Cotransportmechanismen

Cotransportmechanismen, auch Kotransport genannt, sind Transportprozesse über Zellmembranen, bei denen Substrate nicht direkt durch ATP verbraucht werden, sondern mithilfe eines bestehenden elektrochemischen Gradienten verschoben werden. In der Regel wird der Gradient durch primär aktive Transporte wie die Na+/K+-ATPase aufgebaut, die Natrium- und Kaliumgradienten erzeugt.

Man unterscheidet Symport (Kotransport in dieselbe Richtung) von Antiport (Kotransport in entgegengesetzte Richtung). Bei beiden Mechanismen dient der Gradient als Energiequelle; der Transport erfolgt deshalb indirekt aktiv.

Beispiele: Symporter sind der Na+-Glukose-Transporter SGLT1/2 im Dünndarm und im proximalen Tubulus der Niere, der Glukose, Aminosäuren und andere Substrate gemeinsam mit Na+ in die Zelle transportiert. Antiporter umfassen den Na+/Ca2+-Austauscher NCX, den Na+/H+-Austauscher NHE und den Cl-/HCO3--Austauscher, die Ionen oder Substrate gegeneinander verschieben.

Bedeutung: Cotransportmechanismen ermöglichen die Aufnahme von Nährstoffen, die Rückresorption von Glukose und Aminosäuren in der Niere sowie die Wiederaufnahme von Neurotransmittern in Nervenzellen. Sie spielen eine zentrale Rolle bei der Regulation des zellulären Ionenhaushalts und der Erhaltung des osmotischen Gleichgewichts. Pharmakologisch sind sie Zielstrukturen, beispielsweise SGLT2-Hemmer zur Behandlung von Typ-2-Diabetes.