troponin

troponin er et kompleks af tre kugleformede proteinunderenheder. Som en del af muskels kontraktilapparat regulerer troponin muskelsammensætning. Det er af særlig betydning i diagnosen hjerteanfald.

Hvad er troponin?

Som en komponent i aktinfilamentet er troponin en del af den kontraktile enhed i knogler og hjertemuskler. Det er et kompleks af kugleproteiner, der sammen med F-actin og tropomyosin danner actinfilamentet.

Aktinfilamentet, i interaktion med myosinfilamenterne, gør det muligt for muskler at trække sig sammen. På grund af dets evne til at starte eller stoppe muskelkontraktion, er troponin kendt som et muskelregulatorprotein ud over tropomyosin. Proteinkomplekset troponin består af tre underenheder, den inhiberende troponin I, troponin T, der er ansvarlig for tropomyosinbinding, og den calciumbindende troponin C.

Hjertetroponin spiller en vigtig rolle i nøddiagnosen af ​​hjerteanfald. Hvis hjertemusklerne er beskadiget, frigives underenheden Troponin I og kan påvises i blodet ved laboratoriediagnostik. Dette resulterer i en klassisk progression, der gør det muligt at differentiere dem fra andre muskelsygdomme.

Anatomi & struktur

Troponin er en del af actinfilamenterne, som gennem deres interaktion med myosinfilamenterne gør det muligt for muskler at sammentrække. Begge filamenter danner den mindste kontraktile enhed i muskelen, sarkomeren. Troponin er et kompleks af kugleproteiner, der består af tre underenheder.

Der sondres mellem inhiberende troponin (TnI), tropomyosin-bindende troponin (TnT) og calciumbindende troponin (TnC). Tre troponinpeptider følger regelmæssigt syv F-actinmolekyler i filamentet. Som et kompleks ligger de næsten horisontalt i aktintråden. Troponin T binder tropomyosin på den ene side, som er bundet til F-aktin og på den anden til troponin I.Troponin I har en stærk affinitet for F-aktin, så det er bundet til det i ikke-kontraheret tilstand. Troponin C binder også til troponin I og udsættes for ydersiden.

Troponin C er den mindste af underenhederne og har et calciumbindende domæne. Afhængigt af muskulaturen findes der tre isoformer af troponin I og troponin T. Hjertetroponin (cTn) findes i hjertemusklerne, og der er to forskellige troponiner (sTn) i knoglemusklerne til de hurtige og langsomme skeletmuskelfibre.

Funktion & opgaver

Som en del af det kontraktile apparat spiller troponin en vigtig rolle i reguleringen af ​​muskelkontraktion. I den ikke-ophidsede tilstand forhindrer tropomyosintrådens position actinfilamentet i at binde til myosinhovedet. Først når tropomyosin trækkes længere ind i det indre af filamentspiralen af ​​troponin T, udsættes bindingsstedet for myosin. Denne ændring i position opnås ved en ændring i konformation i troponinkomplekset som et resultat af en stigning i calciumkoncentrationen. Calcium frigøres i muskelfibrene gennem elektrisk excitation af plasmamembranen.

Troponin C er calciumreceptoren i actinfilamentet, da den har et calciumbindende domæne. Dette består til gengæld af to strukturer, hver med fire calciumbindingssteder. To af disse bindingssteder er hver højaffinitet for calcium, to har en lav affinitet. Kun bindingssteder med lav affinitet er involveret i sammentrækningen. Den konformationelle ændring fra troponin C til calciumbinding overføres direkte af troponin T til tropomyosin, der trækkes længere ind i rillen mellem actinstrengene og frigiver bindingspositionen for myosinhovedet.

På samme tid annulleres den hæmmende virkning af troponin I på ATPase, og ATP kan opdeles ved myosinet, så myosinhovedet knækker. Actin-filamentet trækkes langs myosin-filamentet, og musklerne trækkes sammen. Bindingen af ​​myosin og actin afbrydes ved tilsætning af ny ATP til myosinet. Kalciumniveauet i muskelfibren falder, og tropomyosintrådene skjuler myosinbindingsstedet igen. Muskelen er i afslapning.

sygdomme

Troponinværdien er den vigtigste laboratoriediagnostiske parameter for hjerteinfarkt. Hvis hjertemuskulaturen er beskadiget, frigøres hjertet troponin, især troponin T og troponin I, i blodet. Troponinniveauet kan bestemmes i serum, plasma eller helblod.

Koncentrationen af ​​troponin i blodet viser et typisk forløb efter et hjerteanfald, så det kan differentieres fra andre hjertemuskelskader. En stigning i troponin forekommer ca. 3-8 timer efter begyndelsen af ​​hjerteanfaldet. De højeste værdier kan måles 12-96 timer efter starten. Det tager cirka to uger, før troponinniveauet i blodet vender tilbage til det normale efter et hjerteanfald. Hvis troponinniveauet falder, er det meget sandsynligt, at det ikke er et hjerteanfald, men en anden årsag såsom overstrækning, betændelse i knoglemuskler eller andre kvæstelser.

Forhøjede troponinniveauer findes også i en række andre sygdomme, der involverer ødelæggelse af muskelvæv. Troponinniveauet stiger for eksempel i tilfælde af funktionelle forstyrrelser eller betændelse i hjertet, sygdomme i blodkarene, betændelse eller skader på knoglemuskler, slagtilfælde, funktionelle lidelser i lungerne eller endda forbrændinger og sepsis. Stigningen i troponin for dødeligheden efter operationer betragtes som en væsentlig risikofaktor. Da der er flere dage mellem en stigning i troponin og patientens død, kan medicin interveneres i god tid.

Stigningen i troponinniveauet efter kraftig fysisk anstrengelse såsom udholdenhedsport har ingen sygdomsværdi. Normalt normaliseres værdierne inden for et par timer, så den normale værdi er tilbage efter maksimalt 72 timer.