troponin er et kompleks av tre kuleproteinunderenheter. Som en komponent i muskelkontraktsapparatet, troponin regulerer muskelsammentrekning. Det har spesiell betydning i diagnosen hjerteinfarkt.
Hva er troponin?
troponin, som en komponent i aktinfilamentet, er en del av den kontraktile enheten av skjelett- og hjertemuskler. Det er et kompleks av kuleformet proteiner som sammen med F-aktin og tropomyosin danner aktinfilamentet. Aktinfilamentet, i samspill med myosinfilamentene, gjør at muskelen kan trekke seg sammen. På grunn av sin evne til å starte eller stoppe muskelsammentrekning, er troponin, sammen med tropomyosin, også kjent som regulatorproteinet i muskler. Troponin proteinkomplekset består av tre underenheter, det hemmende troponin I, troponin T ansvarlig for tropomyosinbinding, og kalsium bindende troponin C.
Hjertetroponin spiller en viktig rolle i nøddiagnosen for hjerteinfarkt. Hvis det er skade på hjerte muskler frigjøres underenheten troponin I og kan oppdages i blod by laboratoriediagnostikk. Dette resulterer i et klassisk klinisk bilde som tillater differensiering fra andre sykdommer i muskulaturen.
Anatomi og struktur
Troponin er en komponent i aktinfilamenter, hvis interaksjon med myosinfilamenter muliggjør muskelsammentrekning. Begge filamentene danner den minste kontraktile enheten i muskelen, sarkomeren. Troponin er et kompleks av kuleformet proteiner bestående av tre underenheter. Det skilles mellom hemmende troponin (TnI), tropomyosin-bindende troponin (TnT) og kalsium-bindende troponin (TnC). Tre troponinpeptider følger regelmessig syv F-aktin molekyler i glødetråden. De ligger som et kompleks nesten horisontalt i aktinfilamentet. Troponin T binder seg på den ene siden til tropomyosin, som er bundet til F-aktin, og på den andre siden til troponin I. Troponin I har en sterk affinitet for F-aktin, slik at den er bundet til den i ikke-kontraktert tilstand. Troponin C binder seg også til troponin I og utsettes for utsiden. Troponin C er den minste av underenhetene og har en kalsium-bindende domene. Avhengig av muskulaturen, tre isoformer hver av troponin I og troponin T eksistere. Hjertetroponin (cTn) finnes i hjertemuskelen, og det finnes to forskjellige troponiner (sTn) i skjelettmuskulaturen for de respektive raske og langsomme skjelettmuskelfibrene.
Funksjon og oppgaver
Som en komponent i det kontraktile apparatet spiller troponin en viktig rolle i reguleringen av muskelsammentrekning. I uoppdaget tilstand forhindrer posisjonen til tropomyosinfilamenter aktinfilamentet fra å binde seg til myosinet hode. Først når tropomyosin trekkes lenger inne i glødetrådsspiralen av troponin T, blir bindingsstedet for myosin eksponert. Denne posisjonsendringen oppnås ved en konformasjonsendring i troponinkomplekset som et resultat av en økning i kalsium konsentrasjon. Kalsium frigjøres i muskelfibrene ved elektrisk eksitasjon av plasmamembranen. Troponin C er kalsiumreseptoren i aktinfilamentet fordi den har et kalsiumbindende domene. Dette består igjen av to strukturer, som hver har fire kalsiumbindingssteder. To av disse bindingsstedene har hver høy affinitet for kalsium, og to har lav affinitet. Bare bindingsstedene med lav affinitet er involvert i sammentrekning. Konformasjonsendringen av troponin C etter kalsiumbinding overføres direkte av troponin T til tropomyosin, som trekkes lenger inn i sporet mellom aktinstrengene og frigjør bindingsstedet for myosinet hode. Samtidig avskaffes den inhiberende effekten av troponin I på ATPase, og ATP kan spaltes i myosinet, noe som resulterer i kinking av myosinet hode. Aktinfilamentet trekkes langs myosinfilamentet og muskelen trekker seg sammen. Bindingen av myosin og aktin forstyrres av festingen av nytt ATP til myosinet. Kalsiumnivået i muskelfiber avtar og tropomyosinfilamentene dekker igjen myosinbindingsstedet. Muskelen er inne avslapping.
Sykdommer
Troponinverdien representerer den viktigste laboratoriediagnostiske parameteren for hjerteinfarkt. Hjertetroponin, spesielt troponin T og troponin I, frigjøres i blod når myokard er skadet. Troponinnivået kan bestemmes i serum, plasma eller helhet blod. De konsentrasjon av troponin i blodet viser et typisk forløp etter en hjerte angrep, slik at det kan skilles fra annen hjerteinfarktskade. En økning i troponin oppstår omtrent 3-8 timer etter at hjerteinfarkt begynte. De høyeste verdiene kan måles 12-96 timer etter utbruddet. Det tar omtrent to uker for troponinnivået i blodet å gå tilbake til det normale etter en hjerte angrep. Hvis troponinnivået viser et synkende forløp, er det mest sannsynlig ikke et hjerteinfarkt men en annen årsak som for mye anstrengelse, betennelse av skjelettmuskulaturen eller andre skader. Forhøyede troponinnivåer finnes også i en rekke andre forhold som involverer ødeleggelse av muskelvev. For eksempel øker troponinnivået i tilfeller av dysfunksjon eller betennelse av hjertet, sykdommer i blodet fartøy, betennelse eller skade på skjelettmuskulaturen, hjerneslag, dysfunksjon i lungene, eller brannskader og sepsis, blant andre. Troponinhøyde regnes som en viktig risikofaktor for dødelighet etter operasjonen. Siden det er flere dager mellom en troponinstigning og pasientens død, er det mulig å ta medisiner i tide. Økningen i troponinnivået etter tung fysisk anstrengelse, som f.eks utholdenhet sport, har ingen klinisk betydning. I de fleste tilfeller normaliserer nivåene seg i løpet av få timer, og går tilbake til normale etter maksimalt 72 timer.
