troponin

troponin är ett komplex av tre kulaproteinsubenheter. Som en del av muskelens kontraktila apparat reglerar troponin muskelsammandragning. Det är särskilt viktigt vid diagnosen hjärtattacker.

Vad är troponin?

Som en del av aktintråden är troponin en del av den kontraktila enheten i skelett- och hjärtmusklarna. Det är ett komplex av kulaproteiner som tillsammans med F-aktin och tropomyosin bildar aktintråden.

Aktintråden, i samverkan med myosinfilamenten, gör att musklerna kan sammandras. På grund av dess förmåga att starta eller stoppa muskelsammandragning är troponin känt som ett muskelreglerande protein förutom tropomyosin. Proteinkomplexet troponin består av tre underenheter, det hämmande troponinet I, troponinet T, som är ansvarigt för tropomyosinbindningen, och det kalciumbindande troponinet C.

Hjärt troponin spelar en viktig roll i akutdiagnosen av hjärtattacker. Om hjärtmusklerna skadas, frisläpps underenheten troponin I och kan upptäckas i blodet genom laboratoriediagnostik. Detta resulterar i en klassisk progression som gör det möjligt att skilja från andra muskelsjukdomar.

Anatomi & struktur

Troponin är en del av aktinfilamenten som genom sin interaktion med myosinfilamenten gör att musklerna kan sammandras. Båda filamenten utgör den minsta kontraktila enheten i muskeln, sarkomeren. Troponin är ett komplex av kulaproteiner som består av tre underenheter.

En åtskillnad görs mellan hämmande troponin (TnI), tropomyosin-bindande troponin (TnT) och kalciumbindande troponin (TnC). Tre troponinpeptider följer regelbundet sju F-aktinmolekyler i filamentet. Som ett komplex ligger de nästan horisontellt i aktintråden. Troponin T binder tropomyosin på ena sidan, som är bundet till F-aktin och på den andra till troponin I.Troponin I har en stark affinitet för F-aktin, så att det är bundet till det i icke-kontraherat tillstånd. Troponin C binder också till troponin I och utsätts för utsidan.

Troponin C är den minsta av underenheterna och har en kalciumbindande domän. Beroende på musklerna finns det tre isoformer av troponin I och troponin T. Hjärtatroponinet (cTn) finns i hjärtmusklerna och två olika troponiner (sTn) finns i skelettmusklerna för de snabba och långsamma skelettmuskelfibrerna.

Funktion & uppgifter

Som en del av den kontraktila apparaten spelar troponin en viktig roll för att reglera muskelkontraktion. I det icke-upphetsade tillståndet förhindrar tropomyosintrådarnas placering aktintråden från att binda till myosinhuvudet. Först när tropomyosinet dras längre in i filamentspiralens inre av troponin T, exponeras bindningsstället för myosin. Denna förändring i position uppnås genom en förändring i konformation i troponinkomplexet som ett resultat av en ökning av kalciumkoncentrationen. Kalcium frigörs i muskelfibrerna genom elektrisk excitation av plasmamembranet.

Troponin C är kalciumreceptorn i aktintråden, eftersom den har en kalciumbindande domän. Detta består i sin tur av två strukturer, vardera med fyra kalciumbindande platser. Två av dessa bindningsställen är vardera högaffinitet för kalcium, två har låg affinitet. Endast bindningsställena med låg affinitet är involverade i kontraktionen. Den konformationella förändringen från troponin C till kalciumbindning överförs direkt av troponin T till tropomyosinet, som dras längre in i spåret mellan aktinsträngarna och frigör bindningspositionen för myosinhuvudet.

Samtidigt avbryts den hämmande effekten av troponin I på ATPas och ATP kan delas upp vid myosinet, så att myosinhuvudet kinkar. Aktinfilamentet dras längs myosintråden och musklerna dras samman. Bindningen av myosin och aktin avbryts av tillsatsen av ny ATP till myosinet. Kalciumnivån i muskelfibrerna sjunker och tropomyosintrådarna döljer myosinbindningsstället igen. Musklerna är i avkoppling.

sjukdomar

Troponinvärdet är den viktigaste laboratoriediagnostiska parametern för hjärtinfarkt. Om hjärtmuskeln skadas frigörs hjärt-troponinet, särskilt troponin T och troponin I, i blodet. Troponinnivån kan bestämmas i serum, plasma eller helblod.

Koncentrationen av troponin i blodet visar en typisk kurs efter en hjärtattack, så att det kan skilja sig från andra hjärtmuskeln skador. En ökning av troponin inträffar cirka 3-8 timmar efter hjärtattackens början. De högsta värdena kan mätas 12-96 timmar efter start. Det tar cirka två veckor innan troponinnivån i blodet återgår till det normala efter en hjärtattack. Om troponinnivån sjunker, är det mycket troligt att det inte är en hjärtattack men en annan orsak som översträckning, inflammation i skelettmusklerna eller andra skador.

Förhöjda troponinnivåer finns också i en mängd andra sjukdomar som involverar förstörelse av muskelvävnad. Till exempel stiger troponinnivån vid funktionella störningar eller inflammation i hjärtat, sjukdomar i blodkärlen, inflammation eller skador på skelettmusklerna, stroke, funktionsstörningar i lungorna eller till och med brännskador och sepsis. Ökningen av troponin för dödligheten efter operationer anses vara en viktig riskfaktor. Eftersom det finns flera dagar mellan en ökning av troponin och patientens död, kan medicinering ingripas i god tid.

Ökningen av troponinnivån efter tung fysisk ansträngning som uthållighetsidrott har inget sjukdomsvärde. Vanligtvis normaliseras värdena inom några timmar, så att normalvärdet är tillbaka efter högst 72 timmar.