Le lectine sono proteine o glicoproteine di origine non immunitaria che si legano specificamente ai carboidrati. Di solito, e probabilmente per definizione, hanno almeno due siti di legame per molecola e tendono ad agglutinare le cellule a cui si legano. Sono onnipresenti nella materia vivente, sia di origine vegetale che animale.1 Le lectine animali includono le selectine che sono responsabili delle interazioni leucociti-endoteliali, la lectina legante il galattosio dell’epatocita responsabile della rimozione dalla circolazione delle glicoproteine invecchiate e desialilate (il recettore dell’asialoglicoproteina), la lectina legante il mannosio circolante che funziona come proteina del complemento, e le galectine intracellulari (lectine leganti il galattosio) le cui funzioni naturali devono ancora essere determinate. Le lectine microbiche includono le adesine che sono essenziali per la patogenicità di molti organismi enterici. Le lectine vegetali sono particolarmente abbondanti nei semi e nelle noci. Sono tipicamente proteine globulari che sono altamente resistenti alla digestione da parte degli enzimi dei mammiferi e sopravvivono al passaggio attraverso il tratto digestivo. Le loro funzioni nella pianta non sono chiare, ma probabilmente includono effetti di promozione della crescita e antimicotici. Le lectine di solito hanno un effetto sulle cellule a cui si legano. Le funzioni mitogeniche sono state riconosciute da tempo – per esempio, per la concanavalina A e la fitoemoagglutinina. Anche se gli effetti delle lectine tossiche, come la fitoemoagglutinina (lectina di fagioli rossi) nel peperoncino poco cotto, sull’intestino sono ben riconosciuti, l’interazione tra le lectine alimentari non tossiche e l’intestino è stata relativamente poco studiata fino a poco tempo fa.

In questo numero (vedi pagina 709), Jordinson e colleghi riferiscono che la lectina di fave inibisce la proliferazione senza apparente citotossicità e stimola la differenziazione e la sintesi proteica. Questa è una combinazione di effetti insolita e intrigante. Come è attualmente il caso per la maggior parte degli effetti noti della lectina, il meccanismo non è chiaro, ma viene presentata la prova che l’effetto sulla differenziazione è legato alla molecola di adesione ep-CAM. La lectina è simile in alcuni aspetti alla lectina antiproliferativa non tossica del comune fungo commestibile (Agaricus bisporus).2 Abbiamo recentemente scoperto che questa lectina viene internalizzata e blocca selettivamente l’importazione di proteine nucleari dipendenti dalla sequenza di localizzazione nucleare.3 Si differenzia dalla lectina delle fave in quanto inibisce piuttosto che stimolare la sintesi proteica. Bisogna comunque fare attenzione a non estrapolare troppo dai risultati in una linea cellulare all’altra e in particolare quando si estrapola da una linea cellulare maligna a un intero animale. È degno di nota che la stimolazione della differenziazione si vede solo in LS174T e non in cellule HT29 o SW1222. LS174T, a differenza di HT29, tendono a formare cellule del calice ben differenziate in coltura confluente.4 Ulteriori studi sono necessari per determinare quali glicoproteine della superficie cellulare legano la lectina, ricordando che glicoproteine molto diverse possono esprimere la stessa struttura di carboidrati e potrebbe essere solo una di queste interazioni glicoproteina-lectina che è responsabile per iniziare l’effetto di differenziazione. Sarà quindi importante determinare se questa glicoproteina che lega la lectina di fave è presente nell’intestino umano normale o malato.

Jordinson e colleghi sottolineano che le lectine sono abbondanti nella frutta e nella verdura, ma l’assunzione di questi alimenti è protettiva contro il cancro al colon, implicando che questo rende improbabile qualsiasi connessione tra lectine vegetali pro-proliferative e cancro al colon. Tuttavia, questo rappresenta in modo incompleto la nostra ipotesi di lectina-galattosio per la dieta e il cancro al colon.5 L’evidenza che l’ingestione di arachidi stimola la proliferazione della mucosa rettale in individui che esprimono galattosio sulle loro glicoproteine mucosali6 la prendiamo come prova di concetto del principio che è probabile che si verifichino importanti interazioni funzionali tra le lectine intraluminali e l’aumento del galattosio espresso dalle glicoproteine mucosali nel cancro del colon e nella malattia premaligna,7 piuttosto che come prova che le lectine che legano il galattosio nella dieta si riveleranno una causa importante del cancro del colon. Abbiamo sottolineato che molte delle lectine intraluminali saranno di origine microbica e che il ruolo del galattosio alimentare, che legherà competitivamente e quindi inibirà molte di queste lectine, può essere un meccanismo più importante per spiegare l’effetto protettivo della fibra di frutta e verdura contro il cancro al colon. Un recente studio caso-controllo di dieta e cancro al colon a Liverpool supporta l’effetto protettivo del galattosio alimentare.8

Non è possibile prevedere quali effetti la lectina di fave avrà sull’intestino umano intatto e la conclusione di Jordinsonet al che la lectina di fave assunta nella dieta “può rallentare la progressione del cancro al colon” è interessante ma altamente speculativa. Ci sono molti fattori imprevedibili che includono possibili interazioni tra la lectina e i carboidrati alimentari, l’interazione tra la lectina e i batteri intestinali, la capacità della lectina di resistere al calore e alla digestione, e la possibilità che la lectina possa avere effetti su cellule diverse dalle cellule epiteliali del colon. Pusztai e colleghi hanno dimostrato che molti degli effetti tossici di alcune lectine dipendono dalla loro interazione con la flora intestinale9 e abbiamo dimostrato che le lectine alimentari possono essere internalizzate e circolare intatte nel sangue periferico.10

L’intero campo della glicobiologia epiteliale e le sue implicazioni per l’interazione tra la mucosa e le lectine intraluminali di origine alimentare o microbica è affascinante e maturo per ulteriori studi. Molte delle anomalie di glicosilazione trovate nel cancro del colon hanno dimostrato di essere correlate con il potenziale invasivo e la prognosi finale. Alcuni dei cambiamenti di glicosilazione sono probabilmente sotto controllo genetico, cioè come antigeni dei carboidrati del gruppo sanguigno espressi a livello della mucosa. Molto resta da scoprire sulla natura delle interazioni lectina-cellula epiteliale e sulle loro implicazioni per l’importanza funzionale della regolazione della glicosilazione sulle glicoproteine epiteliali di superficie e intracellulari. Alcune delle lectine vegetali, come le lectine delle fave e dei funghi, possono rivelarsi strumenti molto utili per aiutare a identificare le glicoproteine cellulari chiave coinvolte nella regolazione della proliferazione e della differenziazione e la loro alterazione nelle malattie maligne.