Publicação

Lectins from Arbutus unedo: antitumor activity and a possible therapeutic strategy in pancreatic cancer

Detalhes bibliográficos
Resumo:	O adenocarcinoma ductal pancreático é o tipo de cancro pancreático mais comum, representando cerca de 90% dos casos. É ainda um dos cancros mais letais com uma taxa de sobrevivência a 5 anos abaixo dos 10%, devido à sua tendência de disseminar para o sistema linfático e para órgãos distantes. Além disso, o diagnóstico é feito tardiamente, entre os estágios III e IV, o que torna a recessão e outros tratamentos ineficientes. É, então, imperativo investigar estratégias alternativas, procurando implementar métodos de deteção precoce e terapias eficazes. Como na maioria dos cancros, o pancreático não resulta apenas de processos mutagénicos como está associado a uma aberração glicómica. O glicocálice das células tumorais inclui sialilação, fucosilação, O-glicanos truncados e N- e O-glicanos ramificados. Até ao momento, o biomarcador mais comum é o CA19-9. Infelizmente este marcador tem uma previsão de 0,5 – 0,9% em pacientes assintomáticos. Adicionalmente, uma percentagem de cerca 10 – 20% da população caucasiana não expressa este antigénio, o que pode levar a resultados negativos falsos. As lectinas são proteínas de origem não imune, ubiquamente distribuídas pelos seres vivos, que contêm pelo menos um domínio não catalítico que permite o reconhecimento e a ligação reversível a hidratos de carbono específicos presentes em glicolípidos e glicoproteínas, sem alterar a estrutura do açúcar. As lectinas vegetais têm a capacidade de se ligar a hidratos de carbono nas superfícies de eritrócitos e aglutiná-los sem alterar as suas propriedades. Este facto foi observado pela primeira vez em 1888 por Stillmark enquanto investigava fatores de toxicidade de Ricinus communis. Apenas em 1954 Boyd e Shapleigh atribuíram o nome de lectina a estas proteínas que demonstravam a capacidade de selecionar tipos celulares. As lectinas de plantas possuem inúmeras funções biológicas; estão maioritariamente presentes em órgãos expostos como forma de proteção da planta. Devido ao seu reconhecimento de hidratos de carbono podem ser vantajosas na indústria farmacêutica e fitofarmacêutica. Além disso, as lectinas vegetais têm propriedades citotóxicas que induzem necrose aumentado o cálcio citosólico e espécies reativas de oxigénio, e induzem morte celular programada – apoptose e autofagia – por três diferentes tipos de mecanismo: Inativação ribossomal, ligação a recetores específicos na superfície celular, e endocitose e subsequente ligação à mitocôndria. A lectina do azevinho e a concanavalina A da Canavalia ensiformis são exemplos deste tipo de lectina. Então, devido às promissoras características destas proteínas, as lectinas poderão ser um grande benefício nas áreas das ciências médicas e farmacêuticas, idealmente como métodos de diagnóstico e terapêutica para o grande problema que é o cancro pancreático. O medronheiro, Arbutus unedo, torna-se então uma vantagem na saúde humana, uma vez que as folhas, ricas em compostos fenólicos e antioxidantes, são também fontes de lectinas que exibem atividade anti-inflamatória e antitumoral. Este trabalho tem por objetivo analisar os perfis polipeptídico e glicoproteico do extrato proteico total e de uma fração proteica semi-purificada não adsorvida à coluna de Q-Sepharose de folhas de A. unedo, evidenciando o perfil e o carácter de lectina dos mesmos. Pretende-se, também, investigar a ligação por afinidade das lectinas presentes, aos recetores glicosilados membranares das células MIA PaCa-2 (linha celular tumoral ductal pancreática), revelando possíveis lectinas presentes em ambas as frações proteicas em estudo, com cerca de 12 kDa, 15 kDa, 23 kDa, 44 kDa e 50 kDa. Realizou-se ainda a caracterização proteómica e glicómica das membranas das células MIA PaCa-2, demonstrando a localização de recetores glicosilados, possíveis biomarcadores capazes de serem reconhecidos e descodificados por lectinas. Mais, esta investigação visou determinar in vitro a atividade antitumoral de ambas as amostras proteicas para as células MIA PaCa-2 em cultura. As frações proteicas inibiram a migração celular, não inibindo, porém, a atividade para as MMP. Os resultados mostram um decréscimo considerável na viabilidade e proliferação celular, sendo a fração semi-purificada mais eficiente com um IC50 de 8,1 µg/mL face ao IC50 de 47,6 µg/mL associado ao extrato total. Em suma, os resultados obtidos indicam a presença de lectinas em folhas de Arbutus unedo que exibem capacidade de ligação aos recetores membranares das células MIA PaCa-2 do cancro pancreático exibindo atividade antitumoral. É de considerar o facto de a fração de lectina mais purificada apresentar melhores resultados, sendo interessante estudar melhor o mecanismo pelo qual esta(s) lectina(s) do A. unedo exerce(m) ação anti-tumoral.
Autores principais:	Silva, Inês Santos Pires
Assunto:	Lectins Pancreatic ductal adenocarcinoma Arbutus unedo Aberrant glycosylation Antitumor activity Teses de mestrado -2021
Ano:	2021
País:	Portugal
Tipo de documento:	dissertação de mestrado
Tipo de acesso:	acesso aberto
Instituição associada:	Universidade de Lisboa
Idioma:	inglês
Origem:	Repositório da Universidade de Lisboa

Descrição
Resumo:	O adenocarcinoma ductal pancreático é o tipo de cancro pancreático mais comum, representando cerca de 90% dos casos. É ainda um dos cancros mais letais com uma taxa de sobrevivência a 5 anos abaixo dos 10%, devido à sua tendência de disseminar para o sistema linfático e para órgãos distantes. Além disso, o diagnóstico é feito tardiamente, entre os estágios III e IV, o que torna a recessão e outros tratamentos ineficientes. É, então, imperativo investigar estratégias alternativas, procurando implementar métodos de deteção precoce e terapias eficazes. Como na maioria dos cancros, o pancreático não resulta apenas de processos mutagénicos como está associado a uma aberração glicómica. O glicocálice das células tumorais inclui sialilação, fucosilação, O-glicanos truncados e N- e O-glicanos ramificados. Até ao momento, o biomarcador mais comum é o CA19-9. Infelizmente este marcador tem uma previsão de 0,5 – 0,9% em pacientes assintomáticos. Adicionalmente, uma percentagem de cerca 10 – 20% da população caucasiana não expressa este antigénio, o que pode levar a resultados negativos falsos. As lectinas são proteínas de origem não imune, ubiquamente distribuídas pelos seres vivos, que contêm pelo menos um domínio não catalítico que permite o reconhecimento e a ligação reversível a hidratos de carbono específicos presentes em glicolípidos e glicoproteínas, sem alterar a estrutura do açúcar. As lectinas vegetais têm a capacidade de se ligar a hidratos de carbono nas superfícies de eritrócitos e aglutiná-los sem alterar as suas propriedades. Este facto foi observado pela primeira vez em 1888 por Stillmark enquanto investigava fatores de toxicidade de Ricinus communis. Apenas em 1954 Boyd e Shapleigh atribuíram o nome de lectina a estas proteínas que demonstravam a capacidade de selecionar tipos celulares. As lectinas de plantas possuem inúmeras funções biológicas; estão maioritariamente presentes em órgãos expostos como forma de proteção da planta. Devido ao seu reconhecimento de hidratos de carbono podem ser vantajosas na indústria farmacêutica e fitofarmacêutica. Além disso, as lectinas vegetais têm propriedades citotóxicas que induzem necrose aumentado o cálcio citosólico e espécies reativas de oxigénio, e induzem morte celular programada – apoptose e autofagia – por três diferentes tipos de mecanismo: Inativação ribossomal, ligação a recetores específicos na superfície celular, e endocitose e subsequente ligação à mitocôndria. A lectina do azevinho e a concanavalina A da Canavalia ensiformis são exemplos deste tipo de lectina. Então, devido às promissoras características destas proteínas, as lectinas poderão ser um grande benefício nas áreas das ciências médicas e farmacêuticas, idealmente como métodos de diagnóstico e terapêutica para o grande problema que é o cancro pancreático. O medronheiro, Arbutus unedo, torna-se então uma vantagem na saúde humana, uma vez que as folhas, ricas em compostos fenólicos e antioxidantes, são também fontes de lectinas que exibem atividade anti-inflamatória e antitumoral. Este trabalho tem por objetivo analisar os perfis polipeptídico e glicoproteico do extrato proteico total e de uma fração proteica semi-purificada não adsorvida à coluna de Q-Sepharose de folhas de A. unedo, evidenciando o perfil e o carácter de lectina dos mesmos. Pretende-se, também, investigar a ligação por afinidade das lectinas presentes, aos recetores glicosilados membranares das células MIA PaCa-2 (linha celular tumoral ductal pancreática), revelando possíveis lectinas presentes em ambas as frações proteicas em estudo, com cerca de 12 kDa, 15 kDa, 23 kDa, 44 kDa e 50 kDa. Realizou-se ainda a caracterização proteómica e glicómica das membranas das células MIA PaCa-2, demonstrando a localização de recetores glicosilados, possíveis biomarcadores capazes de serem reconhecidos e descodificados por lectinas. Mais, esta investigação visou determinar in vitro a atividade antitumoral de ambas as amostras proteicas para as células MIA PaCa-2 em cultura. As frações proteicas inibiram a migração celular, não inibindo, porém, a atividade para as MMP. Os resultados mostram um decréscimo considerável na viabilidade e proliferação celular, sendo a fração semi-purificada mais eficiente com um IC50 de 8,1 µg/mL face ao IC50 de 47,6 µg/mL associado ao extrato total. Em suma, os resultados obtidos indicam a presença de lectinas em folhas de Arbutus unedo que exibem capacidade de ligação aos recetores membranares das células MIA PaCa-2 do cancro pancreático exibindo atividade antitumoral. É de considerar o facto de a fração de lectina mais purificada apresentar melhores resultados, sendo interessante estudar melhor o mecanismo pelo qual esta(s) lectina(s) do A. unedo exerce(m) ação anti-tumoral.