Chandar_LIR.Biología molecular y celular.3ed_9788419663030

15 Transporte de la glucosa

I. GENERALIDADES La glucosa es esencial para la vida, ya que es la principal fuente de energía para las células del mamífero. El transporte de la glucosa hacia el interior de las células es crucial para la supervivencia tanto de éstas como del individuo. Casi todas las células recurren al transporte facilitado para la captación de la glucosa mediante uniportación, debido a que a menudo existe un gradiente de concentración para la glucosa entre los fluidos extracelulares y el citoplasma. Una familia de proteínas transpor tadoras de glucosa de la familia de proteínas GLUT, codificada por los genes SLC2 , cataliza el transporte facilitado de la glucosa. Esta familia se divide en tres clases, al agruparse con base en las similitudes de sus secuencias, y en casi todos los tipos de células se expresan proteínas GLUT específicas. En otros tipos de células, como en las del epitelio intestinal, la glucosa debe ser transportada contra su gradiente de con centración. En ese sitio se requiere una variedad activa de transporte de glucosa, y es otra familia de proteínas transportadoras, las proteínas SGLT, la que facilita el transporte activo secundario de la glucosa ( véase también LIR. Bioquímica , 8ª ed., p. 106). II. TRANSPORTE FACILITADO DE LA GLUCOSA La familia de transportadores de la glucosa (GLUT, glucose transporters ) que participa en el transporte facilitado de esta azúcar incluye por lo menos 14 miembros, 11 de los cuales están implicados en el traslado de la sus tancia. Los GLUT 1 a 5 son los de expresión más común. Los GLUT tienen una distribución tisular específica y una afinidad por la glucosa que les permite actuar en un ambiente tisular específico (fig. 15-1). Los GLUT 1, 3 y 4 participan ante todo en la captación de glucosa a partir de la sangre. El GLUT1 y el GLUT3 se identifican en casi todos los tejidos. El GLUT4 se detecta en las células del músculo esquelético y el tejido adiposo (grasa). El GLUT2 transporta la glucosa hacia el interior de las células hepáticas y renales cuando las concentraciones de glucosa en la sangre (glucemia) son altas, y mueve la glucosa fuera de las células para liberarla a la sangre cuando la glucemia es baja. El GLUT2 también se ha identificado en las células beta del páncreas. El GLUT5 es el transportador principal de la fructosa (no de la glucosa) en el intestino delgado y los testículos. A. Mecanismo de transporte de la glucosa Los miembros de la familia GLUT transportan glucosa desde un área en que se encuentra en concentración alta hacia otra en que la concentración de esa azúcar es baja. Para poder movilizarse, la molécula de glucosa se une a la proteína GLUT (estado 1), tras lo cual la dirección del complejo glucosa-GLUT en la membrana se in vierte (estado 2), de modo que el azúcar se libera en el otro lado de la membrana (fig. 15-2). Una vez que el azúcar se disocia, la GLUT cambia su orientación y se alista para otro ciclo de transporte.

Localización Función

La mayoría de los tejidos

Captación basal de glucosa

GLUT 1

Hígado, riñones, páncreas

Elimina el exceso de glucosa de la sangre

GLUT 2

La mayoría de los tejidos

Captación basal de glucosa

GLUT 3

Elimina el exceso de glucosa de la sangre

Músculo y tejido adiposo

GLUT 4

Intestino delgado, testículos

Transporte de fructosa

GLUT 5

Figura 15-1 Distribución tisular de los transportadores de la glucosa.

Glucosa

Transportador de la glucosa (estado 1)

Espacio extracelular

Citosol

Transportador de la glucosa (estado 2)

Espacio extracelular

Citosol

Figura 15-2 Transporte facilitado de la glucosa a través de la membrana plasmática.

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