Cotransporte

Qué es el cotransporte

El término se forma con el prefijo latino co- (del latín cum, «junto con») y transporte (del latín transportare, «llevar al otro lado»). En fisiología celular designa cualquier proceso en el que una proteína integral de membrana traslada simultáneamente dos solutos: uno se mueve a favor de su gradiente de concentración y, al hacerlo, arrastra al segundo en contra del suyo. Esa es la lógica del mecanismo. La célula gasta ATP en un paso previo (mantener el gradiente de sodio, por ejemplo) y después lo aprovecha para mover glucosa, aminoácidos u otros sustratos sin consumir más ATP en ese momento concreto.

Se reconocen dos modalidades según la dirección del movimiento. En el simporte, ambos solutos viajan en el mismo sentido; en el antiporte (o contratransporte), en sentidos opuestos. A veces la bibliografía reserva el término «cotransporte» para el simporte y llama «contratransporte» al antiporte, pero el uso varía según autores y manuales de fisiología.

El gradiente de sodio como motor del cotransporte

En las células animales, el protagonista habitual es el ion sodio. La bomba sodio-potasio expulsa tres iones Na⁺ por cada dos K⁺ que introduce, con gasto de una molécula de ATP por ciclo. El resultado es una concentración extracelular de sodio muy superior a la intracelular, lo que crea una fuerza que tiende a empujar el Na⁺ hacia el interior. Las proteínas cotransportadoras explotan esa fuerza: cuando el sodio entra a favor de su gradiente a través de ellas, arrastra consigo otra molécula.

En 1960, el bioquímico estadounidense Robert K. Crane presentó en un simposio celebrado en Praga la primera descripción del cotransporte sodio-glucosa en el epitelio intestinal. Fue la primera vez que alguien propuso un acoplamiento de flujos en biología, y el hallazgo cambió la comprensión del modo en que el intestino delgado absorbe los monosacáridos. La proteína responsable se identificó años después como SGLT1.

Simporte y antiporte en la práctica clínica

El cotransportador SGLT1 del borde en cepillo intestinal acopla la entrada de una molécula de glucosa con la de dos iones Na⁺. Un segundo miembro de la familia, SGLT2, opera en el túbulo proximal renal y reabsorbe la mayor parte de la glucosa filtrada por el glomérulo. El interés por SGLT2 ha crecido notablemente desde la aparición de los inhibidores de SGLT2 (gliflozinas), una clase de fármacos que bloquean ese cotransportador para que el riñón excrete más glucosa en la orina de pacientes con diabetes.

No todos los cotransportes implican sodio. En el riñón y el sistema nervioso existen cotransportadores de K⁺/Cl^- que participan en la regulación del volumen celular y en la homeostasis del cloro intraneuronal. Mutaciones en los genes que codifican estas proteínas se han asociado a sordera, epilepsia y formas de hipertensión hereditaria.

El antiporte tiene ejemplos igualmente relevantes. El intercambiador Na⁺/Ca²⁺ de los cardiomiocitos expulsa calcio al exterior aprovechando la entrada de sodio, y el intercambiador Na⁺/H⁺ regula el pH intracelular en numerosos tejidos. Estos mecanismos operan las veinticuatro horas del día en miles de millones de células sin que el organismo lo perciba.

Preguntas frecuentes

¿De dónde viene el término cotransporte?

Del prefijo latino co- («junto con») y del verbo transportare («llevar al otro lado»). El nombre describe con precisión lo que ocurre: dos sustancias viajan juntas a través de la membrana, acopladas a la misma proteína.

¿El cotransporte consume ATP?

No de forma directa. La energía que mueve al segundo soluto procede del gradiente electroquímico creado previamente por una bomba primaria (esa sí consume ATP). Por eso se denomina transporte activo «secundario»: depende de la energía almacenada en un gradiente, no de la hidrólisis inmediata de ATP.

¿Es lo mismo cotransporte que simporte?

Depende del contexto. En sentido estricto, el cotransporte abarca tanto el simporte (ambos solutos en la misma dirección) como el antiporte (en direcciones opuestas). Algunos manuales de fisiología, sin embargo, usan «cotransporte» como sinónimo exclusivo de simporte y reservan «contratransporte» para el antiporte. Al consultar bibliografía conviene verificar qué acepción emplea cada autor.

Referencias

1. MedlinePlus (NIH). Electrólitos.
2. Manual MSD (versión para profesionales). Generalidades sobre los trastornos de la concentración sérica de sodio.
3. Hamilton KL. Robert K. Crane: Na⁺-glucose cotransporter to cure? Front Physiol. 2013;4:53.
4. Universidad de Vigo. La célula. Membrana celular. Transporte. Atlas de Histología Vegetal y Animal.