Οι μεταφορείς γλυκόζης (GLUT) είναι μια οικογένεια διαμεμβρανικών πρωτεϊνών που βρίσκονται στα περισσότερα κύτταρα θηλαστικών. Η δράση τους επιτρέπει τη μεταφορά γλυκόζης στις μεμβράνες πλάσματος. θυμόμαστε, από την άποψη αυτή, ότι αυτό το πολύ σημαντικό ενεργειακό υπόστρωμα - όντας πολικό - δεν είναι σε θέση να διασχίσει αυθόρμητα τη φωσφολιπιδική διπλή στιβάδα που τα χαρακτηρίζει.
Στους ανθρώπους, η μεταφορά γλυκόζης μπορεί να συμβεί σύμφωνα με μια κλίση (διευρυμένη διάχυση) ή έναντι μιας κλίσης (ενεργή μεταφορά).
Η ενεργός μεταφορά πραγματοποιείται στο έντερο και στους νεφρικούς σωληνίσκους και απαιτεί την έμμεση χρήση βιοχημικής ενέργειας (Na + / symport γλυκόζης). Η διευκόλυνση της διάχυσης δεν απαιτεί ATP και περιλαμβάνει μεταφορείς γλυκόζης, τα λεγόμενα GLUT.
Στον άνθρωπο υπάρχουν πολυάριθμες ισομορφές του GLUT, που υποδεικνύονται από αυξανόμενους αριθμούς (GLUT-1, GLUT-2, GLUT-3, GLUT-n), οι οποίοι-αν και είναι αρκετά παρόμοιες-διαφέρουν σε ορισμένες ιδιότητες.
Ο πιο γνωστός και πιο μελετημένος μεταφορέας γλυκόζης είναι ο GLUT-4, λόγω της άμεσης ευαισθησίας του στην ινσουλίνη. Υπό κανονικές συνθήκες, αυτός ο φορέας βρίσκεται στην κυτταροπλασματική περιοχή και η μετατόπιση του στην κυτταρική μεμβράνη διεγείρεται από τη σύνδεση της ινσουλίνης με τη μεμβράνη αισθητήριο νεύρο. Αυτή η διαδικασία προάγει τη μετακίνηση της γλυκόζης από το διάμεσο υγρό στο κύτταρο. Όταν η συγκέντρωση γλυκόζης στο αίμα ομαλοποιηθεί και η ινσουλίνη αποβάλλεται, τα μόρια του GLUT 4 απομακρύνονται αργά από την μεμβράνη του πλάσματος και απομονώνονται με ενδοκυττάρωση σε ενδοκυτταρικά κυστίδια.
Ο μεταφορέας γλυκόζης GLUT-4 υπάρχει κυρίως στους σκελετικούς μυς, στην καρδιά και στον λευκό και καφέ λιπώδη ιστό, χωρίς να εκπληκτικά ορίζεται ως ιστός που εξαρτάται από την ινσουλίνη. Σε επίπεδο μυών, η μετατόπιση των μεταφορέων GLUT-4 από ενδοκυτταρικές θέσεις (κυστίδια) στη μεμβράνη του πλάσματος ευνοείται επίσης από τη συστολή, από την αύξηση της ροής του αίματος και από τα χαμηλά επίπεδα γλυκογόνου που χαρακτηρίζουν τη μακροχρόνια σωματική άσκηση. Αυτό εξηγεί γιατί ο αθλητισμός είναι ένα πολύ χρήσιμο φάρμακο στην πρόληψη της αντίστασης στην ινσουλίνη και στη θεραπεία του σακχαρώδους διαβήτη.
Ένας ιδιαίτερος μεταφορέας γλυκόζης είναι το GLUT-2, που εκφράζεται κυρίως στο ήπαρ. αυτή η πρωτεΐνη είναι στην πραγματικότητα ικανή να λειτουργεί και προς τις δύο κατευθύνσεις, ευνοώντας τη μετάβαση της ζάχαρης από το κύτταρο στο διάμεσο υγρό και αντίστροφα. Αυτή η λειτουργία είναι πολύ σημαντική επειδή το ήπαρ είναι η κύρια έδρα της γλυκονεογένεσης, δηλαδή η ex-novo σύνθεση γλυκόζης (η οποία στη συνέχεια πρέπει να απελευθερωθεί στο αίμα) ξεκινώντας από αμινοξέα, γλυκερόλη και γαλακτικό οξύ. Το GLUT-2 μπορεί επίσης να μεταφέρει γαλακτόζη, μαννόζη και φρουκτόζη, η τελευταία χωρητικότητα μοιράζεται με τον μεταφορέα GLUT-5.
Το GLUT-2 εκφράζεται επίσης σε κύτταρα Β του παγκρέατος και χαρακτηρίζεται από χαμηλή συγγένεια που σχετίζεται με "υψηλή χωρητικότητα (δεν κορεσθεί ποτέ από γλυκόζη).
Επίσης στο ήπαρ βρίσκουμε τη μεταφορική πρωτεΐνη GLUT-7, η οποία δρα ως ενδοκυτταρικός μεταφορέας γλυκόζης, σημαντική για την προώθηση της εξαγωγής της ποσότητας που παράγεται κατά τη διάρκεια της γλυκονεογένεσης.
Δεν εξαρτώνται όλοι οι ιστοί του ανθρώπινου σώματος από την ινσουλίνη για την παροχή γλυκόζης τους. Εκτός από το ήπαρ, στο επίπεδο του εγκεφάλου και των ερυθρών αιμοσφαιρίων βρίσκουμε, για παράδειγμα, «υψηλή συγκέντρωση μεταφορέων γλυκόζης ανεξάρτητων από την ινσουλίνη, όπως το GLUT-1 και το GLUT-3.
