20190515-Transportadores de Glicose no Século 21

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Transportadores de Glicose 
no Século 21
Aluna: Thais Ap. Cardoso Vaz
Maio - 2019
LZT5820 - Disciplina: Bioquímica e Metabolismo Animal
Transportadores de Glicose no Século 21
Glicose como substrato e um regulador das rotas metabólicas
é uma das molécula biológicas mais abundantes na terra;
substrato catabólico e anabólico para a grande maioria dos organismos;
é uma molécula de sinalização para controle e homeostase da energia, podendo regular:
	-a transcrição de genes;
	-atividade de enzimas;
	-secreção de hormônios; 
	-a atividade de neurônios gluco-reguladores.
Transportadores de Glicose 
Em 1948, Le Fevre relatou a necessidade de um componente específico =
transferência de glicose;
Em 1950, Widdas, propôs um mecanismo móvel = para explicar a cinética relacionada ao transporte de glicose;
Em 1970, foi demonstrado a necessidade de ter uma proteína mediadora (membrana plasmática dos eritrócitos);
 Em 1985, ocorreu a identificação de 13 membros relacionados a família de proteínas, passou ser identificados como GLUT.
GLUT = Super Família de Facilitadores (MFS*), dos transportadores de membrana.
*Major Facilitator Superfamily (MFS)
O que são os GLUTS? 
São proteínas (cerca de 500 aminoácidos), apresentam alfa hélice
com um único oligossacarídeo.
Função: catalisar a transferência (bidirecional facilitada) dos seus substratos através das membranas.
Neste artigo: as principais características de 14 Glut, membros da família, e comentários sobre a situação atual do transportador de glicose.
GLUT 1 
É uma das proteínas mais estudadas nas últimas décadas; 
Pouca informação sobre sua estrutura e como é realizado o transporte de 
açúcares através das membranas lipídicas;
Função: catalisar a reação de fornecimento de glicose as células do sistema nervoso.
Importância: 	
	-uma estratégia para combater o efeito de acidentes vasculares cerebrais (AVC);
	-é regulado durante a oncogênese em diferentes tecidos.
Fonte: Livro - PRINCÍPIOS DE BIOQUÍMICA DE LEHNINGER , página 406
GLUT 2
Funções: manter equilíbrio do nível glicêmico nas células:
- β-pancreáticas ( concentração glicose X secreção insulina);
-nas membranas de células epiteliais intestinais e renais;
-hepatócitos (expressão de genes 
glicolíticos e lipogênicos).
	 
O Glut2 tem um Km de 17mM, 
excepcionalmente alto para glicose.
Fonte: Livro - PRINCÍPIOS DE BIOQUÍMICA DE LEHNINGER 
Em células-pancreáticas, o aumento das concentrações de glicose no sangue desencadeia a secreção de insulina e, nos hepatócitos, a glicose induz a expressão de genes glicolíticos e lipogênicos. A ausência de Glut2 evita a secreção de insulina estimulada por glicose pelas células e a regulação da expressão gênica sensível a glicose nos hepatócitos
ransportadores de Glicose no século 21 - Am. J Physiol Endocrinol Metab 298: E141-E145, 2010
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Fonte: Livro - PRINCÍPIOS DE BIOQUÍMICA DE LEHNINGER
ransportadores de Glicose no século 21 - Am. J Physiol Endocrinol Metab 298: E141-E145, 2010
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GLUT 3
Principal transportador de glicose no sistema nervoso;
Apresenta elevado turnover das isoformas de GLUT = eficiência na captação de glicose;
Controla a captação de glicose necessária para a motilidade/maturação os espermatozoides (em camundongos);
Esta presente no desenvolvimento embrionário (em camundongos – bloqueio causa apoptose);
Apresenta expressão em linfócitos; monócitos; macrófagos e plaquetas*.
O Glut3 tem uma alta afinidade por glicose ( Km de 1,5mM).
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GLUT 4
Nas últimas décadas recebeu muita atenção, dentre as proteínas 
transportadoras;
Importância: homeostase da glicose no corpo;
Mecanismo de regulação pela insulina (Obesidade e Diabetes Mellitus tipo 2);
Regulação entrada de glicose no músculo= necessários investigações.
Necessidade de decifrar mecanismo do GLUT4 na resistência a insulina.
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GLUT 5
Especificidade para frutose;
Expressão células epiteliais do intestino = rota para absorção da frutose;
Em humanos sua importância fisiológica ainda não é clara: 
	Km <0,1mM: circulação periférica e urina
	Km >10mM: GLUT5 para frutose.
Correlação: aumento consumo de frutose x aumento da obesidade (?);
Necessidade de investigar ação do Glut5 nos tecidos extra intestinais.
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GLUT 9
Início: transportador de glicose e/ou frutose;
Estudos genéticos – elevados níveis de ácido úrico no plasma;
Transportador de urato;
Esta presente no fígado, rim e intestino;
Sua mutação: hipouricemia;
Importante regulador dos níveis de ácido úrico = permite o acesso do urato à enzima degradadora, uricase, no fígado e no rim (em camundongos).
 hipouricemia quando o ácido úrico plasmático é inferior a 2,5 mg%.
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GLUT 6-8 e GLUT 10-14
GLUT6: atividade de transporte de glicose (?);
GLUT7: similaridade com o GLUT5.
Absorção de composto de carbono de baixo pelo molecular;
GLUT8: proliferação neural e atividade cardíaca;
GLUT10: mutação causa síndrome da tortuosidade arterial;
GLUT11: apresentam diferentes formas, expressos em diferentes tecidos; 
GLUT12: regulação homeostase da glicose;
GLUT13 (chamado de HMIT): expressão no cérebro. Simportador acoplado a prótons. Função pode estar associada ao transtorno bipolar e transtornos do humor;
GLUT14: expressão nos testículos (similaridade com GLUT 3);
HMIT=Transportador Mioinositol Acoplado a Protons.
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Intestinal epithelial cells
Insulin-Independent
Fructose transporter
Insulin-Dependent
blood brain barrier=barreira hematoencefálica;
heart (lesser extent)=coração menos extensão
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Algumas questões importantes e direções futuras
Por que existem tantas isoformas de transportadores de glicose? 
Estudos com os Gluts 1–5 mostraram que cada um tem um papel específico no controle da homeostase do açúcar;
Glut4 é regulado de maneira idêntica em gordura branca, gordura marrom e músculo esquelético? 
Glut2 e Glut4: funções que podem desempenhar nos neurônios sensíveis à glicose e na regulação da saciedade e da homeostase da glicose no corpo inteiro? 
O consumo de alta frutose dietética, é realmente prejudicial ao metabolismo humano? 
GLUTs
 hipouricemia quando o ácido úrico plasmático é inferior a 2,5 mg%.
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