SGLT2 (NÁTRIUM-GLÜKÓZ-TRANSZPORTER) - BIOLÓGIA - 2026

Az SGLT2 fehérjék, amelyek a nátrium / glükóz SGLT transzporterek családjába tartoznak. Ezért a glükózmolekula aktív szállítását hajtják végre egy koncentráció-gradiens ellen. A szállítás lehetséges, mivel az energiát nátrium-transzportból (symport) nyerik.

Az SGLT2-ben, mint az összes SGLT-családba tartozó izoformában, a fehérje konformációs változása indukálódik. Ez elengedhetetlen a cukor áthelyezéséhez a membrán másik oldalára. Ez a nátrium által generált áramnak köszönhetően lehetséges, amellett, hogy biztosítja a szállításhoz szükséges energiát.

A glükóz transzporter végzi a glükóz és a nátrium szállítását a koncentráció-gradiens függvényében. A NuFS, a San Jose Állami Egyetem, módosítva a Wikimedia Commonsból.

Ez a transzporter, az SGLT1-vel (nátrium-glükóz transzportfehérjék) ellentétben, csak a glükóz szállítására képes. A szállítási kinetika azonban mindkét esetben meglehetősen hasonló.

Az SGLT2 elsősorban a vese nephron proximális kanyargós tubulusának sejtjeiben expresszálódik, amelynek feladata a vizelet előállító glomeruláris szűrletben található glükóz reabszorbeálása.

Glükóz transzport sejt szinten

A glükóz az a fő cukor, amelyen keresztül a legtöbb sejt energiát nyer a különféle anyagcserékhez.

Mivel ez egy nagy és nagyon poláris monoszacharid, önmagában nem képes átjutni a sejtmembránon. Ezért költözik a citoszolhoz membránkomponenseknek, úgynevezett transzportfehérjéknek.

A eddig megvizsgált és jellemzett glükóz transzporterek ezen metabolit szállítását különféle transzportmechanizmusok segítségével hajtják végre.

Az említett transzporter fehérjék két családhoz tartoznak: a GLUT-k (glükóz transzporterek) és az SGLT-k (nátrium / glükóz ko-transzporter család). A GLUT-k a megkönnyített diffúzió révén vesznek részt a glükóz szállításában, míg az SGLT-k aktív transzport útján végeznek monoszacharid szállítást.

Az SGLT2 felépítése

A fehérjék primer szerkezetének komplementer DNS könyvtárak (cDNS) segítségével végzett elemzése szerint mindkét család transzporterei hasonló szerkezetűek.

Vagyis 12 transzmembrán domén a GLUT-ok esetében és 14 transzmembrán domén az SGLT-kben. Hasonlóképpen, mindegyikük rendelkezik az extracelluláris oldal felé mutató egyik fogantyú glikozilációs pontjával.

Az SGLT2 egy integrált protein, amelyet az SLC5A2 gén kódol, és 672 aminosavat tartalmaz, 14 α-helikán szerkezettel. Más szavakkal, a másodlagos szerkezet meglehetősen hasonló az SGLT család többi tagjának.

A transzporter háromdimenziós szerkezetét alkotó 14 α-heliket közül öt közepe térbeli elrendezése, mindegyik spirál egyik oldalsó felülete hidrofób doménekben dúsítva, a külső oldal felé érintkezve a a membrán hidrofób magja.

Ezzel szemben a hidrofil maradékokban gazdag belső felület befelé van elrendezve, amely hidrofil pórusokat képez, amelyeken a szubsztrátok átmennek.

SGLT2 szolgáltatások

Az SGLT2 nagy kapacitású, alacsony affinitású transzporter, amelynek expressziója a vese proximális kanyargós tubulusára korlátozódik, és felelős a 90% -os glükóz-reabszorpcióért.

A glükóz szállítását az SGLT2-vel egy szimport mechanizmus végzi, vagyis a nátriumot és a glükózt ugyanolyan irányban szállítják a membránon keresztül egy koncentráció-gradiens ellen. Az elektrokémiai gradiens által tárolt energiát a glükóz gradienshez viszonyított mozgásának végrehajtására használják.

Az SGLT2 gátlása a glükózszint csökkenésével, valamint a glükóznak a vizeletből történő eltávolításával járó súly- és kalóriaveszteséggel jár.

SGLT2 szolgáltatások

Ennek a transzporternek a funkciója a glükóz reabszorpciója, részt vesz a nátrium és a víz reabszorpciójában is a vese szintjén.

Azonban a 2. és a 6. akvaporin felfedezése a proximális tubulusban és a gyűjtő tubulusokban azt jelzi, hogy átfogó vizsgálatot kell végezni a vízben és az oldott szállítási folyamatokban részt vevő mechanizmusokról a vese tubuláris hámában.

Amellett, hogy részt vesz a glükóz felszívódásában, a GSLT2 részt vesz a víz aktív abszorpciójában a vesében. Írta: Henry Vandyke Carter (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0), a Wikimedia Commonsból.

Veseműködés és SGLT2

A vese körülbelül 180 liter folyadékot és 160-180 gramm glükózt szűr. Ezt a szűrt glükózt a proximális tubulus szintjén reabszorbeálják, ami azt jelenti, hogy ez a cukor hiányzik a vizeletben.

Ezt a folyamatot azonban a vese glükózküszöb korlátozza. Azt javasolták, hogy ez a szállítási határérték lehetővé teszi a szükséges glükózkiegészítő fenntartását, ha a rendelkezésre álló szénhidrátkoncentráció alacsony.

Ezt a mechanizmust befolyásolják cukorbetegek, mivel a nephronban funkcionális változások lépnek fel. Ebben a patológiában a glükózkoncentráció növekedése a transzporterek telítettségét okozza, ami glükozúriát okoz, különösen a betegség kezdetén.

Ennek eredményeként a vese olyan változtatásokon vagy adaptációkon megy keresztül, amelyek működési zavarhoz vezetnek, többek között a glükóz szállítási képességének növekedése.

A glükóz transzport kapacitásának növekedése növeli a reabszorpciót a vese tubulus szintjén, ez utóbbi kapcsolódik az SGLT2 transzporterek számának és aktivitásának túlexpressziójához.

Ezzel párhuzamosan a glükóz reabszorpció növekedése a NaCl reabszorpció növekedésével történik. A glükóz-reabszorpció növekedése annak a ténynek köszönhetően, hogy a nephron erőszakos módon működik, megnöveli a méretet és a gyulladásos állapotot, ami a diabéteszes nefropátia kialakulásához vezet.

Irodalom

1. Bakris GL, Fonseca V, Sharma K, Wright E. A vese nátrium-glükóz transzportja: szerepe a diabetes mellitusban és a lehetséges klinikai következmények. Kidney Int. 2009; 75, 1272-1277.
2. DeFronzo RA, Hompesch M., Kasichayanula S., X. Liu, Hong Y, Pfister M, et al. A dadagliflozinra adott vese glükóz-reabszorpciójának jellemzése egészséges és 2-es típusú cukorbetegekben. Cukorbetegség-gondozás. 2013 36 (10): 3169-3176.
3. Hediger MA, Rhoads DB. Az SGLT2 közvetíti a vese glükóz reabszorpcióját. Physiol Rev. 1994; 74: 993-1026.
4. Rahmoune H, Thompson PW, Ward JM, Smith CD, Hong G, Brown J. Glükóz transzporterek humán vese proximális csöves sejtjeiben, amelyeket az inzulintól független cukorbetegek vizeletéből izoláltak. Cukorbetegség. 2005-ben; 54 (12): 3427-3434.
5. Rieg T, Masuda T, Gerasimova M., Mayoux E, Platt K, Powell DR, et al. Az SGLT1 által közvetített transzport növekedése magyarázza a vese glükóz reabszorpcióját az euglikémia genetikai és farmakológiai SGLT2 gátlása során. Am J Physiol Renal Physiol. 2014 306 (2): F188-193.
6. Vallon V, Gerasimova M., Rose MA, Masuda T, Satriano J., Mayoux E és mtsai. Az SGLT2-gátló empagliflozin csökkenti a vese növekedését és az albuminuria arányát a hiperglikémiával arányosan, és megakadályozza a glomeruláris hiperfiltrációt diabéteszes Akita egerekben. Am J Physiol Renal Physiol. 2014 306 (2): F194-204.
7. Wells RG, Mohandas TK, Hediger MA. Az Na + / glükóz-transzporter gén, az SGLT2 lokalizációja a humán 16. kromoszómába a centromer közelében. Genomics. 1993; 17 (3): 787-789.
8. Wright, EM. Vese Na (+) - glükóz kotranszporter. Am J Physiol Renal Physiol. 2001; 280: F10-18.
9. Wright EM, Hirayama BA, Loo DF. Aktív cukor szállítás az egészség és a betegség terén. J Intern Med., 2007; 261: 32-43.