Los cotransportadores de glucosa dependientes de sodio (o transportador ligado a sodio-glucosa , SGLT ) son una familia de transportadores de glucosa que se encuentran en la mucosa intestinal ( enterocitos ) del intestino delgado (SGLT1) y el túbulo proximal de la nefrona ( SGLT2 en PCT y SGLT1 en hora del Pacífico ). Contribuyen a la reabsorción renal de glucosa . En los riñones, el 100% de la glucosa filtrada en el glomérulo debe reabsorberse a lo largo de la nefrona (98% en PCT , a través de SGLT2). Si la concentración de glucosa en plasma es demasiado alta ( hiperglucemia ), la glucosa pasa a la orina ( glucosuria ) porque los SGLT están saturados con la glucosa filtrada.
Los dos miembros más conocidos de la familia SGLT son SGLT1 y SGLT2, que son miembros de la familia de genes SLC5A. Además de SGLT1 y SGLT2, hay otros 10 miembros en la familia de proteínas humanas SLC5A. [1] De estos, SLC5A4/SGLT3 (SAAT1) es un transportador de baja afinidad para la glucosa, pero parece tener una función más eléctrica. [2]
Las otras proteínas SLC5 transportan manosa, mioinositol, colina, yoduro, vitaminas y ácidos grasos de cadena corta. [2]
Los inhibidores de SGLT2, también llamados gliflozinas , [5] se utilizan en el tratamiento de la diabetes tipo 2 . SGLT2 solo se encuentra en los túbulos renales y, junto con SGLT1, reabsorbe la glucosa en la sangre desde la orina en formación. Al inhibir el SGLT2 y no atacar el SGLT1, se excreta glucosa, lo que a su vez reduce los niveles de glucosa en sangre. Los ejemplos incluyen dapagliflozina (Farxiga en EE. UU., Forxiga en la UE), canagliflozina (Invokana) y empagliflozina (Jardiance). Se ha demostrado que ciertos inhibidores de SGLT2 reducen la mortalidad en la diabetes tipo 2. [6] La seguridad y eficacia de los inhibidores de SGLT2 no se han establecido en pacientes con diabetes tipo 1 , y la FDA no ha aprobado su uso en estos pacientes. [7]
En primer lugar, una Na + /K + ATPasa en la membrana basolateral de la célula del túbulo proximal utiliza moléculas de ATP para mover 3 iones de sodio hacia la sangre, mientras introduce 2 iones de potasio. Esta acción crea un gradiente descendente de iones de sodio desde el exterior hacia el interior de la célula del túbulo proximal (es decir, en comparación tanto con la sangre como con el propio túbulo).
Las proteínas SGLT utilizan la energía de este gradiente descendente de iones de sodio creado por la bomba ATPasa para transportar glucosa a través de la membrana apical , contra un gradiente de glucosa ascendente. Estos cotransportadores son un ejemplo de transporte activo secundario . Los miembros de la familia GLUT de uniportadores de glucosa luego transportan la glucosa a través de la membrana basolateral y hacia los capilares peritubulares . Debido a que el sodio y la glucosa se mueven en la misma dirección a través de la membrana, SGLT1 y SGLT2 se conocen como transportadores simultáneos . Por supuesto, el sodio puede agotarse, por lo que, para empezar, el antiportador de sodio-hidrógeno introduce sodio en la célula. Por lo tanto, la glucosa en realidad se movía con protones netos siendo expulsados de la célula, siendo el sodio el intermediario.
En agosto de 1960, en Praga, Robert K. Crane presentó por primera vez su descubrimiento del cotransporte sodio-glucosa como mecanismo de absorción intestinal de glucosa. [8]
El descubrimiento del cotransporte por parte de Crane fue la primera propuesta de acoplamiento de flujo en biología. [9] [10]
Crane
en 1961 fue el primero en formular el concepto de cotransporte para explicar el transporte activo [7]. Específicamente, propuso que la acumulación de glucosa en el epitelio intestinal a través de la membrana del borde en cepillo estaba acoplada al transporte descendente de Na+ a través del borde en cepillo. Esta hipótesis fue rápidamente probada, refinada y ampliada [para] abarcar el transporte activo de una amplia gama de moléculas e iones en prácticamente todos los tipos de células.
pág. 304. "La idea de esta época que permanece en todos los libros de texto actuales es la noción de
Robert Crane
publicada originalmente como apéndice de un artículo de un simposio publicado en 1960 (
Crane
et al. 1960). El punto clave aquí fue el 'acoplamiento de flujo' Medio siglo después
, esta idea se ha
convertido
en una de las proteínas transportadoras más estudiadas (SGLT1), el cotransportador de sodio y glucosa.