Транспортеры глюкозы

Транспортеры глюкозы (GLUT) - это семейство трансмембранных белков, обнаруженных в большинстве клеток млекопитающих. Их действие позволяет глюкозе переноситься через плазматические мембраны; в этой связи мы помним, что этот очень важный энергетический субстрат - будучи полярным - не может спонтанно пересекать фосфолипидный бислой, который их характеризует.

У людей транспорт глюкозы может происходить в соответствии с градиентом (облегченная диффузия) или против градиента (активный транспорт).

Активный транспорт происходит в кишечнике и почечных канальцах и требует косвенного использования биохимической энергии (симпорт Na + / глюкозы). Для облегченной диффузии не требуется АТФ и используются переносчики глюкозы, так называемые GLUT.

У человека существует множество изоформ GLUT, обозначенных увеличивающимися числами (GLUT-1, GLUT-2, GLUT-3, GLUT-n), которые, хотя и очень похожи, но отличаются некоторыми свойствами.

Наиболее известным и наиболее изученным переносчиком глюкозы является GLUT-4 из-за его прямой чувствительности к инсулину. В нормальных условиях этот переносчик располагается в цитоплазматической области, и его перемещение на клеточной мембране стимулируется связыванием инсулина с мембраной. рецептор. Этот процесс способствует перемещению глюкозы из межклеточной жидкости в клетку. Когда концентрация глюкозы в крови нормализуется и инсулин выводится, молекулы GLUT 4 медленно удаляются из плазматической мембраны и секвестрируются посредством эндоцитоза во внутриклеточных везикулах.

Переносчик глюкозы GLUT-4 в основном присутствует в скелетных мышцах, сердце, а также в белой и коричневой жировой ткани, что неудивительно, поскольку его называют инсулинозависимыми тканями. На мышечном уровне перемещению переносчиков GLUT-4 из внутриклеточных участков (пузырьков) на плазматическую мембрану также способствует сокращение, увеличение кровотока и низкие уровни гликогена, характерные для длительных физических упражнений. Это объясняет, почему спорт является очень полезным лекарством для профилактики инсулинорезистентности и лечения сахарного диабета.

Конкретным переносчиком глюкозы является GLUT-2, экспрессирующийся в основном в печени; этот белок действительно способен работать в обоих направлениях, способствуя прохождению сахара из клетки в интерстициальную жидкость и наоборот. Эта функция очень важна, потому что печень является основным местом глюконеогенеза, то есть синтеза глюкозы ex-novo (которая затем должна быть выпущена в кровь), начиная с аминокислот, глицерина и молочной кислоты. GLUT-2 может также транспортировать галактозу, маннозу и фруктозу, причем последняя способность разделяется с транспортером GLUT-5.

GLUT-2 также экспрессируется в B-клетках поджелудочной железы и характеризуется низким сродством, связанным с «высокой емкостью» (он никогда не насыщается глюкозой).

Также в печени мы находим транспортный белок GLUT-7, который действует как внутриклеточный переносчик глюкозы, важный для стимулирования экспорта количества, продуцируемого во время глюконеогенеза.

Не все ткани человеческого тела зависят от инсулина как источника глюкозы. Помимо печени, на уровне мозга и эритроцитов мы обнаруживаем, например, «высокую концентрацию инсулиннезависимых переносчиков глюкозы, таких как GLUT-1 и GLUT-3.