¿Qué son los SGLT2?
Los SGLT2, son proteínas pertenecientes a la familia de transportadores de sodio-glucosa SGLT. Por lo tanto, llevan a cabo el transporte activo de la molécula de glucosa en contra de un gradiente de concentración. El transporte es posible debido a que la energía es obtenida del cotransporte de sodio (simporte).
En SGLT2, al igual que en todas las isoformas pertenecientes a la familia SGLT, se induce un cambio conformacional en la proteína. Esto es indispensable para traslocar el azúcar al otro lado de la membrana. Esto es gracias a la corriente generada por el sodio, además de que el mismo proporciona la energía necesaria para el transporte.
Este transportador, a diferencia de SGLT1 (proteínas de transporte sodio-glucosa), solo tiene la capacidad de transportar glucosa. No obstante, la cinética de transporte es bastante similar en ambos.
SGLT2 se encuentra expresado principalmente en las células del túbulo contorneado proximal de la nefrona del riñón y su función es reabsorber la glucosa que se halla en el filtrado glomerular que produce orina.
Transporte de glucosa a nivel celular
La glucosa es el principal azúcar por medio del cual la mayoría de las células obtienen energía para llevar a cabo los diversos procesos metabólicos.
Debido a que es un monosacárido de tamaño considerable y altamente polar, no puede por sí solo atravesar la membrana celular. Por ello, para moverse al citosol requiere de componentes de la membrana denominados proteínas transportadoras.
Los transportadores de glucosa que han sido estudiados y caracterizados hasta la fecha realizan el transporte de este metabolito por diversos mecanismos de transporte.
Dichas proteínas transportadoras pertenecen a dos familias: GLUT (transportadores de glucosa) y SGLT (familia de co-transportadores de sodio-glucosa). Los GLUT están involucrados en transportar glucosa por difusión facilitada, mientras que los SGLT llevan a cabo el transporte del monosacárido por transporte activo.
Estructura de SGLT2
De acuerdo a los análisis de la estructura primaria de las proteínas por medio de librerías de ADN complementario (ADNc), los transportadores de ambas familias presentan una estructura similar.
Es decir, 12 dominios transmembrana en el caso de los GLUT y 14 dominios transmembrana en los SGLT. De igual manera, todos tienen un punto de glicosilación en una de las asas orientadas hacia el lado extracelular.
El SGLT2 es una proteína integral codificada por el gen SLC5A2 y posee 672 aminoácidos con una estructura de 14 α-hélices. Es decir, la estructura secundaria es bastante similar al de los demás integrantes de la familia SGLT.
De las 14 α-hélices que componen la estructura tridimensional del transportador, cinco de ellas se encuentran dispuestas espacialmente en el centro de la misma, con una de las caras laterales de cada hélice enriquecidas en dominios hidrofóbicos dispuestos hacia el lado externo en contacto con el core hidrofóbico de la membrana.
En contraste, la cara interna rica en residuos hidrofílicos se dispone hacia el interior, formando un poro hidrofílico a través del cual transitan los sustratos.
Características de SGLT2
– Proteínas. Son proteínas que atraviesan la membrana celular, lo que les permite participar en el transporte de moléculas a través de esta barrera.
– Dependientes de sodio. Su mecanismo de transporte depende del gradiente de sodio (Na⁺) a través de la membrana celular, utilizando la energía derivada de este gradiente.
– Localización. Se localizan principalmente en el riñón, específicamente en el túbulo contorneado proximal, una región fundamental para diversos procesos celulares.
– Alta afinidad por la glucosa. Aunque los SGLT2 pueden transportar otras moléculas, tienen una alta afinidad por la glucosa, lo que influye en su selectividad molecular.
– Mecanismo. Operan a través de un mecanismo de cotransporte, es decir, transportan sodio y otra molécula (como glucosa) simultáneamente en la misma dirección a través de la membrana celular.
– Cinética. Los SGLT2 tienen una alta capacidad de transporte, lo que significa que pueden mover grandes cantidades de moléculas en un tiempo determinado, aunque con una afinidad relativamente menor en comparación con otros transportadores de la misma familia.
– Energía. No utilizan directamente ATP (adenosina trifosfato), sino que aprovechan la energía derivada del gradiente electroquímico de sodio para realizar el transporte.
– Regulación por el gradiente de sodio. La eficiencia de los SGLT2 está influenciada por la concentración de sodio a ambos lados de la membrana, que es mantenida por otros mecanismos en la célula.
– Estructura. Poseen una estructura que incluye 14 hélices alfa transmembrana, lo que les permite incrustarse en la membrana celular y formar un canal a través del cual ocurre el transporte.
Funciones de SGLT2
- Reabsorción de glucosa. Esta es su función principal. Son los responsables de reabsorber la mayor parte de la glucosa que se filtra en los riñones durante el proceso de filtración glomerular. Permiten que la glucosa vuelva a la circulación sanguínea, evitando su pérdida en la orina.
- Cotransporte de sodio y glucosa. Usan el gradiente de sodio para facilitar el cotransporte de glucosa junto con iones de sodio desde el túbulo renal hacia las células epiteliales renales. Este proceso aprovecha la energía del gradiente de concentración de sodio, lo que permite mover glucosa en contra de su gradiente de concentración.
- Mantenimiento de la homeostasis de la glucosa. Al reabsorber glucosa, los SGLT2 ayudan a mantener niveles adecuados de glucosa en sangre, evitando su excreción excesiva en la orina.
- Conservación de energía. Mediante la reabsorción eficiente de glucosa, los SGLT2 evitan que el cuerpo pierda una fuente importante de energía en forma de glucosa a través de la orina.
- Contribución al balance de sodio. Como parte de su cotransporte con sodio, también influyen en el balance de sodio en el cuerpo, contribuyendo al equilibrio electrolítico y al control de la presión arterial.
Referencias
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- Hediger, M.A., Rhoads, D.B. SGLT2 Mediates Glucose Reabsorption in the Kidney. Physiol Rev.
- Wells, R.G., Mohandas, T.K., Hediger, M.A. Localization of the Na+/glucose cotransporter gene SGLT2 to human chromosome 16 close to the centromere. Genomics.
- Wright, E.M. Renal Na(+)-glucose cotransporter. Am. J. Physiol. Renal Physiol.
- Wright, E.M., Hirayama, B.A., Loo, D.F. Active sugar transport in health and disease. J. Intern. Med.