Potencial antiglioma da lectina Dioclea violacea: internalização mediada por glicanos e efeitos na viabilidade celular

Abstract

Os gliomas são tumores cerebrais agressivos com limitadas opções terapêuticas e prognóstico desfavorável, tornando crucial a busca por novos agentes antitumorais. Neste contexto, lectinas de plantas, como a de Dioclea violacea (DvL), têm se destacado por sua capacidade de reconhecer glicanos e induzir efeitos citotóxicos seletivos. Este trabalho investigou o potencial antiglioma da DvL, focando em seus mecanismos de citotoxicidade e internalização em células de glioma C6. Estudos prévios já haviam demonstrado que a DvL é capaz de induzir apoptose e autofagia, reduzir a migração celular e modular vias de sinalização em modelos de glioma. Aqui, após 6 horas de tratamento, observou-se que a DvL promoveu redução significativa da viabilidade celular em todas as concentrações avaliadas (5-100 µg/mL), processo que foi acompanhado por alterações morfológicas marcantes, caracterizadas pela transição de um fenótipo fusiforme para uma morfologia arredondada e menos aderente. Essa resposta citotóxica mostrou-se dependente da interação com glicanos, uma vez que a pré-incubação da lectina com alfa-metil-manosídeo (aMM), inibidor competitivo do domínio de reconhecimento de carboidratos (CRD), reverteu de forma expressiva a perda de viabilidade induzida por DvL (5-50 µg/mL). Paralelamente, a DvL atuou como um potente indutor de autofagia, evidenciado pelo aumento substancial de organelas vesiculares ácidas (AVOs) no ensaio com Laranja de Acridina e pela elevação da razão LC3-II/LC3-I, especialmente nas concentrações mais altas, sugerindo um fluxo autofágico funcional. Nos tempos e concentrações testados, a citotoxicidade induzida pela DvL não foi afetada pela modulação farmacológica do RE com 4-PBA ou brefeldina A, indicando que seu mecanismo é independente da ativação do estresse do RE. Adicionalmente, a expressão da chaperona BiP/GRP78 não foi modificada pelo tratamento com a lectina. Um achado central deste estudo foi a confirmação, por microscopia confocal, de que a DvL-FITC pode ser internalizada de forma tempo-dependente pelas células C6, acumulando-se preferencialmente na região perinuclear após 6 horas de tratamento. A presença de aMM atenuou essa internalização, sugerindo um processo de endocitose mediado pela interação específica da lectina com glicanos de superfície. Em conjunto, os resultados demonstraram o potencial antiglioma da DvL, promovendo citotoxicidade precoce e indução de autofagia em células de glioma C6, sendo que estes eventos podem estar ligados à sua internalização mediada por glicanos. Portanto, a DvL mostra-se promissora tanto no tratamento direto quanto no direcionamento (delivery) seletivo de nanopartículas a células tumorais. Essa versatilidade e potencial justificam a necessidade de aprofundar as investigações nessa linha.

Abstract: Gliomas are aggressive brain tumors with limited therapeutic options and an unfavorable prognosis, making the search for new antitumor agents crucial. In this context, plant lectins, such as those from Dioclea violacea (DvL), have been highlighted for their ability to recognize glycans and induce selective cytotoxic effects. This study investigated the antiglioma potential of DvL, focusing on its mechanisms of cytotoxicity and internalization in C6 glioma cells. Previous studies have already demonstrated that DvL can induce apoptosis and autophagy, reducing cell migration, and modulating signaling pathways in glioma models. Here, after 6 hours of treatment, DvL was observed to promote a significant reduction in cell viability at all concentrations evaluated (5-100 µg/mL), a process that was accompanied by marked morphological alterations, characterized by the transition from a fusiform phenotype to a rounded and less adherent morphology. This cytotoxic response proved to be dependent on interaction with glycans, as pre-incubation of the lectin with alpha-methyl mannoside (aMM), a competitive inhibitor of the carbohydrate-recognition domain (CRD), significantly reversed the loss of viability induced by DvL (5-50 µg/mL). Concurrently, DvL acted as a potent inducer of autophagy, evidenced by the substantial increase in acidic vesicular organelles (AVOs) in the Acridine Orange assay and the elevation of the LC3-II/LC3-I ratio, especially at higher concentrations, suggesting a functional autophagic flux. At the tested concentrations and time points, DvL-induced cytotoxicity was not affected by pharmacological modulation of the ER with 4-PBA or brefeldin A, indicating that its mechanism is independent of ER stress activation. Additionally, the expression of the BiP/GRP78 chaperone was not modified by treatment with the lectin. A central finding of this study was the confirmation, by confocal microscopy, that DvL-FITC can be internalized by C6 cells in a time-dependent manner, accumulating preferentially in the perinuclear region after 6 hours of treatment. The blockage of CRD by aMM attenuated this internalization, suggesting a process of endocytosis mediated by the specific interaction of the lectin with surface glycans. Collectively, the results demonstrated the antiglioma potential of DvL, promoting early cytotoxicity and induction of autophagy in C6 glioma cells, events that may be linked to its glycan-mediated internalization. Therefore, DvL shows promise both in direct treatment and in the selective targeting (delivery) of nanoparticles to tumor cells. This versatility and potential justify the need for further in-depth investigation into this line of research.