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REB 26(2): 49-57, 2007 4
MECANISMOSMOLECULARES QUEINTERVIENEN EN EL
TRANSPORTE DE LAGLUCOSA*
Vicente Castrejn, Roxana Carb, Martn Martn
RESUMENEl transporte de la glucosa a travs de la memrana
plasm!t"ca de las clulas de mam#$ero representa uno de
los eventos m!s "mportantes del transporte de nutr"entes
%a &ue este a'car t"ene un papel central en el
metaol"smo % en la omeostas"s celular* El "ngreso de la
glucosa a las clulas se real"'a med"ante dos t"pos de
prote#nas acarreadoras: los transportadores de glu-cosa
asoc"ados a sod"o (+.) % los s"stemas $ac"l"tadores del
transporte de glucosa (/.)* Esta rev"s"n presenta las
pr"nc"pales caracter#st"cas moleculares, "o&u#m"cas %
$unc"onales de cada transportador*
PALABRAS CLAVE .ransportadores de glucosa,/.,+., "nsul"na*
ABS!RAC!.e transport o$ glucose
across te plasma
memrane o$ mammal"an
cells represents one o$ te
most "mportant nutr"ent
transport events s"nce t"s
sugar pla%s a central role "n
cellular omeostas"s andmetaol"sm* lucose
enters te cells troug
t1o t%pes o$ carr"er
prote"ns, te sod"um -
coupled glucose
transporters (+.) and
glucose transporter
$ac"l"tators or car
(/.)* ."s rev
so1s te pr"nc
molecular, "ocem
and $unct"onal prope
o$ eac transporter*
"E# $%R&S lutransporters, /., +
"nsul"n*
'N!R%&UCC'(N
a glucosa es el pr"nc"pal monosac!r"doen la naturale'a &ue
proporc"ona ener-g#a
a las clulas de una ampl"a gama de
organ"smos, &ue va desde los m!s s"mples
como la levadura asta los m!s compleos
como el ser umano* Esto ace &ue el
transporte de este a'car al "nter"or celular
const"tu%a un proceso esenc"al para el
metaol"smo energt"co % en
consecuenc"a, para los procesos &ue
mant"enen la v"da*
El transporte de la glucosa a travs de
la memrana celular se lleva a cao por
dos $am"l"as de prote#nas de mem-rana:
los transportadores de glucosa
acoplados a sod"o (+.) % las pro-
te#nas $ac"l"tadoras del transporte de
glucosa (/.)* os pr"meros se e3-
presan
pr"nc"palmente en
ep"tel"os &ue se
encargan de la
asorc"n % de la
reasorc"n de
nutr"entes, esto es,
el ep"tel"o del
"ntest"no delgado
% el ep"-tel"o
tuular renal
respect"vamente*
os /. se
e3presan en todaslas clulas del
organ"smo %
perm"ten mo-ver
la glucosa de un
compart"m"ento a
otro* /n resumen
de las prop"edades
de los m"emros
de estas dos
$am"l"as se
encuentran en la
.ala *
%B!ENC'(N #ABS%RC'(N&ECARB%)'&RA!%SEn el ser
umano los
monosac!r"dos de
la d"eta como la
glucosa, la
galactosa % la$ructosa, se
asoren en el
duodeno % en la
parte super"or del
%e%uno en el
"ntest"no delgado*
a
glucosa % la
galactosa
entran en lasclulas
ep"tel"ales
"ntest"nales
en con-tra
de sus
grad"entes
de
concentrac"
n por un
mecan"smo
de
cotransporte
depend"ente
de sod"o
(a6)* El
"on a6
proporc"ona
la $uer'a
motr"' para
el
mov"m"ent
o de la
glucosa al"nter"or
celular* El
grad"ente
&u#m"co de
a6 &ue
"mpulsa el
transporte
de la gluco-
sa se
mant"ene
por acc"n
de la om-a de a
6%
potas"o
(6),
llamada
tam-"n
8.asa de
a6
6
por ut"l"'ar
tr"$os$at
adenos"n
(8.) c
$uente energ#a*
a6
"ngres
"nter"or
celular
con
glucosa
galactos
omea
ac"a $
nuevam
manten"ose
grad"ent
$avor d
entrada
este "n
glucosa
galactos
mueven
;Rec""do: 9
de agosto de
200nst"tuto
ac"onalde
?ard"olog#a, @epartamentoA"s"olog#a* uan Bad"ano
-
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?olon"a +ecc"n CD>, .lalpan,3"co, @* A* 40=0* .el$ono
557F-29E3t* 27=,
Aa3: 557F-092
-
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50
poster"ormente ac"a los vasos san-gu#neos "ntest"nales s"gu"endo
su
?astren D, ?ar R, art#ne'
sitio de glucosilacin
g
E
X
"
R
8
12
13
14
INTRACELULAR
Fi
-
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REB 26(2): 49-57, 2007 .ransportadores de glucosa
TABLA 1
Caractersticas !uncionales de los "LUT# $ #"LT
Trans%ortador Trans%orta &'
#"LT1 /na glucosa o 0*F m(+?58) galactosa por 2 a
6
#"LT2 /na glucosa por un 2 m
(+?582) 5a6
#"LT3 /na glucosa por 2 < m
(+?584) 5a6
"LUT1 lucosa % 2 m
(+?28) galactosa
"LUT2 lucosa 7 m
(+?282)
"LUT3 lucosa % 2 m
(+?28F) galactosa
"LUT4 lucosa 5m
(+?284)
"LUT( Aructosa 0 m
(+?285)
"LUT) lucosa 5 m
(+?28+;(I"per"nsul"nem"a)
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"LUT 2
#"LT 1
"lucosa "lucosa
"lucosa."alactosa
Na/ 2 Na
/
AT0
"LUT (
&/
A0 / 0i Fructosa
EBRANA
EBRAN
A
BA#LATERAL A0ICAL
Figura 2 Transporte de glucosa a travs del epitelio intestinal.
La entrada de la glucosa alasclulas epiteliales se realiza por los
SGLT localizados en la membrana apical de cadaclula. La glucosa
sale de las clulas epiteliales por los sistemas facilitadores del
transportede glucosa localizados en la membrana basolateral.
?astren D, ?ar R, art#ne'
la sangre, as# como resultado
norma-les de toleranc"a oral a l
glucosa, pero presentan glucosur"a
pers"stente* En los casos graves, lo
pac"entes pue-den e3cretar una alta
cant"dad de la glucosa $"ltrada (4)*
#"LT3 5#LC(A46* ."ene una s"
m"l"tud del 70 J con el +.* Est!
$ormado por
-
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clulas ep"tel"ales se
mov"l"'a $uera de la c-
lula med"ante los
$ac"l"tadores del
transporte de glucosa &ue
se descr"-en m!s
adelante (A"g* 2)* os
s"ste-mas +. m!s
estud"ados son el +.,
el +.2 % el +.F*
#"LT1 5#LC(A16* +e
cod"$"ca por un gen
local"'ado en el
cromosoma 22 % est!
compuesto por
-
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REB 26(2): 49-57, 2007 .ransportadores de glucosa
#itio
s de
e7%r
esi
n
65 %
95
%
55 %
GLUT
1
GLUT
4
GLUT
3
Clase I
G
L
U
T
1
4
G
L
U
T
2
Eritrocitos8 cere9ro
Adi%ositos8 ':sculo8
cora;n
n8
int
es
ti
no
de
lg
ad
o
35
42
%
59 %
42 %
29 %
45 %
3
5
%
41 %
G
L
U
T
5
G
L
U
T
7
G
L
U
T
9
G
L
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T
1
1
G
L
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T
6
G
L
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8
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0
G
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1
2
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C
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C
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a
8
-
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c?ncer de 'a'a Cere9ro
Figura 3 Clasificacinde la familia de l o
(A"g* F)* 8 la
$am"l"a de genes
&ue co-d"$"can
para estos
transportadoresse les denom"na
acarreadores de
soluto del grupo
28 (+?28, por
sus s"glas en
"ngls)*
Estos
transportadores
son gl"co-
prote#nas cu%a
masa molecular
$luc-ta entre 45% 55 L@a, el
a
n
!
l"
s"
s
de
a
r
g
"
n
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n
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F %
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9,
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"na
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c"n
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los
cruces
$or
man
un
por
o
acu
o-so
por
don
de
es
tran
spor
tada
la
gluc
o-sa
(
-
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54
Clasi!icacin de los "LUT
L# "LUT CLA#E I Estos s"ste-
mas de transporte comprenden a las
"en caracter"'adas "so$ormas /.
a /. 4 % al rec"entemente
"dent"-$"cado /. 4*"LUT 1 5#LC2A16 +e cod"$"capor
un gen local"'ado en el cromosoma 22 %
est! $ormado por > (0)*
"LUT 4 5#LC2A46 Es uno de los
transportadores m!s estud"ados* resenta
alta a$"n"dad por la glucosa % se e3presa
en a&uellos te"dos sens"-les a la
"nsul"na, como el msculo es-&uelt"co,el te"do ad"poso o el
cora-'n*
8ctualmente se sae &ue la "nsul"na
est"mula la "ncorporac"n del /. 4 a
la memrana plasm!t"ca a part"r de
ves#culas "ntracelulares, "ncrementando
de 0 a 20 veces el transporte de la
glucosa* El /. 4 est! $ormado por
509 am"no!c"dos % se cod"$"ca por un
gen local"'ado en el cromosoma 7*
."ene una m para la glucosa de 5 m*
El mecan"smo por el cual la "nsul"na
"nduce la "ncorpora-c"n de /. 4 a lamemrana no se a descr"to en
su
total"dad, s"n emar-go en la actual"dad
se conocen var"os eventos en el proceso:
una ve' &ue la "nsul"na se une a su
receptor memranal a% un cam"o
con$ormac"onal &ue es-t"mula la
act"v"dad de t"ros"nac"nasa* El receptor
se auto$os$or"la % a su ve'
?astren D, ?ar R, art#ne'
$os$or"la a otras prote#nas, donde la m!
"mportante es llamada sustrato de
receptor de la "nsul"na (>R+-)*
>R+- act"va a dos v#as "ntracelulares
a cascada de las c"nasas act"vadas po
m"tgenos (8 c"nasas) &ue "n
terv"enen en la regulac"n de la e3pre
s"n gent"ca de d"versas prote#nas
entre las cuales se encuentran el /.
% el /. 4* a otra v#a act"vada po
>R+- es la de la $os$at"d"l-"nos"tol F
c"nasa (>F c"nasa) la cual est
"nvolucrada en d"versos e$ecto
metal"cos, pr"nc"palmente en l
translocac"n % e3oc"tos"s de los /.
4 &ue llevan a su "nserc"n en l
memrana ()* or otra parte, l
act"vac"n de esta v#a d"sm"nu%e l
endoc"tos"s de ves#culas &ue cont"enenmolculas del /. 4,
"ncrementando
su nmero en la memrana celular* +e
a descr"to en pac"entes d"at"cos t"po
>> &ue en te"dos lanco de la "nsul"na se
encuentra d"sm"nu"da la e3pres"n % lo
n"veles de $os$or"lac"n del >R+-, de l
>F c"nasa % de la prote#na c"nasa B, lo
cuales const"tu%en elementos d
seKal"'ac"n temprana de la "nsul"na, lo
&ue e3pl"car#a la $alta de respuesta a
esta ormona (2)*
"LUT 14 5#LC2A146 El gen u
mano &ue cod"$"ca a este s"stema de
transporte est! local"'ado en e
cromosoma 2p F*F (7*), apro3"
madamente 0 antes del "n"c"o de
gen de /. F, con el &ue t"ene una
alta "dent"dad* El /. 4 cons"ste
de e3ones % asta ace poco se
cons"deraa un pseudo-gen, %a &ue no
se a#a encontrado un producto pro
te"co der"vado* 8ctualmente se sa
&ue la e3pres"n de /. 4 t"enedos $ormas ed"tadas
alternat"vas: una
corta (/. 4-+) &ue t"ene
e3ones % cod"$"ca para una prote#na de
497 am"no!c"dos, &ue es 94*5 J
"dnt"ca al /. F % una $orma larga
(/.-) &ue t"ene un e3n m!s %
cod"$"ca para una prote#na de 520
am"no!c"dos % &ue d"$"ere con e
/. 4-+ slo en el am"no term"nal
REB 26(2): 49-57, 2007 .ransportadore
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8 d"$erenc"a del
/. F &ue se
e3-presa en
mucos te"dos,
las "so$ormas del
/. 4 se
e3presan espec#-
$"camente en el
test#culo, conma%or
predom"nanc"a
&ue el /. F
(F)* o se an
descr"to
patolog#as relac"o-
nadas con las
alterac"ones en
este transportador*
L# "LUT
CLA#E II @entro
de esta clase
encontramos al
transpor-tador
select"vo de la
$ructosa, el /.
5 % a los
transportadores
/. 7, /. 9
% /. *
"LUT (
5#LC2A(6 a
e3pres"n de estetransportador es
altamente re-
gulada durante el
desarrollo* +e
encar-ga de
transportar
e3clus"vamente a
la $ructosa % no a
la glucosa en el
"ntes-t"no delgado,
en los test#culos %
en el r"Kn* Est!$ormado por 50
am"no!c"dos % est!
cod"$"cado por un
gen local"'ado en
el cromosoma *
or otra parte, se
a propuesto &ue
el au-mento de la
act"v"dad
metal"ca en
clul
as
tum
orale
s
est!
aco
mpa
Kado
por
el
aum
ento
en la
e3pr
es"
n de
trans
port
ador
es de
la
gluc
osa
%
part"
-
cular
ment
e el
aum
ento
en el
/.
5*
Estu
d"os
real"
'ado
s in
situ
an
de-
mostrado
&ue
este
trans
port
ador
se
e3pr
esa
aun
dan
tem
ent
e
en
pac
"en-
tes
con
c!n
cer
de
ma
ma,
lo
cua
l
su-
g"er
e
&ue
la
$ruc
tosa
pod
r#a
ser
un
ue
n
sust
rato
energt
"co
par
a
este
t"po
de
cl
ulas
(4
)*
orotro
lad
o,
el
au
me
nto
en
la
$ruc
tosa
en la
d"eta
oc-
c"de
ntal
conll
eva
a un
aum
ento
en la
"nc"d
enc"
a de
"per
tr"gl"
cer"d
em"a
e
"per
"nsul
"nem
"a*
/
. 7
(+?
287)
* El
trans
porta
dor
/. 7
&ue
$ue
clona
do
del
"ntest
"no
um
ano,
corre
sponde a
un
trans
por-
tador
de
alta
a$"n"
dad a
la
glucosa % a la
$ructosa,
or"g"nalmente $u
descr"to como un
transportador del
ret#culo
endopl!sm"co* Est!
$ormado por 524
am"no!c"dos % t"ene
un 5FJ de "dent"-
dad con el /. 5*
resenta una a$"-
n"dad para la
glucosa de 0*F m
% para la $ructosa de
0*0< m* +u
"nusual
espec"$"c"dad de
sustrato % su cerca-
na "dent"dad con el
/. 5, sug"eren
&ue
el
/.
7
repr
esen
ta
un"nter
-
med
"ar"o
entr
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de
los
transport
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tado
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"ntes
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ado,
en el
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lon,
en
los
test#
culo
s %
en
la
pr
stat
aM
en
el
"nte
st"no
del
gad
o
se
e3p
res
a
pre
-
do
m"nan
tem
ent
e
en
las
cl
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s
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or
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cep
"llo
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)*
"
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5#L
C2
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El
gen
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a
par
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est!
local
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o en
el
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oso
ma
4p
5*F
-p
< %
cons
"ste
de
2
e3on
es
&ue
cod"$
"-can
una
prote
#na
de
540
am"n
o!c"
dos*
El
an!l"s"s
de
d"$er
entes
te"d
os
um
a-
nos
mue
stra
&ueel
/
. 9
se
e3pr
e-sa
pr"nc
"pal
ment
e en
el r"Kn, en el #-
gado, en el
"ntest"no delgado,
en la placenta, en
los pulmones % en
los leucoc"tos* El
transportador
/. 9 presenta
un 44 J de
s"m"l"tud con el
/. 5 % un F= J
de s"m"l"tud con el
/. * En el
ratn se oserv su
e3pres"n durante
la pre-
"mplantac"n del
emr"n, lo cual
sug"ere su "mpor-
tanc"a en este
proceso (
-
5/26/2018 Transpo Gluco s A
12/16
portadores se
caracter"'an por
presentar en su
estructura
secundar"a una asa
e3tracelular m!s
corta, por lo &ue
carecen del s"t"o de
gl"cos"lac"n*
resentan una alta
"dent"dad con los
transportadores
encontrados en la
le-vadura, en las
acter"as % en la
,rosopila
melanogaster,
cons"de-r!ndose
evolut"vamente
m!s ant"guos &ue
los otrostransportadores*
"LUT )
5#LC2A)6
?orrespon-de a
una prote#na
$ormada por 507
am"no!c"dos*
."ene aa
a$"n"dad por la
glucosa, aun&ue
no se a determ"-
nado s" transportaa la $ructosa* +e
e3presa
predom"nantemen
te en el ce-rero,
en el a'o % en los
leucoc"tos* 8l
"gual &ue el
/. 5, los
/.< an s"do
encontrados en las
clulas tumorales,
como las delc!ncer de mama,
sug"r"endo &ue su
e3pres"n est!
relac"onada con la
ut"l"'ac"n de la
$ructosa como
sustrato
energt"co en
estas clulas (4)*"LUT +
5#L
C2A
+6
+e le
cono
-ce
tam
"n
com
o
/
.C*
Es
una
prote
#na
de
42
L@a,
$orm
adapor
477
am"n
o!c"
dos %
cu%o
gen
se
local
"'a
en el
cromoso
ma 9
de
um
ano*
Este
trans
porta
dor
prese
nta
un29*4
J de
s"m"l
"tud
con
el
/
. *
8l
enco
ntra
r-se
loca
l"'a
do
"ntr
acel
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me
nte,
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&ue
no
est!
"nv
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su
e3-pres
"n,
m"g
rac"
n
%
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clad
o
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en-
dede
d"v
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est#
mul
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or
mo
nale
s %
nerv"
osos
("nsu
l"na
entre
ellos
),
aun-
&ue
otros
$acto
res
estre
sante
s
com
o la
"po
3"a %
la"po
gluce
m"a
pued
en
"ndu
c"r
su
$unc"
n*
rese
ntaalta
a$"n"-
dad
por
la
gluc
osa %
es
"n"
"do
espe
c#$"camen
te
por
la @-
$ruct
osa %
la @-
galac
tosa*
+e
e3presa pr"nc"pal-
mente en los
test#culos, de
manera moderada
en el s"stema
nerv"
oso
cen-
tral,
en la
gl!
ndu
la
adr
enal
, en
el
#ga-
-
5/26/2018 Transpo Gluco s A
13/16
5>: Ferson , /ldr% ,.orens B (2000)
/.C, a novel
mammal"an glucose
transporter e3pressed
"n te central nervous
s%stem and "nsul"n-
sens"t"ve t"ssues*
B"ol ?em 275:4@@ susce
"l"t%* enom
72:F -7*
20* Rogers +, ac, @ocert%
?art% @, Iende
8, +oeller N
"s E, ames
Best @ (20
>dent"$"cat"on o$
novel glu
transporter-l"Le
prote"n-/.-2*
%s"ol Endocr
eta 2=2:E7FF
E7F=*
2* /ldr% , >ersonIor"serger
?atton Q, R"ed
B, .orens
(200) >dent"$"ca
o$ a mammal"an Im%o-"nos"tol
s%mporter e3pre
predom"nantl% "n
ra"n* EBO
20:44
