Glucosio, assorbimento e destino metabolico

Glucosio, assorbimento e destino metabolico

Le cellule intestinali(enterociti) sono deputate all’assorbimento dei nutrimenti, dunque nel lume intestinale troviamo glucosio. Questo entra all’interno della cellula intestinale attraverso un meccanismo di trasporto attivo secondario (simporto sodio-glucosio) retto dalla pompa sodio-potassio presente sul lume ematico. Il glucosio passerà dall’enterocita al sangue attraverso un trasportatore, una permeasi che prende il nome di glut2 già presente sulla superficie dell’enterocita che guarda al lume ematico.
È un passaggio secondo gradiente poiché la concentrazione di glucosio nel sangue è di gran lunga inferiore rispetto alla concentrazione del glucosio nella cellula epiteliale intestinale che ha accumulato le molecole glucidiche.

L’enterocita utilizza glucosio per il suo metabolismo

Il fatto che il glucosio, per essere assorbito, passi dagli enterociti al sangue implica che si innalzi il livello ematico di glucosio: la glicemia.
Il glucosio una volta in circolo dovrà essere ceduto ai tessuti. In questo caso, però, il glucosio entra per diffusione facilitata (secondo gradiente) interagendo da un punto di vista molecolare con le permeasi cioè le glut, trasportatori del glucosio. Sono una serie di isoforme di proteine che in alcuni tessuti sono già rappresentate sulla membrana plasmatica, in altri la loro espressione è indotta.

la glut4 del tessuto muscolare

La glut4 (un’isoforma delle glut) si trova specificamente, solo e soltanto, nel tessuto muscolare e nel tessuto adiposo, ma in questi tessuti non è direttamente presente sulla membrana, bensì si trova sequestrata nel citosol; nei pressi della membrana sono infatti presenti delle vescicole che contengono le glut4 e che vengono trasferite sulla membrana del tessuto muscolare e adiposo in seguito ad all’azione ormonale dell’insulina, il principale ormone ipoglicemizzante. L’effetto ipoglicemizzante consiste dunque proprio nella traslocazione della glut4.
Nel fegato l’ingresso del glucosio è indipendente dall’azione dell’insulina, invece nel muscolo e nel tessuto adiposo è dipendente proprio perché le glut4 non si trovano sulla membrana plasmatica fin dall’inizio. Allora nel muscolo e nel
tessuto adiposo, il recettore insulinico trasduce il segnale e per esocitosi una vescicola intracellulare viene fusa con la membrana plasmatica, le glut4 si localizzano sulla superficie cellulare e così il glucosio può entrare nella cellula.

Destino del glucosio nella cellula

Quando il glucosio entra nelle nostre cellule (nella cellula muscolare, nel cervello, nell’adipocita, nell’eritrocita ecc.), il primo evento importantissimo che avviene è la fosforilazione del glucosio.
È un evento fondamentale perché consente al glucosio di rimanere all’interno della cellula. Il glucosio libero, cioè non è fosforilato, come può entrare, può indifferentemente uscire pertanto la fosforilazione determinerà il passaggio da
glucosio a glucosio-6-fosfato, in modo che questo non possa più uscire, ma rimane all’interno dell’elemento cellulare e viene utilizzato metabolicamente. Il glucosio libero invece non viene utilizzato metabolicamente.
Il glucosio fosfato, o glucosio-6-fosfato, è dato dal trasferimento di un gruppo fosfato dall’atp (donatore) in posizione 6 del glucosio. L’enzima più rappresentato nei tessuti che opera la fosforilazione del glucosio è l’esochinasi, che si avvale anche di ioni magnesio, dunque il magnesioè molto importante nell’omeostasi dell’atp.
Esistono varie isoforme di esochinasi, presenti nei diversi distretti tissutali:
- L’esochinasi I è presente prevalentemente nel cervello, un organo che consuma molto glucosio in modo ossidativo cioè dipendente da ossigeno. Il cervello consuma circa 120g al giorno di glucosio per la sua attività, ciò dimostra quanto quest’organo sia dipendente dal glucosio. Si trova in quantità minori anche in altri distretti tissutali.
- L’esochinasi IV invece, è la glucochinasi.