Les proteïnes de transport sodi-glucosa (SGLT) són les encarregades de realitzar el transport actiu de glucosa en les cèl·lules de mamífer en contra d'un gradient de concentració. L'energia requerida per fer possible aquest transport l'adquireixen de l'cotransporte de sodi en la mateixa direcció (simporte).
La seva localització es limita a la membrana de les cèl·lules que formen els teixits epitelials encarregats de l'absorció i reabsorció de nutrients (intestí prim i el túbul contornejat proximal de ronyó).
Els transportadors de glucosa SGLT a diferència dels GLUT duen a terme el transport simporte de glucosa i sodi en contra del seu gradient de concentració. By NuFS, San Jose State University, modified of Wikimedia Commons.
Fins a la data, han estat descrites sol sis isoformes pertanyents a aquesta família de transportadors: SGLT-1, SGLT-2, SGLT-3, SGLT-4, SGLT-5 i SGLT-6. En totes elles, el corrent electroquímica generada pel transport de l'ió sodi proporciona energia i indueix el canvi conformacional en l'estructura de la proteïna necessari per traslocar el metabòlit a l'altre costat de la membrana.
No obstant això, totes aquestes isoformes es diferencien entre si per presentar diferències en:
- El grau d'afinitat que tenen per la glucosa,
- La capacitat per dur a terme el transport de glucosa, galactosa i aminoàcids,
- El grau en què són inhibides per florizina i
- La Localització tissular.
Mecanismes moleculars de l'transport de Glucosa
La glucosa és un monosacàrid de sis àtoms de carboni que és emprat per la majoria dels tipus cel·lulars existents per obtenir energia a través de vies metabòliques d'oxidació.
Donat el seu gran grandària i la seva naturalesa essencialment hidrofílica, és incapaç de travessar les membranes cel·lulars per lliure difusió. Per tant, la seva mobilització a l'citosol depèn de la presència de proteïnes de transport en aquestes membranes.
Els transportadors de glucosa fins ara estudiats realitzen el transport d'aquest metabòlit per mecanismes de transport passius o actius. El transport passiu es diferencia de l'transport actiu en que no requereix d'un subministrament energètic per a ser dut a terme, ja que passa a favor d'un gradient de concentració.
Les proteïnes involucrades en el transport passiu de glucosa pertanyen a la família de transportadors de difusió facilitada Gluts, anomenada així per les sigles en anglès de el terme "Glucose Transporters". Mentre que aquelles que duen a terme un transport actiu de la mateixa han estat denominades SGLT per "proteïnes de transport sodi-glucosa".
Aquestes últimes obtenen l'energia lliure necessària per dur a terme el transport de glucosa en contra del seu gradient de concentració de l'cotransporte de l'ió sodi. A l'almenys 6 isoformes de SGLT han estat identificades i la seva localització sembla restringir-se a les membranes de cèl·lules epitelials .
Característiques de les SGLT
Els transportadors simportes SGLT no són específics per a la glucosa, són capaços de transportar una altra varietat de metabòlits com aminoàcids, galactosa i altres metabòlits, epara això utilitzen l'energia alliberada pel cotransporte de l'ió sodi a favor del seu gradient de concentració. By especiLadyofHats).push ({});
La funció d'aquest tipus de transportadors que ha estat més àmpliament estudiada és la reabsorció de la glucosa present en l'orina.
Aquest procés de reabsorció involucra la mobilització de l'carbohidrat des dels túbuls renals a través de les cèl·lules de l'epiteli tubular fins al lumen dels capil·lars peritubulars. Sent la isoforma d'alta capacitat i afinitat per la glucosa SGLT-2, la qual és la principal contribuent.
La funció d'absorció de glucosa en el tracte intestinal és atribuïda a SGLT-1, un transportador que tot i tenir baixa capacitat té una elevada afinitat per la glucosa.
El tercer membre d'aquesta família, SGLT3, és expressat en les membranes de les cèl·lules de l'múscul esquelètic i de el sistema nerviós, on sembla no actuar com un transportador de glucosa sinó com a sensor de les concentracions d'aquest sucre en el medi extracel·lular.
Les funcions de les isoformes SGLT4, SGLT5 i SGLT6 no han estat fins ara determinades.
referències
- Abramson J, Wright EM. Structure and function of Na symporters with inverted repeats. Curr Opin Struct Biol. 2009; 19: 425-432.
- Alvarado F, Crane RK. Studies on the mechanism of intestinal absorption of Sugars. VII. Phenylglycoside transport and its possible relationship to phlorizin inhibition of the activi transport of Sugars by the small intestine. Biochim Biophys acta. 1964; 93: 116-135.
- Charron FM, Blanchard MG, Lapointe JI. Intracellular hypertonicity is responsible for water flux associated with Na_ / glucose cotransport. Biophys J. 2006; 90: 3546-3554.
- Chen XZ, Coady MJ, Lapointe JI. Fast voltage clamp discloses a new component of presteady-state currents from the Na_-glucose cotransporter. Biophys J. 1996; 71: 2544-2552.
- Dyer J, Wood IS, Palejwala A, Ellis A, Shirazi-Beechey SP. Expression of monosaccharide Transporters in intestine of diabetic humans. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2002; 282: G241-G248.
- Soták M, Marks J, Unwin RJ. Putative tissue location and function of the SLC5 family member SGLT3. Exp Physiol. 2017; 102 (1): 5-13.
- Turk I, Wright EM. Membrane topology motifs in the SGLT cotransporter family. J Membr Biol. 1997; 159: 1-20.
- Turk I, Kim O, li Coutre J, Whitelegge JP, Eskandari S, Lam JT, Kreman M, Zampighi G, Faull KF, Wright EM. Molecular characterization of Vibrio parahaemolyticus vSGLT: a model for sodium-coupled sugar cotransporters. J Biol Chem. 2000; 275: 25.711-25.716.
- Taroni C, Jones S, Thornton JM. Analysis and prediction of Carbohydrate binding sites. Protein Eng. 2000; 13: 89-98.
- Wright EM, Loo DD, Hirayama BA. Biology of human sodium glucose Transporters. Physiol Rev. 2011; 91 (2): 733-794.