troponín

troponín je komplex troch globulárnych proteínových podjednotiek. Ako súčasť sťahujúceho aparátu svalu troponín reguluje svalovú kontrakciu. Je obzvlášť dôležitý pri diagnostike infarktov.

Čo je troponín?

Ako súčasť aktínového vlákna je troponín súčasťou kontraktilnej jednotky kostrových a srdcových svalov. Je to komplex globulárnych proteínov, ktoré spolu s F-aktínom a tropomyozínom tvoria aktínové vlákno.

Aktínové vlákno, v interakcii s myozínovými vláknami, umožňuje svalu sťahovať. Vďaka svojej schopnosti začať alebo zastaviť kontrakciu svalov je troponín okrem tropomyozínu známy ako regulačný proteín svalov. Proteínový komplex troponín pozostáva z troch podjednotiek, inhibičného troponínu I, troponínu T, ktorý je zodpovedný za viazanie tropomyozínu, a troponínu C. viažuciho vápnik.

Srdcový troponín hrá dôležitú úlohu pri urgentnej diagnostike infarktov. Ak sú srdcové svaly poškodené, podjednotka troponínu I sa uvoľní a pomocou laboratórnej diagnostiky sa dá zistiť v krvi. Výsledkom je klasická progresia, ktorá umožňuje jej rozlíšenie od iných svalových porúch.

Anatómia a štruktúra

Troponín je súčasťou aktínových filamentov, ktoré vďaka svojej interakcii s myozínovými filamentmi umožňujú svalu sťahovať sa. Obe vlákna tvoria najmenšiu kontraktilnú jednotku svalu, sarkoméru. Troponín je komplex globulárnych proteínov, ktorý pozostáva z troch podjednotiek.

Rozlišuje sa medzi inhibičným troponínom (TnI), tropomyozín viažucim troponínom (TnT) a vápnik viažucim troponínom (TnC). Tri troponínové peptidy pravidelne sledujú sedem molekúl F-aktínu vo vlákne. Ako komplex ležia takmer vo vodorovnom smere v aktínovom vlákne. Troponín T viaže tropomyozín na jednej strane, ktorý je viazaný na F-aktín a na druhej strane na troponín I.Troponín I má silnú afinitu k F-aktínu, takže je naň viazaný v nezmluvnom stave. Troponín C sa tiež viaže na troponín I a je vystavený zvonku.

Troponín C je najmenší z podjednotiek a má doménu viažucu vápnik. V závislosti od svalov existujú tri izoformy troponínu I a troponínu T. Srdcový troponín (cTn) sa nachádza v srdcových svaloch a v kostrových svaloch existujú dva rôzne troponíny (rýchlo a pomaly) pre rýchle a pomalé vlákna kostrového svalstva.

Funkcia a úlohy

Ako súčasť kontraktilného aparátu hrá troponín dôležitú úlohu pri regulácii kontrakcie svalov. V nenavzanom stave poloha vlákien tropomyozínu zabraňuje väzbe aktínového vlákna k myozínovej hlave. Väzbové miesto pre myozín vystavené je iba vtedy, keď sa tropomyosín vtiahne ďalej do vnútra špirály vlákna pomocou troponínu T. Táto zmena polohy sa dosiahne zmenou konformácie v troponínovom komplexe v dôsledku zvýšenia koncentrácie vápnika. Vápnik sa uvoľňuje do svalových vlákien prostredníctvom elektrického budenia plazmatickej membrány.

Troponín C je receptor vápnika v aktínovom vlákne, pretože má doménu viažucu vápnik. Toto zasa pozostáva z dvoch štruktúr, každá so štyrmi miestami viažucimi vápnik. Každé z týchto väzobných miest je vysoko afinitné pre vápnik, dve majú nízku afinitu. Na kontrakcii sa podieľajú iba väzbové miesta s nízkou afinitou. Konformačná zmena z troponínu C na väzbu vápnika sa prenáša priamo troponínom T na tropomyosín, ktorý sa vťahuje ďalej do drážky medzi aktínovými vláknami a uvoľňuje väzobnú polohu pre myozínovú hlavu.

Súčasne sa zruší inhibičný účinok troponínu I na ATPázu a ATP sa môže rozdeliť na myozín, takže hlava myozínu sa zalomí. Aktínové vlákno sa ťahá pozdĺž vlákna myozínu a svaly sa sťahujú. Väzba myozínu a aktínu je prerušená pridaním nového ATP k myozínu. Hladina vápnika vo svalovom vlákne klesá a vlákna tropomyozínu znova skryjú väzbové miesto pre myozín. Sval je v relaxácii.

choroby

Hodnota troponínu je najdôležitejším laboratórnym diagnostickým parametrom pri infarkte myokardu, ak je poškodený srdcový sval, srdcový troponín, najmä troponín T a troponín I, sa uvoľňuje do krvi. Hladinu troponínu je možné určiť v sére, plazme alebo v plnej krvi.

Koncentrácia troponínu v krvi vykazuje typický priebeh po infarkte, takže sa dá odlíšiť od iných poškodení srdcového svalu. Zvýšenie troponínu nastáva asi 3 - 8 hodín po začiatku infarktu. Najvyššie hodnoty môžu byť merané 12-96 hodín po štarte. Po infarkte trvá asi dva týždne, kým sa hladina troponínov v krvi vráti do normálu. Ak hladina troponínu klesá, je veľmi pravdepodobné, že nejde o infarkt, ale o inú príčinu, ako je preťaženie, zápal kostrových svalov alebo iné zranenia.

Zvýšené hladiny troponínu sa tiež vyskytujú pri rôznych ochoreniach, ktoré zahŕňajú deštrukciu svalového tkaniva. Napríklad hladina troponínu stúpa v prípade funkčných porúch alebo zápalu srdca, chorôb krvných ciev, zápalu alebo poranenia kostrových svalov, mozgových príhod, funkčných porúch pľúc alebo dokonca popálenín a sepsy. Nárast úmrtnosti troponínu po operáciách sa považuje za hlavný rizikový faktor. Pretože medzi zvýšením troponínu a úmrtím pacienta existuje niekoľko dní, je možné včas zasiahnuť lieky.

Nárast hladiny troponínu po ťažkej fyzickej námahe, ako je vytrvalostný šport, nemá hodnotu ochorenia. Zvyčajne sa hodnoty normalizujú do niekoľkých hodín, takže normálna hodnota je späť po maximálne 72 hodinách.