5.12: Transport actif secondaire
Un exemple de la façon dont les cellules utilisent l’énergie contenue dans les gradients électrochimiques est démontré par le transport du glucose dans les cellules. L’ion vital pour ce processus est le sodium (Na+), qui est généralement présent dans des concentrations plus élevées extracellulaire que dans le cytosol. Une telle différence de concentration est due, en partie, à l’action d’une enzyme " pompe " incorporée dans la membrane cellulaire qui expulse activement Na+ d’une cellule. Fait important, comme cette pompe contribue à la forte concentration de Na+ à charge positive à l’extérieur d’une cellule, elle contribue également à rendre cet environnement « lus positi » que la région intracellulaire. En conséquence, les gradients chimiques et électriques de Na+ pointent vers l’intérieur d’une cellule, et le gradient électrochimique est dirigé de la même façon vers l’intérieur.
Sodium-glucose Cotransporters
Les cotransporteurs de sodium-glucose (SGLT) exploitent l’énergie stockée dans ce gradient électrochimique. Ces protéines, principalement situées dans les membranes des cellules intestinales ou rénales, aident à l’absorption du glucose des lumens de ces organes dans la circulation sanguine. Pour fonctionner, une molécule de glucose extracellulaire et deux Na+ doivent se lier au SGLT. Comme Na+ migre dans une cellule à travers le transporteur, il se déplace avec son gradient électrochimique, expulsant l’énergie que la protéine utilise pour déplacer le glucose à l’intérieur d’une cellule, contre son gradient chimique, puisque ce sucre a tendance à être à une concentration plus élevée dans une cellule. En conséquence, le glucose se déplace vers le haut contre son gradient de concentration simultanément avec Na+ qui descend son gradient électrochimique. Il s’agit d’un exemple de transport actif secondaire, ainsi nommé parce que la source d’énergie utilisée est de nature électrochimique, plutôt que la forme primaire de l’ATP.
Thérapies ciblant les SGLT
Étant donné le rôle du glucose dans certaines maladies, les scientifiques ont commencé à examiner les moyens d’interférer avec le transport du glucose dans les cellules. Par exemple, le diabète se caractérise par un excès de glucose dans la circulation sanguine, ce qui peut entraîner des lésions nerveuses et d’autres complications. En conséquence, certains chercheurs évaluent comment l’expression sglt diffère entre les diabétiques et les non-diabétiques, et si l’inhibition de différents SGLTs peut aider à traiter la maladie. Alternativement, puisque les cellules cancéreuses ont été démontrées pour exiger plus de glucose par rapport à leurs homologues normaux, d’autres investigateurs examinent si les transporteurs de glucose peuvent être une nouvelle cible des thérapies anticancéreuses.
