Modification on glycosidic enzyons as strategy to alter tumor

Abstract

Alterations in the expression of carbohydrates and the enzymes involved in their synthesis (glycosidases and glycosyltransferases) can be considered as universal feature of malignant transformation. Iminosugars, monosaccharide analogues compounds, have emerged as a new class of glycosidase inhibitors and have been suggested as therapeutic tools to inhibit tumour metastasis. The addition of an N-alkyl chain to iminosugars seems to increase their efficiency. We have test the cytotoxicity of D-fagomina and (2R,3S,4R,5S)-2-(hydroxymethyl)-5-methylpyrrolidine-3,4-diol and their N-alkyl derivatives. The N-alkyl derivative have shown an inhibition of α-L-fucosidases i α-D-glucosidases. Lewis antigens are fucosylated oligosaccharides carried by glycoproteins and glycolipids, synthesized by the sequential action of fucosyltransferases (FucT) and sialyltransferases (ST). Their aberrant expression such as the over expression of sialylated antigens (sLea and sLex) has been viewed as one of the underlying mechanisms for metastasis in different carcinomas, due to the interaction of those antigens with the E-selectin present on endothelial cells that mediate the extravasation of cancer cells. Clinical studies have described that the presence of chronic inflammation in the digestive tract increase the risk of carcinogenesis. Therefore we have described the regulation by pro-inflammatory cytokines (IL-1β and IL-6) of fucosyltransferases involved in Lewis antigen synthesis. In the other hand, we have studied FucT III and FucT V implications in the synthesis of Lewis antigens and how changes on Lewis antigens expression pattern alter the adhesion capacities of MKN45 cells.

Un tret característic del procés carcinogènic es l’alteració de l’expressió i estructura dels carbohidrats i dels enzims que els sintetitzen (glicosidases i glicosiltransferases). Els iminosucres, compostos anàlegs als monosacàrids, s’han descrit com a potents inhibidors de glicosidases pel que han estat proposats com a possible teràpia per inhibir la metàstasis. La incorporació d’una cadena N-alquilada als iminosucres sembla incrementar la seva eficàcia, nosaltres hem testat la citotoxicitat de la D-fagomina i del (2R,3S,4R,5S)-2-(hydroxymethyl)-5-methylpyrrolidine-3,4-diol i els seus derivats N-alquilat, aquest últims han mostrat una inhibició in vitro de la α-L-fucosidases i de la α-D-glucosidases. Els antígens Lewis són oligosacàrids presents en posicions terminals dels carbohidrats de glicoproteïnes i glicolípids, sintetitzats per l’acció seqüencial de fucosiltransferases (FucT) i sialiltransferases (ST). Canvis en l’expressió d’aquests antígens com la sobre-expressió dels antígens sialitzats (sLea i sLex) faciliten la metàstasis de les cèl•lules tumorals, degut principalment a la interacció entre aquest antígens i la E-selectina present a la superfície de les cèl•lules endotelials. Estudis clínics han demostrat que la inflamació crònica incrementa el risc de carcinogènesis en càncers de l’aparell digestiu. Pel que hem descrit la regulació per citoquines inflamatòries (IL-1β i IL-6) de les fucosiltransferases implicades en la síntesis dels antígens Lewis. Per altra banda hem estudiat la implicació de FucT III i FucT V en la síntesis dels antígens Lewis, i com aquest canvi en el patró d’expressió d’aquests antígens afecta la capacitat d’adhesió de les cèl•lules tumorals.