Lektyny są białkami lub glikoproteinami pochodzenia nieimmunologicznego, które wiążą się specyficznie z węglowodanami. Zazwyczaj, i prawdopodobnie z definicji, mają co najmniej dwa miejsca wiążące na cząsteczkę i mają tendencję do aglutynacji komórek, z którymi się wiążą. Są wszechobecne w żywej materii, zarówno pochodzenia roślinnego, jak i zwierzęcego.1 Do lektyn zwierzęcych należą selektyny odpowiedzialne za interakcje leukocyt-śródbłonek, lektyna wiążąca galaktozę z hepatocytów odpowiedzialna za usuwanie starzejących się, zdesialilizowanych glikoprotein z krążenia (receptor asialoglikoproteinowy), krążąca lektyna wiążąca mannozę, która funkcjonuje jako białko dopełniacza, oraz wewnątrzkomórkowe galektyny (lektyny wiążące galaktozę), których naturalne funkcje nie zostały jeszcze określone. Lektyny mikrobiologiczne obejmują adhezyny, które są niezbędne dla patogenności wielu organizmów jelitowych. Lektyny roślinne występują szczególnie obficie w nasionach i orzechach. Są to zazwyczaj białka globularne, które są wysoce odporne na trawienie przez enzymy ssaków i przeżywają przejście przez przewód pokarmowy. Ich funkcje w roślinie są niejasne, ale prawdopodobnie obejmują promowanie wzrostu i działanie przeciwgrzybicze. Lektyny mają zwykle wpływ na komórki, z którymi się wiążą. Od dawna znane są funkcje mitogenne – na przykład w przypadku konkanawaliny A i fitohemaglutyniny. Chociaż skutki toksycznych lektyn, takich jak phytohaemagglutinin (lektyna z czerwonego bobu nerkowego) w niedogotowanym chili con carne, na jelito są dobrze znane, interakcji między nietoksycznych dietetycznych lektyn i jelita były stosunkowo mało badane do niedawna.

W tym wydaniu (patrz strona 709), Jordinson i współpracownicy donoszą, że lektyna bobu hamuje proliferację bez widocznej cytotoksyczności i stymuluje różnicowanie i syntezę białek. Jest to niezwykłe i intrygujące połączenie efektów. Podobnie jak w przypadku większości znanych efektów działania lektyn, mechanizm jest niejasny, ale przedstawiono dowody na to, że wpływ na różnicowanie jest związany z cząsteczką adhezyjną ep-CAM. Lektyna jest podobna pod pewnymi względami do nietoksycznej antyproliferacyjnej lektyny występującej w pospolitym grzybie jadalnym (Agaricus bisporus).2 Ostatnio stwierdziliśmy, że ta lektyna ulega internalizacji i selektywnie blokuje zależny od jądrowej lokalizacji sekwencji import białek jądrowych.3 Różni się ona jednak od lektyny bobu tym, że raczej hamuje niż stymuluje syntezę białek. Należy jednak zachować ostrożność, aby nie ekstrapolować zbyt daleko wyników z jednej linii komórkowej na inną, a szczególnie przy ekstrapolacji ze złośliwej linii komórkowej na całe zwierzę. Jest godne uwagi, że stymulacja różnicowania jest widoczna tylko w LS174T, a nie w HT29 lub komórkach SW1222. LS174T, w przeciwieństwie do HT29, mają tendencję do tworzenia dobrze zróżnicowanych komórek pęcherzykowych w konfluentnej hodowli.4 Dalsze badania są potrzebne do określenia, które glikoproteiny powierzchni komórki wiążą lektynę, pamiętając, że całkiem różne glikoproteiny mogą wyrażać tę samą strukturę węglowodanową i może to być tylko jeden z tych interakcji glikoproteina-lektyna, która jest odpowiedzialna za inicjowanie efektu różnicowania. Następnie będzie ważne, aby określić, czy to lektyna bobu lektyny wiążące glikoproteiny jest obecny w normalnej lub chorej jelita ludzkiego.

Jordinson i współpracownicy wskazują, że lektyny są obfite w owoce i warzywa jeszcze spożycie tych pokarmów jest ochronna przed rakiem jelita grubego, sugerując, że to sprawia, że mało prawdopodobne jest jakiekolwiek połączenie między pro-proliferacyjnych lektyn roślinnych i raka jelita grubego. Jednakże, to niekompletnie reprezentuje naszą hipotezę lektyny-galaktozy dla diety i raka jelita grubego.5 Dowody, że spożycie orzeszków ziemnych stymuluje proliferację błony śluzowej odbytnicy u osób, które wyrażają galaktozy na ich glikoprotein błony śluzowej6 bierzemy jako dowód koncepcji zasady, że ważne interakcje funkcjonalne są prawdopodobne, aby wystąpić między intraluminal lektyn i zwiększonej galaktozy wyrażone przez glikoproteiny błony śluzowej w raka jelita grubego i choroby przednowotworowej, 7, a nie dowód, że dieta galaktozy wiążącej lektyny okaże się być główną przyczyną raka jelita grubego. Wskazaliśmy, że wiele z intraluminal lektyn będzie pochodzenia mikrobiologicznego i że rola diety galaktozy, która będzie konkurencyjnie wiązać i dlatego hamuje wiele z tych lektyn, może być ważniejszy mechanizm wyjaśnić efekt ochronny owoców i warzyw błonnika przed rakiem jelita grubego. Niedawne badanie kontroli przypadków diety i raka jelita grubego w Liverpoolu wspiera efekt ochronny diety galactose.8

Nie można przewidzieć, jakie skutki lektyny bobu będzie miał na nienaruszonym jelita ludzkiego i Jordinsonet al wniosek, że lektyny bobu podjęte w diecie „może spowolnić progresję raka jelita grubego” jest interesujące, ale wysoce spekulacyjne. Istnieje wiele nieprzewidywalnych czynników, które obejmują możliwe interakcje między lektyną a dietetycznymi węglowodanami, interakcje między lektyną a bakteriami jelitowymi, zdolność lektyny do opierania się ciepłu i trawieniu oraz możliwość, że lektyna może mieć wpływ na komórki inne niż komórki nabłonka jelita grubego. Pusztai i współpracownicy wykazali, że wiele z toksycznych skutków niektórych lektyn zależy od ich interakcji z florą jelitową9 i wykazaliśmy, że dietetyczne lektyny mogą zostać zinternalizowane i krążyć w stanie nienaruszonym we krwi obwodowej.10

Cała dziedzina glikobiologii nabłonka i jej implikacje dla interakcji między błoną śluzową a intraluminalnymi lektynami pochodzenia pokarmowego lub mikrobiologicznego jest fascynująca i dojrzała do dalszych badań. Wykazano, że wiele nieprawidłowości glikozylacji występujących w raku jelita grubego koreluje z potencjałem inwazyjnym i ostatecznym rokowaniem. Niektóre z tych zmian glikozylacji mogą znajdować się pod kontrolą genetyczną – to znaczy, jako śluzówkowe antygeny węglowodanowe grupy krwi. Wiele jeszcze pozostaje do odkrycia na temat natury interakcji lektyn z komórkami nabłonka i ich implikacji dla funkcjonalnego znaczenia regulacji glikozylacji na powierzchni komórek i wewnątrzkomórkowych glikoprotein nabłonka. Niektóre z lektyn roślinnych, takie jak lektyny bobu i grzybów, mogą okazać się bardzo użytecznymi narzędziami pomagającymi w identyfikacji kluczowych glikoprotein komórkowych zaangażowanych w regulację proliferacji i różnicowania oraz ich zmiany w chorobach nowotworowych.