Chandar_LIR.Biología molecular y celular.3ed_9788419663030

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15. Transporte de la glucosa

1. Transporte de glucosa insensible a insulina mediante GLUT1, GLUT2 y GLUT3. La mayor parte de los tipos celulares no requiere la señalización de la insulina para transportar la glucosa al seguir su gradiente de concentración hacia el interior de la célula (fig. 15-5) y tienen transporte de glucosa insensible a insulina (también co nocido como independiente de insulina). Estos tipos de células inclu yen eritrocitos, leucocitos, así como células hepáticas y cerebrales, que expresan de manera permanente en su superficie los receptores insensibles a insulina GLUT1, GLUT2, GLUT3 o todos ellos. 2. Transporte de glucosa sensible a la insulina mediado por GLUT4. En las células del músculo esquelético en reposo y del tejido adiposo (adipocitos), la señalización de la insulina es necesaria para el transporte de la glucosa. En estos tipos celulares, el transporte se describe como sensible a insulina . En estos tipos celulares las proteínas GLUT4 suelen residir dentro de las células, en vesículas intracelulares, en condición inactiva y unidas al complejo de Golgi (fig. 15-6). Cuando una célula de músculo esquelético o un adipo cito en reposo recibe estimulación de la insulina, las vesículas que contienen GLUT4 se translocan hacia la superficie para participar en el transporte de la glucosa. Al ejercitar las células del músculo es quelético, la contracción muscular induce la translocación de GLUT4 hacia la membrana a partir de vesículas sensibles al ejercicio. Sólo en momentos específicos la expresión de GLUT4 en la super ficie de la membrana tiene un efecto limitante sobre la velocidad con que se utiliza la glucosa en el músculo esquelético y las cé lulas adiposas, en que el transporte de glucosa se ve estimulado por una serie de eventos. El consumo de carbohidratos estimula la liberación de insulina a partir de las células beta del páncreas. La insulina circula por la sangre y se une a los receptores de in sulina en muchos tipos de células. Cuando los receptores de la insulina en las células del músculo esquelético en reposo y los adipocitos se unen a la insulina, se activan vías intracelulares de señalización por mediación de esa hormona y estimulan el movi- miento de GLUT4 a partir de las vesículas intracelulares hacia la superficie de la membrana. En el fenómeno participa una serie de eventos de tráfico con organización precisa, entre ellos el remode lamiento de la actina bajo la membrana plasmática, de modo que las vesículas que contienen GLUT4 puedan fusionarse con dicha

Aplicación clínica 15-2: transporte de la glucosa en la diabetes mellitus Los individuos con diabetes mellitus tipo 1 no producen insulina. Alrededor de 10% de las personas con diabetes me llitus en Estados Unidos padece la variedad de tipo 1. Las células beta del páncreas se destruyeron como consecuencia de reacciones autoinmunitarias, y la síntesis de insulina ya no es posible. La insulina debe suministrarse por vía exógena para controlar la hiperglucemia (concentraciones elevadas de glucosa en sangre) y prevenir la cetoacidosis diabética (de gradación de lípidos que ocurre en ausencia de insulina, en que la acidificación que ocurre en la sangre tiene el potencial de amenazar la vida). A fin de que se presente transporte de glucosa hacia el interior de las células dependientes de insu lina del músculo esquelético y el tejido adiposo, debe administrarse insulina exógena. De lo contrario, la glucosa no puede ingresar a esas células y se identifican concentraciones altas de esa azúcar en la sangre. En personas con diabetes mellitus tipo 2 , los tejidos periféricos desarrollan resistencia a los efectos de la insulina. La secreción de insulina puede ser anómala, pero las personas con diabetes mellitus tipo 2 no la requieren para mantenerse vivas. En este grupo, al que pertenece cerca de 90% de las personas con diabetes mellitus en Estados Unidos, la se ñalización que desencadena la insulina por mediación de sus receptores no es efectiva. En el músculo esquelético y el tejido adiposo el transporte de glucosa sensible a la insulina se ve comprometido. En el hígado, las células no responden a la insulina con la inhibición de la gluconeogénesis (síntesis endógena de glucosa). Si bien existe insulina, a menudo en concentraciones altas, las células de los individuos con diabetes mellitus tipo 2 no responden a ella. Los tratamientos farmacológicos para la diabetes tipo 2 incluyen sustancias que mejoran la señalización mediada por insulina ( véase tam bién el tema sobre diabetes mellitus en LIR. Bioquímica , capítulo 25; y en el capítulo 18, un análisis sobre la señalización mediada por la insulina). La elevación a largo plazo de la glucemia en los dos tipos de diabetes mellitus genera complica ciones crónicas, entre ellas ateroesclerosis prematura (con enfermedad cardiovascular y eventos vasculares cerebrales), retinopatía, nefropatía y neuropatía. Copyright © 2024 Wolters Kluwer, Inc. Unauthorized reproduction of the content is prohibited.