Trasportatori del glucosio

I trasportatori del glucosio (GLUT) sono una famiglia di proteine transmembrana presenti nella maggior parte delle cellule mammifere. La loro azione permette il trasferimento del glucosio attraverso le membrane plasmatiche; ricordiamo, a tal proposito, che questo importantissimo substrato energetico - essendo polare - è incapace di attraversare spontaneamente il doppio strato fosfolipidico che le caratterizza.

Nell'uomo il il trasporto del glucosio può avvenire secondo gradiente (diffusione facilitata) o contro gradiente (trasporto attivo).

Il trasporto attivo si verifica nell'intestino e nei tubuli renali e richiede l'utilizzo indiretto di energia biochimica (Na+/glucosio simporto). La diffusione facilitata non richiede ATP e coinvolge i trasportatori del glucosio, i cosiddetti GLUT.

Nell'uomo esistono numerose isoforme di GLUT, indicate con numeri crescenti (GLUT-1, GLUT-2, GLUT-3, GLUT-n), le quali - sebbene siano piuttosto simili - differiscono per alcune proprietà.

Il trasportatore del glucosio più conosciuto e studiato è il GLUT-4, a causa della sua sensibilità diretta all'insulina. In condizioni normali, questo carrier si trova in sede citoplasmatica e la sua traslocazione sulla membrana cellulare viene stimolata dal legame dell'insulina con il recettore di membrana. Questo processo favorisce lo spostamento del glucosio dal liquido interstiziale all'interno della cellula. Quando la concentrazione ematica di glucosio si normalizza e l'insulina viene eliminata, le molecole di GLUT 4 vengono lentamente rimosse dalla membrana plasmatica e sequestrate per endocitosi in vescicole intracellulari.

Il trasportatore del glucosio GLUT-4 è presente soprattutto nel muscolo scheletrico, nel cuore e nel tessuto adiposo bianco e bruno, non a caso definiti tessuti insulino-dipendenti. A livello muscolare la traslocazione dei trasportatori GLUT-4 dai siti intracellulari (vescicole) alla membrana plasmatica è favorita anche dalla contrazione, dall'aumento del flusso ematico e dai bassi livelli di glicogeno che caratterizzano l'esercizio fisico di durata. Ciò spiega come mai l'attività sportiva sia un'utilissima medicina nella prevenzione dell'insulino resistenza e nel trattamento del diabete mellito.

Un trasportatore particolare del glucosio è il GLUT-2, espresso soprattutto a livello epatico; questa proteina è infatti capace di lavorare in entrambe le direzioni, favorendo il passaggio dello zucchero dalla cellula al liquido interstiziale e viceversa. Tale funzione è assai importante perché il fegato è sede primaria della gluconeogenesi, cioè della sintesi ex-novo di glucosio (che deve poi essere immesso nel sangue) a partire da aminoacidi, glicerolo e acido lattico. Il GLUT-2 può trasportatore anche galattosio, mannosio e fruttosio, capacità - quest'ultima - condivisa con il trasportatore GLUT-5.

Il GLUT-2 è espresso anche a livello delle cellule B pancreatiche, e si caratterizza per una bassa affinità associata ad un'elevata capacità (non viene mai saturato dal glucosio).

Sempre a livello epatico troviamo la proteina di trasporto GLUT-7, che si comporta come trasportatore intracellulare del glucosio, importante per favorire l'esportazione della quota prodotta durante la gluconeogenesi.

Non tutti i tessuti del corpo umano dipendono dall'insulina per l'approvigionamento di glucosio. Oltre, al fegato, a livello del cervello e dei globuli rossi troviamo ad esempio un'elevata concentrazione di trasportatori del glucosio insulino-indipendenti, come il GLUT-1 ed il GLUT-3.



Ultima modifica dell'articolo: 02/03/2016