Active targeted therapy to cancer diseases mediated by lectins

Trabalho Final de Mestrado Integrado, Ciências Farmacêuticas, Universidade de Lisboa, Faculdade de Farmácia, 2017Lectins are proteins that exist in all living organisms and possess a multitude of biological functions. In each organism endogenous lectins play a major role both in maintaining homeostasis and protection from external threats. Lectins purified from other sources can be utilized as exhibit they biological functions in different organisms from the one from which they were extracted. One of the most defining properties of lectins is their affinity towards aberrant carbohydrates expressed by cell surface proteins and lipids. This carbohydrate aberration is a hallmark associated with the malignant transformation of cells associated with cancer, which alters the cellular glycosylation process, one of the most important post-translational modification processes in cell surface proteins. This affinity, in conjuction with the citotoxicity associated with several legume lectins, reported to be able to induce programmed cell death by several different studies, lead to the development of studies in the tumour therapeutic field with the intention of utilizing legume lectins as anticancer agents with the ability to affect malignant cells without affecting healthy cells. This work focuses mainly in the therapeutic applications of legume lectins in cancer, providing beforehand context of what lectins are, their applications, how they exert their action and their current relevance as well as future potential.As lectinas são proteínas com diversas funções biológicas existindo em todos os organismos vivos. Para cada organismo as lectinas endógenas exibem importantes funções na manutenção da homeostasia do organismo e na defesa frente a ameaças externas. As lectinas purificadas de outras fontes podem ser utilizadas de modo a exibirem as sua bioactividades em outros organismos. Uma das mais marcantes propriedades das lectinas é a sua afinidade para hidratos de carbono aberrantes presentes em proteínas e lípidos na superfície das células. As alterações sofridas por estes hidratos de carbono é uma característica associada ao processo de mutação celular presente no cancro que afecta o processo de diferenciação celular, um dos processos de modificação pós-tradução mais importantes a nível das proteínas da superfície celular. Esta especificidade associada à citotoxicidade descrita de diversas lectinas vegetais, permite que as lectinas vegetais induzam morte celular programa, levando ao desenvolvimento de estudos na área da terapêutica tumoral no sentido de utilizar as lectinas vegetais como agentes anticancerígenos com capacidade de actuar apenas em células malignas sem afectar células saudáveis. Assim, esta monografia foca-se essencialmente nas aplicações terapêuticas das lectinas de leguminosas no cancro, tentando antes contextualizar o que são lectinas, as suas aplicações e mecanismos de acção, assim como a sua relevância actual e potencial futuro

Detecção por abordagem molecular de uma lectina tipo-c na vieira Nodipecten nodosus (Bivalvia: pectinidae)

TCC(graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro de Ciências Biológicas. Biologia.Lectinas tipo-C ou CTLs são proteínas dependentes de Ca2+, capazes de reconhecer açúcares específicos da superfície de células e causar sua aglutinação. Estas proteínas podem estar associadas ao sistema imune, funcionando como proteínas de reconhecimento padrão (PRPs) que se ligam a padrões moleculares específicos associados a patógenos (PAMPs), os quais estão presentes em muitos vertebrados e invertebrados. Usualmente, as CTLs são compostas por diferentes subunidades proteicas e possuem um único domínio de reconhecimento de carboidratos (CRD) por subunidade. O objetivo deste estudo foi o de detectar, clonar e sequenciar, através de técnicas de biologia molecular, uma lectina da hemolinfa da vieira Nodipecten nodosus, espécie de importância comercial no litoral de Santa Catarina. Através de iniciadores específicos desenhados a partir da lectina AiCTL1 de Argopecten irradians, disponível em bancos gênicos públicos, foi possível amplificar, clonar e sequenciar parcialmente o cDNA correspondente a uma lectina tipo-C (CTL), que foi denominada de NnCTL. A expressão desta proteína foi investigada em vieiras desafiadas com componentes da parede de microorganismos (LPS e -1,3 glicanas) e vieiras não desafiadas. Sequências gênicas parciais correspondentes a esta proteína foram amplificadas em ambos os tratamentos, sugerindo que a produção de NnCTL se dá de forma constitutiva. A sequência parcial da NnCTL apresentou 88% de identidade com a AiCTL1 (BlastX). A sequência aminoacídica parcial deduzida da NnCTL obtida contém 118 aminoácidos, dos quais 117 fazem parte de seu CRD, e que representa cerca de 70% da lectina completa AiCTL1. Foram identificadas quatro cisteínas no CRD da NnCTL, sendo duas implicadas na formação de pontes internas de dissulfeto e duas cisteínas adicionais localizadas próximas à região Nterminal da molécula. Assim como a AiCTL1, a NnCTL contém apenas um motivo QPD (Gln-Pro-Asp) de ligação ao carboidrato D-galactose, sugerindo sua afinidade por esse açúcar. Durante este estudo tentou-se obter a sequência completa da NnCTL através da técnica RACE, porém não obtivemos sucesso até o momento. Estratégias alternativas serão utilizadas na tentativa de completar a sequência de NnCTL

Modulação do fator de transcrição CREB e efeito antidepressivo da lectina de Canavalia brasiliensis (ConBr) no teste do nado forçado em camundongos

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciencias Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Neurociências.As lectinas são um grupo estruturalmente heterogêneo de proteínas, presentes no animais , plantas e microorganismos. Algumas lectinas isoladas das sementes da Canavalia brasiliensis (ConBr) e da Canavalia ensiformes (ConA) apresentam sua estrutura cristal e alguns efeitos biológicos em células de mamíferos caracterizados. Este estudo investiga a ação da administração central das lectinas ConBr e ConA no teste do nado forçado (TNF) e o envolvimento da proteína ERK1/2 e CREB no hipocampo e córtex pré-frontal de camundongos. A ConBr (1 - 10 g/sítio, i.c.v.), mas não a ConA, produziu uma diminuição no tempo de imobilidade no TNF (efeito observado de 15 min até 120 min após a injeção), sem alterar a atividade locomotora no teste do campo aberto. O efeito de ConBr no TNF foi dependente da integridade da estrutura terciária/quartenária da proteína e da sua capacidade de reconhecimento e ligação a resíduos de açúcares. ConBr (0,1 g/sítio, i.c.v.) causou uma potencialização da ação da fluoxetina. O efeito de ConBr sobre o TNF (10 g/sítio, i.c.v.) foi revertido pelo pré-tratamento dos camundongos com pindolol (32 mg/Kg, um bloqueador -adrenérgico com atividade antagonista 5-HT1A/5-HT1B), NAN-190 (0,5 mg/Kg, um antagonista 5-HT1A), cetanserina (5 mg/Kg, um antagonista 5-HT2A/2C), sulpirida (50 mg/Kg, um antagonista dopaminérgico D2) ou ioimbina (1 mg/Kg, um antagonista 2-adrenérgico), mas não com SCH 23390 (0,05 mg/Kg, um antagonista dopaminérgico D1) ou prazosim (62,5 g/Kg, antagonista 1-adrenérgico). A ConBr (10 g/sítio, i.c.v.) promoveu um aumento na fosforilação de CREB, mas não de ERK1/2 no hipocampo de camundongos. A fluoxetina (1 nmol/sítio) aumentou a fosforilação de CREB e ERK1/2 no hipocampo. Nenhuma alteração foi observada após o tratamento com ConBr (10 g/sítio, i.c.v.) ou fluoxetina (1 nmol/sítio) na fosforilação de CREB e ERK1/2 no córtex pré-frontal. Estes resultados indicam que o efeito de ConBr em diminuir o tempo de imobilidade dos animais no TNF é dependente da sua interação com os sistemas serotoninérgico (via 5-HT1A e 5-HT2A), noradrenérgico (via receptor 2-adrenérgico) e dopaminérgico (via receptores D2) e está relacionado com a fosforilação do fator de transcrição CREB no hipocampo. Considerando a presença de lectinas endógenas no cérebro de humanos e baseado nestes resultados, será importante investigar um possível papel destas lectinas endógenas na modulação das funções do sistema nervoso central

Lectinas vegetales: utilización en histoquímica y terapia antitumoral

Numerosas plantas expresan en su composición una o más lectinas o bien proteínas con un dominio lectina, permitiendo a éstas seleccionar y unirse a determinadas estructuras. El grupo de lectinas vegetales es bastante heterogéneo ya que difieren en su estructura molecular, actividades biológicas y especificidad por ciertas estructuras como la manosa o complejos N-glucosilados. No son solo importantes para la defensa de la planta. Debido a que son capaces de unirse a estructuras carbonadas, se utilizan como herramientas en glicobiologíaOtroGrado en Nutrición Humana y Dietétic

Antinutrientes proteicos de las leguminosas: tipos, toxicidad y efectos fisiológicos

Las leguminosas representan un grupo de alimentos muy consumido por la población humana a nivel mundial. Son muchos los beneficios de estas semillas, que hacen de ellas un básico en cualquier dieta. A pesar de ello, muchos estudios recientes advierten sobre el contenido de ciertos compuestos antinutricionales en estas semillas y sobre sus efectos, que van desde la disminución de la digestión por su capacidad para inhibir enzimas hidrolíticas, la disminución de la absorción de nutrientes, la inactivación de receptores, etc. Por todo esto, continuamente se estudian nuevas técnicas para la inhibir el efecto de estas sustancias, fundamentalmente cocción y lavado. En este trabajo se tratan los tipos de antinutrientes proteicos presentes en las leguminosas, sus efectos fisiológicos, los métodos conocidos para eliminarlos y por último, se consideran las lectinas conocidas que tienen una elevada toxicidad y cuyo consumo puede llegar a causar la muerte.Grado en Nutrición Humana y Dietétic

Analisis proteomico de la subunidad LsL1 de la lectina del Camaron Blanco del Golfo de México Litopenaeus setiferus

Se purificó por filtración en Sephacryl S-300 una subunidad de 84 kDa de la lectina de L. setiferus (LsL1), específica para azucares N-acetilados. Por dicroísmo circular se encontró que LsL1 contiene en su estructura secundaria 49% de hojas plegadas beta y 6.9% de alfa hélices. La secuencia de aminoácidos de la subunidad LsL1 se determinó por MALDI-TOF a partir de péptidos trípticos. Comparando los valores con la base de datos NCBInr (Swiss-Prot 2003/08/06), esta subunidad mostró 23% de similitud con el precursor hemocianina, proteína responsable de la respiración en crustáceos, que a su vez ha sido relacionada con la generación de péptidos de defensa; al alinear el péptido con otras proteínas involucradas con la defensa en crustáceos muestran una similitud del 80% con hemocianina, y profenoloxidasa, por lo que podemos asumir que las lectinas de esta especie participan en procesos de defensa

Utilização de extratos de sementes de visgueiro, pau-d'óleo e pau-ferro para detectar a presença de lectinas através da atividade hemaglutinante com eritrócitos.

A Chapada do Araripe é um berçário riquíssimo em vegetação, que carece de um estudo mais aprofundado sobre as várias espécies existentes. Sabemos que as plantas de um modo geral têm grande importância econômica para a região do Cariri, como também para outras regiões. Este trabalho visa detectar lectina através da atividade hemaglutinante com a utilização de extratos de pau-ferro (Caesalpinia ferrea Mart. ex. Tul.), visgueiro (Parkia platycephala Benth.) e pau-d?óleo (Copaifera langsdorffii Desf.). Visgueiro éconsiderado um das leguminosas mais primitivas. È uma importante forrageira que cresce no Nordeste do Brasil. Pau-d?óleo árvore baixa, apresenta propriedades medicinais: emolientes, utilizada no tratamento de cistites, blenorragias, reumatismos e, em pequenas doses, é tônico. Pau-ferro, planta de grande porte, alto e robusto, casca lisa, é um anti-inflamatório natural e antibiótico. A pesquisa foi realizada na Chapada do Araripe, em Crato, CE, no período de dezembro de 2013 a abril de 2014. Foi selecionado apenas um individuo de cada espécie, onde as sementes foram trituradas, peneiradas para em seguida obter o extrato. Os extratos foram utilizados para testar a atividade aglutinante dos mesmos em eritrócitos de Jumento (Equus africanus asinus), carneiro (Ovis aries)e coelho (Orictolagus cuniculus). O extrato de visgueiro apresentou AH apenas para eritrócitos de carneiro, pau-ferro apresentou AH apenas para eritrócitos de jumento e pau-d'oleo apresentou AH para eritrócitos de carneiro e jumento. Indicando assim a presença de lectinas nesses extratos, porém os respectivos extratos não apresentaram atividades hemaglutinantes para eritrócitos de coelho. As lectinas detectadas apresentaram especificidade para a glicose

Determinación de la actividad mitogénica in vitro del extracto de lectinas de semillas de Lupinus mutabilis Sweet (TARWI) sobre poblaciones de linfocitos humanos de sangre periférica

Publicación a texto completo no autorizada por el autorEvalúa la capacidad mitogénica del extracto de lectinas de semillas de tarwi del ecotipo “Patón Grande” (UNALM-Otuzco, La Libertad) sobre subpoblaciones de linfocitos T humanos. Se elabora un extracto crudo y se fracciona por cromatografía de exclusión molecular para aislar las lectinas, las cuales se identifican mediante hemaglutinación y SDS-PAGE. Realiza cultivos de células mononucleares de sangre periférica empleando diferentes concentraciones del extracto y de la fracción seleccionada. En los cultivos con extracto evalúa la proliferación y la activación de linfocitos T por observación microscópica directa y determinación de receptor CD25, respectivamente. En los cultivos con la fracción seleccionada se determina el índice de estimulación, el índice mitótico y se identifican las subpoblaciones de linfocitos T mediante ensayo MTT, obtención de placas metafásicas y citometria de flujo, respectivamente. El extracto crudo y la fracción seleccionada mostraron mayor actividad hemaglutinante sobre glóbulos rojos de conejo comparado con los de carnero y humano. Determina que la fracción contenía una lectina de aproximadamente 43 KDa. Se evidencia proliferación y activación en los cultivos, obteniéndose 43.7±1.4% (p<0.01) de linfocitos T con receptor para IL-2 (CD25+) a 1 µg/mL de extracto. El máximo índice de estimulación fue de 1.22±0.07 a 5 µg/mL, mientras que el índice mitótico fue de 1.5%. El porcentaje de linfocitos CD3+ fue superior respecto al control sin lectinas (p=0.02); mientras que las subpoblaciones CD4+ y CD8+ mantuvieron las mismas proporciones que el control. Se concluye que las lectinas del ecotipo Patón Grande tienen actividad mitogénica sobre linfocitos T y estimulan indistintamente a linfocitos T CD3+/CD4+ y CD3+/CD8+.Tesi