Troponin: Cấu trúc, Chức năng & Bệnh tật

troponin là một phức hợp gồm ba tiểu đơn vị protein hình cầu. Là một thành phần của bộ máy co cơ, troponin điều hòa sự co cơ. Nó mang ý nghĩa đặc biệt trong chẩn đoán nhồi máu cơ tim.

Troponin là gì?

troponin, như một thành phần của sợi actin, là một phần của đơn vị co bóp của cơ xương và cơ tim. Nó là một phức hợp của hình cầu protein cùng với F-actin và tropomyosin, tạo thành sợi actin. Sợi actin, tương tác với các sợi myosin, cho phép cơ co lại. Do khả năng bắt đầu hoặc ngừng co cơ, troponin, cùng với tropomyosin, còn được gọi là protein điều hòa của cơ. Phức hợp protein troponin bao gồm ba tiểu đơn vị, troponin ức chế I, troponin T chịu trách nhiệm cho liên kết tropomyosin, và canxi liên kết troponin C.

Troponin tim có vai trò quan trọng trong chẩn đoán cấp cứu nhồi máu cơ tim. Nếu có thiệt hại cho tim cơ, troponin tiểu đơn vị I được giải phóng và có thể được phát hiện trong máu by chẩn đoán trong phòng thí nghiệm. Điều này dẫn đến một hình ảnh lâm sàng cổ điển cho phép phân biệt với các bệnh khác của cơ.

Giải phẫu và cấu trúc

Troponin là một thành phần của các sợi actin, có sự tương tác với các sợi myosin cho phép co cơ. Cả hai sợi đều tạo thành đơn vị co bóp nhỏ nhất của cơ, sarcomere. Troponin là một phức hợp của hình cầu protein bao gồm ba đơn vị con. Sự phân biệt được thực hiện giữa troponin ức chế (TnI), troponin liên kết với tropomyosin (TnT) và canxi-linding troponin (TnC). Ba peptide troponin thường xuyên theo sau bảy F-actin phân tử trong dây tóc. Chúng nằm như một phức hợp gần như nằm ngang trong sợi actin. Troponin T liên kết một mặt với tropomyosin, liên kết với F-actin, và mặt kia với troponin I. Troponin I có ái lực mạnh với F-actin, do đó nó liên kết với nó ở trạng thái không ký kết. Troponin C cũng liên kết với troponin I và tiếp xúc với bên ngoài. Troponin C là đơn vị nhỏ nhất trong số các đơn vị con và có canxi-miền liên kết. Tùy thuộc vào hệ cơ, ba đồng dạng của mỗi troponin I và troponin T hiện hữu. Troponin tim (cTn) được tìm thấy trong cơ tim, và hai troponin (sTn) khác nhau tồn tại trong cơ xương cho các sợi cơ xương nhanh và chậm tương ứng.

Chức năng và Nhiệm vụ

Là một thành phần của bộ máy co bóp, troponin đóng một vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh sự co cơ. Ở trạng thái không được cung cấp, vị trí của các sợi tropomyosin ngăn cản các sợi actin liên kết với myosin cái đầu. Chỉ khi tropomyosin được kéo thêm vào bên trong chuỗi xoắn bởi troponin T thì vị trí liên kết của myosin mới được tiếp xúc. Sự thay đổi vị trí này đạt được do sự thay đổi cấu trúc trong phức hợp troponin do sự gia tăng canxi tập trung. Canxi được giải phóng vào các sợi cơ bằng kích thích điện của màng sinh chất. Troponin C là thụ thể canxi trong sợi actin vì nó có miền liên kết canxi. Đến lượt nó, nó bao gồm hai cấu trúc, mỗi cấu trúc mang bốn vị trí liên kết canxi. Hai trong số các vị trí liên kết này đều có ái lực cao với canxi và hai vị trí có ái lực thấp. Chỉ những vị trí liên kết có ái lực thấp mới tham gia vào quá trình co. Sự thay đổi cấu trúc của troponin C sau khi liên kết với canxi được truyền trực tiếp bởi troponin T thành tropomyosin, được kéo sâu hơn vào rãnh giữa các sợi actin và giải phóng vị trí liên kết cho myosin cái đầu. Đồng thời, tác dụng ức chế của troponin I đối với ATPase bị loại bỏ và ATP có thể bị phân cắt tại myosin, dẫn đến sự gấp khúc của myosin. cái đầu. Sợi actin được kéo dọc theo sợi myosin và cơ co lại. Sự liên kết của myosin và actin bị phá vỡ do sự gắn ATP mới vào myosin. Mức canxi trong sợi cơ giảm và các sợi tropomyosin lại bao phủ vị trí liên kết myosin. Cơ bắp ở thư giãn.

Bệnh

Giá trị troponin đại diện cho thông số chẩn đoán trong phòng thí nghiệm quan trọng nhất đối với nhồi máu cơ tim. Troponin tim, đặc biệt là troponin T và troponin I, được giải phóng vào máu khi cơ tim bị hư hỏng. Mức troponin có thể được xác định trong huyết thanh, huyết tương hoặc toàn bộ máu. Các tập trung troponin trong máu cho thấy một quá trình điển hình sau khi tim tấn công, để có thể phân biệt với các tổn thương cơ tim khác. Sự gia tăng troponin xảy ra khoảng 3-8 giờ sau khi bắt đầu nhồi máu cơ tim. Các giá trị cao nhất có thể được đo từ 12-96 giờ sau khi khởi phát. Phải mất khoảng hai tuần để mức troponin trong máu trở lại bình thường sau khi tim tấn công. Nếu mức troponin cho thấy một quá trình giảm, rất có thể nó không phải là đau tim nhưng một nguyên nhân khác, chẳng hạn như chi tiêu quá mức, viêm của các cơ xương hoặc các chấn thương khác. Nồng độ troponin tăng cao cũng được tìm thấy trong một loạt các tình trạng khác liên quan đến sự phá hủy mô cơ. Ví dụ, mức troponin tăng lên trong các trường hợp rối loạn chức năng hoặc viêm về tim, bệnh về máu tàu, viêm hoặc chấn thương cơ xương, đột quỵ, rối loạn chức năng của phổi, hoặc bỏngnhiễm trùng huyết, trong số những người khác. Tăng troponin được coi là một yếu tố nguy cơ chính gây tử vong sau phẫu thuật. Vì có vài ngày giữa sự gia tăng troponin và cái chết của bệnh nhân, nên có thể can thiệp kịp thời bằng thuốc. Sự gia tăng mức troponin sau khi gắng sức nặng, chẳng hạn như độ bền thể thao, không có ý nghĩa lâm sàng. Trong hầu hết các trường hợp, mức độ bình thường hóa trong vòng vài giờ, trở lại bình thường sau tối đa 72 giờ.