Troponin

Troponin je kompleks treh globusnih proteinskih podenot. Troponin kot del kontraktilne naprave mišice uravnava krčenje mišic. Še posebej pomemben je pri diagnozi srčnih napadov.

Kaj je troponin?

Troponin je kot sestavina aktinske nitke del kontraktilne enote skeletnih in srčnih mišic. Je kompleks krogličnih beljakovin, ki skupaj s F-aktinom in tropomiozinom tvorita aktinsko filament.

Aktinsko filament v interakciji z miozinskimi nitkami omogoča, da se mišica krči. Zaradi svoje sposobnosti, da začne ali ustavi krčenje mišic, je troponin poleg tropomiozina znan tudi kot protein mišičnega regulatorja. Proteinski kompleks troponin sestavljajo tri podenote, inhibicijski troponin I, troponin T, ki je odgovoren za vezavo tropomiozina, in kalcijev troponin C, ki veže kalcij.

Srčni troponin ima pomembno vlogo pri nujni diagnozi srčnih napadov. Če so srčne mišice poškodovane, se podenota troponina I sprosti in jo lahko odkrijemo v krvi z laboratorijsko diagnostiko. To ima za posledico klasično napredovanje, ki omogoča razlikovanje od drugih mišičnih motenj.

Anatomija in struktura

Troponin je del aktinskih filamentov, ki s svojo interakcijo z miozinskimi nitkami omogočijo, da se mišica krči. Obe nitki tvorita najmanjšo kontraktilno enoto mišice, sarcomere. Troponin je kompleks kroglastih beljakovin, ki ga sestavljajo tri podenote.

Razlikujemo med zaviralnim troponinom (TnI), tropominom, ki veže troponin (TnT), in troponinom, ki veže kalcij (TnC). Trije troponinski peptidi redno spremljajo sedem molekul F-aktina v nitki. Kot kompleks ležijo skoraj vodoravno v aktinski nitki. Troponin T na eni strani veže tropomiozin, ki je vezan na F-aktin, na drugi pa na troponin I.Troponin I ima močno afiniteto do F-aktina, tako da je nanj vezan v nepogodbenem stanju. Troponin C se veže tudi na troponin I in je izpostavljen zunaj.

Troponin C je najmanjši od podenot in ima domeno, ki veže kalcij. Glede na mišice obstajajo tri izoforme troponina I in troponina T. Srčni troponin (cTn) najdemo v srčnih mišicah, v skeletnih mišicah pa obstajata dva različna troponina (sTn) za hitra in počasna mišična vlakna skeleta.

Funkcija in naloge

Troponin ima kot del kontraktilnega aparata pomembno vlogo pri uravnavanju krčenja mišic. V ne-vznemirjenem položaju položaj tropomiozinskih niti preprečuje, da bi se aktinsko filament vezal na glavo miozina. Šele ko se tropomiozin vnese v notranjost vijačne vijačnice s pomočjo troponina T, je vezno mesto izpostavljenega miozina. Ta sprememba položaja se doseže s spremembo konformacije v troponinskem kompleksu kot posledica povečanja koncentracije kalcija. Kalcij se sprošča v mišična vlakna z električnim vzbujanjem plazemske membrane.

Troponin C je kalcijev receptor v aktinski filamentu, saj ima domeno, ki veže kalcij. To je sestavljeno iz dveh struktur, vsaka s štirimi mesti vezave kalcija. Dve od teh mest vezave imata vsako visoko afiniteto do kalcija, dve pa imata nizko afiniteto. Pri krčenju sodelujejo samo mesta, ki vežejo nizko afiniteto. Konformacijska sprememba iz troponina C v vezavo s kalcijem se s troponinom T prenaša neposredno na tropomiozin, ki se vleče naprej v utor med aktinskimi prameni in sprosti vezalni položaj glave miozina.

Hkrati se odpove zaviralni učinek troponina I na ATPazo in ATP se lahko razdeli na miozin, tako da glava miozina poči. Aktinsko filament potegnemo vzdolž miozinske nitke in mišice se skrčijo. Vezava miozina in aktina se prekine z dodatkom novega ATP miozinu. Raven kalcija v mišičnih vlaknih pade, nitke tropomiozina pa spet skrijejo mesto vezave miozina. Mišica je v sproščenosti.

Bolezni

Vrednost troponina je najpomembnejši laboratorijsko diagnostični parameter za miokardni infarkt.Če je srčna mišica poškodovana, se srčni troponin, zlasti troponin T in troponin I, sprosti v kri. Raven troponina lahko določimo v serumu, plazmi ali polni krvi.

Koncentracija troponina v krvi kaže tipičen potek po srčnem infarktu, tako da ga je mogoče razlikovati od drugih poškodb srčne mišice. Povečanje troponina se pojavi približno 3-8 ur po začetku srčnega infarkta. Najvišje vrednosti lahko izmerimo 12-96 ur po začetku. Približno dva tedna traja, da se raven troponina v krvi po srčnem napadu povrne v normalno stanje. Če raven troponina pade, je zelo verjetno, da ne gre za srčni infarkt, ampak za drug vzrok, kot so prekomerno raztezanje, vnetje skeletnih mišic ali druge poškodbe.

Zvišane ravni troponina najdemo tudi pri številnih drugih boleznih, ki vključujejo uničenje mišičnega tkiva. Na primer, raven troponina naraste v primeru funkcionalnih motenj ali vnetja srca, bolezni krvnih žil, vnetja ali poškodb skeletnih mišic, možganske kapi, funkcionalnih motenj pljuč ali celo opeklin in sepse. Najpomembnejši dejavnik tveganja je porast troponina za stopnjo umrljivosti po operacijah. Ker je med porastom troponina in smrtjo bolnika več dni, lahko pravočasno posežemo po zdravilih.

Zvišanje ravni troponina po težkih fizičnih naporih, kot je vzdržljivostni šport, nima vrednosti bolezni. Običajno se vrednosti normalizirajo v nekaj urah, tako da se normalna vrednost vrne po največ 72 urah.