Lektiner är proteiner eller glykoproteiner av icke-immunt ursprung som binder specifikt till kolhydrater. De har vanligen, och det kan man argumentera för per definition, minst två bindningsställen per molekyl och tenderar att agglutinera celler som de binder till. De är allestädes närvarande i levande materia, oavsett om de är av vegetabiliskt eller animaliskt ursprung.1 Djurlektiner omfattar selektiner som är ansvariga för interaktioner mellan leukocyter och endotel, det galaktosbindande lektinet från hepatocyter som är ansvarigt för att avlägsna åldrande, desialylerade glykoproteiner från cirkulationen (asialoglykoproteinreceptorn), det cirkulerande mannosbindande lektinet som fungerar som ett komplementprotein, och de intracellulära galektinerna (galaktosbindande lektinerna), vars naturliga funktioner ännu inte har fastställts. Mikrobiella lektiner omfattar de adhesiner som är nödvändiga för många enteriska organismers patogenicitet. Växtlektiner finns särskilt rikligt i frön och nötter. De är vanligen globulära proteiner som är mycket motståndskraftiga mot att smältas av däggdjursenzymer och som klarar av att passera genom matsmältningskanalen. Deras funktioner i växten är oklara men omfattar troligen tillväxtfrämjande och svampdödande effekter. Lektiner har vanligtvis en effekt på de celler som de binder till. Mitogena funktioner har länge erkänts – till exempel för concanavalin A och fytohemagglutinin. Även om effekterna av giftiga lektiner, såsom fytohemagglutinin (lektin från röda kidneybönor) i underkokt chili con carne, på tarmen är välkända, har interaktionen mellan icke-toxiska kostlektiner och tarmen studerats relativt lite fram till nyligen.

I det här numret (se sidan 709) rapporterar Jordinson och kollegor att bondbönelektin hämmar proliferation utan uppenbar cytotoxicitet och stimulerar differentiering och proteinsyntes. Detta är en ovanlig och spännande kombination av effekter. Som för närvarande är fallet för de flesta kända lektineffekter är mekanismen oklar, men bevis presenteras för att effekten på differentiering är relaterad till adhesionsmolekylen ep-CAM. Lektinet liknar i vissa avseenden det icke-toxiska antiproliferativa lektinet i den vanliga matsvampen (Agaricus bisporus).2 Vi har nyligen funnit att detta lektin internaliseras och selektivt blockerar nukleär lokaliseringssekvensberoende nukleär proteinimport.3 Det skiljer sig dock från bönlektinet genom att det hämmar snarare än stimulerar proteinsyntesen. Man måste dock vara försiktig med att extrapolera för långt från resultat från en cellinje till en annan och särskilt när man extrapolerar från en malign cellinje till ett helt djur. Det är anmärkningsvärt att stimuleringen av differentiering endast ses i LS174T och inte i HT29- eller SW1222-celler. LS174T, till skillnad från HT29, tenderar att bilda väl differentierade gobletceller i konfluent kultur.4 Ytterligare studier behövs för att fastställa vilka glykoproteiner på cellytan som binder till lektinet, med tanke på att helt olika glykoproteiner kan uttrycka samma kolhydratstruktur och att det kan vara just en av dessa glykoprotein-lektininteraktioner som är ansvarig för att initiera differentieringseffekten. Det kommer då att vara viktigt att fastställa om detta glykoprotein som binder till bondböna lektin finns i den normala eller sjuka mänskliga tarmen.

Jordinson och kollegor påpekar att lektiner finns i riklig mängd i frukt och grönsaker, men att intag av dessa livsmedel ändå skyddar mot tjocktarmscancer, vilket antyder att detta gör det osannolikt att det finns ett samband mellan proproliferativa växtlektiner och tjocktarmscancer. Detta representerar dock ofullständigt vår lektin-galaktos-hypotes för kost och tjocktarmscancer.5 Bevisen för att intag av jordnötter stimulerar proliferation av rektalslemhinnan hos personer som uttrycker galaktos på sina slemhinneglykoproteiner6 tar vi som ett bevis för principen att viktiga funktionella interaktioner sannolikt kommer att uppstå mellan intraluminala lektiner och den ökade galaktos som uttrycks av slemhinneglykoproteiner vid tjocktarmscancer och premaligna sjukdomar7 , snarare än som ett bevis för att galaktosbindande lektiner från kosten kommer att visa sig vara en viktig orsak till tjocktarmscancer. Vi har påpekat att många av de intraluminala lektinerna kommer att vara av mikrobiellt ursprung och att kostgalaktos, som binder och därmed hämmar många av dessa lektiner, kan vara en viktigare mekanism för att förklara frukt- och grönsaksfiberns skyddande effekt mot tjocktarmscancer. En nyligen genomförd fallkontrollstudie av kost och tjocktarmscancer i Liverpool stöder den skyddande effekten av galaktos i kosten.8

Det är inte möjligt att förutsäga vilka effekter bönelektinet kommer att ha på den intakta mänskliga tarmen och Jordinsonet al:s slutsats att bönelektin som tas i kosten ”kan bromsa utvecklingen av tjocktarmscancer” är intressant men högst spekulativ. Det finns många oförutsägbara faktorer som inkluderar möjliga interaktioner mellan lektinet och kolhydrater i kosten, interaktion mellan lektinet och tarmbakterier, lektinens förmåga att motstå värme och matsmältning och möjligheten att lektinet kan ha effekter på andra celler än kolonepitelceller. Pusztai och medarbetare har visat att många av de toxiska effekterna av vissa lektiner är beroende av deras interaktion med tarmfloran9 och vi har visat att lektiner från kosten kan internaliseras och cirkulera intakta i det perifera blodet.10

Hela området för epitelisk glykobiologi och dess implikationer för interaktionen mellan slemhinnan och intraluminala lektiner av kost- eller mikrobiskt ursprung är fascinerande och moget för ytterligare studier. Många av de glykosyleringsavvikelser som hittas i tjocktarmscancer har visat sig korrelera med invasiv potential och slutlig prognos. En del av glykosyleringsförändringarna är sannolikt under genetisk kontroll – det vill säga som mucosalt uttryckta blodgrupps kolhydratantigener. Mycket återstår att upptäcka om arten av interaktioner mellan lektin och epitelceller och deras implikationer för den funktionella betydelsen av regleringen av glykosylering på glykoproteiner på cellytan och intracellulära epiteliska glykoproteiner. Vissa växtlektiner, t.ex. bön- och svamplektiner, kan visa sig vara mycket användbara verktyg för att hjälpa till att identifiera viktiga cellulära glykoproteiner som är involverade i regleringen av proliferation och differentiering och dess förändring vid maligna sjukdomar.