ناقلات الجلوكوز

ناقلات الجلوكوز (GLUT) هي عائلة من بروتينات الغشاء الموجودة في معظم خلايا الثدييات. يسمح عملهم بنقل الجلوكوز عبر أغشية البلازما ؛ نتذكر ، في هذا الصدد ، أن هذه الركيزة النشطة للغاية - كونها قطبية - غير قادرة على عبور طبقة ثنائية الفوسفوليبيد التي تميزها تلقائيًا.

في البشر ، يمكن أن يحدث نقل الجلوكوز وفقًا للتدرج (الانتشار الميسر) أو عكس التدرج (النقل النشط).

يحدث النقل النشط في الأمعاء والأنابيب الكلوية ويتطلب الاستخدام غير المباشر للطاقة الكيميائية الحيوية (Na + / glucose symport). لا يتطلب الانتشار الميسر ATP وينطوي على ناقلات الجلوكوز ، ما يسمى GLUTs.

يوجد في الإنسان العديد من الأشكال الإسوية لـ GLUT ، يشار إليها بأعداد متزايدة (GLUT-1 ، GLUT-2 ، GLUT-3 ، GLUT-n) ، والتي - على الرغم من أنها متشابهة تمامًا - تختلف في بعض الخصائص.

إن أفضل ناقل الجلوكوز المعروف والأكثر دراسة هو GLUT-4 ، بسبب حساسيته المباشرة للأنسولين. في ظل الظروف العادية ، يقع هذا الناقل في منطقة السيتوبلازم ويتم تحفيز انتقاله على غشاء الخلية عن طريق ارتباط الأنسولين بالغشاء مستقبل. تعمل هذه العملية على تعزيز حركة الجلوكوز من السائل الخلالي إلى الخلية. وعندما يتم تطبيع تركيز الجلوكوز في الدم ويتم التخلص من الأنسولين ، يتم إزالة جزيئات GLUT 4 ببطء من غشاء البلازما ويتم عزلها عن طريق الالتقام الخلوي في الحويصلات داخل الخلايا.

يوجد ناقل الجلوكوز GLUT-4 بشكل أساسي في العضلات الهيكلية والقلب والأنسجة الدهنية البيضاء والبنية ، ولا يُعرَّف بشكل مفاجئ على أنه الأنسجة المعتمدة على الأنسولين. على مستوى العضلات ، يُفضل أيضًا انتقال ناقلات GLUT-4 من المواقع داخل الخلايا (الحويصلات) إلى غشاء البلازما من خلال الانكماش وزيادة تدفق الدم وانخفاض مستويات الجليكوجين التي تميز التمارين البدنية طويلة الأمد. وهذا ما يفسر سبب كون الرياضة دواء مفيد للغاية في الوقاية من مقاومة الأنسولين وعلاج مرض السكري.

ناقل الجلوكوز المحدد هو GLUT-2 ، ويتم التعبير عنه بشكل رئيسي في الكبد ؛ هذا البروتين في الواقع قادر على العمل في كلا الاتجاهين ، ويفضل مرور السكر من الخلية إلى السائل الخلالي والعكس صحيح. هذه الوظيفة مهمة جدًا لأن الكبد هو المقعد الأساسي لتكوين الجلوكوز ، أي تخليق الجلوكوز السابق (والذي يجب إطلاقه في الدم بعد ذلك) بدءًا من الأحماض الأمينية والجلسرين وحمض اللبنيك. يمكن لـ GLUT-2 أيضًا نقل الجالاكتوز والمانوز والفركتوز ، وتتقاسم السعة الأخيرة مع ناقل GLUT-5.

يتم التعبير عن GLUT-2 أيضًا في خلايا البنكرياس البائية ، وتتميز بانجذاب منخفض مرتبط "بسعة عالية (لا يتم تشبعها أبدًا بالجلوكوز).

نجد أيضًا في الكبد بروتين النقل GLUT-7 ، الذي يعمل كناقل للجلوكوز داخل الخلايا ، وهو مهم لتعزيز تصدير الكمية المنتجة أثناء تكوين الجلوكوز.

لا تعتمد جميع أنسجة جسم الإنسان على الأنسولين لتزويدها بالجلوكوز. بالإضافة إلى الكبد ، على مستوى الدماغ وخلايا الدم الحمراء ، نجد ، على سبيل المثال ، "تركيزًا عاليًا من ناقلات الجلوكوز المستقلة عن الأنسولين ، مثل GLUT-1 و GLUT-3.