Аннотация результатов, полученных в 2022 году
В ходе первого года реализации проекта был изучен состав объектов питания немертины Cephalothrix cf. simula, содержащей высокие концентрации тетродотоксина (ТТХ). Исследование питания с использованием современного метода молекулярно-генетического анализа на основе высокопроизводительного секвенирования ДНК для немертин было проведено впервые. Данная работа является также одним из первых исследований питания ТТХ-содержащих животных. В результате работы были выявлены последовательности предполагаемых пищевых объектов из 20 таксонов, 8 из которых было определено до уровня семейства, 9 – до уровня рода, и 3 – до уровня отряда. На основе полученных данных были предположены вероятные источники ТТХ в животном. Методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с тандемной масс-спектрометрией (ВЭЖХ-МС/МС) были подсчитаны концентрации ТТХ и его аналогов в особях C. cf. simula, выловленных для анализа объектов питания. Было показано, что все изученные образцы имеют схожий токсический профиль. Методами иммуногистохимии с антителами против ТТХ и мультифотонной, световой и электронной микроскопий было изучено распределение ТТХ в клетках и тканях высокотоксичного и слаботоксичного видов рода Cephalothrix. В результате исследования в тканях и клетках обоих видов были выявлены сайты аккумуляции ТТХ и предложен путь миграции токсина через кишечный эпителий и интерстициальную ткань в железистые клетки органов-мишеней немертин. Методом ВЭЖХ-МС/МС был проведен анализ содержания ТТХ и его аналогов в неоплодотворенных яйцеклетках, эмбрионах и личинках C. cf. simula на разных стадиях развития. Показано, что токсины, содержащиеся в яйцеклетках материнского организма, сохраняются при оплодотворении яйцеклетки и последующем развитии личинки немертины. Для оценки мутаций в потенциал-зависимых натриевых каналах (NaV1) немертин рода Cephalothrix, способствующих резистентности животных к токсину, были подобраны четыре пары праймеров на Р-петельные участки канала.

Аннотация результатов, полученных в 2023 году
Было проведено тестирование потенциальных объектов питания высокотоксичной немертины C. cf. simula на предмет содержания тетродотоксина (ТТХ) и его аналогов. Токсины ряда ТТХ были обнаружены в трех образцах голожаберных моллюсков, одном образце амфипод и семи образцах полихет, при этом, ТТХ-подобные токсины обнаружены в полихетах впервые. Основываясь на полученных данных, было подтверждена возможность поступления ТТХ и его аналогов в C. cf. simula по трофическим цепям. Было предположено, что способность немертин этого рода к накоплению чрезвычайно высоких концентраций токсинов ряда ТТХ обусловлена резистентностью их мишеней – потенциал-зависимых натриевых (NaV) каналов, что было исследовано с использованием молекулярно-генетических и биоинформатических методов. Полученные данные свидетельствую о почти полном отсутствии экспрессии чувствительных к ТТХ NaV1 каналов и высокой экспрессии NaV2 каналов, обладающих гораздо большей резистентностью к ТТХ по сравнению с NaV1, что может обеспечивать устойчивость к действию токсина и способствовать его накоплению. В ходе выполнения проекта было проведено исследование структур, участвующих в накоплении токсинов ряда ТТХ и их становление в ходе личиночного развития немертин исследуемого вида. Выявлено, что в личинках C. cf. simula, только что вышедших из яйцевых оболочек, метка ТТХ была равномерно распределена по всему покровному эпителию. При последующем развитии токсин распределялся по различным эктодермальным структурам личинок, которые, по мере развития, трансформируются в ТТХ-связывающий эктодермальный аппарат взрослых червей.