Quantos são os GLUTs??

Em todas as células a glicose é transportada através de transportadores, de uma área de maior concentração para uma de menor, por difusão facilitada (exceção feita a célula intestinal e túbulo renal) que é possível devida as propriedades especiais de ligação da proteína transportadora de glicose (GLUT) da membrana.  A maioria das células expressa um número diferente de GLUT’s em proporções distintas.

Transportadores de glicose GLUT1

Os transportadores de glicose tipo 1 estão amplamente difundidos por todo o corpo, sendo responsáveis pelo nível basal de glicose celular. Largamente difusos nos tecidos fetais, tendo diminuída sua expressão nos tecidos adultos. Possuem alta capacidade de transporte e alta afinidade pela molécula de glicose, mantendo rapidamente o nível de glicose dentro da célula. Não tem atividade alterada pela presença da insulina.

Transportadores de glicose GLUT1-3

Os transportadores GLUT1 e 3 são considerados responsáveis pelo transporte de glicose ao cérebro. Como o transporte mínimo de glicose deve ser mantido a este órgão, seus transportadores de glicose são independentes de insulina. O GLUT1 é expresso nas células endoteliais, sendo responsável pelo transporte de glicose através da barreira hemato-encefálica. Já o transportador GLUT3 proporciona o transporte da glicose do astrócito ao neurônio.Expressão de GLUT1 relaciona-se com o crescimento do cérebro, sendo este transportador mais abundante na infância e fase de desenvolvimento, já o GLUT3 esta associado à maturação funcional, quanto mais maduro e evoluído maior a expressão deste transportador.Em situações freqüentes de hipoglicemia há um aumento na expressão de GLUT1 para maior captação de glicose. A hipóxia e/ou isquemia com morte celular e conseqüente baixa de GLUT3 gera um incremento na expressão de GLUT1 nas proximidades á área afetada. Na doença de Alzheimer ocorre uma redução nos transportadores tipo 1 e 3, principalmente nos lobos parietais e temporais.

Transportadores de glicose GLUT2

O transportador de glicose tipo 2 possui a maior cinética entre os GLUT, esta presente nos hepatócitos, células β pancreáticas, mucosa intestinal e rins. A alta afinidade do transportador coma glicose promove que o transporte ás essas células seja proporcional à glicemia.Este transportador, pó suas funções não tem sua atividade modulada pela insulina. Na célula intestinal após a absorção e reabsorção de glicose no rim é via GLUT2 que a molécula de glicose entra na circulação. Toda variação de glicemia é detectadas pelas células β, iniciando automaticamente o controle da secreção de insulina e captação ou liberação de glicose hepática. Alterações na expressão de GLUT2 esta associada a um defeito de estimulação da insulina em diabéticos, o que não permite a baixa na glicemia. Há variações na expressão em células β pancreáticas desses transportadores, o que explicaria em parte a baixa ou nenhuma liberação de insulina nos diabéticos com a doença tipo I. Expressão de GLUT2 é estimulada pela hiperglicemia, dietas 3ricas em carboidratos e suprimida pela hiperinsulinemia. Defeitos no GLUT2 resulta na Síndrome Fanconi-Bickel doença caracterizada por: raquitismo, acúmulo glicogênio hepático, glicosúria, perda de aminoácidos e acidose renal, síndrome descrita em humanos.

Transportadores de glicose GLUT4

Os GLUT4 são os transportadores insulina-dependente, mais abundante nas membranas celulares do músculo esquelético, cardíaco e tecido adiposo. No fígado: a insulina inibe glicogenólise e gliconeogênese e estimula síntese de glicogênio, na musculatura esquelética estimula a: captação de glicose e síntese de glicogênio, no tecido adiposo estimula a captação de glicose e redução da liberação de ácidos graxos e síntese de triglicerídeos. Também estimula a entrada de aminoácidos nas células para promover a síntese protéica. O transportador possui a menor cinética da família dos GLUT, mas grande afinidade.Sem estimulação a densidade do GLUT4 na membrana é extremamente baixa, estando presente em vesículas citoplasmáticas, a quantidade de vesículas é variável pela atividade do tecido. Após a estimulação pela insulina, esses transportadores são translocados para a membrana e o transporte de glicose é aumentado.A contração muscular aumenta a taxa de transcrição e translocação do GLUT4 este processo é mediado pelo AMP, formado em grande quantidade durante o esforço da musculatura.Como são vários fatores envolvidos, não unicamente a presença ou não do receptor ou transportador, não há uma correlação simples entre resistência a insulina e os GLUT4, qualquer defeito na rota de translocação das vesículas determina a resistência ao estimulo da insulina, tornando assim o individuo um diabético tipo II. O mecanismo de fusão vesicular esta envolvido na resistência a insulina. Exercício extenuante provoca lesão celular, o que leva a inflamação tecidual, e resistência a insulina, esse processo é mediado pelo fator de necrose tumoral (TNF-α) e demais substancias do processo inflamatório, que diminuem a densidade dos GLUT na membrana e torna o músculo mais resistente à captação de glicose. Em animais diabéticos o nível de GLUT4, tanto nos adipócitos e células musculares cardíacas e esqueléticas, esta diminuído. Essa citação reflete a decisão de iniciar um programa de exercícios leves em indivíduos diabéticos, sem contanto promover uma agressão aos tecidos musculares. Dietas ricas em gordura diminuem os níveis de GLUT4 nos adipócitos e músculos. Sendo assim a dieta um fator determinante para o tratamento de pacientes diabéticos.Não há relatos de identificação de defeitos em GLUT4, ratos “knock-out” GLUT4, onde esse gen foi suprimido, os animais são menores, apresentando cardiomegalia, e não possuem tecido adiposo. Porem não desenvolvem diabetes, mas evidenciam resistência a insulina, que a longo prazo leva a uma diabetes tipo II. Experimentos feitos com ratos “overexpressing” GLUT4 que apresentaram baixo nível de glicose sanguínea, e marcado aumento na sensibilidade á insulina 4com grande mobilização ácidos graxos ao tecido adiposo. Isso demonstra uma potencial terapia ao diabetes, que deve ser objetivo de maiores estudos, pois mais de 80% dos pacientes comdiabetes tipo II são obesos, sendo resistentes á insulina.

Outros transportadores de glicose GLUT

Com os avanços na biologia molecular, atualmente são propostos outros componentes da família dos transportadores de glicose, como serão brevemente descritas a seguir. O transportador GLUT5 já havia sido descrito há algum tempo, sendo uma proteína transportadora de frutose, com pequena ou nenhuma afinidade pela glicose. Dois genes codificantes, denominados por alguns autores como pseudogenes não funcionais são responsáveis pela expressão dos GLUT6, possivelmente encontrados nos leucócitos. Sugerido como transportador no reticulo endotelial dos hepatócitos o GLUT7 não é caracterizado e reconhecido por parte da literatura. As mais novas proteínas descritas são os GLUT9 presentes no fígado e rins, o GLUT11 presente no coração e músculo esquelético, GLUT8 expresso nos blastocistos, e o GLUT10 no fígado e pâncreas. Todas estas moléculas foram descritas, porem suas reais funções, se é que serão relevantes devem ser esclarecidas com maiores pesquisas.

refrência: https://www.ufrgs.br/lacvet/restrito/pdf/transp_glicose.pdf