Absorção de glicose - Glucose uptake
Método de captação de glicose difere ao longo tecidos, dependendo de dois factores; as necessidades metabólicas do tecido e disponibilidade de glicose . As duas maneiras em que a glicose absorção pode ter lugar a difusão facilitada (um processo passivo) e transporte activo secundário (um processo activo que no ião de gradiente que é estabelecida através da hidrólise de ATP , conhecida como primário de transporte activo ). Transporte activo é o movimento de iões ou moléculas que vão contra o gradiente de concentração.
Difusão facilitada
Há mais de 10 diferentes tipos de transportadores de glicose; no entanto, o mais significativo para o estudo são GLUT1-4.
GLUT1 e GLUT3 estão localizados na membrana plasmática de células de todo o corpo, uma vez que é responsável por manter uma taxa basal de captação de glicose. Nível de glucose no sangue basal é de cerca de 5 mM ( 5 milimolar ). O Km valor (um indicador da afinidade da proteína transportadora para moléculas de glicose; um baixo valor de Km sugere uma elevada afinidade) das proteínas GLUT1 e GLUT3 é 1 mM; portanto GLUT1 e GLUT3 tem uma elevada afinidade para a glicose e a absorção na corrente sanguínea é constante.
GLUT2 em contraste tem um elevado valor de Km (15-20mm) e, por conseguinte, uma baixa afinidade para a glucose. Eles estão localizados nas membranas de plasma de hepatócitos e pancreáticas células beta (em ratinhos, mas GLUT1 em células beta humanas; ver referência 1). O alto Km de GLUT2 permite a detecção de glucose; taxa de entrada de glicose é proporcional aos níveis de glicose no sangue.
GLUT4 transportadores são a insulina sensíveis, e são encontradas no músculo e tecido adiposo tecido. Como muscular é o principal local de armazenagem para a glicose e para o tecido adiposo de triglicéridos (em que a glucose pode ser convertido para o armazenamento), GLUT4 é importante na pós-prandial de absorção do excesso de glucose a partir da corrente sanguínea. Além disso, vários estudos recentes mostram que GLUT 4 está presente no cérebro também. A droga metformina fosforila GLUT4, aumentando assim a sua sensibilidade à insulina.
Durante o jejum, alguns transportadores GLUT4 será expressa na superfície da célula. No entanto, a maioria vai ser encontradas no citoplasma vesículas dentro da célula. Após uma refeição e na ligação da insulina (libertada a partir das ilhotas de Langerhans ) para receptores na superfície celular, uma cascata de sinalização começa por activar a actividade phosphatidylinositolkinase que culmina no movimento das vesículas citoplasmáticas em direção à membrana da superfície celular. Ao atingir a membrana plasmática, as vesículas fundem-se com a membrana, o aumento do número de transportadores GLUT4 expressas na superfície da célula, e consequentemente, aumentar a absorção de glucose.
transporte activo secundário
difusão facilitada pode ocorrer entre o sangue e as células como o gradiente de concentração entre os ambientes intracelulares e extracelulares é tal que não é necessário a hidrólise de ATP.
No entanto, no rim, a glicose é reabsorvida do filtrado no lúmen tubular , onde se encontra uma concentração relativamente baixa, passa através dos epitélios cubóides simples que revestem o túbulo renal, e para a corrente sanguínea, onde a glicose é a uma relativamente alta concentração. Portanto, o gradiente de concentração de glicose se opõe a sua reabsorção, e energia é requerido para o seu transporte.
O transporte activo secundário da glucose no rim, é de Na + ligado; Por conseguinte, uma de Na + gradiente deve ser estabelecida. Isto é conseguido através da acção da Na + / K + da bomba, a energia para os quais é fornecida através da hidrólise de ATP. Três de Na + iões são extrudidas a partir da célula em troca de dois K + iões que entram através da enzima intramembranar de Na + / K + -ATPase ; isto deixa uma deficiência relativa de Na + no compartimento intracelular. Nd + iões difundem para baixo seu gradiente de concentração para o epitélio colunar, de co-transportador de glicose. Uma vez dentro das células epiteliais, glicose reentra na corrente sanguínea através da difusão facilitada por meio de transportadores de GLUT2.
Daí reabsorção de glicose é dependente do gradiente de sódio existente, que é gerada por meio do funcionamento activo do NaKATPase. Como o co-transporte de glicose com o sódio a partir do lúmen não necessita directamente a hidrólise de ATP, mas depende da acção da ATPase, esta é descrita como o transporte activo secundário.
Existem dois tipos de transportador activo secundário encontrado dentro do túbulo renal; perto do glomérulo , onde os níveis de glucose são elevados, de SGLT2 tem uma afinidade baixa, mas de alta capacidade para o transporte de glucose. Perto da ansa de Henle e no túbulo distal do nefrónio onde tanto glicose foi reabsorvido pela corrente sanguínea, transportadores SGLT1 são encontrados. Estes têm uma elevada afinidade para a glucose e uma baixa capacidade. Funcionando em conjunto, estes dois transportadores activos secundários assegurar que apenas quantidades insignificantes de glicose são desperdiçados através da excreção na urina.
Referências
1. De Vos, A., H. Heimberg, et al. (1995). "Células beta humano e de rato diferem em transportador de glucose, mas não na expressão do gene glucoquinase." The Journal of Clinical Investigation 96 (5): 2489-2495.