5.12: Transporte Ativo Secundário

Um exemplo de como as células podem usar a energia contida em gradientes eletroquímicos é demonstrado pelo transporte de glicose nas células. O ião fundamental para este processo é o sódio (Na⁺), que normalmente está presente em concentrações extracelulares mais altas do que no citosol. Tal diferença de concentração deve-se, em parte, à ação de uma enzima “bomba” embutida na membrana celular que expulsa ativamente Na⁺ de uma célula. É importante ressaltar que, como esta bomba contribui para a alta concentração de Na⁺ fora de uma célula, também ajuda a tornar esse ambiente “mais positivo” do que a região intracelular. Como resultado, tanto os gradientes químicos como elétricos de Na⁺ apontam para o interior de uma célula, e o gradiente eletroquímico é igualmente direcionado para o interior.

Cotransportadores de Sódio-Glicose

Os cotransportadores de sódio-glicose (SGLTs) exploram a energia armazenada neste gradiente eletroquímico. Estas proteínas, localizadas principalmente nas membranas das células intestinais ou renais, ajudam na absorção de glicose do lúmen desses órgãos para a corrente sanguínea. Para funcionar, tanto uma molécula de glicose extracelular como dois Na⁺ devem ligar-se ao SGLT. À medida que o Na⁺ migra para uma célula através do transportador, ele viaja com o seu gradiente eletroquímico, expelindo energia que a proteína usa para mover glicose para dentro de uma célula—contra o seu gradiente químico, já que esse açúcar tende a estar em maior concentração dentro de uma célula. Como resultado, a glicose viaja contra o seu gradiente de concentração simultaneamente com o Na⁺ que viaja a favor do seu gradiente eletroquímico. Este é um exemplo de transporte ativo secundário, assim chamado porque a fonte de energia usada é de natureza eletroquímica, em vez da forma primária de ATP.

Terapias Direcionadas aos SGLTs

Devido ao papel da glicose em certas doenças, os cientistas começaram a olhar para maneiras de interferir com o transporte de glicose nas células. Por exemplo, a diabetes é caracterizada pelo excesso de glicose na corrente sanguínea, o que pode levar a danos nos nervos e outras complicações. Como resultado, alguns investigadores estão a avaliar como a expressão de SGLT difere entre diabéticos e não diabéticos, e se a inibição de diferentes SGLTs pode ajudar a tratar a doença. Alternativamente, uma vez que se tem demonstrado que as células cancerígenas exigem mais glicose em comparação com as seus correspondentes normais, outros investigadores estão a examinar se os transportadores de glicose podem ser um novo alvo para terapias anticancerígenas.