Como Ocorre O Transporte De Glicose Para Dentro Da Clula?

A glicose, principal fonte de energia celular, é transportada na maioria das células por difusão facilitada, através de proteínas transportadoras presentes na membrana plasmática.

Como ocorre o transporte de glicose para dentro da célula?

A glicose, principal fonte de energia celular, é transportada na maioria das células por difusão facilitada, através de proteínas transportadoras presentes na membrana plasmática. Está caracterizada a existencia de urna familia de transportadores (GLUT1-GLUT7), com características funcionáis e distribuição tecidual distintas. Por outro lado, em epitelios intestinal e tubular renal, o transporte é contra gradiente e acoplado ao Na+ na membrana apical das células através de cotransportadores (SGLT1-SGLT2), com posterior difusão para o intersticio através de GLUTs presentes na membrana basolateral. As alterações fisiopatológicas do transporte de glicose passaram a ser investigadas através da análise dos transportadores, objetivando futuras abordagens preventivas ou terapêuticas. Uma mutação em um aminoácido do SGLT1 já foi descrita na malabsorção de glicose/galactose. Na glicosúria renal familiar, a participação do SGLT2 e do SGLT1 parece ser fundamental, seja por perda da capacidade de transporte, seja por diminuição na afinidade do transportador. A síndrome de De Vivo, descrita em recém-nascidos com quadro convulsivo, e hipoglicorraquia na vigência de normoglicemia, foi atribuída a uma redução no conteúdo de GLUT1, nas células endoteliais da barreira hematoencefálica. Extensas investigações têm sido conduzidas para avaliar o papel do GLUT4 em alterações de sensibilidade insulínica, tais como diabete melito tipo 2 (DM2). Os estudos revelam que no DM2, o GLUT4 reduz-se dramaticamente o que desempenha um importante papel na resistência insulínica. Na obesidade, o conteúdo de GLUT4 não está diminuído enquanto a sensibilidade à insulina estiver preservada. É plausível propor-se que a modulação do GLUT4 seja acionada por uma conjunção de fatores que expressam a sensibilidade celular à insulina. Além disso, o DM altera o conteúdo de GLUT 1 e GLUT2 no túbulo renal, mas o papel dessa modulação no processo de reabsorção da glicose ainda é desconhecido.

No rim, a maior parte da glicose é reabsorvida no segmento S1 da porção inicial do túbulo renal através do SGLT2, e então difunde-se para o extracelular através do GLUT2. Uma pequena quantidade residual de glicose é reabsorvida no segmento S3, mais medular, através do SGLT1, e então difunde-se para o extracelular através do GLUT1. Inicialmente, foi demonstrado que o conteúdo de GLUT2 aumenta e o de GLUT1 diminui em rim de ratos portadores de DM tipo 1 por tratamento com streptozotocina (45). Mais recentemente, confirmamos esses achados em ratos tratados com aloxana, entretanto, em ratos de 15 meses de idade, resistentes à insulina, e modelos de DM tipo 2, demonstramos que o GLUT1 diminui na medula enquanto o conteúdo de GLUT2 não se altera em cortex (46). Ambos os modelos assemelham-se quanto a alteração de homeostase glicêmica, o que pode ser responsável pela alteração do conteúdo tubular de GLUT1. Por outro lado, o tipo 1 é hipoinsulinêmico com glicosúria positiva, enquanto o tipo 2 é hiperinsulinêmico com glicosúria negativa, e dessa forma pode-se supor que a insulinemia e/ou o conteúdo tubular de glicose sejam os moduladores da expressão gênica do GLUT2 (46). O papel dessas alterações de conteúdo de transportadores de glicose no fluxo transepitelial de glicose, assim como na própria nefropatia diabética ainda não está estabelecido.

Transporte ativo secundário

A GLICOSE É A PRINCIPAL FONTE de energia para todos os tipos celulares de mamíferos, nos quais é responsável pelo provimento de ATP tanto em condições aeróbicas como anaeróbicas. A glicose é uma molécula polar, insolúvel na membrana plasmática, e o seu transporte é realizado através de difusão facilitada, portanto a favor de seu gradiente de concentração, e dependente da presença de proteínas transportadoras (GLUTs) na superfície de todas as células. Além disso, em células epiteliais como as do intestino delgado e do túbulo renal, os processos de absorção e reabsorção respectivamente, ocorrem através de um processo de transporte acoplado ao íon sódio, o qual promove um transporte contra gradiente de concentração de glicose e a favor do gradiente de concentração de Na⁺, através de proteínas transportadoras (SGLTs) presentes no bordo em escova da célula epitelial. Nestas células, a glicose concentrada no intracelular difunde-se para o extracelular por difusão facilitada através de GLUTs presentes na membrana basolateral.

Ouça em voz altaPausarPara entrar na célula, a glicose necessita atravessar a membrana plasmática. Diferentemente de algumas substâncias, o peso molecular da glicose impede sua passagem para o interior da célula por meio de difusão simples. A glicose, na maioria das vezes, entra na célula por um processo de difusão facilitada.

É sempre importante lembrar que a insulina pode ainda favorecer o transporte de glicose em tecidos não sensíveis à insulina simplesmente por favorecer o gradiente de concentração da glicose à medida que aumenta o consumo intracelular do substrato, por exemplo, ativando a via glicolítica em eritrócitos ou ainda a via glicogeniogênica em hepatócitos, o que não deve ser considerado transporte hormônio sensível pois não envolve uma modulação no sistema transportador da glicose.

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4-A absorção da glicose e outros monossacarídeos ocorre no duodeno e jejuno. No processo de transporte transmembranar intervêm moléculas proteicas da membrana dos enterócitos (que se designam como transportadores) e por isso o transporte diz-se mediado.

Para entrar nas células, a glicose pode utilizar transportadores específicos ou ainda adentrar o meio intracelular por meio de um transporte acoplado ao íon sódio. No organismo humano, observa-se, algumas vezes, o aumento dos níveis de glicose no sangue, uma situação conhecida como hiperglicemia.

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Como ocorre a absorção da glicose no duodeno e jejuno?

Ouça em voz altaPausarDiabetes tipo II: todas as nossas células nucleadas tem em seu cromossomo 10 o gene CAPN-10 que produz um tipo de proteína capaz de decompor a gordura dos espaços intercelulares dos nossos tecidos, evitando, assim, o acúmulo dessa substância e os prejuízos metabólicos que poderiam causar aos órgãos atingidos.

Similarmente, os SGLTs também apresentam 12 segmentos transmembrânicos, a alça extracelular de ligação entre S5 e S6 é potencial sítio de glicosilação, e as terminações NH₂ e COOH também estão localizadas no citosol, no entanto, o domínio COOH altamente hidrofóbico, deve encontrar-se em contato direto com a superfície interna da membrana plasmática. Altamente homólogos entre si, apresentam, entretanto, baixa homologia com os GLUTs (13).

Como o tecido adiposo capta glicose?

GLUT4 é o chamado transportador de glicose insulino-sensível, cujo principal papel é proporcionar a captação de glicose insulino-mediada em tecidos adiposo e muscular, tecidos que expressam especificamente, mas não unicamente, a proteína GLUT4.

Glucose, the main source of energy in the cell, is transported in most cells through facilitated diffusion, by the transporter proteins present in the plasma membrane. These proteins constitute a family of transporters (GLUT1-GLUT7), with distinct functional features and tissue distribution. In epithelial tissues, such as intestine and renal tubule; however, glucose transport is against its gradient, and coupled to Na+, in the apical membrane of these cells through cotransporters (SGLT1-SGLT2), with posterior diffusion into the interstice through the GLUTs present in the basolateral membrane. Physiopathological changes in glucose transport started to be analysed through transporters with a view to future preventive or therapeutic approaches. Mutation in one amino acid of the SGLT1 has been described in glucose/galactose malabsorption. In familial renal glycosuria, the participation of SGLT2 and SGLT1 seems to be fundamental, either by loss of transport capacity or by decrease in the transporter affinity. De Vivo's syndrome, described in convulsive infants with hypoglycorrachia during normoglycaemia, has been attributed to a reduction in the GLUT1 content in endothelial cells at the blood-brain barrier. Extensive studies have been conducted to assess the role of GLUT4 in changes related to insulin sensitiveness, such as diabetes mellitus type 2 (DM2). These studies have revealed that, in DM2, the GLUT4 content is drastically reduced, playing an important role in insulin resistance. In obesity, the GLUT4 content is not diminished providing that insulin sensitiveness is preserved. It is plausible to propose that the modulation of GLUT4 is triggered by a combination of factors indicating cellular sensitiveness to insulin. In addition to that, DM changes the GLUT1 and GLUT2 contents in the renal tubule, but the role of this modulation during the process of glucose reabsorption is still unknown.

No entanto, o tecido adiposo contribui apenas com uma pequena fração da utilização da glicose dependente da insulina, de forma que sua maior utilização (mais de 75%) ocorre no músculo esquelético (HUANG; CZECH, 2007; ROGERS et al., 2009; TEIXEIRA, 2010).

Índice

Esse mecanismo, chamado de translocação é o responsável pelo aumento de captação de glicose, por exemplo no estado pós-prandial, quando o gradiente de glicose está favorecido e a presença de maiores concentrações de insulina garante a translocação do transportador. À queda dos níveis insulinêmicos segue-se um processo de internalização do GLUT 4, o que deve envolver a atividade da proteína clatrina que polimerizando-se promove a endocitose de pequenas vesículas formadas a partir da membrana plasmática, semelhantemente a outros processos de internalização, reduzindo novamente o índice de transporte de glicose nesses tecidos (30).

Ou seja, a glicose transporta-se por difusão facilitada, dependendo também da presença de proteínas transportadoras na superfície das células. Essas proteínas de 50-60 kDa, são denominadas GLUTs 1 a 14 em ordem cronológica de caracterização.

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