Тропонін

Тропонін являє собою комплекс з трьох кульових білкових субодиниць. У складі скорочувального апарату м’яза тропонін регулює скорочення м'язів. Це має особливе значення в діагностиці інфарктів.

Що таке тропонін?

В якості складової частини актинової нитки тропонін входить до скорочувальної одиниці скелетних та серцевих м’язів. Це комплекс кульових білків, які разом з F-актином і тропоміозином утворюють актинові нитки.

Актинова нитка у взаємодії з міозиновими нитками дозволяє м'язу скорочуватися. Через свою здатність запускати або зупиняти скорочення м’язів, тропонін відомий як білок м’язового регулятора, крім тропоміозину. Білковий комплекс тропонін складається з трьох субодиниць, інгібуючого тропоніну I, тропоніну Т, який відповідає за зв'язування тропоміозину, і кальцію, що зв'язує тропонін С.

Серцевий тропонін відіграє важливу роль в екстреній діагностиці інфарктів. Якщо серцеві м’язи пошкоджені, субодиниця тропоніну I звільняється і може бути виявлена ​​в крові за допомогою лабораторної діагностики. Це призводить до класичного прогресування, що дозволяє його диференціювати від інших м'язових розладів.

Анатомія та структура

Тропонін є частиною актинових ниток, які завдяки взаємодії з міозиновими нитками дають можливість м'язу скорочуватися. Обидва нитки утворюють найменшу скорочувальну одиницю м'яза, саркомере. Тропонін - це комплекс кульових білків, який складається з трьох субодиниць.

Розрізняють інгібіторний тропонін (TnI), тропоміозин-зв'язуючий тропонін (TnT) і кальцій-зв’язуючий тропонін (TnC). Три пептиди тропоніну регулярно слідують за сімома молекулами F-актину в нитці. Як складні, вони лежать майже горизонтально в актиновій нитці. Тропонін Т пов'язує тропоміозин з одного боку, який зв’язаний з F-актином, а з іншого - з тропоніном I.Тропонін I має сильну спорідненість до F-актину, так що він пов'язаний з ним у позаконтрактному стані. Тропонін С також зв'язується з тропоніном I і піддається впливу зовні.

Тропонін С є найменшою з субодиниць і має домен, що зв'язує кальцій. Залежно від м’язів, існує три ізоформи тропоніну I і тропоніну Т. Серцевий тропонін (cTn) знаходиться в серцевих м’язах, а в скелетних м’язах існують два різних тропоніни (sTn) для швидких і повільних м'язових волокон скелета.

Функція та завдання

У складі скорочувального апарату тропонін відіграє важливу роль у регулюванні скорочення м’язів. У не збудженому стані положення ниток тропоміозину перешкоджає зв'язуванню актинової нитки з головкою міозину. Тільки коли тропоміозин потрапляє далі у внутрішню частину спіралі нитки тропоніном Т, місце зв'язування міозину піддається. Ця зміна положення досягається зміною конформації в тропоніновому комплексі внаслідок підвищення концентрації кальцію. Кальцій виділяється в м’язові волокна за рахунок електричного збудження плазматичної мембрани.

Тропонін С - це рецептор кальцію в нитці актину, оскільки він має домен, що зв'язує кальцій. Це, у свою чергу, складається з двох структур, кожна з яких має чотири сайти зв'язування кальцію. Два з цих сайтів зв'язування мають кожне з високою спорідненістю до кальцію, два мають низьку спорідненість. У скороченні беруть участь лише сайти, що зв'язують низьку афінність. Конформаційна зміна від тропоніну С до зв'язування з кальцієм передається безпосередньо тропоніном Т до тропоміозину, який вводиться далі в паз між актиновими нитками і звільняє положення зв'язування головки міозину.

У той же час інгібуючу дію тропоніну I на АТФазу скасовують, а АТФ може розщеплюватися при міозині, так що головка міозину хитається. Актинова нитка витягується уздовж нитки міозину і м'язи стискаються. Зв'язування міозину та актину переривається додаванням до міозину нового АТФ. Рівень кальцію в м’язовому волокні падає, а нитки тропоміозину знову приховують місце зв’язування міозину. М’яз знаходиться в розслабленні.

Хвороби

Значення тропоніну є найважливішим параметром лабораторної діагностики інфаркту міокарда. Якщо серцевий м’яз пошкоджений, серцевий тропонін, особливо тропонін Т і тропонін I, потрапляє в кров. Рівень тропоніну можна визначити в сироватці крові, плазмі або в цільній крові.

Концентрація тропоніну в крові показує типовий перебіг після інфаркту, так що його можна диференціювати від інших пошкоджень серцевого м’яза. Підвищення тропоніну відбувається приблизно через 3-8 годин після початку інфаркту. Найвищі значення можна виміряти через 12-96 годин після початку. Потрібно приблизно два тижні, щоб рівень тропоніну в крові повернувся до норми після серцевого нападу. Якщо рівень тропоніну падає, велика ймовірність, що це не серцевий напад, а інша причина, така як перенапруження, запалення скелетних м’язів або інші травми.

Підвищений рівень тропоніну також виявляється при ряді інших захворювань, які передбачають руйнування м’язової тканини. Рівень тропоніну підвищується, наприклад, у разі функціональних порушень або запалення серця, захворювань кровоносних судин, запалення або травм скелетних м’язів, ударів, функціональних розладів легенів або навіть опіків і сепсису. Зростання тропоніну для смертності після операцій вважається головним фактором ризику. Оскільки між збільшенням тропоніну та смертю пацієнта є кілька днів, медикаменти можна вчасно втрутитися.

Підвищення рівня тропоніну після важких фізичних навантажень, таких як спорт на витривалість, не має значення для захворювання. Зазвичай значення нормалізуються протягом декількох годин, так що нормальне значення повертається через максимум 72 години.