As proteínas de transporte de sódio-glicose (SGLT) são uma família de proteínas de membrana celular responsáveis pelo transporte ativo de glicose juntamente com íons sódio através da membrana plasmática. Essas proteínas desempenham um papel crucial na absorção de glicose nos tecidos do corpo, especialmente no intestino e nos rins. A regulação e o funcionamento adequado das SGLTs são essenciais para o equilíbrio energético e metabólico do organismo, sendo alvos de estudo e interesse na pesquisa biomédica e farmacêutica.
Entenda o funcionamento do SGLT: um guia completo para entender sua ação no organismo.
O SGLT, ou proteínas de transporte de sódio-glicose, desempenham um papel crucial no organismo ao facilitar a absorção de glicose nos rins. Essas proteínas atuam na reabsorção de glicose filtrada pelos rins, permitindo que o corpo aproveite ao máximo a energia proveniente dos alimentos.
Quando a glicose é filtrada pelos rins, ela é captada pelas proteínas SGLT nos túbulos renais. Essas proteínas estão presentes na membrana celular dos túbulos renais, onde se ligam ao sódio e à glicose para transportá-los de volta para a corrente sanguínea.
Um dos principais tipos de SGLT é o SGLT2, que é responsável por cerca de 90% da reabsorção de glicose nos rins. O SGLT2 atua especificamente no túbulo proximal, onde a maior parte da reabsorção de glicose ocorre.
Quando o SGLT2 é inibido, a quantidade de glicose reabsorvida pelos rins é reduzida, levando a uma maior excreção de glicose na urina. Isso pode ser benéfico para pessoas com diabetes, pois ajuda a controlar os níveis de glicose no sangue.
Quais GLUTs são responsáveis pelo transporte de glicose no organismo?
Os transportadores de glicose, conhecidos como GLUTs, são responsáveis pelo transporte de glicose no organismo. Existem diversos tipos de GLUTs, sendo que o GLUT1, GLUT2, GLUT3, GLUT4 e GLUT5 são os mais conhecidos. Cada um desses transportadores possui especificidades em relação aos tecidos em que estão presentes e ao tipo de transporte de glicose que realizam.
No entanto, é importante ressaltar que os transportadores de sódio-glicose, conhecidos como SGLTs, também desempenham um papel crucial no transporte de glicose. As proteínas SGLT1 e SGLT2 são responsáveis por co-transportar sódio e glicose através da membrana celular, permitindo a absorção de glicose no intestino e nos túbulos renais.
Ambos os sistemas de transporte são essenciais para a regulação dos níveis de glicose no organismo e para o funcionamento adequado das células. Portanto, tanto os GLUTs quanto os SGLTs desempenham papéis importantes no metabolismo da glicose e na homeostase do organismo.
Processo de transporte da glicose pelo organismo: entenda seu funcionamento e importância no corpo.
O processo de transporte da glicose pelo organismo é fundamental para a manutenção da energia necessária para o funcionamento correto das células. Uma das principais formas de captação de glicose pelas células é através das proteínas de transporte de sódio-glicose (SGLT).
Essas proteínas estão presentes na membrana das células intestinais e dos túbulos renais, sendo responsáveis por captar a glicose presente no intestino ou no filtrado glomerular e transportá-la para o interior das células.
O processo de transporte de glicose pelas SGLT envolve o cotransporte de sódio juntamente com a glicose. Esse mecanismo é importante para garantir a absorção eficiente de glicose, uma vez que a entrada de sódio induzida pelo gradiente de concentração é utilizada para impulsionar o transporte de glicose contra seu gradiente de concentração.
Além disso, as SGLT desempenham um papel crucial na regulação dos níveis de glicose no corpo, garantindo que as células obtenham a quantidade necessária de glicose para suas funções metabólicas. Qualquer disfunção no funcionamento dessas proteínas pode levar a problemas como a diabetes, devido à incapacidade do organismo em regular os níveis de glicose adequadamente.
Portanto, compreender o funcionamento das proteínas de transporte de sódio-glicose é essencial para entender como a glicose é transportada pelo organismo e sua importância para a manutenção da saúde e do funcionamento celular.
Transportador de glicose e galactose do intestino para células: Qual é?
O transporte de glicose e galactose do intestino para as células é fundamental para a absorção de nutrientes essenciais pelo nosso organismo. Uma das principais proteínas envolvidas nesse processo é o SGLT, que significa Sódio-Glicose Transporter.
O SGLT é responsável por transportar glicose e galactose das vilosidades intestinais para as células do organismo. Este transporte é realizado de forma ativa, ou seja, contra um gradiente de concentração, utilizando a energia proveniente da bomba de sódio-potássio.
Quando a glicose e a galactose são absorvidas no intestino delgado, elas entram nas células intestinais através do SGLT. Posteriormente, esses monossacarídeos são liberados na corrente sanguínea para serem utilizados como fonte de energia pelas células do corpo.
Em indivíduos saudáveis, o SGLT funciona de forma eficiente, garantindo a absorção adequada de glicose e galactose. No entanto, em casos de deficiência ou disfunção do SGLT, pode ocorrer má absorção desses açúcares, levando a problemas de saúde como a intolerância à glicose.
Portanto, o SGLT desempenha um papel crucial no transporte de glicose e galactose do intestino para as células, garantindo o fornecimento de energia necessário para o funcionamento adequado do nosso organismo.
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).
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:
- O grau de afinidade que eles têm pela glicose,
- A capacidade de realizar o transporte de glicose, galactose e aminoácidos,
- O grau em que eles são inibidos pela florizina e
- 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
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.
Referências
- Abramson J, Wright EM. Estrutura e função dos simporteres de Na com repetições invertidas. Curr Opin Struct Biol. 2009; 19: 425-432.
- Alvarado F, Crane RK. Estudos sobre o mecanismo de absorção intestinal de açúcares. VII Transporte de fenilglicosídeos e sua possível relação com a inibição da clorizina no transporte ativo de açúcares pelo intestino delgado. Biochim Biophys Acta. 1964 ; 93: 116-135.
- Charron FM, Blanchard MG, Lapointe JY. A hipertonia intracelular é responsável pelo fluxo de água associado ao cotransporte de Na / glicose. Biophys J. 2006; 90: 3546-3554.
- Chen XZ, Coady MJ, Lapointe JY. A braçadeira de alta voltagem divulga um novo componente das correntes de estado de prontidão do cotransportador de Na_-glicose. Biophys J. 1996; 71: 2544-2552.
- Dyer J, Wood IS, Palejwala A, Ellis A, Shirazi-Beechey SP. Expressão de transportadores de monossacarídeos no intestino de humanos diabéticos. Am J Physiol Fígado Gastrointest Fígado Physiol. 2002; 282: G241-G248.
- Soták M, Marks J, Unwin RJ. Localização putativa do tecido e função do membro da família SLC5 SGLT3. Exp Physiol 2017; 102 (1): 5-13.
- Turk E, Wright EM. Motivos de topologia de membrana na família de cotransportadores SGLT. J. Membr Biol. 1997; 159: 1-20.
- Turk E, Kim O, le Coutre J, Whitelegge JP, Eskandari S, Lam JT, Kreman M, Zampighi G, Faull KF, Wright EM. Caracterização molecular de Vibrio parahaemolyticus vSGLT: um modelo para cotransportadores de açúcar acoplado a sódio. J. Biol Chem. 2000; 275: 25711-25716.
- Taroni C, Jones S, Thornton JM. Análise e previsão de locais de ligação a carboidratos. Protein Eng. 2000; 13: 89-98.
- Wright EM, Loo DD, Hirayama BA. Biologia de transportadores de glicose de sódio humano. Physiol Rev. 2011; 91 (2): 733-794.