Las semillas de leguminosas contienen proteínas que son resistentes al proceso digestivo, tales como lectinas, inhibidores de proteasas y proteínas 2S, las cuales permanecen biológicamente activas en el tracto gastrointestinal. Diversos estudios, realizados fundamentalmente en la décadas de los 80 y 90, mostraron que algunas de estas proteínas afectaban de manera negativa los parámetros de producción en animales de experimentación, principalmente roedores, argumentándose que podrían ejercer propiedades anti-nutritivas en humanos. Sin embargo, en la última década, se han realizado importantes avances científicos que demuestran que estas proteínas resistentes a la digestión pueden ejercer efectos beneficiosos para la salud, no sólo como reguladores hormonales, metabólicos e inmunológicos sino también como agentes anti-cancerígenos y anti-inflamatorios. Tal es el caso de los inhibidores de proteasas de la familia de Bowman-Birk presentes en semillas de leguminosas, los cuales han mostrado ser capaces de prevenir o suprimir procesos cancerígenos y desórdenes inflamatorios en un amplio abanico de modelos in vitro e in vivo. En la década de los 90, los inhibidores Bowman-Birk de soja fueron aprobados por la administración americana (FDA) para llevar a cabo estudios de intervención en pacientes que presentaban hiperplasia prostática benigna, leucoplasia bucal y colitis ulcerosa. En la actualidad, los inhibidores Bowman-Birk están siendo investigados en la prevención de diversas patologías, incluyendo procesos inflamatorios, cáncer, distrofia muscular y enfermedades neurodegenerativas. Estos estudios apoyan la idea de que los inhibidores Bowman-Birk pueden contribuir positivamente como componentes de la dieta, pudiendo ser explotados en medicina preventiva y/o terapéutica.

El cáncer colorectal es la segunda causa de muerte por cáncer dentro de la Unión Europea. En España, la incidencia de cáncer colorectal ha aumentado en ambos sexos y en todos los grupos de edades en las últimas décadas en relación a otros países donde la incidencia de cáncer colorectal disminuyó. En el cáncer colorectal, un elevado porcentaje de casos se puede prevenir, y uno de los medios más eficientes de prevención/intervención es a través de una dieta apropiada.

Las propiedades anti-cancerígenas de las leguminosas han sido investigadas; aunque la evidencia científica es aún limitada, algunos estudios epidemiológicos sugieren que la ingesta de legumbres puede disminuir el riesgo de padecer cáncer colorectal. La desregulación de ciertas actividades proteolíticas de serín proteasas durante los procesos inflamatorios y/o cancerígenos dentro del tracto gastrointestinal ha impulsado a la comunidad científica a investigar el potencial de inhibidores, naturales y/o sintéticos, que modulen dichas actividades. Recientemente, diversos estudios sugieren que las proteínas Bowman-Birk procedentes de distintas fuentes de leguminosas son efectivas en la prevención o supresión de procesos cancerígenos e inflamatorios.

En los últimos diez años, nuestro laboratorio ha realizado avances significativos investigando el potencial de la familia de inhibidores de proteasas de Bowman-Birk, procedentes de semillas de leguminosas tales como la soja, la lenteja, el guisante y el garbanzo, en la prevención de procesos inflamatorios y cancerígenos colorectales. Para ejercer un efecto terapéutico y/o preventivo en el colon, las proteínas Bowman-Birk deben sobrevivir, al menos parcialmente, al proceso digestivo dentro del tracto gastrointestinal. De este modo, hemos demostrado que las proteínas Bowman-Birk de garbanzo presentan una elevada estabilidad frente al tratamiento térmico, resistencia a las condiciones extremas (pH ácido y actividades proteolíticas) del tracto gastrointestinal in vivo así como a la actividad metabólica/enzimática de la microbiota intestinal. La estructura proteica junto al número y distribución de puentes disulfuros parecen ser los responsables de tan elevada estabilidad, haciéndolas atractivas para llevar a cabo estudios farmacológicos y preclínicos que puedan demostrar su potencial como agentes quimiopreventivos colorectales.

En nuestro laboratorio, investigaciones recientes han demostrado que las proteínas Bowman-Birk de guisante ejercen propiedades anti-inflamatorias en un modelo de colitis ulcerosa inducida en ratón. Estudios macroscópicos e histológicos así como de expresión de determinados biomarcadores proinflamatorios mostraron que el tratamiento con un concentrado de inhibidores Bowman-Birk de guisante redujo la extensión y severidad de las lesiones intestinales. Asimismo, hemos demostrado que el tratamiento con proteínas Bowman-Birk prodecentes de distintas fuentes de leguminosas dan lugar a un descenso dosis- y tiempo-dependiente en la proliferación de células procedentes de adenocarcinoma colorectal humano; este efecto está asociado a su capacidad intrínseca de inhibir serín proteasas. Interesantemente, hemos demostrado que las proteínas BBI no afectan al crecimiento de células humanas de colon no cancerígenas. Mediante estudios de ingeniería de proteínas, hemos concluido que serín-proteasas del tipo tripsina y quimotripsina pudieran ser posibles dianas terapéuticas en etapas tempranas del cáncer colorectal; sin embargo, tanto el mecanismo de acción de estas proteínas como sus dianas específicas no han sido determinados, siendo actualmente una de las líneas principales de trabajo dentro de nuestro grupo de investigación. La realización de estos estudios nos permitirán dilucidar el potencial de los inhibidores BBI como agentes quimiopreventivos colorectales. Asimismo, podremos determinar las bases moleculares responsables de la actividad biológica de los BBI frente a serín proteasas dianas involucradas en procesos cancerígenos de colon y que pudieran ser explotados con fines preventivos y/o terapéuticos.