SGLT2 (SODYUM GLIKOZ KOTRANSPORTER) - BIYOLOJI - 2025

SGLT2 , taşıyıcılar, sodyum / glukoz SGLT ailesine ait proteinlerdir. Bu nedenle, glikoz molekülünün bir konsantrasyon gradyanına karşı aktif taşınmasını gerçekleştirirler. Taşıma mümkündür çünkü enerji, sodyum cotransport'tan (symport) elde edilir.

SGLT2'de, SGLT ailesine ait tüm izoformlarda olduğu gibi, proteinde konformasyonel bir değişiklik indüklenir. Bu, şekerin zarın diğer tarafına taşınması için gereklidir. Bu, taşıma için gerekli enerjiyi sağlamasının yanı sıra sodyum tarafından üretilen akım sayesinde mümkündür.

Glikoz taşıyıcı, glikoz ve sodyumun konsantrasyon gradyanına karşı taşınmasını gerçekleştirir. NuFS, San Jose Eyalet Üniversitesi, Wikimedia Commons tarafından değiştirilmiştir.

Bu taşıyıcı, SGLT1'den (sodyum-glikoz taşıma proteinleri) farklı olarak, yalnızca glikoz taşıma kabiliyetine sahiptir. Bununla birlikte, taşıma kinetiği her ikisinde de oldukça benzerdir.

SGLT2, esas olarak böbrek nefronunun proksimal kıvrımlı tübülünün hücrelerinde eksprese edilir ve işlevi, idrar üreten glomerüler filtratta bulunan glikozu yeniden absorbe etmektir.

Hücresel düzeyde glikoz taşınması

Glikoz, çoğu hücrenin çeşitli metabolik süreçleri gerçekleştirmek için enerji elde ettiği ana şekerdir.

Büyük ve oldukça polar bir monosakkarit olduğu için hücre zarını tek başına geçemez. Bu nedenle sitozole geçmek için taşıyıcı proteinler adı verilen zar bileşenlerine ihtiyaç duyar.

Bugüne kadar üzerinde çalışılan ve karakterize edilen glikoz taşıyıcıları, bu metabolitin çeşitli taşıma mekanizmalarıyla taşınmasını gerçekleştirir.

Bahsedilen taşıyıcı proteinler iki aileye aittir: GLUT'lar (glikoz taşıyıcıları) ve SGLT'ler (sodyum / glikoz birlikte-taşıyıcı ailesi). GLUT'lar, kolaylaştırılmış difüzyon yoluyla glikozun taşınmasında rol alırken, SGLT'ler monosakkarit taşınmasını aktif taşıma yoluyla gerçekleştirir.

SGLT2'nin Yapısı

Tamamlayıcı DNA kütüphaneleri (cDNA) aracılığıyla proteinlerin birincil yapısının analizine göre, her iki ailenin taşıyıcıları da benzer bir yapı sergilemektedir.

Yani, GLUT'lar durumunda 12 transmembran alanı ve SGLT'lerde 14 transmembran alanı. Benzer şekilde, hepsinin hücre dışı tarafa doğru yönlendirilmiş tutamaçlardan birinde bir glikosilasyon noktası vardır.

SGLT2, SLC5A2 geni tarafından kodlanan entegre bir proteindir ve 14 α-helis yapısıyla 672 amino aside sahiptir. Diğer bir deyişle ikincil yapı, SGLT ailesinin diğer üyelerine oldukça benzer.

Taşıyıcının üç boyutlu yapısını oluşturan 14 α-sarmalından beşi, her bir sarmalın yan yüzlerinden biri hidrofobik alanlarda zenginleştirilmiş şekilde, taşıyıcıyla temas halinde dış tarafa doğru düzenlenmiş olarak mekansal olarak merkezde düzenlenmiştir. zarın hidrofobik çekirdeği.

Bunun tersine, hidrofilik kalıntılar açısından zengin iç yüz, alt tabakaların içinden geçtiği hidrofilik bir gözenek oluşturarak içeriye doğru yerleştirilir.

SGLT2 Özellikleri

SGLT2, ekspresyonu böbreğin proksimal kıvrımlı tübülü ile sınırlı olan ve% 90 glikoz geri emiliminden sorumlu olan yüksek kapasiteli, düşük afiniteli bir taşıyıcıdır.

SGLT2 ile glikoz taşınması, bir symport mekanizması tarafından gerçekleştirilir, yani sodyum ve glikoz, bir konsantrasyon gradyanına karşı membran boyunca aynı yönde taşınır. Elektrokimyasal gradyan tarafından depolanan enerji, glikozun gradyanına karşı hareketini gerçekleştirmek için kullanılır.

SGLT2'nin inhibisyonu, glikoz seviyelerinde bir azalma ve idrarda glikozun atılması sonucunda kilo ve kalori kaybı ile ilişkilidir.

SGLT2 Özellikleri

Bu taşıyıcının işlevi glikozun yeniden emilmesidir, ayrıca böbrek seviyesinde sodyum ve suyun yeniden emilmesine de katılır.

Bununla birlikte, proksimal tübül ve toplama tübüllerinde akuaporin 2 ve 6'nın keşfi, böbreğin tübüler epitelinde su ve çözünen madde taşıma süreçlerinde yer alan mekanizmalar hakkında kapsamlı bir araştırma yapılması gerektiğini göstermektedir.

GSLT2, glikoz emilimine katılmanın yanı sıra, suyun böbrek tarafından aktif olarak emilmesine de katılır. Henry Vandyke Carter, (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0), Wikimedia Commons'tan.

Böbrek fonksiyonu ve SGLT2

Böbrek yaklaşık 180 litre sıvı ve 160-180 gram glikozu filtreler. Filtrelenen bu glikoz proksimal tübül seviyesinde yeniden emilir, bu da bu şekerin idrarda bulunmadığı anlamına gelir.

Bununla birlikte, bu süreç, glikoz için böbrek eşiği ile sınırlıdır. Bu taşıma limitinin, mevcut karbonhidrat konsantrasyonları düşük olduğunda gerekli bir glikoz takviyesinin korunmasına izin veren şey olduğu ileri sürülmüştür.

Bu mekanizma diyabetik hastalarda etkilenir çünkü nefronda fonksiyonel değişiklikler meydana gelir. Bu patolojide, glikoz konsantrasyonlarındaki artış, taşıyıcıların doygunluğuna neden olarak, özellikle hastalığın başlangıcında glukozüriye neden olur.

Sonuç olarak, böbrek, glikoz taşıma kabiliyetinde bir artış olan arızaya yol açan modifikasyonlara veya adaptasyonlara maruz kalır.

Glikoz taşıma kapasitesindeki artış, renal tübül seviyesinde yeniden emilimde bir artışa neden olur ve sonuncusu, SGLT2 taşıyıcılarının sayısındaki ve aktivitesindeki aşırı ekspresyonla ilgili olan şeydir.

Buna paralel olarak, glikoz geri emilimindeki artış, NaCl geri emilimindeki artışla ortaya çıkar. Nefronun zorunlu bir şekilde çalışmasından dolayı glikoz geri emilimindeki artış, boyutta bir artış ve diyabetik nefropatinin gelişmesine yol açan bir inflamatuar durum yaratır.

Referanslar

1. Bakris GL, Fonseca V, Sharma K, Wright E. Renal sodyum-glikoz taşınması: diabetes mellitustaki rol ve potansiyel klinik çıkarımlar. Kidney Int. 2009; 75: 1272-1277.
2. DeFronzo RA, Hompesch M, Kasichayanula S, Liu X, Hong Y, Pfister M, ve diğerleri. Sağlıklı gönüllülerde ve tip 2 diyabetli deneklerde dapagliflozine yanıt olarak renal glukoz reabsorpsiyonunun karakterizasyonu. Diyabet bakımı. 2013; 36 (10): 3169-3176.
3. Hediger MA, Rhoads DB. SGLT2 Böbrekte Glikoz Yeniden Emilimine Aracılık Eder. Physiol Rev. 1994; 74: 993-1026.
4. Rahmoune H, Thompson PW, Ward JM, Smith CD, Hong G, Brown J. İnsüline bağımlı olmayan diyabetli hastaların idrarından izole edilen insan renal proksimal tübüler hücrelerinde glikoz taşıyıcıları. Şeker hastalığı. 2005; 54 (12): 3427-3434.
5. Rieg T, Masuda T, Gerasimova M, Mayoux E, Platt K, Powell DR, vd. SGLT1 aracılı taşınmadaki artış, öglisemide genetik ve farmakolojik SGLT2 inhibisyonu sırasında renal glukoz yeniden emilimini açıklar. J Physiol Renal Physiol. 2014; 306 (2): F188-193.
6. Vallon V, Gerasimova M, Rose MA, Masuda T, Satriano J, Mayoux E, vd. SGLT2 inhibitörü empagliflozin, hiperglisemiyle orantılı olarak böbrek büyümesini ve albüminüriyi azaltır ve diyabetik Akita farelerinde glomerüler hiperfiltrasyonu önler. J Physiol Renal Physiol. 2014; 306 (2): F194-204.
7. Wells RG, Mohandas TK, Hediger MA. Na + / glikoz kotransporter gen SGLT2'nin sentromere yakın insan kromozomu 16'ya lokalizasyonu. Genomik. 1993; 17 (3): 787-789.
8. Wright, EM. Renal Na (+) - glikoz kotransporter. J Physiol Renal Physiol. 2001; 280: F10-18.
9. Wright EM, Hirayama BA, Loo DF. Sağlık ve hastalıkta aktif şeker taşınması. J Intern Med 2007; 261: 32-43.