Los receptores de sabor dulce en el intestino delgado de rata estimulan la absorción de glucosa a través de GLUT2 apical

La absorción intestinal de glucosa se produce a través de la vía clásica del transporte activo mediado por el Na + - cotransportador de glucosa SGLT1, o la vía GLUT2 apical.  La vía GLUT2 apical está mediada por la inserción de GLUT2 inducida por la glucosa en la membrana apical, lo que proporciona un mecanismo cooperativo mediante el cual la capacidad de absorción de glucosa se adapta de forma rápida y precisa a la ingesta dietética inmediatamente después de una comida. Las células del cepillo tienen una estructura similar a la de las células del gusto lingual y expresan fuertemente la proteína G *α* –gustducina. Por lo tanto, se ha sugerido que las células del cepillo pueden participar en la detección de azúcar por un mecanismo análogo al de las papilas gustativas. Dos señales median la regulación de la vía GLUT2 apical por la glucosa. Uno es el Ca 2 + en la dieta: por lo tanto, la despolarización de la membrana apical mediante el transporte de glucosa a través de SGLT1 estimula la entrada de Ca 2 + a través del canales de Ca.

Se ha dado un nuevo impulso a la analogía de la detección intestinal y la recepción del gusto por el descubrimiento de las familias de receptores de sabor dulce T2R y amargos  T1R. Ambos receptores T2R y T1R son los GPCR acoplados a *a* gustducina y / o transducina, a través del cual
se puede activar una fosfolipasa C (PLC) y la vía *β* 2-dependiente para aumentar la concentración intracelular de Ca 2 +. Los miembros de la familia T1R actúan en combinación: el heterodímero T1R1 + T1R3 detecta el sabor de aminoácidos y umami, mientras que T1R2 + T1R3 detecta el sabor dulce. Los azúcares simples, tales como glucosa, fructosa y sacarosa, invocan aumento máximo de Ca 2 + intracelular niveles en concentraciones de hasta varios cientos milimolar (mM), mientras que los edulcorantes artificiales, como potasio acesulfame, sucralosa y sacarina, actúan a concentraciones de unos pocos milimolar.  Un ratón delgado expresa transcripciones de
los receptores T2R y estimulación de Ca 2 + entrada en las células entero-endocrinas STC-1 por estímulos de sabor amargo puede ocurrir a través de canales de Ca.  En consecuencia, se notó  que los receptores de sabor dulce en la lengua responden a los azúcares en el mismo rango de alta concentración, 30 a 100 mM, como la señal desconocida que se buscaba en la
regulación de GLUT2 apical.

Resultados:

Para determinar si el intestino contiene un sistema funcional de recepción de sabor dulce que regula la vía GLUT2 apical, se investigó el efecto de la sucralosa (1 mM) sobre la absorción de glucosa (20 mM) en el yeyuno de una rata perfundido *in vivo* . La sucralosa no se absorbe ni se metaboliza y se piensa que actúa solo a través de T1R2 + T1R3; a 1 mM, invoca la máxima respuesta de Ca 2 + por los receptores del gusto lingual. A 20 mM de glucosa, hay un nivel basal de GLUT2 en la membrana apical; La inserción rápida inducida por glucosa de GLUT2 apical es detectable por primera vez a 30 mM de glucosa. Por lo tanto, el uso de 20 mM de glucosa debería permitir la detección rápida de cualquier efecto de la sucralosa en GLUT2 apical. Los resultados se compararon con los de 75 mM de glucosa solo, para los cuales hay una inserción de GLUT2 apical sustancial por encima del nivel basal. Los componentes apicales de GLUT2 y SGLT1 se resolvieron mediante el uso de la floretina, que inhibe el GLUT2 apical pero no el SGLT1 en el intestino.

La inmunocitoquímica reveló que el aumento se correlacionaba con un
aumento de 3.4 veces en GLUT2 apical, similar al aumento de 3.7 veces para 75 mM en comparación con 20 mM de glucosa. Ni la sucralosa ni la glucosa de 75 mM tuvieron un efecto significativo sobre los niveles de SGLT1 en la membrana apical en comparación con el efecto de la glucosa de 20 mM. La perfusión con diferentes concentraciones de sucralosa en ausencia y presencia de clorhidrato dio la *K* A de sucralosa para el componente GLUT2 apical de aproximadamente 0.1 mM.

**Discusión**

Los datos revelan que el componente GLUT2 apical de la absorción intestinal de glucosa es inducido por la detección de la glucosa en sí misma en altas concentraciones; La glucosa de 75 mM causa una inserción rápida de GLUT2 apical, mientras que 20 mM no lo hace. Hay seis razones para creer que la detección se produce a través de los receptores de sabor dulce.

(i) Los edulcorantes artificiales, que no se absorben ni se metabolizan, estimulan fuertemente la absorción de glucosa a 20 mM mediante la
inserción rápida de GLUT2 apical; Por lo tanto, la única forma en que pueden actuar es a través de un receptor con las propiedades apropiadas.

(ii) La glucosa simple de azúcar actúa en el rango de 30 a 100 mM de glucosa para insertar GLUT2 apical, mientras que los edulcorantes artificiales actúan a 1 –2 mM, como se vio para el heterodímero del receptor de sabor dulce T1R2 + T1R3 expresado de forma heteróloga.

(iii) Tanto la glucosa como la sucralosa actúan a través de un sistema de señalización dependiente de PLC *β*2, que es dependiente de la proteína G, y es uno de los sistemas de señalización establecidos para los receptores de sabor dulce.

(iv) La capacidad de diferentes edulcorantes artificiales para mejorar el componente GLUT2 apical de la absorción es paralelo a sus potencias máximas en la mejora de intracelular de Ca 2 +concentración en un sistema de expresión
heterólogo, con sucralosa *>*acesulfame de potasio ≈ sacarina.

(v) El patrón de rápido tráfico de membrana apical de GLUT2 y los componentes de señalización del sistema de recepción del gusto inducidos por la glucosa alta es el mismo que el inducido a baja concentración de glucosa por la sucralosa.

(vi) Los componentes clásicos del receptor de sabor dulce, T1R2 + T1R3 y *α*-gustducina, todos disminuyen en respuesta a los edulcorantes, lo que sugiere que la internalización puede ser necesaria para indicar un aumento de GLUT2 apical.

Referencia: Mace
DO, Affleck J, Patel N, Kellett GL. receptores del gusto dulces en intestino
delgado de rata estimulan la absorción de glucosa a través de GLUT2 apical.J Physiol
2007;582:
379-92.