Troponin: struktura, funkce a nemoci

Troponin je komplex tří globulárních proteinových podjednotek. Jako součást svalového kontraktilního aparátu troponin reguluje svalovou kontrakci. Má zvláštní význam v diagnostice infarktu myokardu.

Co je troponin?

Troponin, jako součást aktinového vlákna, je součástí kontraktilní jednotky kosterních a srdečních svalů. Je to komplex globulárních Proteinů že společně s F-aktinem a tropomyosinem tvoří aktinové vlákno. Aktinové vlákno v interakci s myosinovými vlákny umožňuje kontrakci svalu. Díky své schopnosti zahájit nebo zastavit svalovou kontrakci je troponin spolu s tropomyosinem také známý jako regulační protein svalu. Komplex troponinového proteinu se skládá ze tří podjednotek, inhibičního troponinu I, troponin T. odpovědný za vazbu tropomyosinu a vápník vázající troponin C.

Srdeční troponin hraje důležitou roli při urgentní diagnostice infarktu myokardu. Pokud dojde k poškození srdce svalů, uvolňuje se podjednotka troponin I a lze ji detekovat v krev by laboratorní diagnostika. Výsledkem je klasický klinický obraz, který umožňuje odlišení od jiných onemocnění svalstva.

Anatomie a struktura

Troponin je součástí aktinových vláken, jejichž interakce s myosinovými vlákny umožňuje svalovou kontrakci. Obě vlákna tvoří nejmenší kontraktilní jednotku svalu, sarkomeru. Troponin je komplex globulárních Proteinů skládající se ze tří podjednotek. Rozlišuje se mezi inhibičním troponinem (TnI), tropomyosin vázajícím troponinem (TnT) a vápníkvázající troponin (TnC). Tři troponinové peptidy pravidelně sledují sedm F-aktinu molekuly ve vláknu. Leží jako komplex téměř vodorovně v aktinovém vláknu. Troponin T váže se na jedné straně na tropomyosin, který je vázán na F-aktin, a na druhé straně na troponin I. Troponin I má silnou afinitu k F-aktinu, takže je na něj vázán ve smluvním stavu. Troponin C se také váže na troponin I a je vystaven zvenčí. Troponin C je nejmenší z podjednotek a má a vápník-vázací doména. V závislosti na svalstvu tři izoformy troponinu I a troponin T. existovat. Srdeční troponin (cTn) se nachází v srdečním svalu a v kosterním svalu existují dva různé troponiny (sTn) pro příslušná vlákna rychlého a pomalého kosterního svalstva.

Funkce a úkoly

Jako součást kontraktilního aparátu hraje troponin významnou roli v regulaci svalové kontrakce. V neexcitovaném stavu brání poloha tropomyosinových vláken vazbě aktinového vlákna na myosin. hlava. Pouze když je tropomyosin tažen dále uvnitř šroubovice vlákna troponinem T, je vystaveno vazebné místo pro myosin. Této změny polohy se dosáhne konformační změnou komplexu troponinu v důsledku zvýšení vápníku koncentrace. Vápník se uvolňuje do svalových vláken elektrickým buzením plazmatické membrány. Troponin C je receptor vápníku v aktinovém vláknu, protože má doménu vázající vápník. To zase sestává ze dvou struktur, z nichž každá nese čtyři vazebná místa pro vápník. Dvě z těchto vazebných míst mají vysokou afinitu k vápníku a dvě mají nízkou afinitu. Na kontrakci se podílejí pouze vazebná místa s nízkou afinitou. Konformační změna troponinu C po vazbě vápníku je přímo přenášena troponinem T na tropomyosin, který je tažen dále do drážky mezi prameny aktinu a uvolňuje vazebné místo pro myosin hlava. Současně je zrušen inhibiční účinek troponinu I na ATPázu a ATP může být štěpen na myosinu, což má za následek zalomení myosinu hlava. Aktinové vlákno je taženo podél myosinového vlákna a svalu se stahuje. Vazba myosinu a aktinu je narušena připojením nové ATP k myosinu. Hladina vápníku v svalové vlákno klesá a vlákna tropomyosinu opět pokrývají vazebné místo pro myosin. Sval je v relaxace.

Nemoci

Hodnota troponinu představuje nejdůležitější laboratorní diagnostický parametr pro infarkt myokardu. Srdeční troponin, zejména troponin T a troponin I, se uvolňuje do krev když myokardu Hladina troponinu může být stanovena v séru, plazmě nebo v celku krev, koncentrace troponinu v krvi vykazuje typický průběh po a srdce útoku, aby jej bylo možné odlišit od jiných poškození myokardu. Ke zvýšení troponinu dochází přibližně 3 až 8 hodin po nástupu infarktu myokardu. Nejvyšší hodnoty lze měřit 12-96 hodin po nástupu. Trvá asi dva týdny, než se hladina troponinu v krvi vrátí k normálu po a srdce Záchvat. Pokud hladina troponinu vykazuje klesající průběh, pravděpodobně to není a infarkt ale další příčina, jako je přetížení, zánět kosterních svalů nebo jiných poranění. Zvýšené hladiny troponinu se také vyskytují v řadě dalších stavů, které zahrnují destrukci svalové tkáně. Například hladiny troponinu se zvyšují v případech dysfunkce nebo zánět srdce, nemoci krve plavidla, zánět nebo poranění kosterních svalů, mrtvice, dysfunkce plic, nebo popáleniny a sepse, mezi ostatními. Zvýšení troponinu je považováno za hlavní rizikový faktor úmrtnosti po operaci. Vzhledem k tomu, že mezi vzestupem troponinu a smrtí pacienta existuje několik dní, je možný včasný zásah medikací. Zvýšení hladin troponinu po těžké fyzické námaze, jako je vytrvalost sport, nemá klinický význam. Ve většině případů se hladiny normalizují během několika hodin a do normálu se vrátí po maximálně 72 hodinách.