SGLT2 (COTRANSPORTEUR DE GLUCOSE SODIQUE) - LA BIOLOGIE - 2024

Les SGLT2, sont des protéines appartenant à la famille des transporteurs sodium / glucose SGLT. Par conséquent, ils effectuent le transport actif de la molécule de glucose contre un gradient de concentration. Le transport est possible car l'énergie est obtenue à partir du cotransport de sodium (symport).

Dans SGLT2, comme dans toutes les isoformes appartenant à la famille SGLT, un changement conformationnel est induit dans la protéine. Ceci est essentiel pour transférer le sucre de l'autre côté de la membrane. Ceci est possible grâce au courant généré par le sodium, en plus du fait qu'il fournit l'énergie nécessaire au transport.

Le transporteur de glucose effectue le transport du glucose et du sodium contre son gradient de concentration. Par NuFS, Université d'État de San Jose, modifié de Wikimedia Commons.

Ce transporteur, contrairement aux SGLT1 (protéines de transport sodium-glucose), n'a que la capacité de transporter le glucose. Cependant, la cinétique de transport est assez similaire dans les deux.

SGLT2 est exprimé principalement dans les cellules du tubule contourné proximal du néphron rénal et sa fonction est de réabsorber le glucose présent dans le filtrat glomérulaire qui produit l'urine.

Transport du glucose au niveau cellulaire

Le glucose est le principal sucre par lequel la plupart des cellules obtiennent de l'énergie pour effectuer divers processus métaboliques.

Comme il s'agit d'un monosaccharide volumineux et hautement polaire, il ne peut traverser à lui seul la membrane cellulaire. C'est pourquoi pour passer au cytosol, il faut des composants membranaires appelés protéines de transport.

Les transporteurs de glucose qui ont été étudiés et caractérisés à ce jour effectuent le transport de ce métabolite par différents mécanismes de transport.

Lesdites protéines de transport appartiennent à deux familles: les GLUT (transporteurs de glucose) et les SGLT (famille des co-transporteurs sodium / glucose). Les GLUT sont impliqués dans le transport du glucose par diffusion facilitée, tandis que les SGLT effectuent le transport des monosaccharides par transport actif.

Structure de SGLT2

D'après l'analyse de la structure primaire des protéines au moyen de bibliothèques d'ADN complémentaires (ADNc), les transporteurs des deux familles présentent une structure similaire.

C'est-à-dire 12 domaines transmembranaires dans le cas des GLUT et 14 domaines transmembranaires dans les SGLT. De même, ils présentent tous un point de glycosylation sur l'une des poignées orienté vers le côté extracellulaire.

SGLT2 est une protéine intégrale codée par le gène SLC5A2 et possède 672 acides aminés avec une structure de 14 hélices α. En d'autres termes, la structure secondaire est assez similaire à celle des autres membres de la famille SGLT.

Sur les 14 hélices α qui composent la structure tridimensionnelle du transporteur, cinq d'entre elles sont disposées spatialement au centre de celui-ci, avec l'une des faces latérales de chaque hélice enrichie en domaines hydrophobes disposés vers la face externe en contact avec le noyau hydrophobe de la membrane.

En revanche, la face interne riche en résidus hydrophiles est disposée vers l'intérieur, formant un pore hydrophile à travers lequel passent les substrats.

Fonctionnalités SGLT2

Le SGLT2 est un transporteur de haute capacité et de faible affinité dont l'expression est limitée au tubule contourné proximal du rein, étant responsable de la réabsorption du glucose à 90%.

Le transport du glucose par SGLT2 est effectué par un mécanisme symport, c'est-à-dire que le sodium et le glucose sont transportés dans la même direction à travers la membrane contre un gradient de concentration. L'énergie stockée par le gradient électrochimique est utilisée pour effectuer le mouvement du glucose contre son gradient.

L'inhibition du SGLT2 est associée à une diminution des taux de glucose et à une perte de poids et de calories due à l'élimination du glucose dans l'urine.

Fonctionnalités SGLT2

La fonction de ce transporteur est la réabsorption du glucose, il participe également à la réabsorption du sodium et de l'eau au niveau rénal.

Cependant, la découverte des aquaporines 2 et 6 dans le tubule proximal et les tubules collecteurs indique qu'une enquête approfondie doit être menée sur les mécanismes impliqués dans les processus de transport de l'eau et des solutés dans l'épithélium tubulaire du rein.

En plus de participer à l'absorption du glucose, le GSLT2 participe à l'absorption active de l'eau par le rein. Par Henry Vandyke Carter, (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0), de Wikimedia Commons.

Fonction rénale et SGLT2

Le rein filtre environ 180 litres de liquide et 160-180 grammes de glucose. Ce glucose filtré est réabsorbé au niveau du tubule proximal, ce qui signifie que ce sucre est absent dans les urines.

Cependant, ce processus est limité par le seuil rénal de glucose. Il a été suggéré que cette limite de transport est ce qui permet le maintien d'un complément de glucose nécessaire lorsque les concentrations disponibles de glucides sont faibles.

Ce mécanisme est affecté chez les patients diabétiques car des altérations fonctionnelles se produisent dans le néphron. Dans cette pathologie, l'augmentation des concentrations de glucose provoque une saturation des transporteurs, provoquant une glucosurie, notamment au début de la maladie.

En conséquence, le rein subit des modifications ou des adaptations qui conduisent à un dysfonctionnement, parmi lesquelles une augmentation de la capacité à transporter le glucose.

L'augmentation de la capacité de transport du glucose produit une augmentation de la réabsorption au niveau du tubule rénal et cette dernière est ce qui est lié à la surexpression du nombre et de l'activité des transporteurs SGLT2.

En parallèle, l'augmentation de la réabsorption du glucose se produit avec l'augmentation de la réabsorption du NaCl. L'augmentation de la réabsorption du glucose, due au fait que le néphron fonctionne de manière forcée, produit une augmentation de la taille et un état inflammatoire qui conduit au développement d'une néphropathie diabétique.

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