Lektiinit ovat proteiineja tai glykoproteiineja, jotka eivät ole immunologista alkuperää ja jotka sitoutuvat erityisesti hiilihydraatteihin. Niillä on yleensä, ja luultavasti määritelmän mukaan, vähintään kaksi sitoutumiskohtaa molekyyliä kohti, ja niillä on taipumus agglutinoitua soluja, joihin ne sitoutuvat. Niitä esiintyy kaikkialla elävässä aineessa, olipa se sitten kasvi- tai eläinperäistä.1 Eläinperäisiä lektiinejä ovat muun muassa leukosyyttien ja endoteelin välisestä vuorovaikutuksesta vastaavat selektiinit, hepatosyyttien galaktoosia sitova lektiini, joka on vastuussa vanhenevien desialyloidujen glykoproteiinien poistamisesta verenkierrosta (asialoglykoproteiinireseptori), verenkierrossa kiertävä, komplementtivalkuaisina toimiva, mannoosia sitova lektiini sekä solunsisäiset galektiineja sitovat galektiinit (galaktoosia sitovat lektiinit), joiden luonnollista tehtävää ei ole vielä määritelty. Mikrobilektiineihin kuuluvat adheiinit, jotka ovat välttämättömiä monien suolistoperäisten organismien patogeenisuudelle. Kasvilektiinejä on erityisen runsaasti siemenissä ja pähkinöissä. Ne ovat tyypillisesti pallomaisia proteiineja, jotka kestävät hyvin nisäkkäiden entsyymien pilkkomista ja selviytyvät ruoansulatuskanavan läpi. Niiden tehtävät kasvissa ovat epäselviä, mutta niihin sisältyy todennäköisesti kasvua edistäviä ja sienilääkkeitä ehkäiseviä vaikutuksia. Lektiinit vaikuttavat yleensä soluihin, joihin ne sitoutuvat. Mitogeeniset toiminnot on tunnustettu jo pitkään – esimerkiksi konkanavaliini A:lla ja fytohemagglutiniinilla. Vaikka toksisten lektiinien, kuten vajaakypsennetyn chili con carnen sisältämän fytohaemagglutiniinin (punaisen kidneypavun lektiinin) vaikutukset suolistoon tunnetaan hyvin, ei-toksisten ravinnon lektiinien ja suoliston vuorovaikutusta on tutkittu suhteellisen vähän viime aikoihin asti.

Tässä numerossa (ks. s. 709) Jordinson kollegoineen raportoi, että härkäpavun lektiini estää solujen proliferaatiota ilman ilmeistä sytotoksisuutta ja stimuloi erilaistumista ja proteiinisynteesiä. Tämä on epätavallinen ja kiehtova vaikutusten yhdistelmä. Kuten tällä hetkellä useimpien tunnettujen lektiinivaikutusten kohdalla, mekanismi on epäselvä, mutta esitetään näyttöä siitä, että vaikutus erilaistumiseen liittyy adheesiomolekyyli ep-CAM:ään. Lektiini on joiltakin osin samankaltainen kuin yleisessä syötävässä sienessä (Agaricus bisporus) esiintyvä myrkytön antiproliferatiivinen lektiini.2 Olemme hiljattain havainneet, että tämä lektiini sisäistyy ja estää valikoivasti ydinalueen lokalisoivasta sekvenssistä riippuvaisen ydinproteiinien tuonnin.3 Lektiini eroaa härkäpavun lektiinistä kuitenkin siten, että se pikemminkin estää kuin stimuloi proteiinisynteesiä. On kuitenkin varottava ekstrapoloimasta liian pitkälle tuloksia yhdestä solulinjasta toiseen ja erityisesti ekstrapoloitaessa pahanlaatuisesta solulinjasta koko eläimeen. On huomionarvoista, että erilaistumista stimuloidaan vain LS174T-soluissa eikä HT29- tai SW1222-soluissa. Toisin kuin HT29, LS174T:llä on taipumus muodostaa hyvin erilaistuneita pötsisoluja konfluenttisessa viljelyssä.4 Lisätutkimuksia tarvitaan sen määrittämiseksi, mitkä solun pinnan glykoproteiinit sitovat lektiiniä, kun muistetaan, että aivan erilaiset glykoproteiinit voivat ilmentää samaa hiilihydraattirakennetta, ja erilaistumisvaikutus voi johtua vain yhdestä tällaisesta glykoproteiini-lektiini-vuorovaikutuksesta. Tämän jälkeen on tärkeää selvittää, esiintyykö tätä härkäpapulektiiniä sitovaa glykoproteiinia ihmisen normaalissa tai sairaassa suolistossa.

Jordinson ja kollegat huomauttavat, että lektiinejä on runsaasti hedelmissä ja vihanneksissa, mutta silti näiden elintarvikkeiden saanti suojaa paksusuolensyövältä, mikä viittaa siihen, että tämä tekee epätodennäköiseksi kaikenlaisen yhteyden proliferatiivisten kasvilektiinien ja paksusuolensyövän välillä. Tämä edustaa kuitenkin epätäydellisesti ruokavaliota ja paksusuolen syöpää koskevaa lektiini-galaktoosihypoteesiamme5. Näyttöä siitä, että maapähkinän nauttiminen stimuloi peräsuolen limakalvon proliferaatiota henkilöillä, jotka ilmentävät galaktoosia limakalvon glykoproteiineissaan6 , pidämme pikemminkin todisteena periaatteesta, jonka mukaan intraluminaalisten lektiinien ja limakalvon glykoproteiinien ilmentämän galaktoosin lisääntyneen määrän välillä on todennäköisesti tärkeitä toiminnallisia vuorovaikutuksia paksusuolen syövässä ja sitä edeltävissä sairauksissa7 , kuin todisteena siitä, että ruokavaliosta saatavat, galaktoosia sitovat lektiinit osoittautuvat paksusuolensyövän pääasialliseksi syyksi. Olemme huomauttaneet, että monet intraluminaalisista lektiineistä ovat mikrobiperäisiä ja että ruokavalion galaktoosi, joka sitoo ja siten estää monia näistä lektiineistä, saattaa olla tärkeämpi mekanismi selittämään hedelmä- ja vihanneskuitujen suojaavaa vaikutusta paksusuolensyöpää vastaan. Liverpoolissa hiljattain tehty ruokavalion ja paksusuolensyövän välisiä yhteyksiä koskeva tapauskontrollitutkimus tukee ruokavalion galaktoosin suojavaikutusta.8

Ei ole mahdollista ennustaa, millaisia vaikutuksia härkäpapulektiinillä on ihmisen ehjään suolistoon, ja Jordinsonin ja muiden tutkijoiden johtopäätös, jonka mukaan ruokavaliossa nautittu härkäpapulektiini ”saattaa hidastaa paksusuolensyövän etenemistä”, on mielenkiintoinen mutta hyvin spekulatiivinen. On monia arvaamattomia tekijöitä, joihin kuuluvat lektiinin ja ravinnon hiilihydraattien väliset mahdolliset vuorovaikutukset, lektiinin ja suolistobakteerien väliset vuorovaikutukset, lektiinin kyky vastustaa lämpöä ja ruoansulatusta sekä mahdollisuus, että lektiinillä voi olla vaikutuksia muihin soluihin kuin paksusuolen epiteelisoluihin. Pusztai ja kollegat ovat osoittaneet, että monet joidenkin lektiinien toksisista vaikutuksista ovat riippuvaisia niiden vuorovaikutuksesta suolistoflooran kanssa9 , ja me olemme osoittaneet, että ravinnosta saatavat lektiinit voivat sisäistyä ja kiertää ehjinä perifeerisessä veressä.10

Kokonaisuudessaan epiteelin glykobiologian ala ja sen vaikutukset limakalvon ja ravinnosta saatavien tai mikrobiperäisten intraluminaalisten lektiinien vuorovaikutukseen ovat kiehtovia ja kypsiä jatkotutkimuksille. Monien paksusuolisyövässä havaittujen glykosylaatiopoikkeavuuksien on osoitettu korreloivan invasiivisen potentiaalin ja lopullisen ennusteen kanssa. Osa glykosylaatiomuutoksista on todennäköisesti geneettisesti kontrolloituja – eli limakalvolla ilmentyvinä veriryhmän hiilihydraattiantigeeneinä. Paljon on vielä selvittämättä lektiini-epiteelisolujen vuorovaikutusten luonteesta ja niiden vaikutuksista solun pinnan ja solunsisäisten epiteelin glykoproteiinien glykosylaation säätelyn toiminnalliseen merkitykseen. Jotkin kasvilektiinit, kuten härkäpapulektiinit ja sienilektiinit, voivat osoittautua erittäin hyödyllisiksi välineiksi, jotka auttavat tunnistamaan solujen keskeisiä glykoproteiineja, jotka osallistuvat proliferaation ja erilaistumisen säätelyyn ja niiden muuttumiseen pahanlaatuisissa sairauksissa.