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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO 
 
 
 FACULTAD DE QUÍMICA 
 
 
 
 
 TESIS 
 QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE 
 QUÍMICA FARMACÉUTICA BIÓLOGA 
 
 
 PRESENTA 
 TANIA DEL ROCÍO GONZÁLEZ CID 
 
 
 MÉXICO, D.F. 2012 
 
 
 
Efecto de la Insulina y la quinasa sensible a suero y glucocorticoides (SGK-1) 
sobre la función de los transportadores de Na+/Monocarboxilatos Slc5a8 y 
Slc5a12 
 
 
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 Página 2 
 
 
JURADO ASIGNADO: 
 
PRESIDENTE: Profesor: J. Eleazar Martínez Barajas 
VOCAL: Profesor: Euclides Ávila Chávez 
SECRETARIO: Profesor: María del Consuelo Plata Ramos 
1er. SUPLENTE: Profesor: Ruth Bustamante García 
2° SUPLENTE: Profesor: Teresa Neri Gómez 
 
SITIO DONDE SE DESARROLLÓ EL TEMA: DEPARTAMENTO DE NEFROLOGÍA DEL 
INSTITUTO NACIONAL DE CIENCIAS MÉDICAS Y NUTRICIÓN SALVADOR ZUBIRÁN 
 
ASESOR DEL TEMA: 
 
_____________________________ 
DR. MARÍA DEL CONSUELO PLATA RAMOS 
 
 
 
SUPERVISOR TÉCNICO: 
 
_____________________________ 
Q.F.B. NORMA HILDA VÁZQUEZ DÍAZ 
 
 
 
SUSTENTANTE (S): 
 
______________________________ 
TANIA DEL ROCÍO GONZÁLEZ CID 
 
 
 
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AGRADECIMIENTOS 
 
A la Universidad Nacional Autónoma de México por abrirme las puertas y tener la 
oportunidad de adquirir invaluables conocimientos. Que gracias a ella forje un 
criterio y tengo una perspectiva de mi vida diferente, y en la cual conocí a mis 
grandes amigos que seguirán conmigo durante el curso de mi vida. 
A mi asesora de tesis la Dra. María del Consuelo Plata Ramos por su apoyo 
invaluable en la realización del presente trabajo, por la transmisión de sus 
conocimientos, orientación, consejos, paciencia y dedicación. Por su amistad, 
experiencia y sabiduría que me permitieron tomar buenas decisiones. 
Al Departamento de Nefrología y Metabolismo Mineral del Instituto Nacional de 
Ciencias Médicas y Nutrición Salvador Zubirán y a la Unidad de Fisiología 
Molecular del Departamento de Medicina Genómica y Toxicología Ambiental del 
Instituto de Investigaciones Biomédicas de la Universidad Nacional Autónoma de 
México. 
Se reconoce el gran apoyo y asesoría académica de la Q.F.B. Norma Hilda 
Vázquez Díaz durante la realización del presente trabajo. 
Al Dr. Gerardo Gamba Ayala por su apoyo en el préstamo del material y equipo de 
laboratorio para el desarrollo de la investigación. 
A la Dra. Adriana López por su colaboración, asesoría, consejos, orientación, 
amistad y recursos para el desarrollo y continuidad de mi trabajo. 
Al Dr Euclides Ávila Chávez por su retroalimentación y consejos para la redacción 
y estructura de mi tesis. 
A mis queridos maestros de la Facultad de Química que gracias a ellos logré 
adquirir invaluables conocimientos así como un criterio para mi buen desempeño 
en mi vida profesional y personal. 
 
 
 
 
 
 
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DEDICATORIAS 
A Dios por permitirme llegar hasta este momento, por cuidarme y guiarme por el 
mejor camino, por iluminarme en los momentos de oscuridad y por darme la 
fortaleza de seguir adelante a pesar de las circunstancias. 
A mi mami que amo con todo mi corazón, aquella que le tengo un agradecimiento 
infinito por estar junto a mí en todo momento. Por ser mi guía, mi consejera, mi 
ángel, mi amiga, mi heroína. 
A mi hermano que amo con toda mi alma, aquel que siempre fue mi compañero de 
juegos y diversión, al que le doy las gracias por seguir conmigo en este camino 
juntos. Por ser parte de mi vida y que sin él no estaría completa. 
A mi abuelita Tita que amo infinitamente, aquella que con su dulzura ha iluminado 
mi vida, que siempre ha estado para cuidarme como una segunda madre. 
A mi papá que me hubiera gustado que estuviera presente en este momento tan 
importante en mi vida y que se que estaría muy orgullo de mi. 
A José Luis que ha sido como un padre para mí, que nos ha apoyado todo este 
tiempo y que se ha preocupado siempre por nosotros. Que sin su presencia, 
cariño, cuidados, consejos, amistad y paciencia no estaría en este momento tan 
importante en mi vida. 
A mi mejor amiga Mónica, a la que amo como una hermana, por ser mi confidente 
y compañera de vida, que gracias a ella y sus consejos he superado adversidades 
y tristes momentos. 
A Marquitos mi mejor amigo, que amo como un hermano, que siempre ha estado 
conmigo, brindándome todo su cariño, comprensión y apoyo incondicional. 
A mi amiga Zitlali por estar en mi vida todos estos años, que a su lado he vivido 
experiencias inolvidables y que adoro con todo mi corazón. 
A mis mejores amigos de la prepa Primo, Bob, Azu, Vane, Frida, Sonia, Happy, 
Tona, Laura, Elvia, Ingrid, Diego, Jorge, Pablo, Magic, Demos, con los que he 
pasado momentos invaluables e inolvidables, que gracias a ellos se lo que es una 
amistad verdadera. 
A mis mejores amigos de la facultad Ixchel, Paty, Nancy, Gustavo y Pedro, con los 
que pase momentos súper divertidos, con los que viví mi vida de la universidad y 
que juntos supimos el reto que fue estudiar nuestra carrera. 
 
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INDICE 
 
 
GLOSARIO DE ABREVIACIONES 
 3 
 6 
RESUMEN 7 
INTRODUCCIÓN: Los monocarboxilatos y su papel en el metabolismo 
celular. 6 
 
8 
 Transporte de Monocarboxilatos 
 8 
 
9 
 Generalidades de la quinta familia transportadora de solutos (Slc5)
 
 
12 
 Generalidades del SLC5A8 y SLC5A12 
 18 
 
14 
 Patrones de expresión del Slc5a8 y Slc5a12 en el tracto intestinal y 
riñón 
16 
 Expresión del Slc5a8 y Slc5a12 en el cerebro, retina y glándula 
tiroides y su papel biológico. 
18 
 Relevancia de la función del transportador SLC5A8 en su rol como 
supresor de tumores 
20 
 Papel del SLC5A8 en el transporte de fármacos 23 
 Hiperlipidemias y Diabetes Mellitus: posible asociación sobre la 
función de los transportadores SLC5A8 y SLC5A12 
24 
 Efecto de la quinasa sensible a suero y glucocorticoides 1 (SGK1) 
sobre la función de los canales iónicos y los transportadores de 
solutos 
26 
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 30 
HIPOTESIS 32 
OBJETIVOS 32 
METODOLOGÍA 33 
 Extracción de RNA total en tejidos de rata 33 
 Análisis de RT-PCR 33 
 Análisis de Western Blot 34 
o Extracción de DNA plasmídico 35 
o Síntesis in vitro de cRNA del zSMCT electroneutro y del hSMCT 
electrogénico 
35 
o Extracción de ovocitos de Xenopus laevis y microinyección del 
cRNA 
36 
 Ensayos de expresión funcional 36 
o Captación de 22Na+ 
 
36 
o Método de voltage clamp de célula completa con dos electrodos 
 
37 
 Análisis de Datos 37 
RESULTADOS 38 
o Identificación de transcritos de los SMCT´s en páncreas y riñón
 
38 
o Identificación de proteínas de los SMCT´s en diferentes tejidos
 
40 
o Determinación del efecto de la insulina y SGK1 sobre la función 
de los transportadores hSlc5a8 y zSlc5a12 
41 
DISCUSIÓN 50 
CONCLUSIONES 53 
BIBLIOGRAFIA 54 
 
 Página 6 
 
GLOSARIO DE ABREVIACIONES 
CHC: -ciano-4-hidroxicinamato 
DIDS: 4,4´.diisotiocianato estilbeno-2,2´ácido disulfónicoEST: marcador de secuencia expresada o EST (acrónimo del inglés expressed 
sequence tag). 
FCHL: hiperlipidemia combinada familiar 
GPR41 y GPR43: receptor de proteínas G 41 y 43 
HDAC: desacetilasa de histonas 
HDIs: inhibidores de la desacetilasa de histonas 
HRPE: células epiteliales del pigmento retinal humano 
KIC: acido  ceto-isocaproico 
MCT (1-10): Transportador de monocarboxilatos 
 
NIDDM: Diabetes Mellitus no dependiente de insulina 
 
pCMBS: sulfonato -cloromercuribenceno 
PDK1: fosfoinositol- trifosfato cinasa D 
 
PIP3: fosfatidilinositol trifosfato 
 
SCFA: ácidos grasos de cadena corta (del inglés short chain fatty acids) 
SGK1: quinasa sensible a suero y glucocorticoides 1 
SGK1 K127-M: quinasa sensible a suero y glucocorticoides 1 mutante 
catalíticamente inactiva (SGK1 K127-M) que al reemplazar el aminoácido Lisina 
(K) de la posición 127 por una Metionina (M) bloquea por completo la actividad 
cinasa de SGK1. 
SGK1 S422D: quinasa sensible a suero y glucocorticoides 1 mutante hiper activa 
que simulaba la fosforilación de la Serina (S) de la posición 422 al ser 
reemplazada por un Aspartado (D). 
SLC: familia de las proteínas acarreadores de solutos (solute carrier). 
 
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RESUMEN 
El papel fisiológico de los transportadores de Na+/monocarboxilatos (SMCT´s) en 
el organismo se ha estudiado poco, sin embargo, por la localización cromosómica 
de los genes SLC5A8 y SLC5A12 en el humano posiblemente estén relacionados 
al desarrollo de diabetes tipo 2 e hiperlipidemias familiares respectivamente. 
El objetivo del presente trabajo fue estudiar el efecto de la insulina sobre la 
actividad del transporte de Na+/Monocarboxilatos electrogénico Slc5a8, así como 
el efecto de la quinasa sensible a suero y glucocorticoides (SGK1), enzima que 
participa en las señales de transducción moduladas por la insulina, mediante la 
expresión funcional en ovocitos de Xenopus laevis, a través de la captación de 
22Na+ en ovocitos inyectados con RNAc de SLC5A8 humano en presencia o 
ausencia de insulina y/o coinyectados con SGK1 de humano, en un medio con KIC 
2 mM. En nuestros resultados observamos que tanto la insulina como la hSGK1 
reducen la actividad de SLC5A8. El efecto negativo de la insulina y el de hSGK1 
sobre la función de hSlc5a8 no se sinergiza, sugiriendo que comparten la misma 
vía de transducción. También observamos que el efecto de esta enzima sobre la 
función del Slc5a8 depende de su función quinasa. Adicionalmente, observamos 
que hSGK1 también reduce la función del transportador electroneutro del pez 
cebra (zSlc5a12). 
Por otra parte se valoró el efecto de la insulina y SGK1 sobre la función del 
transportador Slc5a8 con la técnica de voltage clamp de célula completa con dos 
electrodos, exponiendo a los ovocitos inyectados con RNAc del transportador a 
propionato 1 mM. En estos experimentos observamos que tanto la insulina como 
la presencia de SGK1 reducen el cambio de potencial de membrana y corrientes 
iónicas generadas por la entrada del propionato a través de Slc5a8. 
Por otra parte, en el presente trabajo se llevó a cabo la identificación de las 
proteínas de los transportadores Slc5a8 y Slc5a12 en el tejido pancreático y renal 
de rata por el método de Western Blot. En él se detectó una banda de 
aproximadamente 75 kDa en los extractos proteicos de páncreas y riñón de rata, 
demostrando que ambos transportadores están presentes en dichos tejidos. 
 
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Figura 1. Esquema que ilustra las diferentes rutas metabólicas que 
involucran algunos monocarboxilatos (rosa) 
 
 
INTRODUCCIÓN 
Los monocarboxilatos y su papel en el metabolismo celular 
Los monocarboxilatos (MC´s) son moléculas que se caracterizan por tener un 
grupo carboxilo como parte de su estructura, varios ejemplos de estos se 
encuentran dentro de diversas rutas metabólicas, por lo que son considerados 
como fuente importante de energía para el organismo2. 
Entre ellos se encuentran las moléculas de lactato, piruvato, ácidos grasos de 
cadena corta: propionato y butirato, cuerpos cetónicos: -hidroxibutirato y 
acetoacetato, también algunos cetoácidos: ácido -cetoisocaproico (KIC) entre 
otros 3. 
En la figura 1 se muestran algunos monocarboxilatos que forman parte de las 
rutas metabólicas. Tal es el caso del piruvato, producto final de la glicólisis, que en 
condiciones aerobias se emplea para sintetizar ATP a través del ciclo de Krebs y 
los mecanismos de fosforilación oxidativa, o bien, en condiciones anaerobias el 
piruvato se transforma a lactato (otro ejemplo de molécula monocarboxilada), el 
cual mediante la gluconeogénesis se convierte en glucosa2 . 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Otros monocarboxilatos que intervienen en los procesos energéticos de la célula 
son los cuerpos cetónicos, como acetoacetato y el -hidroxibutirato, los cuales son 
sintetizados en periodos prolongados de ayuno o en enfermedades como la 
diabetes, dado a que son fuente de energía importante en tejidos como el cerebro 
en ausencia de glucosa. 
Otro ejemplo de moléculas monocarboxiladas son los ácidos grasos de cadena 
corta, como el butirato y propionato, productos de los procesos de fermentación 
bacteriana de los polisacáridos que componen a la fibra dietética en el lumen 
colónico y son parte del combustible metabólico de las células epiteliales del 
colon, además de tener propiedades antitumorales 4. 
Dado que los monocarboxilatos juegan un papel importante en el metabolismo de 
muchos tejidos, los mecanismos de reabsorción y excreción de estos son vitales, 
para evitar la pérdida de componentes con alto contenido energético, o una 
acumulación excesiva de éstos en sangre, lo que podría ocasionar desórdenes 
metabólicos como acidosis metabólica2 . 
 
Transporte de monocarboxilatos 
Algunos monocarboxilatos como el lactato y el piruvato en su estado no iónico 
pueden atravesar libremente las membranas celulares, sin embargo es un 
mecanismo muy lento para las concentraciones de monocarboxilatos que en 
realidad se transportan en la membrana celular, por lo que la existencia de 
proteínas específicas es necesaria para el transporte de estos solutos a través de 
la membrana celular. Dicha hipótesis se confirma en la década de los setenta al 
demostrar que el -ciano-4-hidroxicinamato (CHC) y el p-
cloromercuribenzenosulfonato (pCMBS) inhibían específicamente el transporte de 
lactato y piruvato en glóbulos rojos humanos y células hepáticas mediante la 
captación de estos sustratos marcados con 14C o 3H y la unión de los inhibidores 
marcados con 3H a sus proteínas blanco4. 
 
 
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En la década de los 80’s Boron et al. 5 demuestran la presencia de un transporte 
de lactato-H+ en túbulos proximales aislados de salamandra. 
En dichos estudios se observó que la adición del lactato a la solución luminal 
alcaliniza el medio intracelular en presencia de Na+, sin cambios inmediatos de 
potencial, lo que sugirió la presencia de un cotransporte luminal Na+/lactato de 
naturaleza electroneutra. También demostraron que la adición de ácido láctico a la 
solución basolateral disminuye alrededor de 0.08 el pH sin cambios en el potencial 
de membrana, la disminución de pH intracelular sugirió que era por la entrada de 
H+ y lactato a través de un cotransportador H+/Lac (o intercambiador Base-Lac). 
Con estos datos se propuso que el transportador basolateral era electroneutro el 
cual no está presente en la membrana luminal. Dicha idea se reforzó al demostrar 
que el grado de acidificación intracelular dependía de la concentración de lactato y 
que no se afectaba con la remoción de Na+ además de ser reversiblemente 
inhibido por CHC. 
Por otra parte, la inhibición del cotransporte basolateral H+/Lacpor el CHC reducía 
el incremento de pH causado por el lactato luminal, sin embargo el CHC no tuvo 
efecto sobre el movimiento luminal de lactato observándose una alcalinización 
intracelular. Estos datos sugirieron que cuando el lactato está presente en el 
lumen, éste entra a las células a través de un cotransportador Na+/Lac y el 
transporte de lactato presente en la zona basolateral es por medio de un 
cotransportador H+/lactato 5. 
En 1994 se reporta el DNAc del primer transportador de lactato y otros 
monocarboxilatos (MCT1)6, el cual es considerado el primer miembro de una gran 
familia de transportadores de monocarboxilatos acoplados a H+ (Slc16). Tiempo 
después fue clonado el MCT1 de humano y se determinó la localización en la 
región cromosómica 1p13.2-p12 7-9. 
Extensos estudios sobre cinéticas y sustratos, así como de inhibidores específicos 
del transporte de monocarboxilatos llevados a cabo en una serie de tejidos, 
especialmente en tejido cardíaco, sugirieron la existencia de una familia de MCT´s. 
La confirmación de esto fue mediante la clonación, secuenciación y expresión 
 
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funcional de una segunda isoforma del MCT (MCT2) con 60% de identidad con el 
MCT110, con una localización cromosómica en 12q13 11-14. 
El siguiente MCT (MCT3) fue clonado y secuenciado a partir de la librería de 
DNAc del epitelio de pigmento retinal de pollo el cual mostró porcentajes de 
identidad de 43% y 45% con MCT1 y el MCT2 respectivamente. El MCT3 ha sido 
expresado en diferentes líneas celulares de mamífero y se confirmó que el lactato 
se movía a través de dicho transportador. Sin embargo, la caracterización 
detallada de sus propiedades no ha sido reportada. 
Investigando en las bases de datos de marcadores de secuencia expresada (EST) 
para fragmentos de secuencias similares al MCT, fueron identificados cuatro 
nuevos miembros de la familia de MCT, los cuales fueron nombrados como MCT4-
MCT7 15. 
Por otro lado, otra secuencia relacionada a los MCT se identificó en el cromosoma 
X humano, cuya proteína posee una larga extensión N-terminal, la cual 
denominaron MCT8 y codifica para un transportador de hormona tiroidea, 
triyodotironina (T3) 15-17. El MCT10, también conocido como TAT1, fue descubierto 
a través de la expresión funcional en ovocitos de Xenopus, demostrando función 
como transportador de aminoácidos aromáticos (fenilalanina, tirosina y triptófano), 
y no de monocarboxilatos, independiente de Na+ o H+, con valores de Km de 1 mM 
para los aminoácidos18. 
Actualmente la familia de genes de los MCT (Slc16) actualmente incluye 14 
miembros; en general se ha predicho por análisis de secuencia de aminoácidos 
que los integrantes de la familia codifican para proteínas con 12 regiones 
transmembrana  hélice (TMs) con una región carboxi y amino intracelular y con 
una cadena larga intracelular entre las regiones TMs 6 y 7. Con experimentos de 
expresión funcional se ha demostrado que los primeros cuatro integrantes de la 
familia (MCT1-MCT4) son transportadores de monocarboxilatos como el lactato, el 
piruvato, los ácidos grasos de cadena corta y los cuerpos cetónicos acoplados a 
H+, y cuya expresión está presente en diferentes tejidos como el cerebro, el 
músculo esquelético, el corazón y el riñón19. El integrante MCT8 se caracterizó 
 
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funcionalmente como un transportador de alta afinidad de la hormona tiroidea (T3) 
y su expresión se ha observado en hígado, riñón, músculo esquelético, cerebro, 
hipófisis, glándula tiroides y corazón20, por otro lado el transportador de 
aminoácidos aromáticos (MCT10) se expresa de manera importante en el músculo 
esquelético y riñón y en menor medida en el corazón, placenta e intestino. Los 
otros 8 miembros de la familia aún no han sido caracterizados funcionalmente 21, 
22. 
Por otro lado, en la membrana luminal de los colonocitos se expresan isoformas 
específicas de los MCT´s los cuales reconocen al acetato, propionato y butirato 
como sus sustratos. Sin embargo, estos transportadores no son altamente activos 
porque su transporte está acoplado al gradiente transmembrana de H+ en lugar de 
un gradiente transmembrana de Na+, además la estequiometría H+/MC para los 
MCT´s es de 1:1, lo que produce que el transporte de monocarboxilatos sea 
electroneutro. Esto significa que el potencial de membrana no tendría relevancia 
en el transporte de los MCT´s. Dado que la magnitud del gradiente 
transmembrana de H+ que atraviesa la membrana apical del colonocito es 
despreciable, la fuerza de impulso es muy débil para el transporte de sustratos del 
lumen de los colonocitos a través de los MCT´s 1, por lo que los sistemas de 
transporte de monocarboxilatos acoplados a Na+ tendrían más relevancia en el 
movimiento de estos componentes. 
Los transportadores de Na+-monocarboxilatos fueron identificados a mediados del 
2000 por Coady et al. 23, Miyauchi et al. 24 y Plata et al. 19 quienes demostraron 
que los miembros 8 y 12 de la familia del cotransportador Na+-glucosa, SLC5, 
juegan un papel importante en el transporte de monocarboxilatos en varios tejidos. 
 
Generalidades de la quinta familia transportadora de solutos (Slc5) 
Los genes de quinta familia transportadora de solutos (Slc5) es conocida como la 
familia de cotransportadores de Na+/glucosa (SLC5), dado a que el primer 
miembro que se clonó, caracterizó funcionalmente y le dio nombre a la familia, 
codifica para un trasportador de sodio-glucosa, sin embargo es una familia muy 
heterogénea con respecto a su función. 
 
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Actualmente se han caracterizado 220 o más miembros de genes de diversas 
especies entre ellos los del humano. Hasta hoy se ha determinado que en el 
humano están presentes 12 genes pertenecientes a la familia SLC5 25 y se conoce 
la función de 11 miembros, la cual fue revelada a través de sistemas de expresión 
heteróloga. La mayoría de los transportadores de la familia SLC5 son 
transportadores de solutos acoplados al ión sodio: Las proteínas SLC5A1, 
SLC5A2 y SLC5A4 son transportadores de sodio/glucosa (SGLT1, SGLT2 y 
SGLT3); SLC5A3 y SLC5A9 son transportadores de sodio/mio-inositol (SMIT1 y 
SMIT2); SLC5A5 es un transportador de sodio/yodo de localización basolateral 
(NIS); SLC5A6 es un transportador de sodio/multivitaminas (SMVT) entre ellas el 
ácido pantoténico (vitamina B5) y biotina (vitamina B7); SLC5A7 es un 
transportador de sodio/cloro/colina (CHT); SLC5A8 y SLC5a12 son 
transportadores de sodio/monocarboxilatos (SMCT1 y SMCT2) 23, 3, 19 ; SLC5A11 
no se ha logrado determinar aún su función25. 
Los 12 genes codifican para proteínas entre 60-80 kDa que tienen entre 580 y 718 
residuos de aminoácidos. El análisis de predicción de estructura secundaria 
sugiere una estructura de 13 a 14 dominios TM´s. El dominio N-terminal está 
formado por una asa extracelular que tienen varios sitios consenso para N-
glicosilación, aunque se ha visto que en SGLT1 y NIS, éstos no son necesarios 
para el transporte 26. 
El grado de homología a nivel de aminoácidos entre los 12 miembros de la familia 
SLC5 es del 21 al 70% con respecto al SGLT1. El SGLT2 presenta un 59% de 
identidad, el SGLT3 un 70%, el SGLT4 un 56%, el SGLT5 un 57%, el SGLT6 un 
50%, el transportador de Na+/mioinositol (SMIT) un 55%, el transportador 
Na+/multivitamínico (SMVT) un 24%, el transportador de colina (CHT) un 24% y el 
transportador de Na+/monocarboxilatos (SMCT) un 21% al igual que el NIS.27. 
Mutaciones en tres de los genes de esta familia, SLC5A2/SGLT2, SLC5A1/SGLT1 
y SLC5A5/NIS se han asociado con desordenes metabólicos como glicosuria28, 
mal absorción de glucosa-galactosa29-32 e hipotiroidismo 33, respectivamente. 
 
 
 
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Generalidades del SLC5A8 y SLC5a12 
Como se mencionó anteriormente los genes SLC5a8 y SLC5a12codifican para los 
transportadores de Na+/monocarboxilatos. El primer transporte de 
sodio/monocarboxilatos fue el SMCT1/SLC5A8, descrito en el 2004 23, 24, sin 
embargo este transportador fue clonado desde el 2002 por Rodriguez et al.34 en 
un intento por identificar a los transportadores de yodo apicales de la glándula 
tiroidea, identificado por la alta homología que tiene con NIS, el cual tiene una 
localización basolateral en las células tiroideas. La proteína SLC5a8, no presentó 
la misma capacidad que NIS para mover yodo por lo que se supuso que no era su 
principal substrato. El interés por estudiar la función de SLC5A8 fue a partir del 
trabajo de Li et al.35, quienes demuestran que el silenciamiento del gen SLC5A8 
por hipermetilación ocurre en un porcentaje importante de pacientes con cáncer de 
colon, por lo que se le atribuye la propiedad de ser un gen supresor de tumores y 
se determina que la proteína era capaz de mover el ion Na+ induciendo una ligera 
corriente iónica. Sin embargo es hasta el año 2004 cuando Coady et al. 23 y 
Miyauchi et al. 24 llevan a cabo estudios de expresión funcional en ovocitos de 
Xenopus laevis con la proteína hSlc5a8 y determinan que es un transportador de 
sodio capaz de mover ácidos grasos de cadena corta como el butirato y 
propionato, entre otros monocarboxilatos, y que dicho transporte es inhibido por 
antiinflamatorios no esteroideos (AINES), como el ibuprofeno, con una aparente 
estequiometría de 1:3 36. Por otra parte Gopal et al.37 demuestran que el Slc5a8 es 
capaz de mover lactato pero con una estequiometría 1:2, dichos trabajos 
evidencian que se trata de un transporte electrogénico de Na+/monocarboxilato 23, 
24. 
Actualmente se sabe que el silenciamiento del gen SLC5A8 se presenta en varias 
malignidades como: cáncer gástrico, de tiroides, de páncreas, de próstata, 
leucemias y gliomas 35, 38-43. 
Por otra parte, se ha visto que los transportadores de sodio/monocarboxilatos 
también transportan el ácido nicotínico (niacina) o vitamina B3, 44 el cual se 
considera un ácido débil, con un pKa=4.9 y por lo tanto en condiciones fisiológicas 
cualquier sistema de transporte que intervenga en la captación de esta vitamina, 
 
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probablemente lleve a cabo su absorción en forma de anión nicotinato. Gopal et al. 
demuestran que el transportador de Na+/monocarboxilatos (SMCT1/Slc5a8) 
mueve la vitamina acoplada a Na+ con una estequiometría de 2:1. Cabe señalar 
que la nicotinamida no puede ser transportada por el SMCT debido a que carece 
de un grupo carboxilo, probablemente necesario para la unión con el 
transportador. El transporte de nicotinato vía SMCT, es inhibido de manera 
competitiva por el lactato y por ácidos grasos de cadena corta como el acetato, el 
propionato y el butirato 45. 
Basándose en las funciones del SMCT como transportador de lactato, piruvato, 
nicotinato y ácidos grasos de cadena corta acoplado a Na+, se sugirió que este 
transportador jugaba un rol en la absorción de estos monocarboxilatos en el colon 
y en el riñón. Esto fue demostrado por Gopal et al. 37 en el 2004 al llevar a cabo 
análisis de Northern Blot del Slc5a8 de ratón revelando su abundancia y expresión 
selectiva en el riñón e intestino. 
En el 2005 Srinivas et al. 46 al realizar análisis de secuencias de la biblioteca de 
DNAc proveniente de riñón de ratón, se aisló un DNAc que codificaba para una 
proteína con una homología del más del 50% a la proteína SLC5A837, al cual se le 
consideró como el décimo segundo miembro de la quinta familia de los 
transportadores de solutos (Slc5a12). En los estudios de caracterización funcional 
en células epiteliales del pigmento retinal humano (HRPE) y en ovocitos de 
Xenopus laevis, mostraron que el Slc5a12 es un transportador para sustratos 
como el piruvato, lactato, nicotinato, propionato y butirato, similares a los que 
mueve la proteína codificada por Slc5a8 pero con menor afinidad por ellos. 
Tiempo después Plata et al. 19 identifican y caracterizan funcionalmente dos 
cotransportadores de Na+/monocarboxilatos en el pez cebra, uno con propiedades 
electrogénicas (zSMCTe) homólogo a SLC5A8, y un nuevo cotransportador 
electroneutro (zSMCTn), ortólogo del miembro 12 de la familia de Na+/glucosa 
Slc5. 
Actualmente se ha establecido que el Slc5a12 codifica para un transportador de 
monocarboxilatos acoplado a Na+, de naturaleza electroneutra con una 
estequiometría Na+: monocarboxilato de 1:1. Se ha observado que el zSlc5a12 es 
 
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más afín a los ácidos grasos de cadena corta como butirato y propionato a niveles 
de escalas micromolares, escala en la que se encuentra la afinidad de la proteína 
transportadora Slc5a8, sin embargo la afinidad de Slc5a12 por otros 
monocarboxilatos se encuentra en la escala milimolar, por lo que al Slc5a12 se le 
considera un transportador de monocarboxilatos de baja afinidad mientras que al 
Slc5a8 como un transportador de alta afinidad por sus sustratos 4. 
Los transportadores de sodio/monocarboxilatos se encuentran en la glándula 
tiroides, colon, y riñón entre otros tejidos. La distribución de los zSMCT 
determinada por hibridación in situ con una sonda para el zSMCTe y el zSMCTn 
en embriones de pez cebra de 1, 3 y 5 días después de la fertilización (dpf), se 
localizó en cerebro, estómago, intestino, ojo y vejiga nadatoria entre otros. Ambos 
zSMCT se localizaron en los túbulos pronefróticos de forma diferencial, es decir, el 
zSlc5a8 se encontró en la región distal mientras que el zSlc5a12 en la región más 
proximal. Esta distribución heterogénea a lo largo de los pronefros se correlaciona 
con las diferencias en afinidad de ambos transportadores. Cabe señalar que el 
mRNA del zSlc5a12 estuvo presente en el páncreas, no así el del transportador 
zSlc5a8. 
Dada su reciente caracterización de los SMCT, poco se sabe de la regulación de 
la función de estos transportadores así como el papel fisiológico que desempeñan 
en cada órgano. En la primera década después de haberse descrito la existencia 
del primer SMCT se ha tratado de comprender su papel fisiológico como protector 
de cáncer de colon a través de su función como gen supresor de tumores, y su 
papel como un sistema de absorción ó recuperación de componentes de alta 
energía en órganos como el riñón e intestinos. 
 
Patrones de expresión del SLC5A8 y SLC5A12 en el tracto intestinal y riñón 
El Slc5a12 se expresa predominantemente en la zona proximal del intestino 
delgado y está ausente en el ciego y en el colon46. Las concentraciones de los 
ácidos grasos de cadena corta (acetato, propionato y butirato) son altas en el 
ciego y el colon debido a la fermentación bacteriana de la fibra proveniente de la 
 
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dieta, por lo que la expresión del Slc5a8 en estas partes del tracto intestinal es 
esencial para la absorción eficaz de estos metabolitos bacterianos. Las regiones 
proximales del intestino delgado, donde se expresa Slc5a12, son relativamente 
estériles, con una colonización bacteriana mínima. Por lo anterior, se cree que la 
función fisiológica de Slc5a12 es absorber otros monocarboxilatos como el lactato 
46. 
En el caso del riñón sucede algo parecido ya que en estudios realizados por Gopal 
et al. en riñón de ratón demuestran que el SLC5A8 se expresa en la zona apical 
de la membrana de las células epiteliales del túbulo renal, limitándose en el 
segmento S3 de la porción recta del túbulo proximal, mientras que el SLC5A12 se 
expresa en la zona apical de la membrana de las células epiteliales del túbulo 
renal, pero su expresión esta evidenciada a lo largo de todo el túbulo proximal 
disminuyendo gradualmente de los segmentos S1 a S347. Esto tiene sentido en 
términos del papel fisiológico de estos transportadores en la reabsorción renal del 
lactato. Se conoce que las concentracionesplasmáticas de lactato se encuentran 
en un rango de 1 a 1.5 mM, estos niveles incrementan significativamente en 
situaciones como el ejercicio, hipoxia, anemia y desórdenes mitocondriales. Por 
consiguiente la zona proximal de la nefrona está expuesta a altas concentraciones 
de lactato. Un sistema de transporte de baja afinidad es apropiada para mediar la 
absorción efectiva en condiciones de altas concentraciones de lactato. Esta 
reabsorción continúa a lo largo del túbulo proximal por lo tanto las concentraciones 
de lactato disminuyen significativamente, entonces un sistema de transporte de 
alta afinidad sería más adecuado para mediar una absorción eficaz de bajas 
concentraciones de lactato en la zona distal del túbulo proximal46 (Figura 2). 
 
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Figura 2. Localización de los transportadores de sodio-monocarboxilatos en la 
nefrona. TP (túbulo proximal), TD (túbulo distal), TC (túbulo colector), AAH (Asa de 
Henle) 
Expresión del SLC5A8 y SLC5A12 en el cerebro, retina y glándula tiroides y 
su papel biológico 
Es bien conocido que el aumento de la actividad del cerebro está asociado con el 
incremento de la utilización de glucosa, pero la captación y el metabolismo de la 
glucosa no aumenta en el caso de las neuronas activadas pero si ocurre en los 
astrocitos. El glutamato, el principal neurotransmisor en el cerebro, conecta la 
activación neuronal al metabolismo de los astrocitos para mejorar la degradación 
de la glucosa a través de la glicólisis, conduciendo a la generación y liberación del 
lactato por los astrocitos. Después las neuronas activadas toman el lactato para 
restablecer su reserva de energía. De manera similar, cuando la glucosa no está 
disponible en el ayuno prolongado o que metabólicamente no pueda ser utilizada 
como por ejemplo en la diabetes sin tratamiento, las neuronas en el cerebro 
utilizan los cuerpos cetónicos como fuente de energía. Estos cuerpos cetónicos 
son generados por el hígado y también por los astrocitos a través de la 
oxidación de los ácidos grasos, así que hay una relación funcional muy cercana 
 
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entre las neuronas y los astrocitos en términos de metabolismo energético. Los 
astrocitos proveen un soporte metabólico para activar a las neuronas a través de 
la generación del lactato y de los cuerpos cetónicos como una fuente de energía 
inmediata para las neuronas 48. 
Este modelo de neuro-energía requiere de la expresión de transportadores 
eficientes en las neuronas para la captación del lactato y los cuerpos cetónicos. 
Los transportadores de monocarboxilatos son conocidos por jugar un papel en 
este proceso, así que se quiso demostrar si el SLC5A8 y el SLC5A12 se 
expresaban en las neuronas. Los estudios realizados por Martin et al. 49 indicaron 
que si es el caso. Interesantemente se demostró que el transportador de 
Na+/monocarboxilatos de baja afinidad, el SLC5A12, se expresaba 
específicamente en los astrocitos, sin embargo aún falta establecer el papel 
fisiológico de este transportador en los astrocitos. A pesar de la expresión 
diferencial de los SMCT´s en las neuronas con respecto a la de los astrocitos y de 
la evidencia in vitro de su función fisiológica, se desconoce la relevancia de estos 
transportadores in vivo para el mantenimiento del estado energético en el cerebro. 
Por otro lado, se ha visto un patrón de expresión similar del SLC5A8 y SLC5A12 
en la retina. El SLC5A8 se expresa principalmente en las neuronas y en el epitelio 
pigmentario de la retina, mientras que el SLC5A12 se expresa casi exclusivamente 
en las células de Müller y en las células gliales de la retina 50. 
La función fisiológica del SMCT en la glándula tiroides sigue siendo desconocida. 
Se piensa que puede ser poco probable que el SMCT sea responsable del 
transporte facilitado de yodo independiente de Na+ a través de la membrana apical 
de las células foliculares de la tiroides, cuyo estudio fue llevado a cabo por 
Rodriguez et al. 34 en el 2002. 
 
 
 
 
 
 
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Relevancia de la función del transportador SLC5A8 en su rol como supresor 
de tumores 
En el 2003, Li et al 35 identificaron al gen SLC5A8, como aquel que codifica para 
un miembro de la familia de cotransportadores de Na+-solutos, y cuya función 
podría ser también la de un gen supresor de tumores en el colon humano. Lo 
anterior se demostró cuando se observó que el SLC5A8 es frecuentemente 
metilado y silenciado en cánceres de colon humano, con una metilación aberrante 
en el exón 1 del gen SLC5A8, detectado en 52% de líneas celulares de cáncer de 
colon y en 59% en cánceres tempranos de colon35. 
Por otro lado, se sabe ya por varios años que la ingesta de fibra en la dieta reduce 
el riesgo de padecer cáncer de colon y que la fermentación bacteriana de la fibra 
en el lumen colónico lleva a la generación de ácidos grasos de cadena corta, los 
cuales podrían ser los responsables del efecto supresor de tumores 51, 52. Estos 
metabolitos de origen bacteriano son monocarboxilatos en donde se incluye al 
acetato, propionato y butirato. 
El butirato, el cual es producido en altos niveles en el lumen colónico, es un 
sustrato para el transportador SLC5A8 y se conoce que induce la diferenciación de 
los colonocitos y promueve la absorción de Na+, Cl¯ y agua. Se ha demostrado 
que el butirato es un inhibidor de la desacetilasa de histonas (HDAC) y que 
promueve la diferenciación en las células epiteliales normales del colon, sin 
embargo induce apoptosis selectiva en células tumorales 4. 
Se especula que la habilidad del SMCT para mediar la entrada de butirato a las 
células epiteliales del colon se origina del rol de supresor de tumores que tiene 
este transportador 1. 
En estudios recientes se han identificado receptores acoplados a proteínas G 
específicos (GPR41 y GPR43) en células del sistema inmune que interactúan con 
los ácidos grasos de cadena corta, por ejemplo el propionato y el butirato, como su 
ligando fisiológico53. Dado que el sistema gastrointestinal representa a aquel que 
tiene el sistema inmune más amplio y vasto en el organismo, la producción de 
altas concentraciones de ácidos grasos de cadena corta en el lumen podría ser 
 
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Figura 3. Importancia de los ácidos grasos de cadena corta en el colon y el papel del 
SMCT1 (SLC5A8) en este proceso1 
 
relevante para la función de estas células inmunes proporcionando a los agonistas 
de GPR41 y GPR43 1 (Figura 3). 
Por otra parte, el estado de acetilación de las histonas es un determinante 
importante en la expresión de los genes. Los inhibidores de las desacetilasas de 
histonas inhiben el crecimiento celular e inducen la apoptosis, por lo tanto son 
considerados como agentes terapéuticos potenciales para el tratamiento de 
cáncer 54. La presencia de altos niveles de butirato en el lumen colónico bajo 
condiciones fisiológicas y el transporte activo del butirato hacia el interior de las 
células epiteliales del colon a través del SMCT significa que estas células son 
constantemente sometidas a la inhibición en la HDAC. Numerosos estudios han 
asociado los niveles de butirato en el colon con la disminución en la incidencia del 
cáncer de colon 55, 56. 
La fermentación de los carbohidratos no absorbidos y de la fibra adquirida de la 
dieta se lleva a cabo por la flora habitual, predominantemente en la zona proximal 
del colon, lo que genera altas concentraciones de butirato en esta zona con 
respecto a la zona distal. 
 
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Interesantemente, muchos de los tumores ocurren en la zona distal del colon 
donde las concentraciones de butirato son relativamente bajas 57. Una de las 
posibilidades es que el butirato induce cambios en la expresión de varias enzimas 
y transportadores que podrían prevenir o reducirla exposición de las células 
epiteliales del colon a agentes carcinógenos provenientes de la dieta 3. 
Los inhibidores de las HDAC inducen la supresión del ciclo celular y previene la 
proliferación celular a través de dos mecanismos, uno dependiente de p21 (un 
inhibidor de la quinasa dependiente de ciclina) y uno independiente de p21. El 
p21, el cual es inducido por el butirato y otros inhibidores de las HDAC´s, suprime 
la actividad de CDK2 en la fase G1/S, desfosforila a la proteína del retinoblastoma, 
suprime la expresión de c-myc y causa la supresión del ciclo celular en fase G1 58. 
Las vías independientes a p21 podrían involucrar la activación de p19INK4d y 
p18INK4c, los cuales son miembros de la familia de la INK4 de los inhibidores de 
CDK, o mediante la estabilización de la proteína p27KIP1 en las células normales. 
Los inhibidores de las HDAC podrían retrasar la transición de G2/M mediante la 
activación de un punto de control dependiente de p38 MAPK. Las líneas de células 
tumorales responden a altas dosis de inhibidores de las HDAC llevando a 
apoptosis en lugar de disminuir la proliferación celular 59 . 
Se pensó que el butirato como inductor de apoptosis en células cancerosas, 
podría ser independiente del p53, un gen supresor de tumores 60. Sin embargo, 
evidencias recientes sugieren que el butirato causa apoptosis a través de la 
acetilación de residuos de lisina en p53, así como la estabilización de éste y 
además se piensa que causa la estimulación de los blancos de p53, el PIG3 y 
NOXA 61. El butirato induce la expresión de p53, posiblemente a través de una vía 
dependiente de p14 (ARF) y reprime el crecimiento a través de p53 en células 
cancerosas de manera más eficiente que aquellas que carecen de este gen 
supresor de tumor. 62 
 
 
 
 
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De manera interesante, la expresión del transportador se ha visto silenciada 
también en cánceres de cierta variedad de tejidos1, 3, 4. En contraste con el colon, 
tejidos como la tiroides, cerebro o riñón no están expuestos al butirato de forma 
significativa en condiciones fisiológicas para explicar cómo el SLC5A8 actúa como 
un gen supresor de tumores en estos tejidos. Ganapathy et al. 25 demostraron que 
el piruvato al igual que el butirato y propionato induce la apoptosis en células 
cancerígenas de una forma dependiente a la presencia de SLC5A8. Estudios 
posteriores revelaron que el piruvato es casi tan potente como el butirato para 
llevar a cabo la inhibición de la HDAC. La capacidad del piruvato para inducir 
apoptosis en células tumorales a través del SLC5A8 proporciona una razón 
fundamental para explicar el silenciamiento del transportador en los diferentes 
tipos de tejidos 63. 
 
Papel del SLC5A8 en el transporte de fármacos 
La expresión del SLC5A8 en la membrana apical de las células epiteliales del 
intestino delgado, colon y túbulo proximal renal sugiere que el transportador juega 
un papel en la biodisponibilidad oral y reabsorción renal de fármacos del tipo 
monocarboxilatos. Los posibles sustratos con una importancia farmacológica 
incluyen a los salicilatos, benzoato, y los fármacos antiinflamatorios no 
esteroideos. 
Ganapathy et al. 4 examinaron la interacción de estos monocarboxilatos con el 
transportador SMCT1/SLC5A8, demostrando que el benzoato, salicilato y el 5-
aminosalicilato eran transportados a través del SMCT1/SLC5A8 de manera Na+ 
dependiente involucrando dos iones que generó un transporte electrogénico, 
mientras que el p-aminobenzoato, no fue transportado por dicha proteína. La 
constante de Michaelis para estos fármacos se encuentra en el rango de 1-7 mM. 
Contrariamente a estos fármacos, se encontró que los antiinflamatorios no 
esteroideos como el ibuprofeno, ketoprofeno y fenoprofeno interactúan con el 
transportador pero no son transportados por éste. El ibuprofeno es capaz de 
bloquear la función del SMCT1/SLC5A8 a través de la competencia con sustratos 
 
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como el lactato, nicotinato y ácidos grasos de cadena corta, sin ser transportado, 
por lo que este fármaco funge como bloqueador del transporte llevado a cabo por 
el SLC5A8. 
El 5-aminosalicilato es un fármaco utilizado para el tratamiento de la colitis 
ulcerativa, por lo que el sitio blanco del fármaco es el colon. El blanco molecular 
para este fármaco (ciclooxigenasa 1) se localiza en el citoplasma por lo tanto para 
obtener el efecto farmacológico deseado, el fármaco tiene que entrar a las células 
epiteliales colónicas. La expresión del SMCT1/SLC5A8 en la membrana apical de 
estas células sugiere que este transportador podría estar involucrado en la entrada 
celular de este fármaco. 
Debido a que el butirato y el -hidroxibutirato son sustratos del SLC5A8, 
Ganapathy et al. 4 investigaron si el -hidroxibutirato también podía ser sustrato de 
este transportador demostrando que es transportado de una manera Na+ 
dependiente y cuyo transporte es inhibido competitivamente por otros sustratos de 
este transportador. 
 
Hiperlipidemias y Diabetes Mellitus: posible asociación sobre la función de 
los transportadores SLC5A8 y SLC5A12 
Los genes que codifican a las proteínas de los transportadores de sodio/ 
monocarboxilatos SLC5A8 y SLC5A12 se localizan en las regiones cromosómicas 
12q24 y 11p14 respectivamente. Las regiones cromosómicas 11p y 12q contienen 
genes de susceptibilidad a hiperlipidemias y diabetes tipo II respectivamente, por 
lo que existe una potencial asociación de la presencia y función de los SMTC´s en 
la patofisiología de dichas enfermedades, que hasta ahora no ha sido explorado. 
La hiperlipidemia combinada familiar (FCHL) se caracteriza por tener altos niveles 
de colesterol y triglicéridos en la sangre, una condición relativamente común, que 
incrementa el riesgo de padecer enfermedad coronaria cardíaca 64-66. En 
humanos, los niveles de colesterol y triglicéridos son principalmente determinados 
por una serie de vías metabólicas, ligandos y receptores que operan en el intestino 
delgado, hígado, el tejido adiposo y el músculo esquelético. Los niveles de 
 
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colesterol y triglicéridos en suero son afectados por muchos factores, que incluyen 
el género, el índice de masa corporal, la dieta (por ejemplo que esté alta en 
carbohidratos o alta en grasas) y la insulina que participa en la captación de 
glucosa por el hígado, el músculo o el tejido adiposo 67-72. 
La evidencia de una asociación en la región cromosómica 11p14.1-q12.1 al FCHL 
fue originalmente detectada en dos etapas en un estudio de escaneo del genoma 
completo de 35 familias holandesas que padecían FCHL. En la primera parte del 
análisis se obtuvo un LOD de 2.6 de asociación en el intervalo del FCHL con 
anormalidad lipídica, definida por su alta concentración de colesterol, triglicéridos o 
apoB en suero 73 . En la segunda etapa, la posición estimada del causal de la 
lesión se acercó al marcador microsatélite D11S1324 (en 11p14.1) a 35 cM 74. 
Por otro lado, la Diabetes mellitus tipo 2 (diabetes mellitus no dependiente de 
insulina [NIDDM]) es una enfermedad multifactorial y heterogénea caracterizada 
por una hiperglucemia crónica resultado de una disfunción de las células -
pancreáticas y una resistencia a insulina. Se piensa que para que exista una 
manifestación de NIDDM se requiere de una interacción entre factores genéticos y 
ambientales. Dicho esto, se ha encontrado que algunos genes provocan una 
predisposición al tipo monogénico de diabetes así como otros genes 
susceptibles75. 
El mapeo genómico para genes vinculados a la diabetes tipo 2 poligénica o 
relacionados con los rasgos metabólicos cuantitativos han provisto de un diferente 
número de loci, de los cuales los cromosomas 1q, 2q, 8p, 10q, 12q y 20q han 
mostrado ser los más consistentes para contener genes susceptibles para el 
desarrollode diabetes 76, 77 
En un estudio realizado por Lindgren et al. 75 llevaron a cabo una evaluación en el 
genoma de 58 familias (que comprende 440 individuos, 229 de ellos padecen 
NIDDM) provenientes de Botnia, una región de Finlandia y encontraron una 
probable región cromosómica vinculada a NIDDM, la 9p13-q21 con una P<.0002. 
Regiones con una P<.05 nominal incluyen a los cromosomas 2p11 (P<.03), 3p24- 
 
 
 
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p22 (P<.02), 4q32-q33 (P<.01), 12q24 (P<.03), 16p12-11 (P<.05) y 17p12-p11 
(P<.03). 
Tanto la obesidad como la diabetes mellitus tipo 2 son rasgos complejos 
determinados por diferentes factores genéticos y ambientales (incluyendo factores 
fisiológicos, conductuales y socioculturales) 78. La relación genética entre la 
diabetes mellitus tipo 2 y la obesidad perece ser compleja y se desconoce como 
estas dos enfermedades se influyen una a la otra a nivel genético. 
Parece poco probable que todas las formas de obesidad puedan estar asociadas 
con la diabetes mellitus tipo 2 o viceversa así que la posible relación entre las dos 
se limitaría a un subconjunto de pacientes. 
Un estudio realizado por Van Tilburg et al. 79 para establecer la relación entre la 
diabetes tipo 2 y la obesidad mostró que dos loci están asociados en el 
cromosoma 11p15 y 12q12-q24 los cuales podrían contener genes que 
desencadenan la obesidad asociados a diabetes. 
Por los estudios antes mencionados se piensa que como en la región 
cromosómica asociada al FCHL (11p14.1-q12.1) se localiza el gen SLC5A12, 
sugiere que posiblemente éste transportador esté implicado en el desarrollo de la 
enfermedad, lo mismo sucede con el transportador codificado por SLC5a8 
localizado en la región 12q24, zona cromosómica que se asocia al desarrollo de la 
diabetes. 
 
Efecto de la quinasa sensible a suero y glucocorticoides 1 (SGK1) sobre la 
función de los canales iónicos y los transportadores de solutos 
Una de las posibles consecuencias de la obesidad es la aparición de resistencia a 
insulina, la cual finalmente conlleva al desarrollo de diabetes. La hiperglucemia 
característica de la diabetes mellitus incrementa la carga de glucosa filtrada en el 
riñón, rebasando así la tasa de velocidad máxima de transporte tubular renal, 
ocasionando glucosuria. 
Una hiperglucemia prolongada, podría gradualmente incrementar la velocidad 
máxima de transporte tubular renal de los carbohidratos y de este modo mitigar el 
aumento de la excreción urinaria de glucosa. La sobre-regulación del transporte de 
 
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glucosa es considerada, al menos parcialmente, como resultado del aumento en la 
expresión apical del transportador de glucosa GLUT1 80. Los mecanismos para 
determinar el incremento en el transporte tubular renal de glucosa aún no han sido 
bien definidos, sin embargo un candidato para ello es la quinasa sensible a suero 
y glucocorticoides (SGK1) 81, cuyo gen ha sido localizado en el cromosoma 6q23 
humano 82. 
La SGK1 regula la función de una gran variedad de canales iónicos y 
transportadores 83, entre ellos el transporte de glucosa acoplado a Na+ 
(SGLT1/Slc5a1) que incrementa su función a través de SGK1 lo que favorece el 
transporte electrogénico intestinal de glucosa. La transcripción de la SGK1 se 
estimula por concentraciones excesivas de glucosa. Sin embargo la transcripción 
de la SGK1 es en gran parte limitada al glomérulo renal y al túbulo contorneado 
distal sensible a aldosterona en el caso de riñones normales, pero su expresión se 
puede extender a otros segmentos de la nefrona en condiciones de nefropatía 
diabética 81. Por otro lado la SGK1 también favorece la captación de glucosa de la 
circulación hacia diferentes tejidos como el cerebro, el músculo esquelético, tejido 
adiposo entre otros 84. Además del SGLT1, la SGK1 también estimula una gran 
variedad de transportadores de nutrimentos, incluyendo los transportadores de 
aminoácidos ASCT2 (SLC1A5) 85, SN1 86, EAAT1 87, EAAT2 88, EAAT3 89, EAAT4 
90 y EAAT5 91; el transportador de dicarboxilatos acoplado a Na+ (NaDC) 92 y el 
transportador de creatina (CreaT) 93, el transportador de glucosa GLUT1 94 y 
GLUT4 95 
La expresión del gen SGK1 inicialmente se determinó que se regulaba mediante 
glucocorticoides 96, de ello proviene su nombre, sin embargo, posteriormente se 
demostró una regulación similar con mineralocorticoides 97-103, gonadotropinas 104-
107, 1,25-dihidroxivitamina D3 108, el factor de crecimiento transformante 109,110 , la 
interleucina 6 111, factor de crecimiento de fibroblastos derivado de plaquetas 112, 
trombina 113 y otras citocinas 114-116 . La regulación de la SGK no sólo está dada 
por la cantidad de su transcrito y proteína sino también por cambios de 
fosforilación de la misma específicamente en la treonina 256, sitio que es 
 
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Figura 4. Mecanismo de acción de la SGK1 en presencia de insulina sobre la 
función de los transportadores ENaC, GLUT4 y Slc5A8. 
fosforilado por la PKD1, enzima que es activada por el fosfatidilinositol 3 fosfato 
(PIP3), la cual es parte de la cascada de señalización de la insulina para ejercer 
su efecto sobre la célula 117,118 (figura 4). 
Además de sus efectos sobre los transportadores de nutrimentos, la SGK1 es un 
potente regulador de los transportadores de electrolitos renales, como el canal de 
Na+ epitelial ENaC 98, 119-127, los canales de K+ renal ROMK 128-130 y 
KCNE1/KCNQ1 131,132 el cual se expresa en la membrana apical del túbulo 
proximal y el cual sirve para repolarizar la membrana celular durante la 
reabsorción electrogénica de glucosa 133,134. La SGK1 es parte de las señales de 
transducción que activa la aldosterona, IGF-1 e insulina y que ejerce efecto sobre 
la actividad del ENaC, así como, en la reabsorción de sal en el riñón127, 135-137. 
Por otro lado, la SGK1 tiene una vida media de 30 minutos 138, dado a que es 
ubiquitinizada 139,140 probablemente por vía de la ligasa de ubiquitina Nedd4-2 
(células precursoras neuronales que expresan desarrollo bajo) indicando que la 
 
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concentración de la enzima cambia constantemente dependiendo de los estímulos 
externos del medio141. 
Como la SGK1 es un potente estimulador del transportador de Na+/glucosa SGLT1 
(Slc5a1) 138, interesantemente variantes genéticas de la SGK1, como la 
combinada presencia de polimorfismos en el intrón 6 (I6CC) y exón 8 (E8CC/CT), 
están asociadas al desarrollo de obesidad y prevalece en familias con historial de 
diabetes tipo 2, así que se ha propuesto que dicha variante podría fomentar la 
absorción intestinal acelerada de glucosa lo que a largo plazo predispone 
importantemente a la enfermedad. Esta variante génica de la SGK1 también está 
asociada con el incremento en la presión sanguínea y obesidad 142. 
La variante génica de SGK1 fomenta el desarrollo de la obesidad por lo menos 
parcialmente a través de la estimulación del cotransportador de Na+/glucosa 
SGLT1, mediante una acelerada absorción de glucosa intestinal 138. Dicha variante 
de SGK1 podría acelerar la absorción de glucosa intestinal a través de la 
estimulación del SGLT1, lo que lleva a una secreción importante de insulina, la 
cual favorece, junto con las grandes cantidades de glucosa absorbida, a la 
formación de depósitos de grasa en los adipocitos de los tejidos periféricos. 
Siguiendo el metabolismo normal para reducir los niveles de glucosa en sangre, la 
acumulación constante de grasa en los adipocitos, por la hiper-absorción de 
glucosa, es lo que da como consecuencia la obesidad 142. 
Además de la regulación de la absorción de glucosa en el organismo, la SGK1 
afecta a una gran variedad de funciones fisiológicas y patofisiológicas, entre ellas, 
la regulación del volumen celular, la supervivencia de la célula y el crecimiento 
tumoral, la proliferación celular,la liberación de aldosterona, liberación de insulina, 
el metabolismo de la glucosa y el transporte intestinal 138. 
 
 
 
 
 
 
 
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PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 
 
Los elementos reguladores de la función de los transportadores de Na+/Mc´s 
(Slc5a8, Slc5a12) no se conocen, sin embargo el análisis de la secuencia de 
aminoácidos de los transportadores hSlc5a8 y zSlc5a12, indica que presentan 
varios sitios potenciales de fosforilación (figura 5), indicando que son proteínas 
cuya función es regulada por señales de transducción. Dado a la posibilidad de 
que son proteínas con una posible implicación en enfermedades como la diabetes 
e hiperlipidemias; se planteó la posibilidad de que la insulina y la SGK1 estén 
implicadas en la regulación de la función de estas proteínas. Como se describió 
anteriormente, la SGK1 forma parte de la vía de señalización de la insulina y se ha 
visto que estimula el transporte de glucosa acoplado a Na+, que interviene en la 
estimulación del transporte electrogénico intestinal de glucosa a través de los 
glucocorticoides y que es estimulada por concentraciones excesivas de glucosa, 
resultado del aumento en la expresión apical del transportador de glucosa GLUT1, 
primer miembro de la familia Slc5 y cuya regulación es a través de la actividad de 
SGK1. Lo anterior sustenta la posibilidad de que la SGK1 tenga un efecto 
regulador sobre otros miembros de la familia, en este caso el Slc5a8 y el Slc5a12. 
 
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1 MDTPRGIGTF VVWDYVVFAG MLVISAAIGI YYAFAGGGQQ TSKDFLMGGR RMTAVPVALS 
61 LTASFMSAVT VLGTPSEVYR FGAIFSIFAF TYFFVVVISA EVFLPVFYKL GITSTYEYLE 
121 LRFNKCVRLC GTVLFIVQTI LYTGIVIYAP ALALNQVTGF DLWGAVVATG VVCTFYCTLG 
181 GLKAVIWTDV FQIGIMVAGF ASVIIQAVVM QGGISTILND AYDGGRLNFW NFNPNPLQRH 
241 TFWTIIIGGT FTWTSIYGVN QSQVQRYISC KSRFQAKLSL YINLVGLWAI LTCSVFCGLA 
301 LYSRYHDCDP WTAKKVSAPD QLMPYLVLDI LQDYPGLPGL FVACAYSGTL STVSSSINAL 
361 AAVTVEDLIK PYFRSLSERS LSWISQGMSV VYGALCIGMA ALASLMGALL QAALSVFGMV 
421 GGPLMGLFAL GILVPFANSI GALVGLMAGF AISLWVGIGA QIYPPLPERT LPLHLDIQGC 
481 NSTYNETNLI TTTEMPFTTS VFQIYNVQRT PLMDNWYSLS YLYFSTVGTL VTLLVGILVS 
541 LSTGGRKQNL DPRYILTKED FLSNFDIFKK KKHVLSYKSH PVEDGGTDNP AFNHIELNSD 
601 QSGKSNGTRL 
hSMCTe / Slc5a8 (Homo sapiens)
T 41, 543*, 557*, 
S 114, 269, 279*, 375*, 377*, 542*, 576, 602
N Glucosilación 485
PKA
PKC
Intracelular 
 
Figura 5. Secuencia de aminoácidos de los transportadores Slc5a8 y Slc5a12 
con sitios potenciales de fosforilación 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
• 
• 
• 
• 
o 
• 
• 
• 
• 
• 
• • 
• • 
• • 
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• 
• • 
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• • 
• • 
• 
• 
• •• 
• 
zSMCTn/Slc5a12 (Danio rerio) 
• • 
• 
• 
1 MdwRFQAG DYWFACLFV VSSGICNFFA lRERNRAPSR' EFL~~ CGPVALS LTA 
61 Sl'MSA~G APAIJII'lRf"GA. S YVn"GVAYT tvVlTTAEI..f" LE'VnRSGIT ST'!EYLELRr 
121 CRLVRVAA' L IYIIO' ILYT GIlVVYAPALA LNJVJ'GIDL,W GSIFA~I'Vt: f lYeTl.GGl.K 
al ~DAFO" V\MWGFL 1V u octSRAOO IEN\IWs?SRP GffiLQVFDID VSPlRRB" fW 
241. ;~f'1W LGIxgyNO:T IQK;IS CRrE CHAlU'UI.LYLN LLCLWH U"e AVVSCLUfiS 
301 YYSOCOPWSS GUSA.PDQ LM PXFVHEILGA. FPGL.PGLFVA CAFSGT Ll'v AASINALA'-' 
361 M'lE.DFVSQCf' PDL~ ISR"ALCV'AFG VPC17MAVAA SYM03IYQAA LSlfG.CGGP 
421 VLGLF! LGIL FPP1NI.RGAV CCL:lVGI ! LS f"'"NG4IGAErY PAPs€?nBA.l. ELNT~T 
481 AAAFEPTSA' VTQL' SDRNW 1J¡J)SW'lSMSY Ln'SAVGFIG -PvAAGLLITL L~EMDPKll 
,:) 4.1 KPGMf~ VM:FCTEKFT EADLGEGQ2;I VWroKAWEK H~lR4 DEKFR~COO 
601 QOEN:';NTNAG POHNETSIVQ mn. 
-PKA 
epKC 
Intrace lular 
T 349*, 359*, 587* 
S 39*, 50*, 243™, 111*, 348*, 374*, 379, 547*, 597 
N Glucosilación 465, 478 
 
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HIPÓTESIS 
 La insulina y SGK1 regulan la actividad del hSMCT electrogénico Slc5a8. 
 
OBJETIVOS 
 Identificar los transportadores Slc5a8 y Slc5a12 en el tejido pancreático y 
renal de mamífero. 
 Caracterizar los mecanismos de regulación de la insulina sobre la función 
de los transportadores Slc5a8 y Slc5a12 usando la técnica de expresión 
funcional en ovocitos de Xenopus laevis con la captación de 22Na+ y la 
técnica de “voltage clamp” de célula completa con dos electrodos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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METODOLOGÍA 
EXTRACCIÓN DE RNA TOTAL DE TEJIDOS DE RATA 
Se obtuvieron tejidos de ratas macho de la cepa Wistar con un peso de 200-250 g 
de páncreas, riñones, colon e hígado, los cuales se homogenizaron en una 
solución buffer de guanidina (tiocianato de guanidinia 4 M; citrato de sodio 25 mM; 
2-mercaptoetanol 0.1 M y N-laurilsarcosina al 0.5% pH 7.0) con un Polytron 
(PT2000; Kinematica, Lucerna, Suiza) a baja velocidad. El homogenado se 
centrifugó a 12000 x g durante 15 min a 18 °C. El sobrenadante resultante se 
transfirió sobre una solución de CsCl (CsCl 5.7 M, acetato sódico 25 mM, pH 5.2). 
Se formó un gradiente de CsCl por centrifugación a 130,000 x g durante 18 horas 
a 18 °C para obtener el RNA total. El RNA se precipitó con etanol al 100% y 
acetato de sodio 3 M a pH 5.2; se lavó dos veces en 75% de etanol y se disolvió 
en formamida. El RNA se cuantificó por densidad óptica a 260 nm y se almacenó a 
-80 °C hasta su uso. El RNA total de islotes β-pancreáticos se extrajo mediante el 
método de aislamiento TRIZOL según el protocolo del fabricante (Invitrogen). 
ANÁLISIS DE RT-PCR 
Se prepararon 2.5 g de RNA total de páncreas, riñón o de islotes β-pancreáticos 
utilizando un cebador oligo (dT) y MMLV transcriptasa inversa (Invitrogen). La 
amplificación por PCR se realizó con Taq polimerasa (Invitrogen) en el 
termociclador Gene Amp PCR System 9600 (Perkin Elmer), utilizando las 
siguientes condiciones de amplificación de PCR: desnaturalización de 1 min a 95 
°C, alineamiento durante 1 min a 55 °C, y la polimerización de 90 min a 72 °C 
durante 35 ciclos, el ciclo de la polimerización inicial y final fueron de 1 min y 7 
minutos a 72 °C, respectivamente. Cada reacción de PCR se realizó en un 
volumen total de 25 l que contiene 2 l de DNAc, 800 nM de cada cebador, 1.5 
mM de MgCl2, dNTPs 400 nM y 0.5 l de la polimerasa Taq y su buffer 
(Invitrogen). El producto resultante se separó por electroforesis en un gel de 
agarosa-Tris-acetato-EDTA al 1% que contiene bromuro de etidio y se visualizó en 
 
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un gel de acrilamida al 5% y bajo luz UV. Después se realizó, la secuenciación 
manual del producto para establecer su identidad molecular. 
Los oligonucleótidos fueron diseñados a partir de secuencias específicas para la 
región carboxilo terminal de los transportadores Slc5a12 y Slc5a8. Las regiones 
amplificadas carecen de identidad entre ambos transportadores. 
El par de oligonucleótidos empleados para la detección de Slc5a12 fueron: 
Sentido 5' ATTACCTTGACAGTGGCAGTG 3' 
Antisentido 5' CTTCCCAAAGAACATCCTGA 3' 
Para Slc5a8 los primers fueron: 
Sentido 5' CTTCTGGGCTTGTTTTCTTTG 3' 
Antisentido 5' ATCGGGGGTCTAAGTTCTGTT 3' 
 El producto amplificado corresponde a los nucleótidos 1672-2062 de rSlc5a8 (390 
pb) y 1992-2313 para rSlc5a12 (321 pb). 
 
ANÁLISIS DE WESTERN BLOT 
Los proteínas transportadoras de sodio/monocarboxilatos presentes en los 
diferentes tejidos se identificaron empleando anticuerpos de ratón específicos para 
cada SMCT diseñados en el laboratorio del Dr. Mount. Los péptidos antígenos 
específicos que identifica cada anticuerpo de SMCT son: 
Anticuerpos mSMCT1/mSlc5a8: COOH-CLSNFDVFKKRNHVLNYKLH-NH3+ 
 Anticuerpos mSMCT2/mSlc5a12: COOH -KQDTLAQIPGYNPKEKSYC- NH3+ 
Las proteínas de los diferentes tejidos se extrajeron con buffer de lisis (PBS 1X, 
NP-40 al 1%, desoxicolato de sodio al 0.5%, SDS al 0.1%, azida de sodio al 
0.006%) con inhibidores de proteasas (inhibidor de proteasa completo cocktail 
comprimidos; Roche) y se cuantificaron con la técnica de Lowry (Ensayo DCTM 
proteínas Bio-Rad). Se separaron 100 g de cada proteína por cada carril, en 
geles de electroforesisSDS-poliacrilamida al 7.5% utilizando buffer de muestra 
Laemmli que contiene 5% de β-mercaptoetanol, las proteínas separadas se 
transfirieron a una membrana de difluoruro de polivinilideno (PVDF). El Inmunoblot 
se realizó empleando anticuerpos anti-SMCT1 o anticuerpo SMCT2 (1:500). Las 
 
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membranas se expusieron a anticuerpo durante una noche a 4 °C, se lavaron y se 
incubaron durante 60 min a temperatura ambiente con fosfatasa alcalina 
conjugada de anticuerpo secundario (anti-conejo) (Bio-Rad) diluido 1:5000 con 
buffer de bloqueo, lavándose nuevamente. Las bandas se detectaron mediante 
sistema ECL. 
EXTRACCIÓN DE DNA PLASMÍDICO 
Se transformaron células ultracompetentes de Escherichia coli XL-10 Gold 
(Stratagene) mediante choque térmico con las clonas pGEM-HE-zSlc5a12, PT7-
T3/SLC5A8, SGK1-pGH19 SGK1-K127M-pGH19 y SGK1-S422D-pGH19 
electrogénico. Posteriormente, se extrajo el DNA de cada clona por medio de un 
kit de minipreps (Qiagen). La calidad del DNA se verificó por medio de un gel de 
agarosa al 1%. 
 
SÍNTESIS IN VITRO DE cRNA zSMCT ELECTRONEUTRO Y DEL hSMCT 
ELECTROGÉNICO 
Para la síntesis in vitro de cRNA de los transportadores zSMCT electroneutro y del 
hSMCT electrogénico, el cDNA del SLC5a8 insertado al vector pT7Ts fue 
linearizado con Eco RI con T7 Message mMachine kit, el cDNA de zSlc5a12 
insertado en el vector pGEM-HE, fue linearizado con Nhe I y la SGK1-pGH19 
SGK1-K127M-pGH19 y SGK1-S422D-pGH19 fueron linearizadas con Not I. La 
digestión se corroboró por medio de un gel de agarosa; el cRNA se sintetizó in 
vitro utilizando el estuche de reactivos T7 mMessage mMachine de Ambion. 
La calidad del RNAc se valoró mediante electroforesis en gel de 
agarosa/formaldehído al 1%. La concentración de RNAc se midió por 
espectrofotometría a 260 nm (Beckman). Para obtener una concentración de 0.5 
ng/nl se llevaron a cabo las diluciones de las clonas utilizando H2O grado biología 
molecular. 
 
 
 
 
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EXTRACCIÓN DE OVOCITOS DE Xenopus laevis Y MICROINYECCIÓN DEL 
cRNA 
Los ovocitos se obtuvieron quirúrgicamente de las ranas adultas Xenopus laevis 
(NASCO) anestesiadas con tricaína al 0.17%, las células se incubaron en ND96 
(NaCl 96 mM, KCl 2 mM, MgCl2 1 mM, CaCl2 1.8 mM, Hepes-Tris 5 mM, pH= 7.4) 
en presencia de colagenasa B (2 mg/ml) durante una hora. Después de cuatro 
lavados con ND96, los ovocitos se desfolicularon manualmente y se incubaron a 
18 °C en ND96 con 5 mg/100 ml de gentamicina durante la noche. Al día 
siguiente, los ovocitos en las fases V a VI fueron inyectados con 50 nl de agua o 
20 ng de cRNA por ovocito (Figura 8). Los ovocitos fueron incubados durante 2 ó 3 
días en ND96. A las células se les cambió de medio cada 24 horas. 
ENSAYOS DE EXPRESIÓN FUNCIONAL 
CAPTACIÓN DE 22Na+ 
La función de hSlc5a8 se evaluó midiendo la captación de 22Na+ en grupos de 10-
12 ovocitos, 3 días después de ser inyectados con agua o cRNA. La captación de 
22Na+ se midió con el siguiente protocolo: Se incubaron las células durante 30 min 
en ND96 con ouabaína 1 mM, amilorida 100 M, bumetanida 100 M al medio, en 
el caso de la curva de insulina se adicionó una concentración de 0-10 UI/ml de la 
hormona al medio durante este periodo. Después las células son incubadas 
durante 60 minutos en ND96 con 1.0 Ci /ml de 22Na+ en forma de NaCl (Perkin 
Elmer Life Sciences) a 32°C en presencia de propionato o KIC y los mismos 
inhibidores que se utilizaron del período de incubación anterior. Al final del 
período de captación de 22Na+, los ovocitos se lavaron cinco veces en ND96 frío 
para eliminar 22Na+ extracelular. Los ovocitos se colocaron individualmente en 
tubos de centelleo para romperlos con 250 l de NaOH al 1%. La actividad del 
isótopo captado por la célula se determinó con un contador de centelleo para 
radiaciones . Los ovocitos inyectados con el RNA fueron comparados con los 
ovocitos controles inyectados con agua sometidos a condiciones idénticas 
provenientes de la misma rana de Xenopus laevis. 
 
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MÉTODO DE VOLTAGE CLAMP DE CÉLULA COMPLETA CON DOS 
ELECTRODOS 
La corriente eléctrica generada por los ovocitos inyectados con el cRNA de 
SLC5a8 fue valorada con el equipo para electrofisiología OC-725C Ocyte-Clamp 
(Warner Instrument, Hamden, CT), la cual fue filtrada de 2-5 kHz con el equipo 
LPF-8 Low-pass Bessel Filter (Warner Instrument, Hamden, CT) para ser 
digitalizada a 10 kH la cual fue medida y analizada con el programa PatchMaster 
(HEKA, Germany). 
Para medir la corriente de los ovocitos se fijó el potencial de membrana a -50 mV 
(potencial de reposo, Vm), monitoreando la corriente y capturando los registros a 1 
Hz. Para medir la curva corriente-voltaje (I/V) se realizaron pulsos de corriente de 
400 ms variando el potencial de membrana de -150 mV a +50 mV con un 
incremento de 20 mV en cada pulso. La medición de las corrientes se registró en 
presencia y ausencia del substrato a valorar. La corriente generada 
específicamente por la presencia del substrato se calculó con la diferencia entre 
las corrientes medidas en ausencia y en presencia del mismo. Las corrientes 
registradas en los diferentes pulsos (mV) fueron representadas en curvas I/V. 
Todos los experimentos se llevaron a cabo a temperatura ambiente exponiendo a 
la célula al substrato durante 1 minuto. 
 
ANÁLISIS DE LOS DATOS 
Todos los resultados presentados se basan en un mínimo de tres experimentos 
diferentes, con al menos 10-12 ovocitos por grupo en cada experimento de 
captación de 22Na+. Los resultados se presentan como valores promedio de 
captación dentro de los grupos ± error estándar salvo indicación contraria. El 
software Prism 5,0 se utilizó para el ajuste de la curva de insulina. Las diferencias 
significativas entre los grupos se realizaron mediante un análisis de varianza de 
una vía (ANOVA) con un nivel de significancia de p<0.05. 
 
 
 
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RESULTADOS 
Identificación de transcritos de los SMCT’s en páncreas y riñón 
A partir de un análisis de identidad de secuencias conocido como BLAST (The 
Basic Local Alignment Search Tool; http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi) usando 
las secuencias del cDNA de los Slc5a8 y del Slc5a12 de ratón se identificaron sus 
homólogos de rata, de dicho análisis se obtuvieron dos secuencias: XM_576209.2 
para Slc5a8 y XM_001080126.1 para Slc5a12. 
Las secuencias localizadas del Slc5a8 y del Slc5a12 de rata (rSMCT) presentaron 
~93% y ~85% de identidad con sus respectivos homólogos de ratón y humano; la 
identidad entre ambos rSMCT´s (Slc5a8/slc5a12) es de ~40%. 
Las secuencias de los rSMCT´s fueron empleadas para el diseño del 
oligonucleótidos específicos para cada uno de los SMCT´s, con la finalidad de 
identificar la presencia de los transcritos rSMCT en el riñón, páncreas e islotes 
pancreáticos con la técnica de RT-PCR. Para el diseño de los oligonucleótidos 
específicos se empleó el programa DNASTAR buscando regiones de poca 
similitud entre la secuencia de los cDNA de los rSMCT´s siendo estas: una zona 
de 396 pares de bases (1672-2063) para el Slc5a8 y para el Slc5a12 una zona de 
322 pares de bases (1992-2313), ambas regiones codifican parte de la región 
carboxiterminal de cada uno de los transportadores. 
Con los oligonucleótidos específicos para rSlc5a12 y rSlc5a8 y RNA total aislado 
de diferentes tejidos se realizaron las reacciones de RT-PCR. La figura 6A 
muestra los productos de la RT-PCR separados en un gel de agarosa al 1% y en 
un gel de acrilamida (figura 6B) tanto de riñón como páncreas, en dichas figuras 
se observan bandas de ~396 pares de bases (Slc5a8) y ~322 pares de bases 
(Slc5a12), no así en las muestras señaladas como controles negativos, a las 
cuales en la reacción de RT (transcripción reversa) se les adicionó agua o RNA 
total depáncreas, éste último fue para verificar la ausencia de DNA genómico en 
el RNA total. 
http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi
 
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Figura 6. Los genes SLC5A8 y SLC5A9 se expresan en páncreas y riñón de rata. 
Fotografías de los productos RT-PCR en (A) un gel de agarosa al 1% y (B) gel de 
acrilamida al 5%, los cuales fueron teñidos con bromuro de etidio y visualizados 
con luz UV. El RNA total se aisló de riñón y páncreas de rata. La síntesis del cDNA 
se realizó utilizando oligo-dT. Los productos de PCR del cDNA de diferentes 
tejidos obtenidos de la reacción de transcriptasa reversa (RT+) fueron 
amplificados con cebadores específicos para rSlc5a8 (producto de 396 pb) o 
rSlc5a12 (322 pb), como controles negativos (RT-) se sustituyó el producto de RT 
por agua, o RNA total de páncreas. Las flechas señalan el número de bases 
correspondiente a las bandas del marcador de peso molecular. 
 Los cDNA amplificados de páncreas y riñón por RT-PCR fueron limpiados con 
columnas de purificación para productos de PCR de la marca de QIAGEN para su 
posterior secuenciación automatizada en un secuenciador Perkin Elmer/Applied 
Biosystems Modelo 3730 de la unidad de Síntesis y Secuenciación de ADN del 
 
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Instituto de Biotecnología, UNAM. Las secuencias obtenidas fueron comparadas 
con las secuencias de SMCT de rata con el programa DNASTAR, resultando que 
la banda de 396 pb coincide con la región carboxiterminal de rSlc5a8, y la banda 
de 322 pb coincide con la región carboxiterminal del rSlc5a12. Esto demuestra 
claramente que ambos transcritos de los SMCT´s (Slc5a8/Slc5a12) están 
presentes en páncreas y riñón de rata. 
 
Identificación de proteínas de los SMCT´s en diferentes tejidos 
Se extrajeron proteínas de diferentes tejidos de rata entre ellos riñón y páncreas 
para la identificación de ambos SMCT´s por medio del análisis de Western Blot 
con anticuerpos específicos contra los transportadores Slc5a8 y Slc5a12. Se 
identificó una banda de aproximadamente 75 kDa (Figura 7) en la fracción de 
proteínas de páncreas, este peso corresponde al previamente reportado para el 
hSMCT´s por el grupo de la Dra. Carrasco143 y que corresponde al peso del 
hSlc5a8 N-glicosilado (Asn480 y 485), el peso teórico de las proteínas no 
glicosiladas es de 60 KDa, igual que ellos en el Western Blot aparecen bandas de 
tamaños ~54 KDa, las cuales pueden ser de los transportadores inmaduros no 
glicosilados 143. Este estudio demuestra que ambos transportadores están 
presentes en dichos tejidos. 
 
 
 
 
 
 
 
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Figura 7. Los transportadores Slc5a8 y Slc5a12 están presentes en tejido 
pancreático y renal de rata. Fotografía de las placas de RX obtenidas de análisis 
de Western Blot realizado con extractos de proteínas de páncreas y riñón (100μg, 
8% de SDS-PAGE) con anticuerpos específicos para Slc5a8 (A) y para Slc5a12 (B) 
revelados con sistema ECL, con una exposición de 2 min. Los marcadores de 
peso molecular (kDa) utilizados se indican mediante líneas en el lado izquierdo de 
la figura, indicado con una flecha la banda que corresponde a las proteínas SMCT. 
 
 
Determinación del efecto de Insulina y SGK1 sobre la función de los 
transportadores hSlc5a8 y zSlc5a12 
 
Con el objeto de caracterizar los mecanismos de regulación de la insulina sobre la 
función de los transportadores hSlc5a8, zSlc5a12 y de la quinasa SGK1 de 
humano, se realizaron experimentos de captación de 22Na+ en ovocitos de 
Xenopus laevis inyectados con cRNA sintetizado in vitro de ambas clonas. 
En la gráfica de barras de la figura 8 se representa el promedio de 4 experimentos 
de expresión funcional en ovocitos extraídos de diferentes ranas en el cual se 
observa el efecto de la insulina humana sobre la captación de 22Na+ 
(nmol/ovocito/h) en los ovocitos inyectados con el cRNA de hSlc5a8 así como en 
ovocitos coinyectados con cRNA del transportador/ cRNA de la quinasa SGK1. 
 
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Figura 8. La insulina y la hSGK1 reducen la actividad del hSlc5a8. Representación 
del promedio de la captación de 22Na+ en presencia de KIC 2 mM y en presencia o 
ausencia de insulina 40 U en diferentes inyecciones de cRNA del hSlc5a8 y de la 
quinasa SGK1 (pmol/ovocito/h). En el eje de las Y se observa la captación de 22Na+ 
en nmol/ovocito/hora y en el eje de las X cada columna representa el promedio de 
la captación de 22Na+ ± ES de por lo menos 40 ovocitos en presencia o ausencia de 
KIC 2 mM, en ausencia o presencia de insulina 40 U o coinyectado con el cRNA de 
SGK1. 
 
 
Los grupos de ovocitos inyectados con cRNA del hSlc5a8 expuestos a insulina 
humana 40 U/ml (Humulin 70/30 Eli Lilly) presentaron una clara disminución en la 
entrada de 22Na+ dependiente de KIC (29%). La reducción de la captación de 22Na+ 
en los ovocitos coinyectados con ambos RNAs (Slc5a8/SGK1) y además 
expuestos a insulina presentaron una disminución del 35% de la captación de 
22Na+ dependiente de KIC, similar a la observada en los ovocitos coinyectados con 
cRNA de Slc5a8/SGK1 sin exposición a insulina, indicando que no hay un efecto 
sinérgico con la presencia de insulina y SGK1 sobre la función de SLC5A8. 
 
 
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Para determinar si el efecto negativo de SGK1 sobre la función del transportador 
dependía de la función quinasa de SGK1 se coinyectó el RNAm del SMCTe con 
dos mutantes diferentes que alteran la función de SGK1, una mutante dominante 
positiva (la SGK S422D) que simulaba la fosforilación de la serina de la posición 
422 al ser reemplazada por un aspartato y otra mutante dominante negativa 
(SGK1 K127M) que afecta la actividad catalítica de la enzima al reemplazar la 
lisina de la posición 127 por una metionina lo que bloquea por completo la 
actividad quinasa de SGK1. 
En la figura 9 se observa que en los ovocitos coinyectados con Slc5a8 y la 
quinasa constitutivamente activa SGK S422D mantienen la reducción de la 
entrada de 22Na+ dependiente de KIC (nmol/ovocito/h: 7.57 ± 0.26; n = 60 ovocitos; 
*p< 0.05), la cual es significativamente mayor a la presentada en el grupo 
inyectado únicamente con hSlc5a8 (12.060.26 nmol/ovocitos/h, n= 130 ovocitos) 
y con los ovocitos coinyectados con hSlc5a8/ SGK1 silvestre (nmol /ovocito/h: 9.14 
± 0,38; n = 60 ovocitos; *p< 0.05). El efecto inhibitorio de la SGK1 no se observa 
en los ovocitos coinyectados con la mutante inactiva SGK1 K127M/hSlc5a8 
(11.290.42 nmol/ovocitos/h, n= 60 ovocitos). Lo anterior indica que la reducción 
de la captación de 22Na+ dependiente de la presencia de KIC está directamente 
relacionada con la función quinasa de la SGK1. 
 
 
 
 
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Figura 9. La SGK1 S422D reduce significativamente la función del Slc5a8, este 
efecto inhibitorio no se observa con SGK1 K127M. El efecto de la SGK1 sobre la 
función del SLC5A8 es dependiente de sus propiedades catalíticas. Cada barra 
representa el promedio de la captación de 22Na+ ± ES de ~ 60 ovocitos, de 5 
experimentos de ovocitos obtenidos de diferentes ranas de Xenopus laevis en 
presencia de KIC 2 mM en distintas inyecciones de cRNA del hSMCTe, de la quinasa 
SGK1 y/o dos mutantes de la SGK1, una constitutivamente activa (S422D) y otra 
constitutivamente inactiva (K127M). 
 
El mismo efecto reductor llevado a cabo por la SGK1 sobre la captación de 22Na+ 
dependiente de KIC fue demostrado en los ovocitos coinyectados con el zSlc5a12 
(nmol/ovocito/h: 7.25 ± 0.32 vs 4.67± 0.28 ; n= 12 ovocitos; *p < 0.05). Se puede 
ver en la figura 10 un ligero incremento en la reducción de la captación de 22Na+ 
dependiente de KIC en los ovocitos coinyectados con la quinasa constitutivamente 
activa SGK1 S422D y el zSlc5a12 (nmol/ovocito/h: 3.97±0.14; n= 12 ovocitos; *p < 
0.05) con respecto a los coinyectados con la SGK1 silvestre/Slc5a12.