Neben den Glukosetransportern der Familie SLC2 existiert noch eine Reihe von Na⁺/Glukose-Kotransportern. Sie werden von Genen der Familie SLC5 (Solute Carrier Familie 5) codiert. Diesen Transportertypen nennt man SGLT (sodium/glucose cotransporter oder sodium-dependent glucose transporter).

Im Gegensatz zu GLUTs spielen SGLTs eine untergeordnete Rolle für die Aufnahme von Glukose in Körperzellen. SGLTs sind hingegen hauptsächlich für die Aufnahme von Nahrungsglukose im Darm verantwortlich. Ein weiterer Unterschied ist ihre Arbeitsweise: Es handelt sich hierbei um Symporter mit mindestens zwei Substraten, Na⁺ und Monosaccharide. Der Glukosetransport erfolgt dabei sekundär aktiv zum Natriumtransport.

SGLTs wird außerdem ein Einfluss auf den Transport von Wasser zugeschrieben.

Der Genfamilie SLC5 werden auf struktureller Basis 12 Gene zugeordnet. Fünf davon sind SGLTs, zwei sind Na⁺/Myo-Inositol-Kotransporter (SMIT, bekannt aus der SLC2-Familie). Die anderen SLC5-Proteine sind Transporter mit breiter Affinität für diverse Fettsäuren, Laktat, Vitamine und diverse gelöste Gase.

SGLTs funktionieren im Gegensatz zu GLUTs unabhängig von der Glukosekonzentration. Sie können Glukose sogar gegen ein Konzentrationsgefälle bewegen. SGLTs bedienen sich dabei eines Na⁺-gekoppelten Transportsystems: Sie binden Na⁺, welches passiv entlang seines elektrochemischen Gradienten diffundiert. An diesen Na⁺-Transport wird Glukose (oder ein anderes Monosaccharid) gekoppelt.

Diese Kopplung bedeutet, dass die Natriumionen das am SGLT angelagerte Monosaccharid durch den Transporter "mitnehmen". Es wird also die potentielle Energie des Na⁺-Konzentrationsgradienten genutzt, um beide Substrate zu transportieren. Die nötigen Natriumkonzentrationen auf beiden Seiten der Membran werden durch einen separaten Mechanismus hergestellt.

Aus diesem Modell geht hervor, dass SGLTs keine chemische Energie (ATP) verbrauchen. Obwohl sie demnach ebenfalls wie GLUTs passiv funktionieren, sind sie von der Anwesenheit eines Na⁺-Konzentrationsgefälles abhängig. Dieses Gefälle wird durch eine zusätzliche Ionenpumpe (wie die Na⁺/K⁺-ATPase) kontinuierlich hergestellt. Derartige Ionenpumpen verbrauchen Energie (in Form von ATP) und funktionieren somit primär aktiv. SGLTs, die mit einer Ionenpumpe zusammenarbeiten, werden als sekundär aktiv bezeichnet.

SGLT-1 benötigt 2 Natriumionen, um ein Molekül Glukose umzusetzen. SGLT-2 arbeitet hingegen im Verhältnis 1:1. Dadurch ist SGLT-1 in der Lage, Glukose steiler "bergauf" (gegen den Konzentrationsgradienten) zu transportieren, da ihm die potentielle Energie von zwei Na⁺ (statt nur einem Na⁺) zur verfügung steht. Aus diesem Grund ist SGLT-1 räumlich meist hinter SGLT-2 angeordnet. SGLT-1 kann dadurch die Glukose aufnehmen, für deren Transport SGLT-2 nicht genug Energie aufwenden konnte.

SGLTs werden vorrangig in den Zellen des Dünndarms und der Niere exprimiert. Im Dünndarm sind sie für die Aufnahme von Nahrungsglukose in die Blutbahn verantwortlich. In der Niere sorgen sie für die Rückresorbtion von Glukose aus dem Primärharn.

Die Niere filtert das Blut und stellt daraus den sogenannten Primärharn her, der für die Ausscheidung aus dem Körper vorgesehen ist. Der Primärharn enthält jedoch zunächst auch Stoffe, die für den Körper wertvoll sind, beispielsweise Glukose und Aminosäuren, möglicherweise auch Creatin.3) Die Niere entzieht dem Primärharn anschließend diese Stoffe und gibt sie in den Blutkreislauf zur Wiederverwertung zurück. Erst der nicht weiter verwertbare Rest, der Endharn, wird ausgeschieden. SGLTs nehmen Glukose und Natrium aus dem Primärharn auf und sind somit ein Teil der Rückresorbtionsmechanismen der Niere.

SGLT-1 wirkt auch als sekundär aktiver Wassertransporter und als passiver Wasserkanal.5)6) In Abwesenheit eines hydrostatischen oder osmotischen Gradienten transportiert SGLT-1 H₂O in einem festen Kopplungskoeffizienten von ca. 220H₂O pro Glukosemolekül.7)8) Darüber hinaus fördert der SGLT-bedingte Na⁺-Transport einen osmotischen Wassertransport, indem er den osmotischen Druck im Interzellulärraum erhöht.9) Der Na⁺-gekoppelte Wassertransport im menschlichen Darm macht Schätzungen zufolge ca. 5l pro Tag aus,10) also 50% der gesamten Wasseraufnahme des Dünndarms.

SGLT-1 ist auch in Muskelgewebe anwesend. Seine Bedeutung für das Muskelvolumen wurde allerdings noch nicht zum Gegestand der Forschung gemacht.

• Glukosetransporter (GLUTs)
• Transmembrantransport
• Glukose
• Insulin

• [Extern] Max-Planck-Gesellschaft: Nach 30 Jahren weitgehend aufgeklärt: Die molekularen Grundlagen des Zuckertransportes in Darm und Niere