Lektiny jsou bílkoviny nebo glykoproteiny neimunitního původu, které se specificky vážou na sacharidy. Obvykle, a pravděpodobně i z definice, mají nejméně dvě vazebná místa v každé molekule a mají tendenci aglutinovat buňky, na které se vážou. Mezi živočišné lektiny patří selektiny, které jsou zodpovědné za interakce mezi leukocyty a endotelem, lektin vázající galaktózu v hepatocytech, který je zodpovědný za odstraňování stárnoucích, desialylovaných glykoproteinů z oběhu (asialoglykoproteinový receptor), cirkulující lektin vázající manózu, který funguje jako protein komplementu, a intracelulární galektiny (lektiny vázající galaktózu), jejichž přirozené funkce nebyly dosud určeny. Mezi mikrobiální lektiny patří adheziny, které jsou nezbytné pro patogenitu mnoha střevních organismů. Rostlinné lektiny jsou hojně zastoupeny zejména v semenech a ořeších. Jsou to obvykle globulární bílkoviny, které jsou vysoce odolné vůči trávení savčími enzymy a přežívají průchod trávicím traktem. Jejich funkce v rostlinách jsou nejasné, ale pravděpodobně zahrnují růst podporující a protiplísňové účinky. Lektiny obvykle působí na buňky, na které se vážou. Mitogenní funkce jsou již dlouho známy – například u konkanavalinu A a fytohemaglutininu. Ačkoli účinky toxických lektinů, jako je fytohemaglutinin (lektin z červených fazolí) v nedovařeném chilli con carne, na střevo jsou dobře známy, interakce mezi netoxickými lektiny ve stravě a střevem byla donedávna poměrně málo studována.

V tomto čísle (viz strana 709) Jordinson a kolegové uvádějí, že lektin z bobu inhibuje proliferaci bez zjevné cytotoxicity a stimuluje diferenciaci a syntézu proteinů. To je neobvyklá a zajímavá kombinace účinků. Stejně jako u většiny v současnosti známých účinků lektinů je mechanismus nejasný, ale jsou předloženy důkazy, že účinek na diferenciaci souvisí s adhezivní molekulou ep-CAM. Tento lektin je v některých ohledech podobný netoxickému antiproliferačnímu lektinu v jedlé houbě (Agaricus bisporus).2 Nedávno jsme zjistili, že tento lektin se internalizuje a selektivně blokuje jaderný import proteinů závislý na jaderné lokalizaci.3 Od lektinu z bobu se však liší tím, že spíše inhibuje než stimuluje syntézu proteinů. Je však třeba dbát na to, aby se výsledky z jedné buněčné linie příliš neextrapolovaly na jinou, a zejména při extrapolaci z maligní buněčné linie na celé zvíře. Je pozoruhodné, že stimulace diferenciace je pozorována pouze u LS174T a nikoli u buněk HT29 nebo SW1222. LS174T mají na rozdíl od HT29 tendenci vytvářet dobře diferencované pohárkové buňky v konfluentní kultuře.4 Je třeba provést další studie, aby se určilo, které glykoproteiny na povrchu buněk vážou lektin, přičemž je třeba mít na paměti, že zcela odlišné glykoproteiny mohou exprimovat stejnou sacharidovou strukturu a může to být právě jedna z těchto interakcí glykoprotein-lektin, která je zodpovědná za zahájení diferenciačního účinku. Pak bude důležité zjistit, zda je tento glykoprotein vázající lektin z bobu přítomen v normálním nebo nemocném lidském střevě.

Jordinson a jeho kolegové poukazují na to, že lektiny jsou hojně obsaženy v ovoci a zelenině, a přesto je příjem těchto potravin ochranný proti rakovině tlustého střeva, z čehož vyplývá, že to činí nepravděpodobnou jakoukoli souvislost mezi proproliferativními rostlinnými lektiny a rakovinou tlustého střeva. To však neúplně představuje naši lektin-galaktózovou hypotézu o stravě a rakovině tlustého střeva.5 Důkaz, že požití arašídů stimuluje proliferaci rektální sliznice u jedinců, kteří exprimují galaktózu na svých slizničních glykoproteinech6 , považujeme spíše za důkaz koncepce principu, že pravděpodobně dochází k důležitým funkčním interakcím mezi intraluminálními lektiny a zvýšenou galaktózou exprimovanou slizničními glykoproteiny u rakoviny tlustého střeva a premaligních onemocnění,7 než za důkaz, že lektiny vázající galaktózu ve stravě se ukáží být hlavní příčinou rakoviny tlustého střeva. Poukázali jsme na to, že mnoho intraluminálních lektinů bude mikrobiálního původu a že role dietní galaktózy, která bude kompetitivně vázat, a tedy inhibovat mnoho těchto lektinů, může být důležitějším mechanismem vysvětlujícím ochranný účinek ovocné a zeleninové vlákniny proti rakovině tlustého střeva. Nedávná případová kontrolní studie stravy a rakoviny tlustého střeva v Liverpoolu podporuje ochranný účinek galaktózy ve stravě.8

Není možné předpovědět, jaké účinky bude mít lektin z bobu na neporušené lidské střevo, a závěr Jordinsonaet al, že lektin z bobu přijatý ve stravě „může zpomalit progresi rakoviny tlustého střeva“, je zajímavý, ale velmi spekulativní. Existuje mnoho nepředvídatelných faktorů, které zahrnují možné interakce mezi lektinem a sacharidy ve stravě, interakce mezi lektinem a střevními bakteriemi, schopnost lektinu odolávat teplu a trávení a možnost, že lektin může mít účinky na jiné buňky než epitelové buňky tlustého střeva. Pusztai a jeho kolegové ukázali, že mnohé toxické účinky některých lektinů jsou závislé na jejich interakci se střevní flórou9 a my jsme ukázali, že dietní lektiny se mohou internalizovat a cirkulovat neporušené v periferní krvi.10

Celá oblast epiteliální glykobiologie a její důsledky pro interakci mezi sliznicí a intraluminálními lektiny dietního nebo mikrobiálního původu jsou fascinující a zralé pro další studium. Bylo prokázáno, že mnohé z glykosylačních abnormalit zjištěných u rakoviny tlustého střeva korelují s invazivním potenciálem a konečnou prognózou. Některé z glykosylačních změn jsou pravděpodobně pod genetickou kontrolou – tedy jako slizničně exprimované sacharidové antigeny krevních skupin. O povaze interakcí lektin-epiteliální buňka a jejich důsledcích pro funkční význam regulace glykosylace povrchových a intracelulárních epiteliálních glykoproteinů je třeba ještě mnoho zjistit. Některé z rostlinných lektinů, jako jsou lektiny bobu a hub, se mohou ukázat jako velmi užitečné nástroje, které pomohou identifikovat klíčové buněčné glykoproteiny podílející se na regulaci proliferace a diferenciace a její změny u maligních onemocnění.