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Mecanismo de transporte de glucosa

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Mecanismo de transporte de glucosaLa molécula de glucosa como principal monosacárido y fuente de energía para el organismo(específicamente el organismo humano) debe ser transportada a las diferentes células queconstituyen los tejidos, con la finalidad de desencadenar diversas vías metabólicas importantespara el mantenimiento y vital funcionamiento de los diferentes órganos y sistemas!s por ello, quelos diversos mecanismos de transporte de glucosa son procesos esenciales para lograr introducirla molécula en la célula y por consiguiente, la activación las diversas rutas energéticas!n el serhumano, los monosacáridos de la dieta como" la glucosa, la galactosa y la fructosa, se absorben enel duodeno y en la parte superior del yeyuno en el intestino delgado !l mecanismo de transportede la glucosa a nivel de las células epiteliales intestinales se lleva a cabo gracias a la acción de labomba #$%asa de &a'' , la cual genera un gradiente de concentración químico del ión sodio,que permite el transporte de la molécula de glucosa al medio intracelular, ya que se genera una

fuer*a motri* capa* de impulsar a la glucosa cuando el gradiente de concentración está a favor delión sodio !sta bomba emplea #$% e intercambia tres moléculas de sodio (salen al medioe+tracelular) por cada dos moléculas de potasio (que se introducen en la célula)

!l transporte de la molécula de glucosa se lleva a cabo a través de la membrana celular, por elmecanismo de dos familias de proteínas de membrana" los transportadores de glucosa acopladosa sodio (-L$) y las proteínas facilitadoras del transporte de glucosa (-L.$) Los primeros see+presan principalmente en epitelios encargados de la absorción y de la reabsorción de nutrientes,específicamente el epitelio del intestino delgado y el epitelio tubular renalLos -L.$ se e+presanen todas las células del organismo y permiten conducir la glucosa de un compartimiento a otro

La glucosa, además de la dieta, proviene de la glucogenolísis y la gluconeogénesis hepática !spor ello que sus concentraciones plasmáticas (en sangre) dependen del equilibrio de estas vías

metabólicas Los rangos de glicemia (concentración de glucosa en sangre) son muy estrechos, yaque se encuentran bajo acciones de hormonas como insulina, glucagón, adrenalina, cortisol, etcLainsulina, es una hormona hipoglucemiante y se caracteri*a porque act/a como inductor en laincorporación y traslocación de los transportadores -L.$ a la membrana plasmática de las célulasmusculares, adiposas y hepáticas0 provocando la entrada masiva de glucosa al medio intracelular através de un mecanismo de transporte por difusión facilitada y bajando los niveles de concentraciónde la glucosa en sangre

La familia de proteínas SGLT acoplados a sodio, como se mencionó, son transportadores queensamblan el ingreso de &a' y glucosa (o galactosa) mediante el gradiente electroquímico a favorde la entrada del &a' transportando a la he+osa en contra de un gradiente de concentración!+iste una familia de genes que codifica para la síntesis de estos transportadores y se le llama

acarreadores de soluto del grupo 1# (L21#, por sus siglas en inglés" L de 3solute3 y 2 de3carrier3) !n esta familia se incluye a los transportadores de glucosa intestinal y renal -L$4(L21#4) y -L$5 (L21#5) y al -L$6 (L21#7), el cual se considera un sensor de la glucosaen tejidos como el muscularLos -L$ están constituidos por 47 cruces transmembranales tipo a 8 hélice con sus grupos aminoy carbo+ilo terminales del lado e+tracelular (posee un sitio de glucosilacion entre los segmentos 9 y:) !l transporte de &a' se reali*a en una región cercana al amino terminal y la glucosa deintroduce en la región cercana al carbo+ilo terminal !l sodio, al interactuar con la proteína induceun cambio conformacional en la misma que aumenta la afinidad del transportador por la glucosa !l&a' transportado al interior de las células es bombeado por la #$%asa de &a'' a través de la

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membrana basolateral (recuperando el ión su gradiente electroquímico)La glucosa se acumula enlas células epiteliales y posteriormente se movili*a fuera de la célula mediante los facilitadores deltransporte de glucosa

SGLT1 (SLC5A1) e codifica por un gen locali*ado en el cromosoma 55 y está compuesto por997 #minoácidos La m es de ;6 m<, transporta una glucosa o galactosa por dos &a' y see+presa principalmente en el intestino delgado, en el cora*ón y en el ri=ón u deficienciacongénita produce una enfermedad o patología conocida como >>síndrome de mala absorción deglucosa8galactosa>>SGLT2 (SLC5A2) e codifica por un gen locali*ado en el cromosoma 49 y está formado por 9:5aminoácidos u m para la glucosa es de 496 m<, transporta una molécula de glucosa por unión &a' e e+presa principalmente en el t/bulo contorneado pro+imal de las nefronasreabsorbiendo la glucosa filtrada u defecto congénito (en la membrana apical del segmento 4)en las células del t/bulo renal pro+imal produce una glucosuria renal primariaSGLT3 (SLC5A) e codifica por un gen locali*ado en el cromosoma 55 y está formado por 9:7aminoácidos $ransporta dos iones de &a' por una molécula de glucosa $iene un m de 9 m<para la glucosa e e+presa principalmente en las neuronas colinérgicas del ple+o mientérico ysubmucoso del intestino delgado y en las uniones neuromusculares del m/sculo esquelético,donde la concentración de glucosa plasmática modula el potencial de membranaLa familia de proteínas GL!T son aquellas encargadas de transportar los monosacáridos al

interior de la célula e han encontrado 47 de ellas (-L.$84 a -L.$847) divididas en subgruposseg/n sus características específicas # la familia de genes que codifican para estostransportadores se les denomina acarreadores de soluto del grupo 5# (L25#, por sus siglas eninglés)!stán constituidos por sus grupos amino y carbo+ilo terminales del lado citosólico de lamembrana

GLUT CLASE I 

"GL!T 1" se e+presa en muchos tejidos, entre ellos los eritrocitos, células neuronales, celulas delintestino delgado, células endoteliales del cerebro y en las nefronas e codifica por un genlocali*ado en el cromosoma 55 y está formado por 997 aminoácidos $iene una m de 4 a 5 m<Los problemas relacionados con el gen que codifica para -L.$ 4 se relacionan con el desarrollode diabetes mellitus tipo ?? #demás, deficiencias en el transporte de glucosa tipo 4 tiene relacióncon defectos congénitos en los transportadores (-L.$ 4)

"GL!T 2# e e+presa principalmente en las células pancreáticas, en el hígado, en el ri=ón y en lamembrana basolateral del intestino delgado $ransporta también galactosa y fructosa !stáconstituido por 155 aminoácidos y se codifica por un gen locali*ado en el cromosoma 6 $iene unm de 4: m< .na deficiencia en transportadores -L.$ 5 trae como consecuencia una patologíadenominada síndrome de @anconi8AicBel caracteri*ada por hepatomegalia producida por laacumulación de glucógeno e intolerancia a la galactosa y fructosa

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$ransportador glut6 CDeferencia electrónica en líneaE 5;;F C#cceso el 5F de mayo de 5;44E Gisponibleen" ttp://www.google.com/imgresimgurl=http://3.bp.blogspot.com

"GL!T 3# se e+presa en tejidos que tienen alto requerimiento de glucosa como" en el sistemanervioso central, la placenta, el hígado, el ri=ón y el cora*ón (en el cerebro su función estáacoplada al -L.$ 4, permitiendo el transporte vectorial de la glucosa desde la sangre hastalas neuronas) !stá formado por 1H9 aminoácidos y se codifica por un gen locali*ado en elcromosoma 45 $iene un m para la glucosa de 5 m< .na deficiencia de -L.$ 6 estárelacionada con la restricción del crecimiento intrauterino fetal

"GL!T #se e+presa en tejidos sensibles a insulina, como el musculo, tejido adiposo y el cora*ón!+iste una cascada de se=ali*ación que desencadena la insulina al establecer interacción

hormona8receptor que trae como consecuencia un cambio conformacional que estimula la actividadde tirosina quinasa del receptor, éste se autofosforila y a su ve* fosforila a otras proteínas, donde lamás importante es llamada sustrato del receptor de la insulina 4 (?D84) La ?D84 activa a dos víasintracelulares" La cascada de las <#% quinasas que intervienen en la regulación de la e+presióngenética de diversas proteínas, entre las cuales se encuentran el -L.$ 4 y el -L.$ 7 La otra víaactivada por ?D84 es la de la fosfatidil8inositol 6 quinasa (%?6 quinasa) la cual está involucrada endiversos efectos metabólicos, principalmente en la translocación y e+ocitosis de los -L.$ 7 quellevan a su inserción en la membrana y la posterior incorporación masiva de glucosa a la célula (de4; a 5; veces) !n pacientes diabéticos tipo ?? se describen alteraciones en la cascada dese=ali*ación de la insulina, que traen como consecuencia a su ve* disminución e+presión y los

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niveles de fosforilación del ?D84, de la %?6

$ransportador de glut7 CDeferencia electrónica en líneaE 5;;H C#cceso el ;6 de junio de 5;44 Gisponibleen"http://www.ans.kobe-u.ac.jp/english/gakka/seibutsukinou/seibutu.html&usg

"GL!T 1# se e+presa en las células de los testículos específicamente 2onsiste de 44 e+ones yhasta hace poco se consideraba un pseudo8gen, ya que no se había encontrado un productoproteico derivado #ctualmente se sabe que la e+presión de -L.$ 47 tiene dos formas editadasalternativas" una corta (-L.$ 478) que tiene 4; e+ones y codifica para una proteína de 7H:aminoácidos, que es H71 I idéntica al -L.$ 6 y una forma larga (-L.$8L) que tiene un e+ón másy codifica para una proteína de 15; aminoácidos y que difiere con el -L.$ 478 sólo en el aminoterminal

GLUT CLASE II 

"GL!T 5# se e+presa en el intestino delgado, ri=ón y testículos e encarga de transportar fructosa/nicamente (no glucosa) !stá formado por 1;4 aminoácidos y está codificado por un genlocali*ado en el cromosoma 4 !stá relacionado, seg/n estudios, con el desarrollo de cáncer demama ya que se considera a la fructosa como sustrato energético para este tipo de células,además, el aumento de células tumorales indica un aumento de los transportadores -L.$ 1

"GL!T $# es un transportador clonado del intestino humano $iene alta afinidad por glucosa yfructosa !stá constituido por 156 aminoácidos y comparte 16I de afinidad con -L.$ 1 $iene

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baja especificad de sustrato y alta afinidad con -L.$ 1 por lo que se considera un transportador detransición entre los -L.$ 2L#! ? y ?? !l D&# mensajero del -L.$ : ha sido detectado en elintestino delgado, en el colon, en los testículos y en la próstata0 en el intestino delgado se e+presapredominantemente en las células de borde en cepillo

"GL!T %# se e+presa principalmente en el ri=ón, en el hígado, en el intestino delgado, en laplacenta, en los pulmones y en los leucocitos !l transportador -L.$ H presenta un 77 I desimilitud con el -L.$ 1 y un 6F I de similitud con el -L.$ 4 2onsiste de 45 e+ones que codificanuna proteína de 17; aminoácidos

"GL!T 11# transportador con alta similitud a -L.$ 1 $ienen baja afinidad por la glucosa y altaafinidad por la fructosa e encuentra en tres isoformas" -L.$ 448# se e+presa principalmenteen el cora*ón, en el m/sculo esquelético y en el ri=ón0 -L.$ 448A se e+presa en el ri=ón, en eltejido adiposo y en la placenta0 -L.$ 4482 se e+presa en el tejido adiposo, en el cora*ón, en elm/sculo esquelético y en el páncreas

GLUT CLASE III 

8GL!T &# se e+presa predominantemente en los leucocitos, ba*o y cerebro $iene baja afinidad a

glucosa y aun no se con precisa si posee afinidad para fructosa %roteína formada por 1;:aminoácidos"GL!T '# proteína de 7:: aminoácidos cuyo gen se encuentra en el cromosoma H %osee altaafinidad para la glucosa y es inhibido pro d8galactosa y d8fructosa e e+presa principalmente enlos testículos, de manera moderada en el sistema nervioso central, en la glándula adrenal, en elhígado, en el ba*o, en el tejido adiposo y en el pulmón, aunque también se ha detectado unae+presión muy baja en el m/sculo esquelético !n el caso particular del testículo humano, sue+presión depende de la secreción de las gonadotropinas y en los blastocistos depende de lainsulina0 por otro lado, en las glándulas mamarias su e+presión está regulada por las hormonaslactogénicas8GL!T 1# transporte e+presado predominantemente en el hígado y en el páncreas $omando encuenta su locali*ación tisular y su función, se considera que las alteraciones en el gen del -L.$4;están involucradas en la susceptibilidad a la diabetes mellitus tipo ??

"GL!T 12# proteína formada por 954 aminoácidos e considera el segundo transporte de glucosadependiente de insulina e e+presa en el m/sculo esquelético, en el tejido adiposo y en elintestino delgado"GL!T 13#se e+presa predominantemente en el cerebro y esta acoplado a J' $ransportaespecíficamente mio8inositol y estereoisómeros relacionados, sin transportar ning/n tipo de a*/carLos fosfoinosítidos sinteti*ados a partir de mio8inositol desempe=an un papel crítico en el desarrollode los conos del crecimiento neuronal y en la actividad sináptica

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