Secundair Actief Transport

Glucosetransport is een voorbeeld van hoe cellen de energie in elektrochemische gradiënten gebruiken. Het ion dat belangrijk is voor dit proces is natrium (Na ⁺ ), dat doorgaans in hogere concentraties aanwezig is in de extracellulaire vloeistof dan in het cytosol. Een dergelijk concentratieverschil is gedeeltelijk te wijten aan de werking van een enzym "pomp&quot dat zich in het celmembraan bevindt en actief Na ⁺ uit een cel pompt. Deze pomp draagt bij aan de hoge concentratie van positief geladen Na ⁺ buiten een cel, maar helpt ook om de extracellulaire vloeistof "positiever" te maken dan de intracellulaire vloeistof. Zowel de chemische als de elektrische gradiënten van Na ⁺ zijn hierdoor naar de binnenkant van een cel gericht, waardoor ook de elektrochemische gradiënt naar binnen gericht.

Natrium-glucose cotransporters

Natrium-glucose cotransporters (SGLT's) maken gebruik van de energie die is opgeslagen in dit elektrochemische gradiënt. Deze eiwitten bevinden zich voornamelijk in de membranen van darm- of niercellen en helpen bij de opname van glucose uit het lumen van deze organen in de bloedbaan. Om te kunnen functioneren, moeten zowel een extracellulair glucosemolecuul als twee Na ⁺ binden aan de SGLT. Na ⁺ wordt door de transporter vervoert in de richting van zijn elektrochemische gradiënt. Tegelijkertijd verbruikt de transporter energie om glucose de cel in te vervoeren, wat tegen zijn chemische gradiënt in, omdat suiker vaak in een hogere concentratie in een cel aanwezig is. Dit is een voorbeeld van secundair actief transport, wat zo genoemd wordt omdat de gebruikte energiebron elektrochemisch is, in plaats van de ATP die gebruikt wordt voor primair actief transport.

Therapieën gericht op SGLT's

Glucose speelt een rol bij bepaalde ziekten. Wetenschappers zijn onderzoeken zijn daarom nu op zoek om het transport van glucose naar de cellen te verstoren. Bij diabetes wordt er bijvoorbeeld teveel glucose aangetroffen in de bloedbaan, wat kan tot zenuwbeschadiging en andere complicaties kan leiden. Sommige onderzoekers zijn nu op zoek naar de verschillen in SGLT-expressie tussen diabetici en niet-diabetici, en onderzoeken of het remmen van verschillende SGLT's kan helpen bij de behandeling van de ziekte. Andere onderzoekers bestuderen of glucosetransporters gebruikt kunnen worden voor antikankertherapieën, omdat is aangetoond dat kankercellen meer glucose nodig hebben dan normale cellen.