SGLT (proteínas de transporte de sódio-glicose)

As proteínas de transporte de sódio-glicose (SGLT) são responsáveis ​​pela realização do transporte ativo de glicose nas células de mamíferos contra um gradiente de concentração. A energia necessária para viabilizar esse transporte é adquirida no cotransporte de sódio na mesma direção (symport).

Sua localização é limitada à membrana das células que formam os tecidos epiteliais responsáveis ​​pela absorção e reabsorção de nutrientes (intestino delgado e túbulo contornado do rim).

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Os transportadores de glicose SGLT, diferentemente dos GLUTs, realizam o transporte de glicose e sódio contra seu gradiente de concentração. Por NuFS, Universidade Estadual de San Jose [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)], modificado pelo Wikimedia Commons.

Até o momento, apenas seis isoformas pertencentes a esta família de transportadores foram descritas: SGLT-1, SGLT-2, SGLT-3, SGLT-4, SGLT-5 e SGLT-6. Em todos eles, a corrente eletroquímica gerada pelo transporte do íon sódio fornece energia e induz a alteração conformacional na estrutura da proteína necessária para translocar o metabólito para o outro lado da membrana.

No entanto, todas essas isoformas diferem entre si, apresentando diferenças em:

  1. O grau de afinidade que eles têm pela glicose,
  2. A capacidade de realizar o transporte de glicose, galactose e aminoácidos,
  3. O grau em que eles são inibidos pela florizina e
  4. A localização do tecido.

Mecanismos Moleculares de Transporte de Glicose

A glicose é um monossacarídeo de seis átomos de carbono que é usado pela maioria dos tipos de células existentes para obter energia através das vias de oxidação metabólica.

Dado o seu grande tamanho e natureza essencialmente hidrofílica, é incapaz de passar através das membranas celulares por difusão livre. Portanto, a sua mobilização para o citosol depende da presença de proteínas de transporte nas referidas membranas.

Os transportadores de glicose estudados até o momento realizam o transporte desse metabólito por mecanismos de transporte passivo ou ativo. O transporte passivo difere do transporte ativo, pois não requer fornecimento de energia, uma vez que ocorre em favor de um gradiente de concentração.

As proteínas envolvidas no transporte passivo de glicose pertencem à família de transportadores de difusão facilitada GLUTs, denominados pela sigla em inglês do termo “transportadores de glicose”. Enquanto aqueles que realizam um transporte ativo foram chamados de SGLT por “proteínas de transporte de sódio-glicose”.

Estes últimos obtêm a energia livre necessária para realizar o transporte de glicose contra seu gradiente de concentração do cotransporte de íons de sódio. Pelo menos 6 isoformas de SGLT foram identificadas e sua localização parece estar restrita às membranas celulares epiteliais .

Características do SGLT

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Os transportadores de SGLT não são específicos para glicose, são capazes de transportar outra variedade de metabólitos, como aminoácidos, galactose e outros metabólitos, e usam a energia liberada pelo cotransporte de íons de sódio em favor de seu gradiente de concentração. Por speciLadyofHats [CC0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0), do Wikimedia Commons.

Como o nome indica, as proteínas de transporte de sódio-glicose realizam o co-transporte de sódio e glicose ou do tipo sódio e galactose para o citosol.

O transporte de sódio em favor de um gradiente de concentração é responsável por gerar a energia livre indispensável para poder mobilizar glicose de uma zona de baixa concentração para uma de alta concentração.

Esses transportadores fazem parte de um grupo de proteínas transportadoras e simpatizantes de sódio e hidrogênio cujos genes não são relacionados filogeneticamente.

Sua localização é restrita à membrana luminal das células epiteliais dos tecidos envolvidos na absorção de nutrientes, como o intestino delgado e o túbulo contornado proximal.

Tipos de SGLT

Até o momento, foram identificadas seis isoformas de transportadores de SGLT (SGLT-1, SGLT-2, SGLT-3, SGLT-4, SGLT-5 e SGLT-6). Todos mostram diferenças na preferência de transportar glicose ou galactose, a afinidade que eles têm por esses açúcares e sódio e pelo fato de que eles podem ser inibidos pela florizina.

O SGLT1 tem a capacidade de transportar galactose, além de glicose, com cinética muito semelhante, enquanto o SGLT2 apenas transporta glicose.

Estrutura GSLT

O comprimento da sequência peptídica das proteínas SGLT varia de 596 a 681 resíduos de aminoácidos. Enquanto isso, as porcentagens de homologia entre as sequências variam entre 50 e 84% em relação ao SGLT-1, sendo o maior grau de divergência encontrado nas sequências correspondentes ao domínio extracelular do terminal amino e do terminal carboxil.

A estrutura geral coincide com a de uma proteína integral multipasse, ou seja, que atravessa a membrana várias vezes através de domínios transmembranares ricos em aminoácidos hidrofóbicos.

Esses domínios transmembranares são 14 no total e cada um deles tem uma estrutura secundária de a-hélice. Os segmentos 1, 2, 5, 7 e 9 são organizados espacialmente em uma posição central, resultando na formação do poro hidrofílico.

A glicose passa através do poro hidrofílico, bem como de qualquer outro metabolito pelo qual o transportador possa ter afinidade. Os fragmentos helicoidais restantes são organizados em paralelo para conferir maior estabilidade estrutural ao canal.

Funções SGLT

Membros da família SGLT não mostram especificidade única para glicose. Pelo contrário, eles são capazes de mobilizar ativamente uma grande variedade de metabólitos, como aminoácidos, íons, glicose e osmólitos, através da membrana do túbulo renal e do epitélio intestinal.

A função desse tipo de transportador que tem sido mais amplamente estudada é a reabsorção de glicose presente na urina.

Esse processo de reabsorção envolve a mobilização de carboidratos dos túbulos renais através das células do epitélio tubular até o lúmen dos capilares peritubulares. Sendo a isoforma de alta capacidade e afinidade pela glicose SGLT-2, que é o principal contribuinte.

A função de absorção de glicose no trato intestinal é atribuída ao SGLT-1, um transportador que, apesar de ter baixa capacidade, possui alta afinidade pela glicose.

O terceiro membro dessa família, o SGLT3, é expresso nas membranas das células musculares esqueléticas e no sistema nervoso, onde parece não atuar como transportador de glicose, mas como sensor das concentrações desse açúcar no ambiente extracelular.

As funções das isoformas SGLT4, SGLT5 e SGLT6 ainda não foram determinadas.

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