UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR

FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES Y MATEMÁTICAS

ESCUELA DE QUÍMICA

DEPARTAMENTO DE BIOQUÍMICA

TRANSPORTE DE GLUCOSA, LACTOSA Y

ACUAPORINAS

PRESENTADO POR

Jennifer Rosabel Gabriel Giannine

PROFESOR ASESOR DE MONOGRAFÍA

Bessy Evelyn Gálvez, M.Sc.

CIUDAD UNIVERSITARIA. SAN SALVADOR, EL SALVADOR

Mayo 2014

ÍNDICE GENERAL

Índice de figuras

Índice de tablas

Abreviaturas

Resumen

Introducción

I. GENERALIDADES

II. TRANSPORTE DE GLUCOSA, LACTOSA Y ACUAPORINAS

III. Conclusiones

IV. Bibliografía

Índice de figuras

Figura 1:

Índice de tablas

Tabla 1:

Abreviaturas

RESUMEN

INTRODUCCIÓN

I. GENERALIDADES

1.1. MEMBRANAS

Las membranas constituyen una característica llamativa (busque otra palabra,

esta parece poco adecuada) de la estructura celular; en algunas células

eucarióticas, los diferentes sistemas de membranas pueden llegar a constituir

hasta el 80% de la masa celular seca total.2

1.1.1. Componentes de las membranas

La mayoría de las membranas contienen alrededor de un 40% de lípido y un 60%

de proteína, pero hay una variación(mejor poner, hay variaciones considerables

de composición) considerable. Los lípidos de la membrana son en gran parte

polares y casi todos los lípidos polares de las células se hallan localizados en sus

membranas.2

Se han empleado varios métodos físicos para determinar con exactitud la

ordenación de las moléculas de lípidos y de proteína en la estructura de las

membranas. La microscopía electrónica ha revelado que las membranas poseen

una estructura trilaminar con un espesor total entre 7,0 y 9,0 mm, según el tipo

de membrana. Las medidas de dispersión óptica rotatoria y de dicroísmo circular

indican que las moléculas proteicas de las membranas poseen un contenido

bastante elevado de hélice α arrollada hacia la derecha. Las moléculas lipídicas

de las membranas se hallan ordenadas formando una estructura en bicapa.2

1.1.2. Funciones de las membranas biológicas

Las membranas biológicas son dinámicas y esenciales para la funcionalidad

celular.(referencias, de acá se salta a la 10, donde están las 1,3,4,5,6,7,8 y9)

inclúyalas también, me gusta el tipo de letra que usa

Las membranas celulares cumplen distintos papeles:

Compartimentalización: la membrana plasmática define y limita la célula y

mantiene las diferencias entre el contenido citosólico y el exterior celular;

las membranas de orgánulos (retículo endoplásmico, aparato de Golgi,

mitocondria, etc.) también establecen características diferenciales entre

esos orgánulos y el citosol.

Protección de la célula frente a posibles agresiones externas.

Mantenimiento de la presión osmótica.

Control del intercambio de moléculas entre interior y exterior celular

mediante su permeabilidad selectiva, puesto que son impermeables para

los iones y para la mayoría de las moléculas polares, y los procesos de

transporte de solutos específicos. De esta manera se pueden establecer

gradientes iónicos que pueden ser utilizados para la síntesis de ATP, el

movimiento transmembrana de solutos específicos o, en ciertos tipos

celulares, producir y transmitir señales eléctricas.

Reconocimiento y transducción de señales externas.

Establecimiento de interacciones intercelulares o con componentes de la

matriz extracelular.

Catálisis de ciertas reacciones llevada a cabo por proteínas de membrana

especializadas.

Determinantes de la forma celular y condicionantes de la motilidad y los

procesos de secreción y endocitosis.10

Nombre de la figura y no olvide referenciarla, para indicar de donde la saco.

Incluya en el texto indicar Figura X o la numeración que usted le da.

1.1.3. Fluidez de membrana

Las membranas son fluidas y esta fluidez depende de su composición lipídica y

de la temperatura. Referencias.

En función de la temperatura, los lípidos de membrana pueden encontrarse en

dos estados o fases diferentes: gel, parecido a un sólido, con las cadenas

hidrocarbonadas más rígidas, y cristal líquido, más fluido, con las cadenas

hidrocarbonadas más móviles. La temperatura a la cual se produce el paso de un

estado a otro es la temperatura de transición de fase (Tc); a valores por debajo de

la Tc la bicapa se encuentra en el estado gel y a valores superiores pasa a cristal

líquido. Existe un equilibrio entre el estado gel y el estado de cristal líquido y se

piensa que las biomembranas solo funcionan adecuadamente en un estrecho

margen entre ambas situaciones.REFERNCIIAS

Las características de los lípidos de la bicapa condicionan la temperatura de

transición. En el caso de bicapas constituidas por un solo tipo de lípidos la Tc

está bien definida pero las membranas biológicas son mezclas lipídicas complejas

y en ellas la transición de un estado a otro se produce en un intervalo de

temperaturas.

gel

cristal líquido Nombre de la figura y

no olvide referenciarla, para indicar de

donde la saco. Incluya en el texto

indicar Figura X o la numeración que

usted le da.

Las cadenas acilo hidrocarbonadas de los fosfolípidos y glicolípidos de membrana

son los principales determinantes de la fluidez de membrana, aunque también la

modulan el tamaño y la carga de los grupos polaresde estas moléculas y el

contenido en esteroles de la membrana. La presencia de ácidos grasos de cadena

corta o con insaturaciones cis reduce la temperatura de transición, mientras que

los ácidos grasos saturados y el aumento de la longitud de las cadenas

hidrocarbonadas hacen que esta temperatura se incremente.

Los esteroles pueden tanto aumentar como disminuir la fluidez; así, el colesterol

hace disminuir la fluidez de una bicapa para temperaturas por encima de la

temperatura de transición porque su anillo rígido y plano interfiere con los

movimientos de las colas de los ácidos grasos, sin embargo la hace aumentar a

temperaturas por debajo de la Tc al actuar como un separador que facilita la

movilidad de las cadenas aciladas.11Sólo debe hacer una breve introducción, debe

enfocarse en su tema.

1.1.4. Transporte a través de membranas

Una célula o un orgánulo no pueden estar totalmente abiertos ni totalmente

cerrados a su entorno. Su interior debe estar protegido frente a determinados

compuestos tóxicos y, sin embargo, es preciso que se capten metabolitos y se

eliminen productos de desecho. Dado que la célula debe manejar miles de

sustancias, no es de extrañar que gran parte de la compleja estructura de las

membranas esté dedicada a la regulación del transporte. Referencias

Se consideran las diversas formas en las que las moléculas se transportan a

través de las membranas. Las tres categorías de transporte, pasivo, facilitado y

activo, son muy diferentes y en general sirven a propósitos distintos en la célula.1

1.2. GLUCOSA

Los azúcares simples, glucosa, fructosa y galactosa, son llamados

monosacáridos. Tienen la misma química, pero las moléculas de cada uno están

dispuestas de manera diferente. Los monosacáridos pueden ser absorbidos

directamente por el torrente sanguíneo. No obstante, antes de que puedan cruzar

las barreras celulares, la fructosa y la galactosa son convertidas por el hígado

en glucosa.13No es tan simple….acá es donde debe de expandir la temática

1.3. LACTOSA

1.4. ACUAPORINAS

Las acuaporinas constituyen una familia de proteínas que puede subdividirse en

dos grupos: las acuaporinas clásicas y las acuagliceroporinas15.

Se diferencian fundamentalmente en que las primeras sólo son permeables a

agua en forma selectiva y las segundas también permiten el paso de glicerol y

otros solutos de bajo peso molecular. Hasta el momento se conocen 11

acuaporinas diferentes y es posible que existan más, aún no identificadas

(Cuadro 1); son nombradas como proteínas AQP seguidas del número

correspondiente. AQP3, AQP7 y AQP9 son acuagliceroproteínas, las demás se

consideran acuaporinas clásicas.referencias

Todas pueden ser reguladas por diversos factores intracelulares, entre los cuales

son fundamentales el pH y la fosforilación, principalmente mediada por proteína

quinasa A. Son proteínas integrales de membrana, que presentan una similitud

estructural bastante notable (Gráfica 1). Todas tienen sus segmentos amino y

carboxilo terminal intracelulares, están conformadas por dos mitades muy

similares entre sí, unidas por el loop C16; exhiben 6 segmentos transmembrana17

y los loop B y E son esenciales para la permeabilidad al agua del canal, es decir,

son vitales en la formación del poro18. Todas son tetraméricas19, aunque algunas

pueden formar oligómeros más pequeños, como la AQP4.

La mayoría de las acuaporinas son inhibibles (inhibidas) por compuestos

mercuriales (de mercurio), pero no es una característica común a todas, porque

algunas pueden incluso ser activadas por éstos; el sitio de inhibición por Hg2+ ha

sido localizado en el loop C, Cys 189,20, el cual no está presente en todos los

tipos.Esto es confuso, debe aclararlo más

Su permeabilidad al agua es alta, en el orden de 3 x 109 moléculas de agua por

segundo21, para la AQP1, y cifras cercanas para casi todas las demás.

Requieren una energía de activación bastante baja, en el orden de 5 kcal/mol o

menores.referencias, cada párrafo y luego de cada punto y seguido o punto y

aparte debe escribir la referencia o las referencias

Las acuaporinas son altamente selectivas al paso de agua22, impidiendo incluso el

paso de protones; la estructura del poro acuoso impide que el agua protonada

(H3O+) sea capaz de atravesar la barrera formada por el residuo Arg-195, el cual

está conservado en todos los miembros de la familia y ocupa una posición

preponderante en el poro23. Existe una segunda barrera al paso de protones,

formada por un fuerte dipolo en el centro del poro formado por dos segmentos

que contienen la secuencia NPA (asparagina-prolinaalanina), el cual reorienta las

moléculas de agua al pasar, disrumpiendo las interacciones entre una molécula y

la siguiente, lo cual elimina la posibilidad del transporte de protones

simultáneamente.referencias

En general, estos canales de agua tampoco permiten el paso de otros iones,

porque el tamaño del poro es aproximadamente de 2.8 Å14, el cual es mucho

menor que el diámetro de cualquier ion hidratado. La presencia de un residuo

alternativo a His-180, como Gly, está asociada con un diámetro del poro mayor,

como sucede en las acuagliceroporinas4, lo cual permite el paso de glicerol y otros

solutos.referencias

II. TRANSPORTE DE GLUCOSA, LACTOSA Y ACUAPORINAS

2.1. Transporte de membrana

2.2. Transporte de Glucosa

La glucosa es el principal sustrato energético de la célula y para su ingreso

requiere una proteína transportadora en la membrana celular. Se han descrito

dos sistemas de transporte de glucosa y de otros monosacáridos: los

transportadores de sodio y glucosa llamados SGLT (Por sus siglas en inglés

Sodium-Glucose Transporters) y los transportadores de glucosa llamados GLUT

(Por sus siglas en inglés glucose transporters, ahora bien como son siglas la

primera letra es mayúscula). En este artículo se presenta una revisión de las

principales características moleculares, bioquímicas y funcionales de los

transportadores de monosacáridos que se han descrito hasta el momento.5

Los transportadores de glucosa (GLUT o SLC2A) son una familia

de proteínas de membrana que se ubican en la mayoría de las células de

los mamíferos.6

2.2.1. Función

La glucosa es un sustrato esencial en el metabolismo de la mayoría de las células

que, por razón de la polaridad de la molécula, su transporte a través de las

membranas biológicas requiere de proteínas transportadoras específicas. El

transporte de la glucosa, así como de otros solutos, a través de la membrana

celular puede dividirse en dos grandes tipos, el transporte activo y el transporte

pasivo. Referencias, la función no la especifica, se asume, pero debe ser más

clara

2.2.1.1. Difusión facilitada

La molécula de glucosa es por lo general demasiado grande para simplemente ser

difundida a través de la bicapa lipídica de la célula, como lo hace el oxígeno. La

"difusión facilitada" es el proceso que permite a la glucosa atravesar la membrana

celular. Como en la ósmosis, la difusión facilitada permite a la glucosa moverse a

un área de mayor o menor concentración, pero las moléculas de glucosa deben

ser ayudadas por moléculas "facilitadoras" específicas. Esta es una forma de

transporte pasivo que no requiere energía, pero necesita "proteínas

transmembranales."Referencias, no ponga ente comillas proteínas trasnm….

2.2.1.2. Proteínas transmembranales

Las proteínas transmembranales están incrustadas en la membrana celular.

Crean un poro o canal lleno de agua que la glucosa puede atravesar por difusión.

Dependiendo de lo que necesite la célula, los canales pueden ser abiertos o

cerrados. Cuando el canal se abre, las moléculas lo atraviesa utilizando la

difusión, moviéndose de la zona de más alta concentración hasta la de más baja.

Los canales, o puertas, son selectivos, lo que significa que cada canal sólo

permite que ciertas moléculas o ciertos tipos de moléculas lo

atraviesen.refrencias, parece que esto no se une con el siguiente párrafo, usted

debe tratar que esto sean nexos uno con el otro, o por lo menos tenga sentido al

leerse.

2.2.1.3. Cinco subgrupos

Los cinco subgrupos de proteínas transportadoras de glucosa son GLUT1,

GLUT2, GLUT3, GLUT4 y GLUT5. Están ubicados en la membrana plasmática de

las células, y tienen receptores en el interior y el exterior. La GLUT1 y la GLUT3

se encuentran en casi todas las células. La GLUT2 es usada por las células del

hígado, el epitelio intestinal y las células pancreáticas beta. La GLUT4 se

encuentra en las células esqueléticas y grasas, y la GLUT5 prefiere la fructosa y

la glucosa.referencias

2.2.1.4. Transporte activo

En los casos en los que la glucosa debe trasladarse de un área de menor

concentración a una de mayor concentración, se utiliza el transporte activo de la

membrana. Este requiere proteínas transmembranales y energía, usualmente en

forma de ATP (trifosfato de adenosina), para empujar activamente las moléculas a

través de la bicapa lipídica.13explique más este tópico

2.2.2. Mecanismos moleculares que intervienen en el mecanismo de

transporte de glucosa

La entrada de glucosa través de las membranas celulares viene dada a partir de

dos proteínas transportadoras: en primer lugar las proteínas transportadoras de

sodio (SGLTpor sus siglas en inglés…..) las cuales generalmente se encuentran en

el tejido epitelial digestivo donde se absorben y reabsorben nutrientes y en

segundo lugar los sistemas transportadores de glucosa (GLUT) que se encuentran

en todas las células del organismo, ambos transportadores van a cumplir una

función de importancia, ya que al transportar la glucosa promueven la iniciación

de las diferentes rutas metabólicas.

La glucosa es la sustancia responsable de proporcionarle energía a una serie de

organismos y a su vez a las células que lo componen, por lo cual el transporte de

glucosa va a convertirse en un proceso vital para la homeostasis celular y las

rutas metabólicas.referencias

2.2.2.1. Obtención y absorción de carbohidratos

Anteriormente se había mencionado que en el epitelio intestinal se llevaba a cabo

la absorción y reabsorción de glucosa, específicamente en el duodeno y en la

parte superior del yeyuno del intestino delgado, a partir de aquí la glucosa va a

pasar a dichas células en contra del gradiente de concentración a través del

sodio, este a través de un co transporte le va a proporcionar a la glucosa la fuerza

necesaria para atravesar la membrana y llegar al interior celular, este contenido

de sodio se va a mantener gracias a la bomba sodio potasio ATPasa (NA+ /+K),

posterior a que la glucosa ya logró entrar a la célula por medio de sodio, este va a

ser bombeado hacia el exterior de la célula, y de esta forma se va a mantener el

gradiente a favor del sodio de manera que el mismo pueda entrar de nuevo a la

célula. Ya dentro de la célula, la glucosa va a dirigirse hacia el sistema sanguíneo

intestinal por medio de difusión.Referencias, debería poner un diagrama d eesto,

y mencionar la parte termodinámica que impulsa o permite el paso d ela glucosa

2.2.2.2. Regulación de la glucosa plasmática

La glucosa no solamente proviene de los alimentos que ingerimos, sino que

también proviene de la neoglucogénesis a nivel del hígado, y también a partir del

glucógeno almacenado, en conclusión estos mecanismos van a ser de importancia

para el mantenimiento de la glucosa en la sangre y el equilibrio de la misma.

Referencias y esto esta demás Estos niveles de glucosas en sangre pueden verse

bien estimulados o inhibidos mediante la acción de varias hormonas, como el

glucagón, la adrenalina, el cortisol y la insulina. Referencias

La insulina a diferencia de las demás va a ser la responsable de disminuir los

niveles de glucosa en sangre por medio de transportadores de glucosa GLUT, ya

que va a inducir que estos se unan a las superficies de las membranas

plasmáticas de células musculares, adiposas y hepáticas, de modo, que la

glucosa se almacene en estos tejidos, y baja su concentración sanguínea.

Referencias

2.2.2.3. Mecanismos de transporte de glucosa

La glucosa además de ser transportada mediante la bomba sodio potasio ATPasa,

entra a las células como ya se mencionó por los transportadores de glucosa

GLUT, los que van a constituir la primera vía por la cual la glucosa entra a las

células a favor del gradiente de concentración, es decir mediante difusión

facilitada. Hasta el momento se ha descubierto 14 tipos de transportadores

GLUT, distribuidos en diferentes tejidos. Referencias y esto ya lo menciono, es

repetitivo

2.2.2.4. Transportadores de glucosa asociados a sodio (Na+)

Estos transportadores median la entrada de glucosa a través de sodio en contra

del gradiente de concentración. La familia de genes que codifican para dichos

transportadores se les llama acarreadores del grupo 5A(SLC5A), los cuales

incluyen a los transportadores de glucosa a nivel intestinal y renal

SGLT1(SLC5A1), SGLT2(SLC5A2) al SGLT3 (SLC5A4) al cual se le considera

censor de la glucosa sobre todo a nivel muscular. Este grupo también incluye a

otros transportadores, los cuales van a dirigir en vez de glucosa a otras

sustancias como inositol, yodo y multivitaminas.

Estos transportadores de tipo SGLT poseen una estructura compuesta por

catorce cruces transmembranales de tipo alfa hélice, con sus grupos amino

terminal cerca de donde se realiza el transporte de Na+ y carboxilo terminal cerca

de donde se realiza el transporte de glucosa, estos grupos amino y carboxilo

terminal se encuentran en la superficie externa de la membrana, a su vez estos

transportadores poseen un sitio de glicosilación entre los segmentos seis y siete.

La interacción de este tipo de transportadores con el sodio va a promover un

cambio conformacional en ellos aumentando así su afinidad por la glucosa.

El transportador SGLT1: este transportador posee una Km de 0,3, la km es la

constante de michaellis menten, que se expresa en concentraciones, al ser la Km

de este transportador baja quiere decir que el mismo posee alta afinidad por la

glucosa, a su vez este transporta glucosa por cada dos sodios y va a estar

presente principalmente en el intestino, corazón y riñón. La deficiencia congénita

de estos puede provocar el síndrome de mala absorción de glucosa, lo que va a

acarrear varios síntomas consigo entre ellos la diarrea, a menos que se que

eliminen de la dieta diversos carbohidratos, es importante destacar que esto

generalmente se observa en neonatos.Por favor ponga referencias

El transportador SGLT2: posee una similitud de alrededor 59% con el SGLT1.

Posee un Km mas alto de 1.63 transporta una molécula de glucosa por cada

sodio. Se sitúa principalmente en los túmulos contorneados proximales de las

nefronas en donde absorbe la glucosa ya filtrada. La deficiencia congénita de

estos produce glucosuria renal primaria, que consiste en que presentan niveles

de glucosa en sangre normales, resultados de tolerancia oral a la lactosa, pero

presentan glucosuria persistente, es decir niveles elevados de glucosa en la orina.

El transportador SGLT3: posee una similitud de 70% con el SGLT1, transporta

dos sodios por molécula de glucosa, tiene un km de 6, lo que quiere decir que

tiene una afinidad no tan alta por la glucosa. Se encuentra principalmente en las

neuronas colinérgicas del plexo mientérico y submucoso del intestino delgado y

en las uniones neuromusculares del músculo esquelético. No se conocen

patologías asociadas a este transportador. Por favor ponga referencias

2.2.2.5. Transportadores de glucosa GLUT:

Son proteínas encargas del transporte de la glucosa al interior celular. Se han

identificado 14 tipos de GLUT, divididos a su vez en tres tipos de familia de

acuerdo a sus funciones, su especificidad de sustrato y su Km etc. Por favor

ponga referencias.Esto ya lo dijo, dos veces, debe de hacer que toda la

información coincida y no sea repetitiva

Clasificación de los GLUT

Los GLUT DE CLASE 1: se componen de GLUT-1 a GLUT-4 y recientemente

al GLUT-14.

GLUT1: se expresa en los eritrocitos, en las células endoteliales del cerebro y en

las neuronas, posee un Km de 1 a 2, en el músculo esquelético se encuentra en

mayor expresión durante la gestación y disminuye después del nacimiento. En el

riñón se ha encontrado en todos los segmentos de la nefrona. Por favor ponga

referencias

GLUT-2: posee una km de 17 lo que quiere decir que posee muy poca afinidad

por la glucosa, se encuentran principalmente en el riñón, el hígado, el páncreas y

parte del intestino delgado. Por favor ponga referencias

GLUT-3: presenta alta afinidad por la glucosa por lo cual se presenta en tejidos

que tienen necesidad por la misma, tal como el SNC, el hígado, la placenta, el

riñón y el corazón. Posee un Km para la glucosa de 2 mM. Por favor ponga

referencias

GLUT-4: es uno de los más estudiados, presenta alta afinidad por la glucosa y se

presenta en tejidos con sensibilidad a la insulina, como lo son el músculo

esquelético, el tejido adiposo y el corazón. Tiene un Km para la glucosa de 5 mM.

Por favor ponga referencias

GLUT-14: posee dos formas editadas alternativas, una forma corta GLUT-14 S y

una forma larga (con un exon de más) GLUT-14L. Se expresa específicamente en

los testículos. Por favor ponga referencias

Los GLUT DE CLASE 2: en el se encuentran; el GLUT 5, el GLUT 7, el GLUT

9 y el GLUT 11. Por favor ponga referencias en todo ESTO

GLUT- 5: este GLUT se encarga de transportar exlusivamente a la fructosa. Se

expresa en el intestino delgado, en los testiculos y en el riñón.

GLUT-7: es un transportador de alta afinidad por la fructosa y la glucosa.

Presenta una afinidad para la glucosa de 0.3 mM y para la fructosa de 0.06 mM.

Se expresa en el intestino delgado, en el colon, en los testículos y en la próstata.

GLUT-9: se expresa en el riñón, en el intestino delgado, en el hígado, en la

placenta, en los pulmones y en los leucocitos. Esta parece ser una isoforma

funcional con baja afinidad por desoxiglucosa.

GLUT-11: existen tres isoformas de este transportador. Posee alta afinidad por la

fructosa y baja afinidad por la glucosa.GLUT-11A. Se expresa en el corazón, el

músculo esquelético y en el riñón. GLUT-11B se expresa en el riñón, en el tejido

adiposo y en la placenta. GLUT-11C se expresa en el tejido adiposo, en el

corazón, en el músculo esquelético y en el páncreas.

Los GLUT DE CLASE 3: comprenden a los GLUT 6, GLUT 8, GLUT 10,

GLUT 12 y al HMIT. Estos carecen de sitio de glicosilación.

GLUT-6: posee baja afinidad por la glucosa. Se expresa en el cerebro, en el bazo y

en los leucocitos.

GLUT-8: presenta alta afinidad por la glucosa, es inhibido por la D- Fructosa y la

D-Galactosa. Se expresa en los testículos, en el sistema nervioso central, en la

glándula adrenal, en el hígado, en el bazo, en el tejido adiposo café y en el

pulmón.

GLUT-10: se expresa en el hígado y en el páncreas. Alteraciones del gen de

GLUT10 están involucrados a la susceptibilidad de la diabetes mellitus tipo II.

GLUT-12: este se considera un segundo transporte de glucosa dependiente de

insulina. Se expresa en el músculo esquelético, en el tejido adiposo y en el

intestino delgado.HMIT: transportador de mio-inocitol acoplado a protones, este

no transporta azúcar. Se expresa predominantemente en el cerebro.10

2.2.3. ¿Cómo activa la insulina la absorción de glucosa a través de las

células?

2.2.3.1. Estimulación de la insulina

La insulina es una hormona peptídica, lo cual significa que es una proteína

secretada al torrente sanguíneo. Es secretada por las células pancreáticas

llamadas beta. Aunque las células beta secretan una cantidad baja constante de

insulina, la secreción aumenta considerablemente. Como explica Athena

Diagnostics, cuando haymás azúcar en la sangre, las células beta en el páncreas

reciben más glucosa, lo cual aumenta la cantidad de una molécula llamada ATP.

Esto provoca cambios en la carga eléctrica de las células beta, que causa mayor

liberación de insulina. De esta manera la producción puede ser coordinada con

los niveles de glucosa en la sangre. Por favor ponga referencias en todo ESTO

2.2.3.2. Músculo y grasa

La insulina aumenta la absorción de glucosa en las células de dos maneras

diferentes. Según la Colorado State Hypertext Library, las células del músculo y

del tejido adiposo (grasas) importan glucosa a través de proteínas especiales

llamadas GLUT4 transportadores de glucosa. Cuando no hay tanta presencia de

insulina, estos GLUT4 se mantienen dentro de la célula (también conocido como

citoplasma), donde no cumplen ninguna función. No obstante, cuando la insulina

se encuentra presente en la sangre, se une al exterior de las células musculares y

adiposas y envía los transportadores GLUT4 a la superficie celular. Una vez allí,

estos transportadores son capaces de bombear la glucosa a las células. Por favor

ponga referencias en todo ESTO

2.2.3.3. Hígado

El hígado no tiene transportadores GLUT4, lo cual significa que la insulina hace

que las células del hígado (hepatocitos) reciban la glucosa de una manera menos

directa. El hígado está en moviendo la glucosa constantemente y también la

secreta. La insulina activa una enzima en el hígado llamada hexoquinasa, que

modifica químicamente la glucosa en los hepatocitos, los cuales atrapan la

glucosa dentro de las células. La insulina también inhibe la acción de una enzima

que esencialmente invierte la acción de la hexoquinasa. Como resultado, la

insulina causa más glucosa para almacenarla dentro del hígado.9

2.3. Transporte de Lactosa

2.4. Transporte de Acuaporinas antes había hablado de ellas, debe

organizar la información de tal forma que no sea repetitiva y este

desordenada

AQP0. Su denominación destaca el hecho de que fue descrita antes de la AQP1,

aunque su relación con esta familia de canales de agua es posterior.

Se expresa en las células fibrilares del cristalino, en las cuales cumple un papel

primariamente estructural, aunque su función aún está lejos de ser comprendida

completamente; fue llamada LMIP (Por sus siglas en inglés Lens Major Intrinsec

Protein), debido a que es una de los péptidos más abundantes en estas células,

constituyendo la mitad de todas sus proteínas; no es inhibible por mercuriales y

su permeabilidad al agua es baja en proporción con las demás24. Parece que su

función más importante es servir como proteína de adhesión entre las células del

cristalino, lo cual se evidencia por la disrupción de los contactos intercelulares en

individuos con mutaciones congénitas en el gen de AQP0, con la consecuente

desorganización del tejido, generando la aparición de cataratas de diferente

gravedad; sin embargo, los mecanismos por los cuales ocurre esto son poco

claros, aunque se ha identificado que cada molécula de AQP0 se yuxtapone a otra

en la membrana vecina, estableciendo contactos íntimos entre si25. Su actividad

como canal de agua es activada por disminución de pH e inactivada por

aumentos de calcio intracelular y da lugar a flujos de agua cuando el gradiente

osmótico lo permite, lo cual puede jugar un papel importante en la regulación de

la forma celular del cristalino. Por favor ponga referencias en todo ESTO

AQP1. Es la acuaporina más abundante en las membranas animales y

posiblemente la de expresión menos selectiva. Ha sido la acuaporina prototipo

pues fue la primera en ser descrita y por tanto es la más estudiada hasta el

momento, lo cual ha permitido conocerla mejor que todos los demás miembros de

la familia. Fue descubierta inicialmente en eritrocitos, pero su presencia se ha

demostrado en la mayor parte de epitelios, sobre todo abundante en túbulo

proximal renal (TPR) y segmento descendente delgado (SDD) del asa de Henle en

el riñón, en todos los tipos de endotelio, en los epitelios de cristalino y córnea y en

los colangiocitos26. Existen otros epitelios en los cuales se ha demostrado su

ausencia como en la nefrona distal y las glándulas salivales. Sin embargo, parece

estar presente en la mayoría de membranas, aunque en muchas de ellas su papel

funcional permanezca sin ser dilucidado. Por favor ponga referencias en todo

ESTO

Es la responsable de la alta permeabilidad al agua del TPR y del SDD del asa de

Henle, en los cuales es una de las proteínas más abundantes tanto en membrana

apical como basolateral27.

Su distribución parece ser diferencial dentro del túbulo proximal, pues es más

abundante en el segmento 3 de éste; también es más abundante en el epitelio

tipo II en los segmentos descendentes delgados del asa de Henle, el cual está

presente sobre todo en nefronas de asa larga. Esta acuaporina es crítica para la

reabsorción renal de agua, pues el TPR es responsable por la reabsorción de las

dos terceras partes de toda el agua filtrada; su expresión defectuosa o su

ausencia produce un riñón incapaz de concentrar la orina en forma eficiente, por

la elevada carga de agua que debe manejar la nefrona distal; además, la elevada

permeabilidad al agua del SDD del asa de Henle es vital para el mecanismo de

cantracorriente, fundamental para mantener el gradiente osmolar medular, el

cual es el fundamento principal para que se pueda dar la dilución y

concentración de orina. Por favor ponga referencias en todo ESTO

Su expresión en algunos lechos endoteliales es regulada por una diversidad de

estímulos locales y sistémicos, aún en estudio. Por ejemplo, en el lecho vascular

pulmonar su expresión es incrementada en forma notable por corticosteroides, lo

cual ha sido implicado en la maduración pulmonar inducida por éstos. Además,

la AQP1 ha sido involucrada en la regulación del flujo de líquido en casi todos los

compartimientos del organismo, otorgándole un papel preponderante en

condiciones fisiológicas como el intercambio de fluido capilar, la producción de

líquido cefalorraquídeo, el humor acuoso o la endolinfa, lo cual necesariamente

ha dirigido la atención a buscar su papel en condiciones patológicas relacionadas

como el edema cerebral, el edema pulmonar, el edema periférico o el glaucoma28.

Se han identificado seres humanos con ausencia completa de esta proteína,

condición que está asociada con la ausencia de los antígenos de los grupos

sanguíneos Colton (Co) a o b, los cuales no son más que el resultado de un

polimorfismo de AQP1, es decir, los grupos Co están determinados por AQP1 en sí

misma34. Los individuos que no presentan los antígenos Co y han sido

sensibilizados, p.e., durante una transfusión previa o durante un embarazo, sólo

pueden recibir transfusiones homólogas. Curiosamente estas personas son

sintomáticas en condiciones basales, pero las alteraciones aparecen cuando son

sometidas a una condición que requiera la puesta en marcha de los mecanismos

de dilución y concentración renales. También presentan dificultad para regular

los flujos de agua en los tejidos, lo cual los hace más susceptibles a desarrollar

condiciones como edema pulmonar o edema periférico ante estímulos

desencadenantes. Por favor ponga referencias en todo ESTO Ponga diagramas,

fotografías…..

AQP 2. Es expresada exclusivamente en membranas apicales en los túbulos

distales y colectores renales y es la responsable de la permeabilidad apical al

agua de este segmento de la nefrona; es inhibible por mercuriales y su actividad

es dependiente de hormona antidiurética (ADH); está presente en vesículas

intracelulares las cuales son inducidas a la fusión con la membrana externa por

la ADH29; cuando la hormona no está presente los segmentos de membrana con

AQP2 son reinternalizados, al parecer a través de un mecanismo similar a la

reinternalización de receptores. La ADH se libera desde el hipotálamo en

respuesta a estímulos como la hipovolemia o la hiperosmolaridad y al determinar

la permeabilidad al agua de la nefrona distal, determina el grado de

concentración o dilución de la orina; esta hormona ejerce su efecto a través de la

fosforilación mediada por proteín quinasa A (PKA), secundaria a la activación de

su receptor de membrana acoplado a proteínas G, además de promover la

expresión de la proteína. Por favor ponga referencias en todo ESTO

Diversas mutaciones congénitas en el gen que codifica AQP2 y que inducen una

alteración en las propiedades fundamentales de la proteína, pueden producir un

tipo de diabetes insípida nefrogénica30, condición caracterizada por poliuria e

incapacidad para concentrar la orina, con las consecuentes pérdida incrementada

de líquidos y deshidratación, las cuales originan polidipsia compensatoria.

AQP 3. Es expresada en membranas basolaterales de TDR y TCR, coexistiendo

con AQP2 en el mismo tipo de células; la función de ambas acuaporinas está

acoplada, pues AQP3 es la responsable de la permeabilidad al agua de la

membrana basolateral. También puede ser regulada por ADH, pero no es

dependiente completamente de su presencia como sucede con AQP2. Esta

acuaporina también ha sido encontrada en otros tejidos como epitelios de las vías

aéreas, piel y ojo, pero su función en estas células no ha sido estudiada

suficientemente, aunque también allí parece participar en la permeabilidad de

membranas basolaterales permitiendo el movimiento de agua que ha ingresado a

la célula por otra acuaporina apical, de manera similar como sucede en la

nefrona distal. Es permeable también a glicerol, pero el papel fisiológico de esta

función no es claro. Es inactivada por disminución de pH y puede ser regulada

por fosforilación. Por favor ponga referencias en todo ESTO

AQP4. Es la acuaporina más abundante en el cerebro48, donde fue aislada por

primera vez; no es sensible a mercuriales y es activada por fosforilación mediada

por diversos sistemas. Es expresada en células astrogliales, incluyendo células

ependimarias y endoteliales, pero no ha sido identificada en neuronas. Es muy

abundante en regiones osmosensibles, como el núcleo supraóptico del

hipotálamo, donde está presente en la región que rodea las neuronas secretoras

de ADH, por lo cual se cree que interviene en la regulación de su producción. Se

colocaliza con un canal de potasio en células de Müller en retina en forma muy

característica, aunque la significancia fisiológica de este hallazgo no es conocida;

puede facilitar la transferencia de fluídos en respuesta a flujos de potasio durante

la regulación del volumen intracelular y el balance de las concentraciones de K+.

Interviene también en la producción de líquido cefalorraquídeo, al parecer

predominantemente en la absorción por lo cual está implicada en la producción

de edema cerebral y otras condiciones relacionadas. También se encuentra en

fibras musculares esqueléticas, sobre todo las de tipo rápido, en las cuales se ha

encontrado una clara asociación con la función del citoesqueleto. Por favor ponga

referencias en todo ESTO

Adicionalmente se ha encontrado en riñón, sobre todo en médula, pero sólo en

membranas basolaterales de las células principales del túbulo colector, donde se

colocaliza con AQP3; no es sensible a ADH ni a ninguna otra hormona; allí parece

intervenir en el flujo basolateral de agua sólo bajo máxima estimulación por ADH.

AQP 5. Está localizada en la membrana apical de células epiteliales en múltiples

glándulas, tales como las sudoríparas, lacrimales, salivares y submucosas

respiratorias; su principal papel fisiológico consiste en regular el flujo de agua

hacia la luz glandular.

También han sido encontradas en los neumocitos tipo I y su disfunción está

relacionada con múltiples enfermedades respiratorias como el asma y la

bronquitis crónica. También es expresada en el epitelio corneal33, donde

contribuye a la hidratación de la córnea y al mantenimiento de la transparencia

de ésta. Se han encontrado defectos asociados con esta AQP en pacientes con

síndrome de Sjögren, aunque la asociación con esta enfermedad aún no es clara.

Por favor ponga referencias en todo ESTO, ya me canse, ponga referencias

después de cada punto y seguido, al final de cada párrafo, ponga referencias y

títulos a los diagramas, figuras, etc….

AQP6. Se encuentra principalmente en el túbulo colector renal, aunque ha sido

hallada en otros tejidos, principalmente epiteliales. Su expresión en riñón está

limitada a las células intercaladas, en las cuales se encuentra en vesículas

intracelulares, colocalizada con H+-ATPasa, las cuales pueden incorporarse a la

membrana por un estímulo desconocido. Su permeabilidad al agua es baja, no es

inhibible por mercurio e incluso puede ser activada por bajas concentraciones de

éste. Es regulable por pH, siendo activada por acidificación e inhibida por

alcalinización y ha sido demostrado que participa en la secreción de H+ por las

células intercaladas, importante en el proceso de balance ácido-base renal,

posiblemente regulando flujos de agua en respuesta a los flujos de protones y

otros iones acompañantes durante el proceso de regulación del pH intracelular.

También es permeable a algunos aniones, aunque la significancia fisiológica de

este hecho no es conocida.

AQP7. Fue identificada inicialmente en tejido adiposo donde es expresada

ampliamente, aunque también parece estar presente en muchos otros tejidos

como espermatocitos y túbulo proximal renal. Es permeable a glicerol y parece

ser una ruta alterna para la salida del glicerol producido durante la lipólisis, sin

embargo su papel fisiológico aún está siendo evaluado31.

AQP8. Está presente exclusivamente en membranas intracelulares; ha sido

hallada en células epiteliales de túbulo proximal renal, túbulo colector renal,

yeyuno, íleon, colon, bronquios y glándulas salivales; además parece estar

presente en hepatocitos y testículo. Es la única acuaporina que exhibe

permeabilidad a la urea, pero su función específica aún permanece en estudio.

AQP9. Identificada en hepatocitos, células en las cuales parece cumplir su

principal papel. Es también permeable a otros solutos de bajo peso molecular y

puede funcionar como una ruta de entrada para glicerol durante la

gluconeogénesis. Su función en situaciones de control metabólico extremo podría

ser importante para aumentar la fuente de glicerol en el hepatocito,

probablemente funcionando en concierto con la AQP7 en tejido adiposo. También

es expresada en leucocitos, donde se ha encontrado que es permeable a

Arsenita32, un agente usado en quimioterapia para el tratamiento de ciertos tipos

de leucemia mielocítica, por lo cual su expresión en células tumorales podría

tener cierta significancia terapeútica.

AQP10. Es la más recientemente informada, fue hallada en duodeno y yeyuno65,

pero al parecer se encuentra en epitelios en forma inespecífica, pero aún no hay

datos acerca de su significancia funcional.

CONCLUSIONES

El descubrimiento de las acuaporinas han cambiado el panorama con respecto a

la comprensión del transporte de agua en las membranas biológicas y a la

naturaleza de las proteínas transportadoras en general, porque su estudio ha

dejado en claro que existen canales en las membranas no sólo permeables a iones

y que los movimientos de agua a través de las membranas son regulados por la

célula en forma muy diferente a como se pensaba hace una década.

La búsqueda de nuevas acuaporinas y la investigación acerca de las ya

identificadas se está realizando en muchos laboratorios de investigación en todo

el mundo por la gran importancia que éstas proteínas tienen en la fisiología del

control del volumen celular y los mecanismos de control osmótico que toda célula

posee. También su papel en el control del flujo de glicerol y otros solutos y las

implicaciones que esto puede tener en la regulación metabólica general

constituyen desafíos muy interesantes.

Además la íntima relación que tienen con diversas enfermedades han

incrementado el interés por comprender su significancia funcional en los

diferentes tipos de células, pues esto podría implicar comprender mejor los

mecanismos fisiopatológicos que lleven al desarrollo de medidas terapéuticas

nuevas y tal vez más eficaces para el tratamiento de las enfermedades asociadas.

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35. Usted rerporta todas estas referencias pero no las muestra en su escrito,

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