Un ejemplo de cómo las células utilizan la energía contenida en los gradientes electroquímicos se demuestra mediante el transporte de glucosa a las células. El ion vital para este proceso es el sodio (Na⁺), que suele estar presente en concentraciones más altas extracelularmente que en el citosol. Tal diferencia de concentración se debe, en parte, a la acción de una enzima "bomba" incrustada en la membrana celular que expulsa activamente Na⁺ de una célula. Es importante destacar que, dado que esta bomba contribuye a la alta concentración de Na⁺ cargado positivamente fuera de una célula, también ayuda a que este entorno sea "más positivo" que la región intracelular. Como resultado, tanto los gradientes químicos como los eléctricos de Na⁺ apuntan hacia el interior de una celda, y el gradiente electroquímico se dirige de manera similar hacia adentro.

Transportadores ligados al sodio-glucosa

Los transportadores ligados a sodio-glucosa (SGLT) aprovechan la energía almacenada en este gradiente electroquímico. Estas proteínas, ubicadas principalmente en las membranas de las células intestinales o renales, ayudan en la absorción de glucosa desde la luz de estos órganos al torrente sanguíneo. Para funcionar, tanto una molécula de glucosa extracelular como dos Na⁺ deben unirse al SGLT. A medida que el Na⁺ migra a una célula a través del transportador, viaja con su gradiente electroquímico, expulsando la energía que la proteína utiliza para mover la glucosa dentro de una célula, en contra de su gradiente químico, ya que este azúcar tiende a estar en una concentración más alta dentro de una célula. Como resultado, la glucosa viaja cuesta arriba contra su gradiente de concentración simultáneamente con el Na⁺ que viaja por su gradiente electroquímico. Este es un ejemplo de transporte activo secundario, llamado así porque la fuente de energía utilizada es de naturaleza electroquímica, en lugar de la forma primaria de ATP.

Terapias dirigidas a los SGLT

Dado el papel de la glucosa en ciertas enfermedades, los científicos han comenzado a buscar formas de interferir con el transporte de glucosa a las células. Por ejemplo, la diabetes se caracteriza por un exceso de glucosa en el torrente sanguíneo, lo que puede provocar daños en los nervios y otras complicaciones. Como resultado, algunos investigadores están evaluando cómo difiere la expresión de SGLT entre diabéticos y no diabéticos, y si la inhibición de diferentes SGLT puede ayudar a tratar la enfermedad. Por otra parte, dado que se ha demostrado que las células cancerosas requieren más glucosa en comparación con sus contrapartes normales, otros investigadores están examinando si los transportadores de glucosa pueden ser un nuevo objetivo de las terapias contra el cáncer.