Galectina-1: detección, caracterización, actividades biológicas e interacciones en plaquetas humanas

Abstract

Las galectinas, previamente conocidas como lectinas de tipo S o S-Lac, son una familia filogenéticamente conservada que tienen homología de secuencias aminoacídicas y dominios de reconocimiento a carbohidratos (CRD). Todas las galectinas unen lactosa y otros oligosacáridos β-galactosídicos ejerciendo múltiples funciones. Se han identificado 15 galectinas de mamíferos, siendo designadas Gal-1 a la Gal-15. A través de estudios de localización de las galectinas se sabe que estas proteínas pueden secretarse en múltiples compartimentos celulares dependiendo del estatus celular. La Gal-1 pertenece a las galectinas prototipo, tiene un único CDR y puede formar homodímeros a través de interacciones no covalentes, lo que le confiere la habilidad de formar complejos multivalentes con glicoconjugados específicos en una amplia variedad de tejidos. La Gal-1 presenta una diversidad de comportamientos, presentando efectos estimulatorios o inhibitorios, de adhesividad o de anti-adhesividad, de proliferación o de inhibición de la proliferación, dependiendo del tipo celular, su estado de activación, expresión y su estado de glicosilación de receptores en su superficie, de la proporción monómero-dímero y de la distribución intra vs. extracelular. Las plaquetas son células sanguíneas anucleadas de forma discoide que circulan en una concentración de 150 a 450 x 109/L, formadas a partir de los megacariocitos como discos celulares pequeños que funcionan preservando la integridad del sistema vascular y sus acciones también están vinculadas con procesos complejos como inflamación y cáncer. Se sabe que aproximadamente el 15% del complejo GPIIb/IIIa plaquetario está compuesto por hidratos de carbono y que la interacción de la Gal-1 recombinante humana con plaquetas homólogas, provoca cambios conformacionales en los receptores GPIIb/IIIa los que favorecerían el fenómeno de activación. Debido a que la Gal-1 tiene un rol crucial en la homeostasis celular, inflamación y progresión tumoral, al igual que las plaquetas, y participa del funcionalismo plaquetario interaccionando a través de receptores/ligandos de la misma, nos propusimos purificar y caracterizar a la Gal-1 plaquetaria y plasmática humana, así como también establecer las interacciones con proteínas que participan en el funcionalismo de dichas células. En nuestro laboratorio, previamente demostramos que existía expresión de Gal-1endógena en plaquetas en reposo, tanto por IFI como por CF. Para el aislamiento de Gal-1 de las plaquetas y del plasma humano, realizamos cromatografía de intercambio iónico y cromatografía de afinidad en lactosa-agarosa. Encontramos que la Gal-1 plaquetaria co-purifica con actina, formando un complejo difícil de disociar. La presencia del complejo fue confirmada por western blot y por RP-HPLC-MS. Se estudió la actividad biológica de la Gal-1-actina mediante ensayos de hemoaglutinación utilizando glóbulos rojos de conejo tratados con neuraminidasa. A su vez, mediante microscopía confocal, se demostró que ambas proteínas co-localizaban tanto en plaquetas en reposo como en las activadas con Tr. Por otro lado, se realizaron estudios mediante IFI, para estudiar la interacción de Gal-1 con sus ligandos en plaquetas tanto en reposo como activadas con Tr y Gal-1, para dilucidar posibles interacciones con Ta y otras proteínas de la MEC. También purificamos la Gal-1 plasmática, pudiendo solo realizar la caracterización parcial de la misma. En base a nuestros resultados demostramos que la Gal- 1 se encuentra en muy baja concentración en plaquetas humanas, coincidentemente con los estudios de proteómica previos. Proponemos que la Gal-1 podría generar un complejo interactivo con la actina, la Ta y otras proteínas de la MEC en las plaquetas humanas.