Troponin: struktura, funkcija i bolesti

troponina je kompleks od tri globularne proteinske podjedinice. Kao komponenta mišićnog kontraktilnog aparata, troponina regulira kontrakciju mišića. Ima posebno značenje u dijagnozi infarkta miokarda.

Što je troponin?

troponina, kao komponenta aktinske niti, dio je kontraktilne jedinice koštanih i srčanih mišića. To je kompleks globularnih proteini koji zajedno s F-aktinom i tropomiozinom tvore aktinsku nit. Aktinski filament, u interakciji s miozinskim filamentima, omogućuje mišiću kontrakciju. Zbog svoje sposobnosti da započne ili zaustavi kontrakciju mišića, troponin je, zajedno s tropomiozinom, poznat i kao regulatorni protein mišića. Kompleks proteina troponina sastoji se od tri podjedinice, inhibitornog troponina I, troponin T. odgovoran za vezivanje tropomiozina i kalcijum vezujući troponin C.

Srčani troponin igra važnu ulogu u hitnoj dijagnozi infarkta miokarda. Ako postoji oštećenje srce mišića, podjedinica troponin I se oslobađa i može se otkriti u krv by laboratorijska dijagnostika. To rezultira klasičnom kliničkom slikom koja omogućuje razlikovanje od ostalih bolesti muskulature.

Anatomija i struktura

Troponin je komponenta aktinskih filamenata čija interakcija s miozinskim filamentima omogućuje kontrakciju mišića. Oba filamenta čine najmanju kontraktilnu jedinicu mišića, sarkomere. Troponin je kompleks globularnih proteini koja se sastoji od tri podjedinice. Razlikuju se inhibitorni troponin (TnI), tropomiozin-vežući troponin (TnT) i kalcijum-vezujući troponin (TnC). Tri troponinska peptida redovito prate sedam F-aktina molekule u niti. Leže kao kompleks gotovo vodoravno u aktinskom filamentu. Troponin T. veže se s jedne strane za tropomiozin, koji je vezan za F-aktin, a s druge strane za troponin I. Troponin I ima snažnu afinitet za F-aktin, tako da je na njega vezan u neograničenom stanju. Troponin C također se veže za troponin I i izložen je van. Troponin C najmanja je od podjedinica i ima kalcijum-vezujuća domena. Ovisno o muskulaturi, tri izoforme troponina I i troponin T. postoje. Srčani troponin (cTn) nalazi se u srčanom mišiću, a dva različita troponina (sTn) postoje u koštanim mišićima za odgovarajuća brza i usporena koštana mišićna vlakna.

Funkcija i zadaci

Kao komponenta kontraktilnog aparata, troponin igra značajnu ulogu u regulaciji kontrakcije mišića. U neuzbuđenom stanju, položaj tropomiozinskih niti sprječava vezivanje aktinskog filamenta na miozin glava. Tek kada se tropomiozin troponom T uvuče dalje unutar zavojnice niti, mjesto vezanja miozina je izloženo. Ova promjena položaja postiže se konformacijskom promjenom kompleksa troponina kao rezultat povećanja kalcija koncentracija. Kalcij se oslobađa u mišićna vlakna električnim pobuđivanjem plazmatske membrane. Troponin C je kalcijev receptor u aktinskom filamentu jer ima domenu koja veže kalcij. To se pak sastoji od dvije strukture, od kojih svaka nosi četiri mjesta za vezanje kalcija. Svako od njih ima dva afinitetna mjesta za kalcij, a dva niska. U kontrakciju su uključena samo mjesta vezanja niskog afiniteta. Konformacijska promjena troponina C nakon vezanja kalcija troponin T izravno prenosi na tropomiozin, koji se uvlači dalje u utor između aktinskih niti i oslobađa mjesto vezanja za miozin glava. Istodobno se ukida inhibitorni učinak troponina I na ATPazu i ATP se može cijepati na miozinu, što rezultira pregibanjem miozina glava. Aktinski filament povlači se duž miozinove niti i mišić se skuplja. Vezanje miozina i aktina narušava se vezanjem novog ATP-a na miozin. Razina kalcija u mišićna vlakna smanjuje i tropomiozinski filamenti ponovno prekrivaju mjesto vezanja miozina. Mišić je unutra opuštanje.

Bolesti

Vrijednost troponina predstavlja najvažniji laboratorijski dijagnostički parametar za infarkt miokarda. Srčani troponin, posebno troponin T i troponin I, oslobađa se u krv kada miokarda oštećena je. Razina troponina može se odrediti u serumu, plazmi ili u cjelini krv, koncentracija troponina u krvi pokazuje tipičan tijek nakon a srce napada, tako da se može razlikovati od ostalih oštećenja miokarda. Povećanje troponina događa se približno 3-8 sati nakon početka infarkta miokarda. Najviše vrijednosti mogu se izmjeriti 12-96 sati nakon početka. Potrebna su oko dva tjedna da se razina troponina u krvi normalizira nakon a srce napad. Ako razina troponina pokazuje opadajući tijek, najvjerojatnije nije a srčani napad ali još jedan uzrok kao što je pretjerano rastezanje, upala koštanih mišića ili druge ozljede. Povišene razine troponina nalaze se i u raznim drugim stanjima koja uključuju uništavanje mišićnog tkiva. Primjerice, razina troponina raste u slučajevima disfunkcije ili upala srca, bolesti krvi posuđe, upala ili ozljeda koštanih mišića, udar, disfunkcija pluća, ili opekline i sepsa, između ostalih. Povišenje troponina smatra se glavnim čimbenikom rizika za smrtnost nakon operacije. Budući da postoji nekoliko dana između porasta troponina i pacijentove smrti, moguća je pravodobna intervencija s lijekovima. Porast razine troponina nakon teških fizičkih napora, kao što je izdržljivost sport, nema klinički značaj. U većini slučajeva razine se normaliziraju u roku od nekoliko sati, vraćajući se u normalu nakon maksimalno 72 sata.