As pectinas são fibras dietéticas solúveis que podem apresentar atividade antitumoral ao se ligarem à proteína pró-metastática galectina-3 (GAL-3) produzidas por células cancerosas. Essa ligação e a consequente inibição da GAL-3 reduz a capacidade das células cancerosas de se comunicarem bioquimicamente, levando a uma diminuição da proliferação celular. O presente projeto teve por objetivo estabelecer a relação entre a composição química das pectinas de chuchu, mamão e maracujá não modificadas e modificadas quimicamente com possíveis efeitos benéficos sobre o cultivo de células de câncer epitelial de cólon. Durante a execução do projeto, foram realizados experimentos para extrair, purificar e caracterizar quimicamente frações de polissacarídeos não-amido hidrossolúveis não modificados e modificados de chuchu, mamão e maracujá. Essas frações foram testadas quanto à pureza (presença de proteínas e compostos fenólicos) e quanto à afinidade à GAL-3 humana recombinante, além de testes em culturas de células de câncer colorretal, avaliando a ação dos tratamentos na viabilidade celular, no ciclo celular, apoptose e na expressão de genes. O estudo da possível interação da GAL-3 com determinados ligantes foi realizado através do teste de hemaglutinação utilizando hemácias de coelho comercialmente disponíveis; a resposta biológica in vitro em relação ao tratamento de células de câncer epitelial de cólon foi realizada através da análise da viabilidade celular pelo ensaio de MTT. A citometria de fluxo mostrou que as pectinas modificadas provocaram a parada do ciclo na fase G1 e induziram a apoptose tardia nas células. A expressão de genes relacionados com a apoptose, regulação, migração, diferenciação e proliferação celular foi feira por qPCR e os resultados se mostraram diferentes, dependendo do tipo de fração péctica e da linhagem celular analisada. As frações de polissacarídeos que foram modificadas quimicamente apresentaram tamanho molecular médio reduzido, resultando em uma maior liberação de galacturonanos e um maior potencial inibitório de GAL-3. Observou-se também uma menor manutenção da viabilidade celular em células tumorais epiteliais colorretais (linhagens celulares HCT-116 e HT-29), além do efeito citostático dos tratamentos no ciclo celular e indução de apoptose tardia. Esses efeitos biológicos positivos podem ser consequência da diminuição do peso molecular e da presença de galactanos, mostrando que a modificação química de polissacarídeos não-amido de frutos pode aumentar a atividade biológica in vitro em culturas de células de câncer de cólon.

Pectins are soluble dietary fibers that can show anti-tumor activity when they bind to the pro-metastatic protein galectin-3 (GAL-3) produced by cancer cells. This binding and the consequent inhibition of GAL-3 reduces the ability of cancer cells to communicate biochemically, leading to a decrease in cell proliferation. The purpose of this project was to establish the relationship between the chemical composition of unmodified and chemically modified chayote, papaya and passion fruit pectins with possible beneficial effects on the cultivation of colon epithelial cancer cells. During the execution of the project, experiments have been carried out to extract, purify and chemically characterize unmodified and modified water-soluble non-starch polysaccharides fractions of chayote, papaya and passion fruit. These fractions were tested for purity (presence of proteins and phenolic compounds) and for affinity with recombinant human GAL-3, in addition to tests on colorectal cancer cell cultures, evaluating the action of treatments on cell viability, in the cell cycle, apoptosis and gene expression. The study of the possible interaction of GAL-3 with certain ligands has been carried out through the hemagglutination test using commercially available rabbit red blood cells; the biological response in vitro in relation to the treatment of epithelial colon cancer cells has been carried out through the analysis of cell viability by the MTT assay. Flow cytometry showed that the modified pectins caused the cell cycle arrest in G1 and induced late apoptosis. The expression of genes related to apoptosis, regulation, migration, differentiation and cell proliferation was measured by qPCR and the results were different, depending on the type of pectic fraction and the cell line analyzed. The polysaccharide fractions that were chemically modified showed reduced average molecular size, resulting in a greater release of galacturonans and a greater inhibitory potential for GAL-3. It was also observed a lower maintenance of cell viability in colorectal epithelial tumor cells (cell lines HCT-116 and HT-29), in addition to the cytostatic effect of treatments on the cell cycle and induction of late apoptosis. These positive biological effects may be a consequence of the decrease in molecular weight and the presence of galactans, showing that chemical modification of non-starch polysaccharides from fruits can increase the biological activity in vitro in colon cancer cell cultures.