Existem dois mecanismos de transporte de glicose através da membrana celular: transporte facilitado, mediado por transportadores de membrana específicos (GLUT) e o co-transporte com o íon Sódio (SGLT).
A glicose, principal fonte de energia celular, é transportada na maioria das células por difusão facilitada, através de proteínas transportadoras presentes na membrana plasmática.
Essa concentração de glicose no sangue é regulada pela insulina e pelo glucagon, dois importantes hormônios produzidos no pâncreas. A insulina é o hormônio responsável por garantir que a glicose presente no sangue entre nas células, promovendo, desse modo, a redução de glicose no sangue.
A insulina é um hormônio polipeptídico anabólico produzido pelas células-beta do pâncreas, cuja síntese é ativada pelo aumento dos níveis circulantes de glicose e aminoácidos após as refeições. Sua ação ocorre em vários tecidos periféricos, incluindo fígado, músculo esquelético e tecido adiposo.
Para entrar na célula, a glicose necessita atravessar a membrana plasmática. Diferentemente de algumas substâncias, o peso molecular da glicose impede sua passagem para o interior da célula por meio de difusão simples. A glicose, na maioria das vezes, entra na célula por um processo de difusão facilitada.
Existem dois sistemas de transporte de glicose que dependente de uma proteína facilitadora. É realizado através de difusão facilitada, portanto a favor de seu gradiente de concentração, cujo fluxo pode ser bidirecional a depender das concentrações do meio intra e extracelular.
No entanto, o tecido adiposo contribui apenas com uma pequena fração da utilização da glicose dependente da insulina, de forma que sua maior utilização (mais de 75%) ocorre no músculo esquelético (HUANG; CZECH, 2007; ROGERS et al., 2009; TEIXEIRA, 2010).
Já a entrada da glicose nas demais células ocorre através das GLUTs que são proteínas transportadoras de glicose. Existem várias GLUTs com comportamento cinético diferente, algumas delas são constitutivas e integram as membranas celulares, ex. GLUT1 e GLUT2, outras são expressas mediante o estímulo hormonal, ex. GLUT4.
Quando os níveis de glicose aumentam no sangue ocorre um sinal insulínico, com a secreção deste hormônio pelo pâncreas. A insulina atua como mensageiro celular estimulando as células, através do sinal insulínico, a expressarem os transportadores GLUT4 na membrana, aumentando assim a captação de glicose pelas células.
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