Troponiin

Troponiin on kolme globaalse valgu alaühiku kompleks. Lihase kontraktiilse aparaadi osana reguleerib troponiin lihaste kontraktsiooni. See on eriti oluline südameatakkide diagnoosimisel.

Mis on troponiin?

Aktiini hõõgniidi komponendina on troponiin osa skeleti ja südame lihaste kontraktiilsest üksusest. See on globaalsete valkude kompleks, mis koos F-aktiini ja tropomüosiiniga moodustavad aktiini filamendi.

Aktiini filament võimaldab koostoimes müosiinfilamentidega lihast kokku tõmbuda. Kuna troponiin on võimeline alustama või peatama lihaste kontraktsiooni, tuntakse lisaks tropomüosiinile ka lihaseid reguleerivat valku. Valgukompleksi troponiin koosneb kolmest alaühikust, inhibeerivast troponiinist I, troponiin T-st, mis vastutab tropomüosiini sidumise eest, ja kaltsiumi siduvast troponiinist C.

Südame troponiinil on oluline roll südameatakkide erakorralise diagnoosimisel. Südame lihased on kahjustatud, vabastatakse troponiin I subühik ja seda saab veres tuvastada laboratoorse diagnostika abil. Selle tulemuseks on klassikaline progressioon, mis võimaldab seda eristada teistest lihaste häiretest.

Anatoomia ja struktuur

Troponiin on osa aktiini filamentidest, mis võimaldavad lihasel kokkutõmbumisel müosiinfilamentidega toimida. Mõlemad kiud moodustavad lihase väikseima kokkutõmbava üksuse, sarkomeeri. Troponiin on globaalsete valkude kompleks, mis koosneb kolmest alaühikust.

Eristatakse inhibeerivat troponiini (TnI), tropomüosiini siduvat troponiini (TnT) ja kaltsiumi siduvat troponiini (TnC). Kolm troponiini peptiidi järgivad hõõgniidis regulaarselt seitset F-aktiini molekuli. Kompleksina asuvad nad aktiini filamendis peaaegu horisontaalselt. Troponiin T seob ühelt poolt tropomüosiini, mis on seotud F-aktiiniga ja teiselt poolt troponiin I-ga.Troponiin I omab tugevat afiinsust F-aktiini suhtes, nii et see on sellega seotud lepinguta olekus. Troponiin C seostub ka troponiin I-ga ja puutub kokku väliskeskkonnaga.

Troponiin C on subühikutest väikseim ja omab kaltsiumi siduvat domeeni. Sõltuvalt lihastest on kolm troponiin I ja troponiin T. isovormi. Südamelihastes leidub südame troponiini (cTn) ja skeletilihastes on kiire ja aeglase skeleti lihaskiudude jaoks kaks erinevat troponiini (sTn).

Funktsioon ja ülesanded

Kokkutõmbava aparaadi osana mängib troponiin olulist rolli lihaste kontraktsiooni reguleerimisel. Ergastamata olekus takistab tropomüosiini niitide asukoht aktiini filamendi seostumist müosiini peaga. Ainult siis, kui troponiin T tõmbab tropomüosiini veelgi hõõgniidi sisemusse, on müosiini sidumiskoht avatud. See positsioonimuutus saavutatakse troponiini kompleksi konformatsiooni muutumisega kaltsiumi kontsentratsiooni suurenemise tagajärjel. Kaltsium vabaneb lihaskiududesse plasmamembraani elektrilise erutuse kaudu.

Troponiin C on aktiini filamendis sisalduv kaltsiumi retseptor, kuna sellel on kaltsiumi siduv domeen. See omakorda koosneb kahest struktuurist, millel kõigil on neli kaltsiumi sidumissaiti. Neist seondumissaitidest kaks on kõrge afiinsusega kaltsiumi suhtes, kahel madala afiinsusega. Kontraktsioonis osalevad ainult madala afiinsusega sidumiskohad. Konformatsiooniline muutus troponiin C-st kaltsiumi sidumiseks kandub troponiin T kaudu otse tropomüosiinile, mis tõmmatakse aktiini ahelate vahel olevasse soonesse ja vabastab müosiini pea sidumisasendi.

Samal ajal tühistatakse troponiin I pärssiv toime ATPaasile ja ATP võib müosiini juures poolitada, nii et müosiini pea kinnistub. Aktiini hõõgniit tõmmatakse mööda müosiinfilamenti ja lihas tõmbab kokku. Müosiini ja aktiini seondumine katkestatakse, lisades müosiinile uut ATP-d. Kaltsiumitase lihaskius langeb ja tropomüosiini niidid peidavad müosiini sidumiskoha uuesti. Lihas on lõdvestatud.

Haigused

Troponiini väärtus on müokardiinfarkti kõige olulisem laboratoorsed diagnostilised parameetrid.Kui südamelihas on kahjustatud, vabaneb südame troponiin, eriti troponiin T ja troponiin I, verre. Troponiini taset saab määrata seerumis, plasmas või täisveres.

Troponiini kontsentratsioon veres näitab pärast infarkti tüüpilist kulgu, nii et seda saab eristada teistest südamelihase kahjustustest. Troponiini suurenemine toimub umbes 3–8 tundi pärast südameataki algust. Suurimaid väärtusi saab mõõta 12-96 tundi pärast starti. Troponiini taseme normaliseerumiseks veres pärast infarkti kulub umbes kaks nädalat. Kui troponiini tase langeb, on väga tõenäoline, et see ei ole infarkt, vaid mõni muu põhjus, näiteks ülepingutamine, skeletilihaste põletik või muud vigastused.

Kõrgenenud troponiini taset leidub ka paljude muude haiguste puhul, millega kaasneb lihaskoe hävitamine. Troponiini tase tõuseb näiteks funktsionaalsete häirete või südamepõletike, veresoonte haiguste, luustiku lihaste põletiku või vigastuste, insuldi, kopsude funktsionaalsete häirete või isegi põletuse ja sepsise korral. Peamiseks riskiteguriks peetakse troponiini tõusu suremuse osas pärast operatsioone. Kuna troponiini tõusu ja patsiendi surma vahel on mitu päeva, saab ravimeid õigel ajal kasutada.

Troponiini taseme tõus pärast rasket füüsilist pingutust, näiteks vastupidavussport, ei oma haiguslikku väärtust. Tavaliselt normaliseeruvad väärtused mõne tunni jooksul, nii et normaalväärtus on tagasi maksimaalselt 72 tunni pärast.