Assorbimento del glucosio a livello intestinale e renale

Abbiamo parlato, nei precedenti appunti, dei trasportatori SGLT e del loro meccanismo di trasporto. Abbiamo detto che si trovano a livello intestinale e renale dove sono deputati all’assorbimento del glucosio, che è la principale molecola energetica per tutti gli organismi viventi.



Assorbimento di glucosio a livello intestinale

Il glucosio entra nell’enterocita attraverso la membrana apicale grazie al trasportatore sodio-glucosio SGLT1. Questo carrier può trasportare anche il galattosio che è strutturalmente simile al glucosio (è un epimero, differisce per la posizione del gruppo OH sul carbonio 4). I due zuccheri competono per lo stesso trasportatore che, per via della sua maggiore concentrazione, trasporta principalmente glucosio.

Gli enterociti sono cellule epiteliali che costituiscono l’epitelio prismatico semplice che si trova a livello della mucosa intestinale (intestino tenue, dove avviene l’assorbimento dei nutrienti).

Nelle cellule intestinali oltre ai trasportatori SGLT sono presenti anche i trasportatori GLUT, che permettono la diffusione facilitata del glucosio. Questi, però, si trovano a livello della membrana basolaterale.

Tramite i trasportatori GLUT (precisamente il GLUT2) il glucosio abbandona l’enterocita per raggiungere il lato serosale dell’epitelio. Attraverso GLUT2 possono passare anche il galattosio e il fruttosio.

La presenza di diversi trasportatori a livello della membrana apicale e basolaterale rende questo epitelio un epitelio polarizzato, cioè con differenti funzioni ai due lati della membrana. Il trasporto transepiteliale del glucosio è infatti detto trasporto direzionato perché entra dalla membrana apicale e fuoriesce dalla membrana basolaterale.

Schema dell'assorbimento intestinale del glucosio
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SGLT1 trasporta anche due ioni sodio secondo gradiente e quindi per l’assorbimento del glucosio a livello intestinale è fondamentale il funzionamento della pompa sodio-potassio, che deve mantenere bassa la concentrazione intracellulare del sodio.

Il fruttosio, che è una molecola chimicamente diversa rispetto a quella del glucosio, entra nell’enterocita per diffusione facilitata grazie alla presenza di GLUT5 sulla membrana apicale. Il fruttosio entra nell’enterocita tramite diffusione passiva perché non è una molecola energetica indispensabile.

Se per accumulare glucosio l’organismo utilizzasse solo il trasporto passivo si troverebbe in situazioni di bassa quantità di energia perché il trasporto tramite le glucosio permeasi (altro nome per indicare i canali appartenenti alla famiglia GLUT) è più lento rispetto al trasporto attivo secondario.



Riassorbimento del glucosio a livello renale

Il glucosio è una molecola energetica indispensabile e quindi gli organismi animali non possono permettersi di perderlo attraverso l’urina. Per questo motivo il cotrasporto sodio-glucosio è presente anche a livello del tubulo contorto prossimale del rene.

A livello renale sono presenti due isoforme:

  • Nei segmenti prossimali è presente l’isoforma SGLT2, che ha una bassa affinità per il glucosio (km di 3mM). L’affinità è bassa perché in questa regione la concentrazione del glucosio è molto alta.
  • Nei segmenti distali è presente l’isoforma SGLT1, che ha un’affinità molto maggiore rispetto a quella di SGLT2 (km di 0,3mM, 10 volte più piccola). L’affinità di questi trasportatori è molto maggiore perché in questa regione la concentrazione del glucosio è molto più bassa visto che quasi tutto è stato riassorbito a livello delle regioni prossimali.

Anche in questo caso siamo di fronte ad un trasporto direzionato del glucosio che fuoriesce attraverso i trasportatori GLUT2 situati a livello della membrana basolaterale.

Trasporto glucosio a livello renale
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In condizioni fisiologiche questi trasportatori riescono a recuperare tutto il glucosio ma, siccome sono presenti in numero limitato, quando le concentrazioni dello zucchero nel filtrato sono molto elevate non tutto il glucosio viene riassorbito. E’ ciò che accade nei soggetti diabetici la cui urina contiene glucosio.

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