LectoScape: A Highly Multiplexed Imaging Platform for Glycome Analysis and Biomedical Diagnosis.

Glycosylation, a fundamental biological process, involves the attachment of glycans to proteins, lipids, and RNA, and it plays a crucial role in various biological pathways. It is of great significance to obtain the precise spatial distribution of glycosylation modifications at the cellular and tissue levels. Here, we introduce LectoScape, an innovative method enabling detailed imaging of tissue glycomes with up to 1 µm resolution through image mass cytometry (IMC). This method utilizes 12 distinct, nonoverlapping lectins selected via microarray technology, enabling the multiplexed detection of a wide array of glycans. Furthermore, we developed an efficient labeling strategy for these lectins. Crucially, our approach facilitates the concurrent imaging of diverse glycan motifs, including N-glycan and O-glycan, surpassing the capabilities of existing technologies. Using LectoScape, we have successfully delineated unique glycan structures in various cell types, enhancing our understanding of the glycan distribution across human tissues. Our method has identified specific glycan markers, such as α2,3-sialylated Galß1, 3GalNAc in O-glycan, and terminal GalNAc, as diagnostic indicators for cervical intraepithelial neoplasia. This highlights the potential of LectoScape in cancer diagnostics through the detection of abnormal glycosylation patterns.

Negative Charge-Carrying Glycans Attached to Exosomes as Novel Liquid Biopsy Marker.

Prostate cancer (PCa) is the second most common cancer. In this paper, the isolation and properties of exosomes as potential novel liquid biopsy markers for early PCa liquid biopsy diagnosis are investigated using two prostate human cell lines, i.e., benign (control) cell line RWPE1 and carcinoma cell line 22Rv1. Exosomes produced by both cell lines are characterised by various methods including nanoparticle-tracking analysis, dynamic light scattering, scanning electron microscopy and atomic force microscopy. In addition, surface plasmon resonance (SPR) is used to study three different receptors on the exosomal surface (CD63, CD81 and prostate-specific membrane antigen-PMSA), implementing monoclonal antibodies and identifying the type of glycans present on the surface of exosomes using lectins (glycan-recognising proteins). Electrochemical analysis is used to understand the interfacial properties of exosomes. The results indicate that cancerous exosomes are smaller, are produced at higher concentrations, and exhibit more nega tive zeta potential than the control exosomes. The SPR experiments confirm that negatively charged α-2,3- and α-2,6-sialic acid-containing glycans are found in greater abundance on carcinoma exosomes, whereas bisecting and branched glycans are more abundant in the control exosomes. The SPR results also show that a sandwich antibody/exosomes/lectins configuration could be constructed for effective glycoprofiling of exosomes as a novel liquid biopsy marker.

The anti-inflammatory and antinociceptive effects of proteins extracted from Acacia farnesiana seeds / Efeito antiiflamatório e antinociceptivo de proteínas extraídas de sementes de Acacia farnesiana

ABSTRACT Seeds of Acacia farnesiana are commonly sold in the local markets of northeastern Brazil as a therapeutic agent. The present work aimed to evaluate the anti-inflammatory and analgesic activities of proteins obtained from A. farnesiana seeds. Five different protein fractions (albumin, globulin, prolamin, acidic and basic glutelins) were obtained and investigated for the protein pattern, the presence of hemagglutinating and proteolytic activities. The globulin fraction (GLB) was also evaluated for anti-inflammatory and analgesic activities. Globulins reduced the paw edema induced by carrageenan in a dose-dependent manner, which was accompanied by a reduction of myeloperoxidase activity (p < 0.05). Additionally, GLB reduced the neutrophil peritoneal migration induced by carrageenan. However, GLB was not able to inhibit the edema triggered by dextran. Pre-treatment with globulins reduced the abdominal constrictions induced by acetic acid as well as the paw licking time induced by formalin (69.1% at first phase). However, it did not produce a significant antinociceptive effect in the hot plate test (55-56 °C). Treating the GLB with heat (at 100 °C for 30 min) abolished its anti-edematogenic and hemagglutinating activities. Our results showed that seeds from A. farnesiana are a source of proteins with anti-inflammatory and analgesic properties.

RESUMO Sementes de Acacia farnesiana são comumente vendidas em feiras locais no nordeste do Brasil como agente terapêutico. O presente trabalho objetivou avaliar as atividades antiinflamatória e antinociceptiva de proteínas obtidas de sementes de A. farnesiana. Cinco frações protéicas distintas (albuminas, globulinas, prolaminas, glutelinas ácidas e básicas) foram obtidas e investigadas quanto o perfil de proteínas, presença de atividade hemaglutinante e proteolítica. A fração globulina (GLB) também foi avaliada quanto a presença de atividade antiinflamatória e analgésica. Globulinas reduziram o edema de pata induzido por carragenina de modo dependente da dose que foi acompanhada da redução da atividade da mieloperoxidase (p < 0,05). Em adição, GLB reduziu a migração de neutrófilos para cavidade peritoneal induzida por carragenina. Entretanto, GLB não foi capaz de inibir o edema induzido por dextrana. O pré-tratamento com globulinas reduziu as contorções abdominais induzidas por ácido acético, bem como o tempo de lambedura da pata induzida por formalina (69.1% na primeira fase). Por outro lado, GLB não produziu um efeito antinociceptivo significante no teste de placa quente (55-56 °C). O pré-tratamento de GLB com calor (100 °C por 30 min) aboliu sua atividade anti-edematogênica e hemaglutinante. Nossos resultados mostraram que sementes de A. farnesiana são fonte de proteínas com propriedades antiinflamatórias e analgésicas.

Análise da marcação de células da linhagem C6 de glioma com as lectinas vegetais CPL, WGA, e Con A / cell marking analysis of C6 glioma line with plant lectins CPL, WGA and Con A

Introdução e objetivos: O glioblastoma multiforme é um glioma de alto grau que apresenta um prognóstico ruim. O diagnóstico definitivo é estabelecido pela avaliação histológica, porém este pode apresentar conflitos na classificação, com isso surge à necessidade de ferramentas que auxiliem o patologista em sua análise. Atualmente, maior ênfase tem sido dada a alterações na glicosilação, pois estão associadas a neoplasias, e a descoberta da capacidade de lectinas em reconhecer tais alterações fez destas, ferramentas aplicáveis para o diagnóstico biomédico. Dessa forma, o objetivo deste trabalho é analisar a marcação das lectinas CpL, WGA e Con A em células da linhagem C6...

Introduction and objectives: Glioblastoma multiforme is a high-grade glioma that has a poor prognosis. The definitive diagnosis is established by histological assessment. However, this can present conflicts in grading gliomas, which justifies new tools to assist the pathologist in his analysis. Currently, it is known that there are changes in glycosylation pattern of molecules associated with cancer, and the discovery of the ability of lectins to recognize these changes made these tools applicable for biomedical diagnosis. Thus, the aim of this study is to analyze the labelling of C6...

Antifungal activity of lectins against yeast of vaginal secretion

Lectins are carbohydrate-binding proteins of non-imune origin. This group of proteins is distributed widely in nature and they have been found in viruses, microorganisms, plants and animals. Lectins of plants have been isolated and characterized according to their chemical, physical-chemical, structural and biological properties. Among their biological activities, we can stress its fungicidal action. It has been previously described the effect of the lectins Dviol, DRL, ConBr and LSL obtained from the seeds of leguminous plants on the growth of yeasts isolated from vaginal secretions. In the present work the experiments were carried out in microtiter plates and the results interpreted by both methods: visual observations and a microplate reader at 530nm. The lectin concentrations varied from 0.5 to 256µg/mL, and the inoculum was established between 65-70% of trammitance. All yeast samples isolated from vaginal secretion were evaluated taxonomically, where were observed macroscopic and microscopic characteristics to each species. The LSL lectin did not demonstrate any antifungal activity to any isolate studied. The other lectins DRL, ConBr and DvioL, showed antifungal potential against yeast isolated from vaginal secretion. These findings offering offer a promising field of investigation to develop new therapeutic strategies against vaginal yeast infections, collaborating to improve women's health.

Lectin-binding properties of Aeromonas caviae strains / Propriedades lectínicas de amostras de Aeromonas caviae

The cell surface carbohydrates of four strains of Aeromonas caviae were analyzed by agglutination and lectin-binding assays employing twenty highly purified lectins encompassing all sugar specificities. With the exception of L-fucose and sialic acid, the sugar residues were detected in A. caviae strains. A marked difference, however, in the pattern of cell surface carbohydrates in different A. caviae isolates was observed. Specific receptors for Tritricum vulgaris (WGA), Lycopersicon esculentum (LEL) and Solanum tuberosum (STA) (D-GlcNAc-binding lectins) were found only in ATCC 15468 strain, whereas Euonymus europaeus (EEL, D-Gal-binding lectin) sites were present exclusively in AeQ32 strain, those for Helix pomatia (HPA, D-GalNAc-binding lectin) in AeC398 and AeV11 strains, and for Canavalia ensiformes (Con A, D-Man-binding lectin) in ATCC 15468, AeC398, AeQ32 and AeV11 strains, after bacterial growing at 37ºC. On the other hand, specific receptors for WGA and EEL were completely abrogated growing the bacteria at 22ºC. Binding studies with 125I- labeled lectins from WGA, EEL and Con A were performed. These assays essentially confirmed the selectivity, demonstrated in the agglutination assays of these lectins for the A. caviae strains.

Os carboidratos de superfície celular de quatro amostras de Aeromonas caviae foram analisados por aglutinação e ensaios de ligação de lectinas empregando vinte lectinas altamente purificadas com especificidade para açúcares. Com exceção da L-fucose e do ácido siálico, os resíduos de açúcar foram detectados em amostras de A. caviae. Entretanto, foi observada uma diferença marcante no padrão de carboidratos de superfície celular em diferentes amostras de A. caviae. Receptores específicos para Tritricum vulgaris (WGA), Lycopersicon esculentum (LEL) e Solanum tuberosum (STA), lectinas de ligação a D-GlcNAc, foram encontrados apenas na amostra ATCC 15468, enquanto sítios de Euonymus europaes (EEL), lectina de ligação a D-Gal, estavam presentes exclusivamente na amostra AeQ32, sítios de Helix pomatia (HPA), lectina de ligação a D-GalNac, nas amostras AeC398 e AeV11 e de Canavalia ensiformis (Com A), lectina de ligação a D-Man, nas amostras ATCC 15468, AeC398, AeQ32 e AeV11, após crescimento bacteriano a 37ºC. Por outro lado, receptores específicos para WGA e EEL foram completamente abolidos após o crescimento das bactérias a 22ºC. Estudos de ligação com lectinas WGA, EEL e Con A marcadas com 125I também foram realizados. Esses ensaios confirmaram a seletividade, demonstrada em ensaios de aglutinação dessas lectinas para as amostras de A. caviae.

Conceitos atuais na ativação do sistema complemento e suas propriedades biológica / Recent concepts in the activation of complement system and biological properties

O sistema complemento é formado por aproximadamente 35 proteínas e glicoproteínas distribuídas no plasma, outros líquidos biológicos e superfícies celulares. Essas proteínas atuam em uma reação sequencial em cascata e representam um dos principais mediadores da defesa inata do hospedeiro e da inflamação. A ativação do sistema complemento tanto pode ser benéfica para o hospedeiro, como na resistência a microrganismos invasores, como pode ser deletéria em uma variedade de doenças imunopatologicamente mediadas. O complemento pode ser ativado por qualquer das três vias, a via clássica, dependente do anticorpo, a via alternativa ou a recém-descrita, via das lectinas (MBL). As consequências biológicas da ativação do complemento são principalmente a defesa contra infecções piogênicas, a interação entre imunidade inata e adaptativa e a remoção de complexos-imunes e produtos da injúria tecidual. O complemento reconhece, opsoniza ou lisa partículas, incluindo bactérias, leveduras e outros microrganismo, restos celulares e células alteradas do hospedeiro. Há também evidências de que o complemento contribui significativamente na regulação da resposta imune. O principal objetivo da presente é revisão é fornecer uma visão atual da ativação e das propriedades biológicas desse sistema, enfatizando sua importãncia na resposta imune inata e na homeostasia do hospedeiro.

Tipificación del epitelio colorrectal por lectinhistoquímica: expresión del glicotope T / Typing of colorectal epithelium by lectin histochemistry if the T glycoepitope

El presente estudio refiere a una nueva herramienta que permite detectar fechaciente y tempranamente la naturaleza maligna del epitelio colorrectal. El objetivo es determinar una característica biológica diferente entre tejido normal y neo-plásico, como es el nivel de expresión del glicoepitope T (Ag Thomsen-Friedenreich). Se lo caracterizó en una serie de 62 muestras del tejido en estudio, incluyendo 31 normales (sin lesiones anatomopatológicas) y 31 correspondientes a cánceres (en su mayoría moderada o pobremente diferenciados). La expresíon del glicoconjugado se demostró por tectínhistoquímica, usando lectina PNA. Los patrones de unión de lectina fueron determinados en células absortivas (cilídricas) y caliciformes, normales y neoplásicas, encontrándose patrones característicos y diferentes según tipo de célula y naturaleza del tejido. El análisis estadístico de la localización citoestructural del Ag T en ambas poblaciones sugiere fuertemente que existe asociación entre el patrón de expresión y el grado de diferenciación tisular. La sencillez de la metodología hace a la determinación aplicable en diagnóstico de rutina y además tiene importante valor pronóstico.

Presencia de lectinas, taninos e inhibidores de proteasas en algas marinas de las costas Venezolanas / Presence of lectins, tannins and protease inhibitors in Venezuelan marine algae

Se estudió la presencia de lectinas, taninos e inhibidores de proteases, en 27 especies de algas colectadas en barreras coralinas de cuatro regiones de Venezuela. Sólo seis de las especies estudiadas, presentaron actividad hemaglutinante atribuible a lectinas, obteniéndose los mayores títulos de hemaglutinación com eritrocitos tratados con pronasa. En cuatro de las especies, las lectinas fueron inhibidas por más de un azúcar sencillo y por la mucina de glándula submaxilar de bovino: Caulerpa sertularioides, Enteromorpha intestinalis, Codium repens y Codium isthmocladum (Chlorophyta). La lectina de Grateloupia filicina fue inhibida solamente por NAcGal. Ninguno de los compuestos probados inhibió la hemaglutinación causada por Halimeda opuntia. El tratamiento de los extractos con polivinilpolipirrolidona eliminó la actividad hemaglutinante de las algas pardas y rojas, menos en dos especies de rodofitas: Grateloupia filicina e Hypnea cervicornis, lo que hace presumir la presencia de lectinas en ambas. Los taninos presentes en las Phaeophyta y Rhodophyta estudiadas son aparentemente del tipo florotaninos con un mayor contenido en las primeras. Sólo se encontró actividad inhibidora de tripsina en: Padina gymnospora (Phaeophyta) y Acantophora spicifera (Rhodophyta). En ningún caso se encontró actividad inhibidora contra subtilisina.

Histogênese da doença renal policística autossômica dominante: estudo imuno-histoquímico / Histogenesis of the cysts in the autosomal dominant polycystic kidney disease. Immunohistochemistry study

A histogênese dos cistos na doença policística autossômica dominante (DRPAD) foi investigada em 33 pacientes por imuno-histoquímica. A idade média dos pacientes foi 46,4 anos e a relaçäo masculino:feminino foi 16:17. A maioria dos pacientes apresentou hipertensäo arterial (88 por cento), insuficiência renal crônica (92 por cento) e hematúria (70 por cento). Aneurismas cerebrais, diverticulose colônica e cistos hepáticos e pancreáticos foram encontrados em 56 por cento dos casos. O peso médio dos 53 rins estudados foi 1468 g e o diâmetro médio dos cistos foi 4,2 cm. Em 4 casos, material histológico de 1 dos rins näo esteve disponível. Os anticorpos e lectinas utilizados para identificar os diferentes segmentos dos néfrons foram: vimentina (Vim)-epitélio parietal da cápsula glomerular (G); Lotus tetragonolubus (LTA) e anti-antígeno CD 15 (Cd 15)-túbulo proximal (TP); anti-proteína de Tamm-Horsfall (PTH)-túbulo distal (TD), e anti-antígeno epitelial de membrana (EMA), anti-citoceratina (Ck) 19, Ulex europaeus (UEA-I), Arachis hypogaea (PNA), Dolichos biflorus (DBA) e Glycine maximum (SBA)-túbulo distal (TD) e ducto coletor (DC). Em estudo piloto, analisaram-se 3 rins normais obtidos de autópsias (rins controles-RC) e áreas preservadas de 2 rins com DRPAD (áreas de controle interno-CI), obtendos-e em todos os casos coloraçäo de: G por Vim, TP-LTA e CD15; TD-PTH; TD e DC-EMA, Ck 19, UEA-I, PNA e DBA. Näo houve coloraçäo com SBA. Os 49 rins com DRPAD produziram o seguinte perfil imuno-histoquímico: i) áreas preservadas: anti-Vim-G=82 por cento; LTA-TP=96 por cento; anti-CD 15-anti-Ck 19-TD e Dc=86 por cento e 89 por cento dos casos, respectivamente; ii) Áreas císticas: LTA, anti-CD 15, anti-PTH, anti EMA e anti-Ck 19=7 por cento, 6 por cento, 18 por cento, 97 por cento e 95 por cento dos casos, respectivamente. Näo houve coloraçäo com anti-Vim. Os resultados indicaram que os cistos em casos de DRPAD têm perfil imuno-histoquímico de túbulos distais e ductos coletores.

Nuevas fuentes de lectinas para la diferenciación entre Trypanosoma cruzi y T. rangeli / Further sources of lectins for differentiation between Trypanosoma cruzi y T. rangeli

Os extratos de 176 espécies de sementes de plantas colombianas, correspondentes a 49 famílias e 147 gêneros foram testados para detectar a presença de aglutininas frente a hemácias humanas dos grupos A+, B+, O+ e de cachorro, cavalo e coelho. Os extratos que apresentaram alguma atividade hemaglutinante, foram usados para testar a aglutinaçao de Trypanosoma cruzi e T. rangeli. Além disso, a hemolinfa de 16 espécies nativas de invertebrados foram testadas nas mesmas condiçoes. Diluiçoes seriadas dos extratos foram usadas para as aglutinaçoes. Ambas epimastigotas de T. cruzi e T. rangeli foram aglutinadas com os extratos de sete sementes de plantas diferentes e com dois tipos de hemolinfa de invertebrados. As sementes de cinco plantas aglutinaram exclusivamente as epimastigotas de T. cruzi podendo assim ser usadas para a diferenciaçao entre as formas de cultura desses tripanossomos. A secreçao do pulmao do caramujo (Bulimus sp.) lisou completamente as epimastigotas de T. cruzi mas nao afetou as formas de T. rangeli. Nao foram encontrados extratos que aglutinaram ou lisaram exclusivamente as epimastigotas de T. rangeli.

Las lectinas: el juego nunca se términa / The lectins: the game is never over

Las lectinas son proteínas capaces de enlazar carbohidratos en forma específica y reversible. Debido a sus interesantes propiedades biológicas se ha mantenido la búsqueda, caracterización y estudio en semillas de la flora venezolana. Estas proteínas presentan estructura oligomérica con propiedades físico-químicas similares y homología estructural (isolectinas); sin embargo, existen lectinas monoméricas. Su función en las plantas no se conoce bien. Presentan actividad mitogénica sobre linfocitos cultivados in vitro y son capaces de aglutinar tanto leucocitos como eritrocitos. Polisacáridos ramificados como la goma arábiga, aumentan el título hemaglutinante de varias lectinas, particularmente aquellas altamente glicosidadas. Algunas lectinas son tóxicas sobre cultivos celulares, así la Concanavalina A causa la disminución de la incorporación de [3H]-timidina en células renales cultivadas in vitro. En Phaseolus vulgaris hay una clara relación entre especificidad hemaglutinante y toxicidad. Animales intubados o alimentados con semillas de las variedades tóxicas de P.vulgaris muestran daño en el borde estriado de las vellosidades del duodeno y yeyuno. La lectina de una varieda tóxica de P.vulgaris interfiere con la utilización de nutrientes a nivel intestinal, inhibe la digestión de carbohidratos de la dieta y la absorción de glucosa en el intestino

Lectinas, agentes antihemostáticos y compuestos positivos al reactivo de Dragendorff en algas marinas de Venezuela y Túnez / Lectins, antihaemostatic agents and dragendorff positive compounds in marine algae from Venezuela and Tunibia

Las algas marinas recolectadas en Túnez y Venezuela han sido analizadas buscando la presencia de lectinas, agentes antihemostáticos y compuestos Dragendorff positivo. De 34 especies estudiadas, la actividad de las lectinas fue demostrada en los extractos de 14 de ellas. De éstas, las especies consideradas de más valor para estudios posteriores fueron Halimeda tuna, H.opuntia, Bryotamnion triquetum, B. seaforthii, Codium isthmocladum y Centroceras clavulatum. La actividad anticoagulante fue detectada en extractos de 26 de las especies analizadas. El extracto con más actividad de potencia inhibidora fue el de Centroceras clavulatum, pero el de Codium isthmocladum también se consideró interesante. Once especies fueron estudiadas por su contenido de compuestos Drangendorff positivo. Tanto las betainas como el compuesto de sulfonio terciario del tipo 3-dimetilsulfoniopropinato (DMSP) o una mezcla de DMSP y una betaina fueron aisladas y caracterizadas en todas las especies analizadas

Evaluación de la madurez pulmonar fetal por cromatografía en capa fina monodimensional / Evaluation of fetal pulmonary maturity by nondimensional thin layer chromatography

Se presenta una técnica rápida, sencilla y de bajo costo a la vez que confiable, para evaluar mediante cromatografía en capa fina monodimensional la presencia de fosfatidilglicerol (FG) y la relación lecitina/esfingomielina (L/E) por observación de las manchas de estos fosfolípidos y comparación con líquidos amnióticos, testigo de relación L/E conocida, corridos simultáneamente. Se analizaron con esta técnica 94 muestras de líquido amniótico (L.A.) obtenidas dentro de las 72 horas anteriores al parto si tomar en cuenta la forma en que fueron colectadas. Se concluye la conveniencia del empleo simultáneo de ambos parámetros (L/E y FG), a fin de obtener una segura predicción del riesgo de que un recién nacido desarrolle un síndrome de distres respiratorio (SDR). En presencia de FG, sin tomar en cuenta la relación L/E, solamente un 2,7% de los niños desarrolló el SDR, mientras que la ausencia de FG fue asociada con un 84,2% de incidencia de dicho síndrome. El valor predictivo fue mejorado por el conocimiento de la relación L/E, ya que en presencia de ambos FG y una relación L/E madura (mayor o igual a 2), ningún niño desarrollo el SDR, mientras que en un 5,5% de ellos se observó una relación L/E inmadura a pesar de la presencia de FG. La técnica que se presenta parece ser un elemento útil para estimar la probabilidad de que se produzca un SDR en un recién nacido de un embarazo de alto riesgo, mediante la estimación simultánea de ambos parámetros (L/E y FG)