Τροπονίνη

Τροπονίνη είναι ένα σύμπλεγμα τριών σφαιρικών πρωτεϊνικών υπομονάδων. Ως μέρος της συσταλτικής συσκευής του μυός, η τροπονίνη ρυθμίζει τη συστολή των μυών. Έχει ιδιαίτερη σημασία για τη διάγνωση καρδιακών προσβολών.

Τι είναι η τροπονίνη;

Ως συστατικό του νήματος ακτίνης, η τροπονίνη είναι μέρος της συσταλτικής μονάδας των σκελετικών και καρδιακών μυών. Είναι ένα σύμπλεγμα σφαιρικών πρωτεϊνών που μαζί με F-ακτίνη και τροπομυοσίνη σχηματίζουν το νήμα ακτίνης.

Το νήμα ακτίνης, σε αλληλεπίδραση με τα νήματα μυοσίνης, επιτρέπει στον μυ να συστέλλεται. Λόγω της ικανότητάς του να ξεκινά ή να σταματά τη συστολή των μυών, η τροπονίνη είναι γνωστή ως πρωτεΐνη ρυθμιστή των μυών εκτός από την τροπομυοσίνη. Το πρωτεϊνικό σύμπλοκο τροπονίνης αποτελείται από τρεις υπομονάδες, την ανασταλτική τροπονίνη Ι, την τροπονίνη Τ, η οποία είναι υπεύθυνη για τη δέσμευση της τροπομυοσίνης και την τροπονίνη C. που δεσμεύει το ασβέστιο.

Η καρπονική τροπονίνη παίζει σημαντικό ρόλο στην επείγουσα διάγνωση καρδιακών προσβολών. Εάν οι καρδιακοί μύες έχουν υποστεί βλάβη, η υπομονάδα τροπονίνης Ι απελευθερώνεται και μπορεί να ανιχνευθεί στο αίμα μέσω εργαστηριακών διαγνωστικών. Αυτό οδηγεί σε μια κλασική εξέλιξη που του επιτρέπει να διαφοροποιείται από άλλες μυϊκές διαταραχές.

Ανατομία & δομή

Η τροπονίνη είναι μέρος των νημάτων ακτίνης τα οποία, μέσω της αλληλεπίδρασής τους με τα νημάτια μυοσίνης, επιτρέπουν στον μυ να συστέλλεται. Και τα δύο νήματα σχηματίζουν τη μικρότερη συσταλτική μονάδα του μυός, το σαρκομερές. Η τροπονίνη είναι ένα σύμπλεγμα σφαιρικών πρωτεϊνών που αποτελείται από τρεις υπομονάδες.

Γίνεται διάκριση μεταξύ ανασταλτικής τροπονίνης (TnI), τροπονίνης που συνδέεται με τροπομυοσίνη (TnT) και τροπονίνης που δεσμεύει ασβέστιο (TnC). Τρία πεπτίδια τροπονίνης ακολουθούν τακτικά επτά μόρια F-ακτίνης στο νήμα. Ως συγκρότημα, βρίσκονται σχεδόν οριζόντια στο νήμα ακτίνης. Το Troponin T δεσμεύει την τροπομυοσίνη από τη μία πλευρά, η οποία συνδέεται με F-ακτίνη και από την άλλη στην τροπονίνη Ι.Το Troponin I έχει ισχυρή συνάφεια με την F-ακτίνη, έτσι ώστε να είναι δεσμευμένο σε αυτό σε κατάσταση μη σύμβασης. Το Troponin C συνδέεται επίσης με την τροπονίνη I και εκτίθεται στο εξωτερικό.

Το Troponin C είναι η μικρότερη από τις υπομονάδες και έχει περιοχή δέσμευσης ασβεστίου. Ανάλογα με τους μύες, υπάρχουν τρεις ισομορφές της τροπονίνης Ι και της τροπονίνης Τ. Η καρδιακή τροπονίνη (cTn) βρίσκεται στους καρδιακούς μυς και υπάρχουν δύο διαφορετικές τροπονίνες (sTn) στους σκελετικούς μύες για τις γρήγορες και αργές σκελετικές ίνες μυών.

Λειτουργία & εργασίες

Ως μέρος της συσταλτικής συσκευής, η τροπονίνη παίζει σημαντικό ρόλο στη ρύθμιση της συστολής των μυών. Σε κατάσταση μη διέγερσης, η θέση των νημάτων τροπομυοσίνης εμποδίζει το νήμα ακτίνης να συνδεθεί με την κεφαλή της μυοσίνης. Μόνο όταν η τροπομυοσίνη τραβιέται περισσότερο στο εσωτερικό της έλικα του νήματος από την τροπονίνη Τ είναι η θέση δέσμευσης για τη μυοσίνη που εκτίθεται. Αυτή η αλλαγή θέσης επιτυγχάνεται με μια αλλαγή στη διαμόρφωση στο σύμπλοκο τροπονίνης ως αποτέλεσμα της αύξησης της συγκέντρωσης ασβεστίου. Το ασβέστιο απελευθερώνεται στις μυϊκές ίνες μέσω ηλεκτρικής διέγερσης της μεμβράνης του πλάσματος.

Η τροπονίνη C είναι ο υποδοχέας ασβεστίου στο νήμα ακτίνης, καθώς έχει περιοχή δέσμευσης ασβεστίου. Αυτό με τη σειρά του αποτελείται από δύο δομές, καθεμία με τέσσερις θέσεις σύνδεσης ασβεστίου. Δύο από αυτές τις θέσεις δέσμευσης είναι η κάθε μία πολύ συγγένεια για ασβέστιο, δύο έχουν χαμηλή συγγένεια. Μόνο οι περιοχές δέσμευσης χαμηλής συγγένειας εμπλέκονται στη συστολή. Η διαμορφωτική αλλαγή από την τροπονίνη C στη σύνδεση ασβεστίου μεταδίδεται απευθείας από την τροπονίνη Τ στην τροπομυοσίνη, η οποία τραβιέται περαιτέρω στην αυλάκωση μεταξύ των κλώνων ακτίνης και απελευθερώνει τη θέση σύνδεσης για την κεφαλή της μυοσίνης.

Ταυτόχρονα, η ανασταλτική δράση της τροπονίνης Ι στην ΑΤΡάση ακυρώνεται και η ΑΤΡ μπορεί να διαχωριστεί στη μυοσίνη, έτσι ώστε η κεφαλή της μυοσίνης να τσακίζει. Το νήμα ακτίνης τραβιέται κατά μήκος του νήματος μυοσίνης και των μυών συστέλλονται. Η σύνδεση της μυοσίνης και της ακτίνης διακόπτεται με την προσθήκη νέου ATP στη μυοσίνη. Το επίπεδο ασβεστίου στις μυϊκές ίνες πέφτει και τα νήματα τροπομυοσίνης κρύβουν ξανά τη θέση δέσμευσης της μυοσίνης. Ο μυς είναι σε χαλάρωση.

Ασθένειες

Η τιμή της τροπονίνης είναι η πιο σημαντική εργαστηριακή διαγνωστική παράμετρος για έμφραγμα του μυοκαρδίου. Εάν ο καρδιακός μυς έχει υποστεί βλάβη, η καρπονική τροπονίνη, ειδικά η τροπονίνη Τ και η τροπονίνη Ι, απελευθερώνεται στο αίμα. Το επίπεδο τροπονίνης μπορεί να προσδιοριστεί σε ορό, πλάσμα ή πλήρες αίμα.

Η συγκέντρωση της τροπονίνης στο αίμα δείχνει μια τυπική πορεία μετά από καρδιακή προσβολή, έτσι ώστε να μπορεί να διαφοροποιηθεί από άλλες βλάβες των καρδιακών μυών. Μια αύξηση στην τροπονίνη συμβαίνει περίπου 3-8 ώρες μετά την έναρξη της καρδιακής προσβολής. Οι υψηλότερες τιμές μπορούν να μετρηθούν 12-96 ώρες μετά την έναρξη. Χρειάζονται περίπου δύο εβδομάδες για να επανέλθει το επίπεδο τροπονίνης στο αίμα μετά από καρδιακή προσβολή. Εάν το επίπεδο τροπονίνης πέφτει, είναι πολύ πιθανό ότι δεν είναι καρδιακή προσβολή, αλλά μια άλλη αιτία όπως υπερβολική έκταση, φλεγμονή των σκελετικών μυών ή άλλοι τραυματισμοί.

Τα αυξημένα επίπεδα τροπονίνης βρίσκονται επίσης σε μια ποικιλία άλλων ασθενειών που περιλαμβάνουν την καταστροφή του μυϊκού ιστού. Το επίπεδο τροπονίνης αυξάνεται, για παράδειγμα, σε περίπτωση λειτουργικών διαταραχών ή φλεγμονής της καρδιάς, ασθενειών των αιμοφόρων αγγείων, φλεγμονής ή τραυματισμών στους σκελετικούς μύες, εγκεφαλικά επεισόδια, λειτουργικές διαταραχές των πνευμόνων ή ακόμη και εγκαύματα και σήψη. Η αύξηση της τροπονίνης για το ποσοστό θνησιμότητας μετά τις επεμβάσεις θεωρείται σημαντικός παράγοντας κινδύνου. Δεδομένου ότι υπάρχουν αρκετές ημέρες μεταξύ της αύξησης της τροπονίνης και του θανάτου του ασθενούς, η φαρμακευτική αγωγή μπορεί να παρέμβει εγκαίρως.

Η άνοδος στο επίπεδο της τροπονίνης μετά από έντονη σωματική άσκηση όπως το άθλημα αντοχής δεν έχει καμία αξία ασθένειας. Συνήθως οι τιμές ομαλοποιούνται μέσα σε λίγες ώρες, έτσι ώστε η κανονική τιμή να επιστρέφει μετά από το πολύ 72 ώρες.