Estudio del efecto de lectinas vegetales sobre los procesos de migración y proliferación celular en queratinocitos epidérmicos

Abstract

Se estudiaron tres lectinas de la familia Fabacea (LDG-I y LDG-II de D. grandiflora, y LGL-II de G. lindenii), y se determinó su especificidad de unión y la influencia de ciertos glicotopes, así como de algunos residuos de azúcares circundantes en el reconocimiento de cada lectina, usando distintas glicoformas de O/N-glicoproteínas, eritrocitos de diferente perfil glicómico y a través del acople molecular in silico para la LGL-II. Se evaluó el efecto de las lectinas sobre los procesos de proliferación y migración celular en queratinocitos epidérmicos humanos; y se propuso un modelo de interacciones moleculares promovidas por las mismas. Las lectinas tipo II, i.e., LDG-II y LGL-II (con especificidades por cierto tipo de galactósidos y determinados glicotopes) mostraron efectos positivos sobre la proliferación y la migración en queratinocitos epidérmicos humanos; mientras que la lectina LDG-I (con especificidad por manósidos y otros glicotopes) mostró efecto positivo sobre la proliferación solo en la menor concentración usada e inhibió la migración en todas las condiciones probadas. La expresión del receptor de crecimiento epidérmico EGFR fosforilado se vió incrementada en lisados de queratinocitos cultivados en presencia de las lectinas tipo II; y se detectó un aumento en la concentración del factor EGF en los sobrenadantes de células cultivadas en presencia de LGL-II. Se observaron algunas similitudes en la especificidad de las lectinas tipo II hacia ligandos conocidos de la galectina-3 (LGALS3), lectina que tiene un papel en la reepitelización de la piel en mamíferos, y se plantean algunas semejanzas en los modelos propuestos de interacciones moleculares de las lectinas LDG-II y LGL-II, con las interacciones conocidas y predichas de la galectina LGALS3 con glicoconjugados celulares encontradas en bases de datos y en artículos publicados. Los resultados obtenidos, nos permiten tener como perspectiva la realización de estudios enfocadas a evaluar el efecto de las lectinas vegetales tipo II, en heridas de piel en modelo mamífero, y el uso potencial de alguna(s) de estas en tratamientos de curación de lesiones cutáneas en humanos, teniendo en cuenta sus efectos y sus especificidades de ligando.

Abstract: Three plant lectins from Fabacea family were studied (LDG-I and LDG-II from D. grandiflora, and LGL-II from G. lindenii); their binding specificity was evaluated and the influence of certain glycotopes as well as some residues of surrounding sugars in the recognition of each lectin was determined using different glycoforms of O/N-glycoproteins, erythrocytes of different glycomic profile and through the in silico molecular docking for LGL-II. Lectins effect on the proliferation and cell migration processes in human epidermal keratinocytes was accesed; and a model of molecular interactions promoted by them was proposed. LDG-II and LGL-II (with specificities for a certain type of galactosides and certain glycotopes) showed proliferative and migration effects in human epidermal keratinocytes; while LDG-I lectin (with specificity for mannosides and other glycotopes) produced positive effect on proliferation only at the lowest concentration used and inhibited migration under all conditions tested. The expression of the epidermal growth receptor EGFR phosphorylated was increased in lysates of keratinocytes cultured in the presence of the lectins type II; and an increase in the concentration of EGF factor was detected in supernatants of cells cultured in the presence of LGL-II. Some similarities were observed in the specificity of lectins type II towards known ligands of galectin-3 (LGALS3), lectin that has a role in re-epithelialization of the skin in mammals; and some similarities are suggested in the proposed models of molecular interactions of lectins LDG-II and LGL-II, with the known and predicted interactions of galectin-3 LGALS3 with cellular glycoconjugates, found in databases and published articles. The results in the present work allow us to have the prospect of carrying out studies of the effect of plant lectins type II on skin wounds in a mammalian model, and the potential use of some of said lectin (s) in healing treatments of skin lesions in humans, considering their effects and their ligand specificities.