Troponin - Troponin
Troponin , vagy a troponin komplex , egy komplex három szabályozó fehérjék ( troponin C , troponin I , és a troponin T ), amelyek nélkülözhetetlenek a izomkontrakció a vázizom és a szívizom , de nem sima izom . A szív-specifikus troponinek I és T méréseit széles körben használják diagnosztikai és prognosztikai mutatóként a szívinfarktus és az akut koszorúér-szindróma kezelésében . A vér troponinszintje használható a stroke diagnosztikai markereként , bár a mérés érzékenysége alacsony.
Funkció
Troponin kapcsolódik a fehérjéhez tropomiozin és hazugság belül a horony közötti aktin filamentumok izomszövetben. Egy ellazult izomban a tropomiozin blokkolja a miozin -áthidaló kötődési helyét , ezáltal megakadályozva az összehúzódást. Amikor az izomsejtek stimulálja a szerződést egy akciós potenciál , a kalcium-csatornákat megnyitni a szarkoplazmatikus membrán és felszabadulását kalciumnak a szarkoplazma. Néhány ilyen kalcium hozzáerősítve troponin, ami azt az alakját változtatni, felfedve kötőhelyek miozin (aktív helyeket) a aktin filamentumok . A miozin aktinhoz való kötődése kereszthidaképződést okoz , és megkezdődik az izom összehúzódása.
Troponin megtalálható mind a vázizomzat és a szívizom , de a konkrét változatai troponin különböznek típusú izom. A fő különbség az, hogy a troponin TnC alegysége a vázizomzatban négy kalciumion-kötő helyet tartalmaz, míg a szívizomban csak három. A troponinhoz kötődő kalcium tényleges mennyiségét nem határozták meg véglegesen.
Fiziológia
Mind a szív-, mind a vázizomzatban az izomerő termelését elsősorban az intracelluláris kalciumkoncentráció változásai szabályozzák . Általában, amikor a kalcium emelkedik, az izmok összehúzódnak, és amikor a kalcium leesik, az izmok ellazulnak.
A troponin a vékony szálak alkotóeleme ( aktinnal és tropomiozinnal együtt ), és ez a fehérjekomplex, amelyhez a kalcium kötődik, hogy kiváltja az izomerő termelését. A Troponinnak három alegysége van, a TnC, a TnI és a TnT, amelyek mindegyike szerepet játszik az erőszabályozásban. Nyugalmi intracelluláris kalciumszint alatt a tropomiozin lefedi az aktin aktív helyeit, amelyekhez a miozin (izomvastag szálakba szerveződött molekuláris motor) kötődik, hogy erőt keltsen. Amikor a kalcium a TnC N-domén specifikus helyeihez kötődik, egy sor fehérje strukturális változás következik be, így a tropomiozin elmozdul az aktin miozin-kötő helyeitől, lehetővé téve a miozinnak a vékony szálhoz való kötődést, és erőt kifejtve, és lerövidítve a sarcomere .
Az egyes alegységek különböző funkciókat látnak el:
- A troponin C kötődik a kalciumionokhoz, hogy konformációs változást hozzon létre a TnI -ben
- A troponin T kötődik a tropomiozinhoz, és összekapcsolja őket, hogy troponin-tropomiozin komplexet képezzen
- A troponin I vékony myofilamentumokban kötődik az aktinhoz, hogy az aktin-tropomiozin komplexet a helyén tartsa
A simaizom nem tartalmaz troponint.
Alegységek
A TnT egy tropomiozin-kötő alegység, amely szabályozza a troponin-komplex vékony szálakkal való kölcsönhatását; A TnI gátolja az acto-miozin ATP-asz aktivitását; A TnC egy Ca 2+ -kötő alegység, amely fő szerepet játszik az izomösszehúzódás Ca 2+ -függő szabályozásában.
A szívizomban lévő TnT és TnI formákat a vázizmok formáitól eltérő formák mutatják be. A TnI két izoformája és a TnT két izoformája expresszálódik az emberi vázizomszövetben (skTnI és skTnT). A szívizomszövetre (cTnI) csak egy szövetspecifikus TnI-izoforma van leírva, míg a TnT (cTnT) számos szív-specifikus izoformájának létezését az irodalom írja le. A humán TnC -hez nem ismertek kardiális specifikus izoformák. A TnC -t az emberi szívizomszövetben a lassú vázizomzatra jellemző izoformával mutatjuk be. A TnC egy másik formája, a gyors vázas TnC -izoform, inkább a gyors vázizmokra jellemző. A cTnI csak a szívizomban fejeződik ki. Nem ismert példa a cTnI expressziójára egészséges vagy sérült vázizomzatban vagy más szövettípusokban. A cTnT valószínűleg kevésbé szívspecifikus. Leírták a cTnT expresszióját krónikus vázizom sérülésekben szenvedő betegek csontvázában.
Belül a kardiális troponin komplex a legerősebb közötti kölcsönhatás molekulák igazolták cTnI - TnC bináris komplex különösen jelenlétében Ca 2+ (KA = 1,5x10 -8 M -1 ). A TnC, amely komplexet képez a cTnI -vel, megváltoztatja a cTnI molekula konformációját és árnyékolja felületének egy részét. A legfrissebb adatok szerint a cTnI a páciens véráramában bináris komplex formájában, TnC -vel vagy háromkomplex cTnT és TnC formájában jelenik meg. A cTnI-TnC komplexképződés fontos pozitív szerepet játszik a cTnI molekula stabilitásának javításában. A cTnI, amely szabad formájában rendkívül instabil, szignifikánsan jobb stabilitást mutat TnC-vel komplexben vagy terner cTnI-cTnT-TnC komplexben. Kimutatták, hogy a cTnI stabilitása natív komplexben lényegesen jobb, mint a fehérje tisztított formájának stabilitása vagy a cTnI stabilitása a tisztított fehérjékből kombinált mesterséges troponin komplexekben.
Kutatás
Szívbetegségek
Bizonyos altípusai troponin (szív I és T ) vannak érzékeny és specifikus mutatókat a kár, hogy a szív izom ( szívizom ). Ezeket a vérben mérik, hogy különbséget tegyenek az instabil angina és a miokardiális infarktus (szívroham) között a mellkasi fájdalomban vagy akut koszorúér -szindrómában szenvedőknél . Azon személyeknél, akiknek nemrégiben miokardiális infarktusuk volt, a szívizom sérült területe és a szív troponinszintje emelkedett. Ez a szívkoszorúér -görcsben szenvedő embereknél is előfordulhat , ami a szívinfarktus egy típusa, amely a szív ereinek súlyos összehúzódásával jár. Miokardiális infarktus után a troponinok akár 2 hétig is magasak maradhatnak.
A szív troponinjai minden szívizomkárosodás jelzője, nem csak a szívinfarktus, amely a szívbetegség legsúlyosabb formája. Azonban a szívinfarktust jelző emelkedett troponin diagnosztikai kritériumait a WHO jelenleg 2 μg vagy annál magasabb küszöbértékben határozza meg. Más szív biomarkerek kritikus szintje is releváns, mint például a kreatin -kináz . Más körülmények, amelyek közvetlenül vagy közvetve szívizomkárosodáshoz és halálhoz vezetnek, szintén növelhetik a troponinszintet, például veseelégtelenség . Súlyos tachycardia (például szupraventrikuláris tachycardia miatt ) normál koszorúér -artériás egyénekben szintén megnövelheti a troponinszintet, például feltételezhető a megnövekedett oxigénigény és a szívizom elégtelen ellátása miatt.
Szívelégtelenségben szenvedő betegeknél is megnő a troponinok száma , ahol előrejelzik a mortalitást és a kamrai ritmuszavarokat is. Gyulladásos állapotokban, például myocarditisben és pericarditisben emelkedhetnek szívizom érintettséggel (amit miopericarditisnek neveznek). Troponinok is jelzik számos formáját kardiomiopátia , mint például a dilatált kardiomiopátia , hipertrófiás kardiomiopátia vagy (bal) kamrai hipertrófia , szülés kardiomiopátia , Takotsubo kardiomiopátia , vagy infiltratív rendellenességek, például kardiális amiloidózis .
A megnövekedett troponinnal járó szívkárosodás szívzúzódásban , defibrillációban és belső vagy külső kardioverzióban is előfordul . A troponinok számát általában több eljárásban, például szívműtétben és szívátültetésben , pitvari septális hibák bezárásában , perkután koszorúér -beavatkozásban vagy rádiófrekvenciás ablációban szokták megemelni .
Nem szívbetegségek
A kardiális és nem szívbetegségek közötti különbség kissé mesterséges; az alább felsorolt állapotok nem elsődleges szívbetegségek, de közvetett hatást gyakorolnak a szívizomra.
A troponinok a kritikus betegségekben , például szepszisben szenvedő betegek körülbelül 40% -ában emelkednek . Ezeknél a betegeknél fokozott a halálozás és az intenzív osztályon való tartózkodás kockázata. Súlyos gasztrointesztinális vérzés esetén az oxigénigény és a szívizom ellátása között is eltérés lehet.
A kemoterápiás szerek toxikus hatást gyakorolhatnak a szívre (például antraciklin , ciklofoszfamid , 5-fluorouracil és ciszplatin ). Számos méreganyag és méreg is okozhat szívizom sérülést ( skorpió mérge , kígyóméreg , medúzák és százlábúak mérge ). A szén -monoxid -mérgezést vagy a cianidmérgezést troponinek felszabadulása is kísérheti a hipoxiás kardiotoxikus hatások miatt. Szívsérülés a súlyos CO-mérgezések körülbelül egyharmadában fordul elő, és a troponin szűrés megfelelő ezeknél a betegeknél.
Mind a primer pulmonalis hipertónia , mind a tüdőembólia , mind a krónikus obstruktív tüdőbetegség (COPD) akut exacerbációi esetén a jobb kamra megterhelése fokozott falfeszültséget eredményez, és iszkémiát okozhat. Természetesen a COPD exacerbációban szenvedő betegeknél egyidejűleg miokardiális infarktus vagy tüdőembólia is előfordulhat, ezért ügyelni kell arra, hogy a megnövekedett troponinszintet a COPD -nek tulajdonítsák.
A végstádiumú vesebetegségben szenvedők krónikusan emelkedhetnek a troponin T szintjében, ami rosszabb prognózishoz kapcsolódik. A troponin I kevésbé valószínű, hogy hamisan emelkedik.
A megerőltető állóképességi gyakorlat , mint például a maraton vagy a triatlon , a vizsgált személyek egyharmadában megnövekedett troponinszinthez vezethet, de nem kapcsolódik ezeknek a versenyzőknek az egészségre gyakorolt káros hatásaihoz. Magas troponin T -szintről is beszámoltak gyulladásos izombetegségekben, például polimiozitiszben vagy dermatomyositisben szenvedő betegeknél . A rabdomiolízis során a troponinok is emelkednek .
A terhesség hipertóniás rendellenességeiben, mint például a preeclampsia , a megnövekedett troponinszint bizonyos fokú myofibrilláris károsodásra utal.
A szív és a troponin T felhasználható a gyógyszerek és toxinok által kiváltott kardiomiocita toxicitás megfigyelésére. .
2020-ban kiderült, hogy a súlyos betegségben szenvedő COVID-19 betegek troponin I szintje magasabb volt, mint az enyhébb betegségben szenvedőknél.
Prognosztikus használat
A megnövekedett troponinszintek prognosztikai szempontból fontosak azokban az állapotokban, amelyekben diagnosztizálják őket.
Egy közösségi alapú kohorsz-tanulmányban, amely a csendes szívkárosodás fontosságát jelzi, a troponin I kimutatták, hogy előrejelzi a halálozást és az első koszorúér-betegséget a szív- és érrendszeri betegségtől mentes férfiaknál. Az agyvérzésben szenvedő embereknél a megnövekedett troponinszint nem hasznos jelző az állapot kimutatására.
Alegységek
Az első cTnI -t és később a cTnT -t eredetileg a szívsejtek halálának markereiként használták. Mindkét fehérjét széles körben használják az akut miokardiális infarktus (AMI), az instabil angina, a műtét utáni miokardiális trauma és néhány egyéb szívizom-sérüléssel kapcsolatos betegség diagnosztizálására. Mindkét marker kimutatható a beteg vérében 3–6 órával a mellkasi fájdalom megjelenése után, és a csúcsértéket 16–30 órán belül éri el. A vérmintákban a cTnI és a cTnT emelkedett koncentrációja még a tünetek megjelenése után 5–8 nappal is kimutatható, így mindkét fehérje hasznos lehet az AMI késői diagnosztizálásában is.
Érzékelés
A szív troponin T és I értékét immunvizsgálati módszerekkel mérjük .
- A szabadalmi előírások miatt egyetlen gyártó ( Roche Diagnostics ) forgalmaz cTnT -t .
- Diagnosztikai vállalatok sokasága teszi elérhetővé a cTnI immunvizsgálati módszereket számos különböző immunológiai vizsgálati platformon.
A szívsejt -nekrózis után a troponin emelkedése 2-3 órán belül kezdődik, a csúcsok kb. 24 órán át, és 1-2 hétig is fennáll.
Lásd még
Hivatkozások
Külső linkek
- Troponin az Egyesült Államok Országos Orvostudományi Könyvtárában Orvosi tantárgyi címek (MeSH)
- Troponinok az online laboratóriumi tesztekben