Transporteurs de glucose dans les reins :
Le glucose est la principale source d'énergie chez les eucaryotes et le principal combustible fournissant l'énergie nécessaire à l'activité métabolique régulière chez l'homme.
- En tant que molécule polaire, le glucose n'est pas soluble dans la membrane plasmique et doit être transporté à travers celle-ci par des protéines porteuses, appelées transporteurs de glucose.
- Les transporteurs de glucose sont divisés en deux familles :
- les transporteurs de glucose à diffusion facilitée (GLUT)
- les transporteurs de glucose à diffusion facilitée (SGLT)
- les GLUT et les SGLT appartiennent tous deux à l'une des 43 familles de gènes transporteurs de solutés (SLC1-SLC43)
- les transporteurs de glucose jouent un rôle essentiel dans le maintien de l'euglycémie, non seulement en déterminant l'absorption du glucose dans tous les types cellulaires, mais aussi en libérant le glucose du foie lorsque le taux de glucose circulant diminue
- Ces transporteurs sont également responsables de l'absorption du glucose de l'alimentation dans l'intestin et de la réabsorption du glucose du filtrat glomérulaire dans les reins.
- le transport transépithélial du glucose dans les cellules de l'intestin grêle, des tubules rénaux proximaux et des canaux des glandes salivaires s'effectue par l'action coordonnée de
- des SGLT permettant l'influx de glucose à travers la membrane luminale,
- et des GLUT permettant l'efflux de glucose à travers la membrane basolatérale.
Filtration et réabsorption du glucose dans le rein
- Pour un adulte en bonne santé, environ 180 g de glucose sont filtrés par le glomérule chaque jour
- dans des conditions normales, la quasi-totalité de ce glucose est réabsorbée et moins de 1 % est excrété dans l'urine.
- la réabsorption du glucose dans les tubules est un processus en plusieurs étapes impliquant plusieurs mécanismes de transport
- le glucose est filtré à travers le tubule, puis transporté par les cellules épithéliales tubulaires à travers la membrane basolatérale dans le capillaire péritubulaire. Dans des conditions optimales, lorsque la charge tubulaire en glucose est d'environ 120 mg/min ou moins, il n'y a pas de perte de glucose dans l'urine
- cependant, lorsque la charge en glucose dépasse environ 220 mg/min (seuil de glucose), le glucose commence à apparaître dans l'urine.
- le niveau de glucose sanguin requis pour fournir une telle charge tubulaire couvre une gamme de valeurs chez l'homme. Une étude de ce processus a montré que la concentration de glucose dans le sang nécessaire pour dépasser le seuil tubulaire de glucose se situait entre 130 et 300 mg/dl (1).
- En outre, l'étude a mis en évidence une relation entre l'âge et l'augmentation des seuils.
- environ 90 % du glucose filtré est réabsorbé par la capacité d'absorption élevée du transporteur sodium-glucose cotransporter (SGLT2) dans le segment convoluté du tubule proximalet environ 10 % du glucose filtré est réabsorbé par le transporteur SGLT1 dans le segment droit du tubule proximal descendant.
- par conséquent, aucun glucose n'apparaît dans l'urine.
- la capacité rénale maximale de réabsorption tubulaire (Tm) du glucose est plus importante dans les modèles animaux de diabète de type 1 et de type 2.
- chez les personnes atteintes de diabète de type 1, Mogensen et al. ont montré que le Tm du glucose est augmenté. Des résultats contradictoires ont été rapportés chez des patients atteints de diabète de type 2
- d'un point de vue clinique, la cause la plus fréquente de la glycosurie est le diabète
- les patients n'excrètent pas de glucose dans l'urine tant que la concentration de glucose dans le sang n'est pas supérieure à 180 mg/dl, ce qui ne se produit normalement pas chez les personnes non diabétiques (3)
- le transport transépithélial du glucose implique deux classes de transporteurs de glucose, les SGLT et les transporteurs de glucose à diffusion facilitée (GLUT)
- la réabsorption rénale du glucose se produit principalement dans le segment S1 du tubule proximal par l'action coordonnée du SGLT2 et du GLUT2 situés respectivement dans les membranes luminale et basolatérale
- seule une petite quantité résiduelle de glucose est réabsorbée dans le segment S3, où le SGLT1 est présent dans la membrane luminale et co-exprimé avec le GLUT1 dans la membrane basolatérale.
- l'absorption intestinale du glucose se produit principalement dans le duodénum et dans la partie initiale du jéjunum, et implique la co-expression de SGLT1 et GLUT2
- dans tous ces processus, Les SGLT présents dans la membrane luminale transportent le glucose de la lumière vers le milieu intracellulaire, où le glucose s'accumule en générant un gradient qui favorise son transport par les GLUT de la membrane basolatérale, du cytoplasme vers l'interstitium.
Référence :
- Butterfield WJH, Keen H, Whichelow MJ. Renal glucose threshold variations with age. BMJ 1967;4:505-7.
- Mogensen CE. Maximum tubular reabsorpiton capacity for glucose and renal hemodynamics during rapid hypertonic glucose infusion in normal and diabetic subjects. Scan J Clin Lab Invest 1971;28:101-9.
- Kamran M, Peterson RG, Dominguez JH. Overexpression of GLUT2 gene in renal proximal tubules of diabetic Zucker rats. J Am Soc Nephol 1997;8:943-8.
- Wright EM. Renal Na-glucose transporters. Am J Physiol Renal Physiol 2001;280:F10-F18.