тропонин

тропонин е комплекс от три кълбовидни протеинови субединици. Като част от контрактилния апарат на мускула, тропонинът регулира свиването на мускулите. От особено значение е при диагностицирането на инфаркти.

Какво е тропонин?

Като компонент на актиновата нишка, тропонинът е част от контрактилната единица на скелетните и сърдечните мускули. Това е комплекс от глобуларни протеини, които заедно с F-актин и тропомиозин образуват актиновата нишка.

Актиновата нишка във взаимодействие с миозиновите нишки дава възможност на мускула да се свие. Поради способността си да стартира или спира мускулната контракция, тропонинът е известен като регулаторен протеин на мускулите в допълнение към тропомиозин. Протеиновият комплекс тропонин се състои от три субединици, инхибиторен тропонин I, тропонин Т, който е отговорен за свързването на тропомиозин, и калций-свързващият тропонин С.

Сърдечният тропонин играе важна роля при спешната диагностика на сърдечни пристъпи. Ако сърдечните мускули са повредени, субединицата тропонин I се освобождава и може да бъде открита в кръвта чрез лабораторна диагностика. Това води до класическа прогресия, която позволява да се разграничи от други мускулни разстройства.

Анатомия и структура

Тропонинът е част от актиновите нишки, които чрез взаимодействието си с миозиновите нишки дават възможност на мускула да се свие. И двата нишки образуват най-малката контрактилна единица на мускула, саркомера. Тропонинът е комплекс от кълбовидни протеини, който се състои от три субединици.

Прави се разграничение между инхибиторен тропонин (TnI), тропомиозин-свързващ тропонин (TnT) и калций-свързващ тропонин (TnC). Три тропонинови пептиди редовно следват седем F-актинови молекули във нишката. Като комплекс те лежат почти хоризонтално в актиновата нишка. Тропонин Т свързва тропомиозин от едната страна, който е свързан с F-актин, а от другата с тропонин I.Тропонин I има силен афинитет към F-актин, така че той е свързан с него в не-договорено състояние. Тропонин С също се свързва с тропонин I и е изложен навън.

Тропонин С е най-малкият от субединиците и има свързващ калций домен. В зависимост от мускулите има три изоформи на тропонин I и тропонин Т. Сърдечният тропонин (cTn) се намира в сърдечните мускули, а в скелетните мускули съществуват два различни тропонина (sTn) за бързите и бавни скелетни мускулни влакна.

Функция и задачи

Като част от контрактилния апарат тропонинът играе важна роля за регулиране на свиването на мускулите. В невъзбудено състояние положението на тропомиозиновите нишки предотвратява свързването на актиновата нишка с миозиновата глава. Само когато тропомиозинът се изтегля по-нататък във вътрешността на спиралата на нишката чрез тропонин Т, е мястото на свързване на миозина. Тази промяна в позицията се постига чрез промяна на конформацията в тропониновия комплекс в резултат на повишаване на концентрацията на калций. Калцият се освобождава в мускулните влакна чрез електрическо възбуждане на плазмената мембрана.

Тропонин С е калциевият рецептор в актиновата нишка, тъй като има калциево-свързващ домен. Това от своя страна се състои от две структури, всяка с четири места за свързване на калций. Две от тези места на свързване са с висок афинитет към калций, две имат нисък афинитет. В свиването участват само сайтове за свързване с нисък афинитет. Конформационната промяна от тропонин С към калциево свързване се предава директно от тропонин Т към тропомиозина, който се изтегля по-нататък в жлеба между актиновите нишки и освобождава позицията на свързване на миозиновата глава.

В същото време инхибиращият ефект на тропонин I върху АТФаза се отменя и АТФ може да се раздели на миозина, така че миозиновата глава да се извива. Актиновата нишка се изтегля по дължината на миозиновата нишка и мускулите се свиват. Свързването на миозин и актин се прекъсва чрез добавяне на нов АТФ към миозина. Нивото на калций в мускулните влакна спада и нишките на тропомиозина отново скриват мястото на свързване на миозина. Мускулът е в релаксация.

заболявания

Стойността на тропонин е най-важният лабораторен диагностичен параметър за инфаркт на миокарда.Ако сърдечният мускул е повреден, сърдечният тропонин, особено тропонин Т и тропонин I, се освобождава в кръвта. Нивото на тропонин може да се определи в серум, плазма или пълна кръв.

Концентрацията на тропонин в кръвта показва типичен курс след сърдечен удар, така че да може да се разграничи от други увреждания на сърдечния мускул. Увеличение на тропонин се случва около 3-8 часа след началото на сърдечния удар. Най-високите стойности могат да бъдат измерени 12-96 часа след старта. Необходими са около две седмици, за да се върне нормалното ниво на тропонин в кръвта след сърдечен удар. Ако нивото на тропонина падне, много вероятно е това да не е инфаркт, а друга причина като пренатягане, възпаление на скелетните мускули или други наранявания.

Повишените нива на тропонин се откриват и при редица други заболявания, които включват разрушаване на мускулната тъкан. Нивото на тропонин се повишава, например, в случай на функционални нарушения или възпаление на сърцето, заболявания на кръвоносните съдове, възпаления или наранявания на скелетните мускули, удари, функционални нарушения на белите дробове или дори изгаряния и сепсис. Повишаването на тропонина за смъртността след операции се счита за основен рисков фактор. Тъй като между увеличението на тропонин и смъртта на пациента има няколко дни, лекарствата могат да бъдат намесени навреме.

Повишаването на нивото на тропонин след тежки физически натоварвания като спорт за издръжливост няма никаква стойност на заболяването. Обикновено стойностите се нормализират в рамките на няколко часа, така че нормалната стойност да се върне след максимум 72 часа.