Caracterização da interação entre pectinas de gabiroba (Campomanesia xanthocarpa Berg) com galectina-3 e ensaio de citotoxicidade em linhagens de glioblastoma

Abstract

Resumo: O glioblastoma (GBM) destaca-se como uma das formas mais prevalentes e letais de câncer cerebral. Numerosos estudos têm lançado luz sobre os papéis multifacetados da Galectina-3 (Gal-3), uma proteína com capacidade de ligação de ß-galactosídeos utilizada como indicador prognóstico no GBM. Observações recentes têm ressaltado a expressão aumentada de Gal-3 em células-tronco de glioblastoma. Em um estudo recente, nossa equipe caracterizou as pectinas extraídas da polpa de gabiroba (Campomanesia xanthocarpa Berg), exibindo notável inibição do GBM in vitro. Inicialmente, obteve-se uma fração bruta de pectina de gabiroba (GW) com rendimento aproximado de 4%, seguida de purificação sódica (HM) com rendimento de 57%. A composição do monossacarídeo apresentou pequenas modificações, revelando níveis aumentados de ácido galacturônico – levando a uma maior relação GalA:Ara – em comparação com amostras não purificadas. As unidades Gal e GalA exibiram uma afinidade aumentada em relação ao sítio de ligação com domínio de reconhecimento á carboidratos (CDR), potencialmente sendo esse os constituintes das pectinas a se ligarem a Gal-3. Experimentos de citotoxicidade revelaram uma redução dependente do tempo e da concentração na viabilidade das células T98G, uma linhagem de GBM humano, evidente somente após 48 horas na faixa de concentração de 300 – 500 µg mL-1 para todas as amostras (GW, HM não filtrado e LM não filtrado), sem diferenças estatisticamente significativas entre elas. Nossos achados sugerem que a galactose e o ácido galacturônico podem deslocar a lactose do sítio de ligação da Gal-3, contribuindo parcialmente para as alterações estruturais na proteína induzidas pelas pectinas. Além disso, as pectinas induziram citotoxicidade substancial e alterações morfológicas em linhagens celulares de glioblastoma T98G, indicando potenciais interações com galectina-3 solúvel e ligada à membrana.

Abstract: Glioblastoma (GBM) stands out as one of the most prevalent and lethal forms of brain cancer. Numerous studies have shed light on the multifaceted roles of Galectin-3 (Gal-3), a ß-galactoside-binding protein used as a prognostic indicator in GBM. Recent observations have highlighted the increased expression of Gal-3 in glioblastoma stem cells. In a recent study, our team characterized pectins extracted from the pulp of gabiroba (Campomanesia xanthocarpa Berg) by exhibiting remarkable GBM inhibition in vitro. Initially, a crude fraction of gabiroba pectin (GW) was obtained with an approximate yield of 4%, followed by sodium purification (MH) with a yield of 57%. The composition of the monosaccharide showed slight modifications, revealing increased levels of galacturonic acid – leading to a higher GalA:Ara ratio – compared to unpurified samples. The Gal and GalA units exhibited an increased affinity for the carbohydrate recognition domain (CDR) binding site, potentially being the constituents of pectins to bind to Gal-3. Cytotoxicity experiments revealed a time- and concentration-dependent reduction in the viability of T98G cells, a human GBM lineage, evident only after 48 hours in the concentration range of 300 – 500 µg mL-1 for all samples (GW, unfiltered HM and unfiltered LM), with no statistically significant differences between them. Our findings suggest that galactose and galacturonic acid may displace lactose from the Gal-3 binding site, partially contributing to the structural changes in the protein induced by pectins. In addition, pectins induced substantial cytotoxicity and morphological changes in T98G glioblastoma cell lines, indicating potential interactions with soluble and membrane-bound galectin-3.