Transportéry glukózy

Transportéry glukózy (GLUT) jsou rodinou transmembránových proteinů, které se nacházejí ve většině savčích buněk. Jejich působení umožňuje přenos glukózy přes plazmatické membrány; v tomto ohledu si pamatujeme, že tento velmi důležitý energetický substrát - polární - není schopen spontánně překročit fosfolipidovou dvojvrstvu, která je charakterizuje.

U lidí může transport glukózy probíhat podle gradientu (usnadněná difúze) nebo proti gradientu (aktivní transport).

Aktivní transport probíhá ve střevě a renálních tubulech a vyžaduje nepřímé využití biochemické energie (symport Na + / glukóza). Usnadněná difúze nevyžaduje ATP a zahrnuje transportéry glukózy, takzvané GLUT.

U člověka existuje mnoho izoforem GLUT, indikovaných rostoucím počtem (GLUT-1, GLUT-2, GLUT-3, GLUT-n), které-přestože jsou si velmi podobné-se v některých vlastnostech liší.

Nejznámější a nejstudovanější transportér glukózy je GLUT-4, vzhledem k jeho přímé citlivosti na inzulín. Za normálních podmínek se tento nosič nachází v cytoplazmatické oblasti a jeho translokace na buněčné membráně je stimulována vazbou inzulínu na membránu receptor. Tento proces podporuje pohyb glukózy z intersticiální tekutiny do buňky. Když se koncentrace glukózy v krvi normalizuje a inzulín je eliminován, molekuly GLUT 4 jsou pomalu odstraněny z plazmatické membrány a izolovány endocytózou v intracelulárních váčcích.

Transportér glukózy GLUT-4 je přítomen hlavně v kosterních svalech, srdci a bílé a hnědé tukové tkáni, není překvapivě definován jako tkáně závislé na inzulínu. Na svalové úrovni je translokace transportérů GLUT-4 z intracelulárních míst (váčků) do plazmatické membrány také podporována kontrakcí, zvýšením průtoku krve a nízkými hladinami glykogenu, které charakterizují dlouhodobé fyzické cvičení. To vysvětluje, proč je sport velmi užitečným lékem v prevenci inzulínové rezistence a v léčbě diabetes mellitus.

Konkrétním transportérem glukózy je GLUT-2, exprimovaný hlavně v játrech; tento protein je ve skutečnosti schopen pracovat v obou směrech, což podporuje přechod cukru z buňky do intersticiální tekutiny a naopak. Tato funkce je velmi důležitá, protože játra jsou primárním sídlem glukoneogeneze, tj. Ex-novo syntézy glukózy (která se pak musí uvolňovat do krve) vycházející z aminokyselin, glycerolu a kyseliny mléčné. GLUT-2 může také transportovat galaktózu, manózu a fruktózu, přičemž tato kapacita je společná s transportérem GLUT-5.

GLUT-2 je také exprimován v B buňkách pankreatu a je charakterizován nízkou afinitou spojenou s „vysokou kapacitou (nikdy není nasycen glukózou).

Také v játrech najdeme transportní protein GLUT-7, který působí jako intracelulární transportér glukózy, důležitý pro podporu exportu množství produkovaného během glukoneogeneze.

Ne všechny tkáně v lidském těle jsou závislé na dodávce glukózy inzulínem. Kromě jater na úrovni mozku a červených krvinek najdeme například „vysokou koncentraci transportérů glukózy nezávislých na inzulínu, jako je GLUT-1 a GLUT-3.