Papel dos SGLTs e dos GLUTs no metabolismo da glucose

Transporte transepitelial de glucose

• O transporte transepitelial de glucose envolve as duas classes de transportadores de glucose
  • os cotransportadores sódio-glicose (SGLT) e os transportadores de glicose por difusão facilitada (GLUT)
    • a reabsorção renal de glicose ocorre principalmente no segmento S1 do túbulo proximal pela ação coordenada dos SGLT2 e GLUT2 localizados nas membranas luminal e basolateral, respetivamente
    • apenas uma quantidade pequena e residual de glucose é reabsorvida no segmento S3, onde o SGLT1 está presente na membrana luminal, co-expresso com o GLUT1 na membrana basolateral
    • a absorção intestinal de glicose ocorre maioritariamente no duodeno e na porção inicial do jejuno, e envolve a co-expressão de SGLT1 e GLUT2
      • em todos estes processos, Os SGLTs presentes na membrana luminal transportam a glicose do lúmen para o meio intracelular, onde a glicose se acumula gerando um gradiente que favorece o seu transporte através dos GLUTs na membrana basolateral, do citoplasma para o interstício
        
        
• o primeiro passo na reabsorção de glicose na urina envolve o transporte de glicose dos túbulos para os capilares peritubulares através das células epiteliais tubulares
  • é efectuado pela família dos cotransportadores sódio-glicose (SGLT)
    • Os SGLT incluem uma variedade de proteínas de membrana que actuam no transporte de glicose, aminoácidos, vitaminas, iões e osmólitos através da membrana da borda em escova dos túbulos proximais renais e do epitélio intestinal
    • Os SGLT constituem uma grande família de proteínas de membrana envolvidas no transporte de glicose, aminoácidos, vitaminas, osmólitos e alguns iões através da membrana da borda em escova do epitélio do intestino delgado e dos túbulos proximais renais
      • embora tenham sido descritas 6 isoformas de cotransportadores Na+/glicose, acredita-se que as proteínas SGLT1 e SGLT2, codificadas pelos genes transportadores de soluto SLC5A1 e SLC5A2, respetivamente, são as mais importantes e têm sido extensivamente exploradas em estudos centrados nos fluxos de glicose em condições fisiológicas e patológicas
        
        
    • SGLT1 é um transportador de baixa capacidade e alta afinidade
      • A SGLT1 é uma proteína membranar de 75 kDa com uma estequiometria Na+/glucose de 2:1 - são transportados dois iões de sódio por cada molécula de glucose.
      • A proteína SGLT1, codificada pelo gene SLC5A1
        • encontra-se principalmente no trato gastrointestinal, mas também pode ser encontrada no segmento S3 do túbulo proximal renal
          • está localizada principalmente no intestino, mas também foi detectada no rim, nas glândulas salivares parótidas e submandibulares, bem como no coração
            • tem uma elevada afinidade pela glucose, mas uma baixa capacidade de a transportar, e é especificamente inibida pela clorizina
            • a afinidade do cotransportador é a mesma para a glucose e a galactose
      • embora o SGLT1 seja o transportador chave para a absorção da glicose no trato gastrointestinal, o seu impacto nos rins é menos importante; representa cerca de 10% da reabsorção da glicose
        • tem tido algum interesse farmacológico porque o bloqueio deste transportador reduz teoricamente a absorção gastrointestinal da glucose e pode constituir um método para induzir a perda de peso ou reduzir a hiperglicemia pós-prandial
          
          
    • O TRANSPORTADOR SGLT2 o transportador tem uma elevada capacidade e baixa afinidade e encontra-se principalmente nos rins
      • ao contrário do SGLT1, o SGLT2 é um transportador de glicose de baixa afinidade e elevada capacidade, que transporta 1 ião Na+ por cada molécula de glicose
      • O gene que codifica o SGLT2 (SLC5A2) é predominantemente expresso nos rins, mas também foi demonstrada uma baixa expressão do ARNm nas glândulas mamárias, no fígado, nos pulmões, no intestino, no músculo esquelético e no baço
      • o transportador mais prevalente e funcionalmente mais importante no rim é o SGLT2
        • responsável por 90% da reabsorção de glucose no rim, tendo-se tornado objeto de grande interesse no domínio da diabetes
        • o transportador encontra-se numa proporção relativamente elevada no segmento inicial do túbulo proximal
          • O SGLT2 transporta a glucose utilizando o gradiente de energia da reabsorção de sódio na filtração tubular
            • Este processo é designado por transporte ativo secundário e é impulsionado pelo gradiente eletroquímico do sódio na filtração tubular.
              
              
    • O SGLT3é amplamente encontrado no músculo esquelético e no sistema nervoso
      • não se acredita que seja um transportador de glucose, mas actua como um sensor
      • codificado pelo gene SLC5A4, é considerado um canal iónico com passagem pela glicose, expresso no intestino, baço, fígado, rins, músculo esquelético e neurónios colinérgicos

Referências:

• Butterfield WJH, Keen H, Whichelow MJ. Variações do limiar de glucose renal com a idade. BMJ 1967;4:505-7.
• Mogensen CE. Capacidade máxima de reabsorção tubular de glucose e hemodinâmica renal durante a infusão rápida de glucose hipertónica em indivíduos normais e diabéticos. Scan J Clin Lab Invest 1971;28:101-9.
• Kamran M, Peterson RG, Dominguez JH. Sobreexpressão do gene GLUT2 em túbulos proximais renais de ratos Zucker diabéticos. J Am Soc Nephol 1997;8:943-8.
• Wright EM. Renal Na-glucose transporters. Am J Physiol Renal Physiol 2001;280:F10-F18.