GLUTS - RESUMO

FISIOLOGIA APLICADA – PROF. PANCRÁCIO

“GLUTS” - RESUMO GLUT-1 - Os transportadores de glicose tipo 1 estão amplamente difundidos

por todo o corpo, sendo responsáveis pelo nível basal de glicose celular. Largamente difusos nos tecidos fetais, tendo diminuída sua expressão nos tecidos adultos. Possuem alta capacidade de transporte e alta afinidade pela molécula de glicose, mantendo rapidamente o nível de glicose dentro da célula. Não tem atividade alterada pela presença da insulina GLUT-2 - O transportador de glicose tipo 2 possui a maior cinética entre os GLUT, esta presente nos hepatócitos, células β pancreáticas, mucosa intestinal

e rins. A alta afinidade do transportador coma glicose promove que o transporte ás essas células seja proporcional à glicemia.Este transportador, pó suas funções não tem sua atividade modulada pela insulina. Na célula intestinal após a absorção e reabsorção de glicose no rim é via GLUT-2 que a molécula de glicose entra na circulação. Toda variação de glicemia é detectadas pelas células β, iniciando automaticamente o controle da secreção de insulina e captação ou liberação de glicose hepática. Alterações na expressão de GLUT-2 esta associada a um defeito de estimulação da insulina em diabéticos, o que não permite a baixa na glicemia. Há variações na expressão em células β pancreáticas desses transportadores, o que explicaria em parte a baixa ou nenhuma liberação de insulina nos diabéticos com a doença tipo I. Expressão de GLUT-2 é estimulada pela hiperglicemia, dietas ricas em carboidratos e suprimida pela hiperinsulinemia. Defeitos no GLUT-2 resulta na Síndrome Fanconi-Bickel doença caracterizada por: raquitismo, acúmulo glicogênio hepático, glicosúria, perda de aminoácidos e acidose renal, síndrome descrita em humanos. GLUT1-3 - Os transportadores GLUT-1 e 3 são considerados responsáveis pelo

transporte de glicose ao cérebro. Como o transporte mínimo de glicose deve ser mantido a este órgão, seus transportadores de glicose são independentes de insulina. O GLUT-1 é expresso nas células endoteliais, sendo responsável pelo transporte de glicose através da barreira hemato-encefálica. Já o transportador GLUT-3 proporciona o transporte da glicose do astrócito ao neurônio.Expressão de GLUT-1 relaciona-se com o crescimento do cérebro, sendo este transportador mais abundante na infância e fase de desenvolvimento, já o GLUT-3 esta associado à maturação funcional, quanto mais maduro e evoluído maior a expressão deste transportador. Em situações freqüentes de hipoglicemia há um aumento na expressão de GLUT-1 para maior captação de glicose. A hipóxia e/ou isquemia com morte celular e conseqüente baixa de GLUT-3 gera um incremento na expressão de GLUT-1 nas proximidades á área afetada. Na doença de Alzheimer ocorre uma redução nos transportadores tipo 1 e 3, principalmente nos lobos parietais e temporais.

GLUT-4 - Os GLUT-4 são os transportadores insulina-dependente, mais

abundante nas membranas celulares do músculo esquelético, cardíaco e tecido adiposo. No fígado: a insulina inibe glicogenólise e gliconeogênese e estimula síntese de glicogênio, na musculatura esquelética estimula a: captação de glicose e síntese de glicogênio, no tecido adiposo estimula a captação de glicose e redução da liberação de ácidos graxos e síntese de triglicerídeos. Também estimula a entrada de aminoácidos nas células para promover a síntese protéica. O transportador possui a menor cinética da família dos GLUT, mas grande afinidade. Sem estimulação a densidade do GLUT-4 na membrana é extremamente baixa, estando presente em vesículas citoplasmáticas, a quantidade de vesículas é variável pela atividade do tecido. Após a estimulação pela insulina, esses transportadores são translocados para a membrana e o transporte de glicose é aumentado. A contração muscular aumenta a taxa de transcrição e translocação do GLUT-4 este processo é mediado pelo AMP, formado em grande quantidade durante o esforço da musculatura. Como são vários fatores envolvidos, não unicamente a presença ou não do receptor ou transportador, não há uma correlação simples entre resistência a insulina e os GLUT-4, qualquer defeito na rota de translocação das vesículas determina a resistência ao estimulo da insulina, tornando assim o individuo um diabético tipo II. O mecanismo de fusão vesicular esta envolvido na resistência a insulina. Exercício extenuante provoca lesão celular, o que leva a inflamação tecidual, e resistência a insulina, esse processo é mediado pelo fator de necrose tumoral (TNF-α) e demais substancias do processo inflamatório, que diminuem a densidade dos GLUT na membrana e torna o músculo mais resistente à captação de glicose. Em animais diabéticos o nível de GLUT-4, tanto nos adipócitos e células musculares cardíacas e esqueléticas, esta diminuído. Essa citação reflete a decisão de iniciar um programa de exercícios leves em indivíduos diabéticos, sem contanto promover uma agressão aos tecidos musculares. Dietas ricas em gordura diminuem os níveis de GLUT-4 nos adipócitos e músculos. Sendo assim a dieta um fator determinante para o tratamento de pacientes diabéticos. Não há relatos de identificação de defeitos em GLUT-4, ratos "knock-out" GLUT-4, onde esse gen foi suprimido, os animais são menores, apresentando cardiomegalia, e não possuem tecido adiposo. Porem não desenvolvem diabetes, mas evidenciam resistência à insulina, que a longo prazo leva a uma diabetes tipo II. Experimentos feitos com ratos "overexpressing" GLUT-4 que apresentaram baixo nível de glicose sanguínea, e marcado aumento na sensibilidade á insulina com grande mobilização ácidos graxos ao tecido adiposo. Isso demonstra uma potencial terapia ao diabetes, que deve ser objetivo de maiores estudos, pois mais de 80% dos pacientes com diabetes tipo II são obesos, sendo resistentes á insulina. Obs: o GLUT-5 é um transportador de frutose.