Glucoza, transportorii de glucoză și insulina SpringerLink
Semnificația și stabilirea cursului în dezvoltarea embrionară timpurie și pentru creștere și dezvoltare
rezumat
Din stadiul de blastocist, glucoza este principalul substrat energetic pentru embrioni la mamifere și oameni. Este necesar pentru a genera energie și pentru glicozilarea proteinelor embrionare, lipidelor și acizilor nucleici. Sinteza ATP are loc prin glicoliză, precum și prin ciclul citratului cu fosforilare oxidativă în lanțul respirator. La majoritatea speciilor, se pare că se folosește foarte puțină glucoză pe parcursul ciclului de pentoză fosfat. Se consideră că descompunerea anaerobă mai puțin eficientă a glucozei în lactat din punctul de vedere al producției de energie este importantă pentru menținerea potențialului redox citoplasmatic și, în același timp, reprezintă o ajustare a concentrației relativ scăzute de oxigen din secreția uterină în timpul dezvoltării blastocistului. Concentrația glucozei în secreția uterină a femeilor pare să fie a se potrivi în sânge. In vivo (la modelele animale diabet zaharat) și in vitro, nivelurile ridicate de glucoză duc la întârzierea dezvoltării, la o creștere a ratei apoptozei și la creșterea mortalității embrionare. O retragere completă a glucozei fără a înlocui alte surse de energie nu permite o dezvoltare dincolo de stadiul de blastocist.
Glucoza este absorbită în celulă independent de energie prin intermediul proteinelor transportoare de glucoză (GLUT) situate în membrana celulară. Dacă se analizează izoformele GLUT care apar la embrioni pre-implantare, devine clar că aproape toate izoformele cunoscute în prezent sunt formate și că modelul de expresie variază în funcție de celulă, stadiu și specie. Interacțiunea izoformelor GLUT3 și GLUT1 joacă probabil un rol special în absorbția de glucoză blastocitară. Ambele izoforme sunt formate din blastociste ale speciilor examinate până acum (șoareci, șobolani, iepuri, bovine). Se pune întrebarea de ce, pe lângă aceste izoforme care pot asigura absorbția glucozei, cel puțin alte 4 izoforme, inclusiv 2 transportori de glucoză care sunt reglementați într-un mod care este dependent de insulină (GLUT4, GLUT8), apar în blastocisti. Starea noastră actuală de cunoștințe cu privire la această întrebare poate fi rezumată după cum urmează. În plus față de GLUT3/1, pot fi implicate și alte izoforme în asigurarea absorbției glucozei în blastocisti. Cu toate acestea, este probabil ca transportorii de glucoză, pe lângă absorbția de glucoză, să aibă și alte funcții de dezvoltare necunoscute în prezent.
Factorii de creștere asemănători insulinei (insulina, IGF-1, IGF-2) și receptorii lor sunt elemente importante ale comunicării embrion-materne la începutul sarcinii. Pentru insulină, au fost raportate efecte specifice celulelor cu un efect îndreptat în principal către celulele embrioblaste pentru unele specii. Deoarece concentrația de glucoză și factorii de creștere asemănători insulinei și expresia transportorului de glucoză se influențează reciproc, concentrațiile non-fiziologice pot duce la întreruperea dezvoltării blastocistului și la stabilirea unui curs dăunător pentru dezvoltarea ulterioară pre- și post-implantare. În acest sens, ei ar putea juca un rol ca factor de influență în așa-numita ipoteză Barker.
Abstract
Aceasta este o previzualizare a conținutului abonamentului, conectați-vă pentru a verifica accesul.