troponina

troponina è un complesso di tre subunità di proteine ​​globulari. Come parte dell'apparato contrattile del muscolo, la troponina regola la contrazione muscolare. È di particolare importanza nella diagnosi degli attacchi di cuore.

Cos'è la troponina?

Come componente del filamento di actina, la troponina fa parte dell'unità contrattile dei muscoli scheletrici e cardiaci. È un complesso di proteine ​​globulari che insieme a F-actina e tropomiosina formano il filamento di actina.

Il filamento di actina, in interazione con i filamenti di miosina, consente al muscolo di contrarsi. A causa della sua capacità di avviare o arrestare la contrazione muscolare, la troponina è nota come proteina di regolazione muscolare oltre alla tropomiosina. Il complesso proteico della troponina è costituito da tre subunità, la troponina I inibitoria, la troponina T, che è responsabile del legame della tropomiosina, e la troponina C. che lega il calcio.

La troponina cardiaca svolge un ruolo importante nella diagnosi di emergenza degli attacchi di cuore. Se i muscoli cardiaci sono danneggiati, la subunità troponina I viene rilasciata e può essere rilevata nel sangue dalla diagnostica di laboratorio. Ciò si traduce in una progressione classica che consente di differenziarlo da altri disturbi muscolari.

Anatomia e struttura

La troponina fa parte dei filamenti di actina che, attraverso la loro interazione con i filamenti di miosina, consentono al muscolo di contrarsi. Entrambi i filamenti formano la più piccola unità contrattile del muscolo, il sarcomero. La troponina è un complesso di proteine ​​globulari costituito da tre subunità.

Si distingue tra troponina inibitoria (TnI), troponina legante la tropomiosina (TnT) e troponina legante il calcio (TnC). Tre peptidi di troponina seguono regolarmente sette molecole di actina F nel filamento. Come complesso, si trovano quasi orizzontalmente nel filamento di actina. La troponina T si lega da un lato alla tropomiosina, che è legata all'actina F e dall'altro alla troponina I.La troponina I ha una forte affinità per l'F-actina, quindi è legata ad essa nello stato non contratto. La troponina C si lega anche alla troponina I ed è esposta all'esterno.

La troponina C è la più piccola delle subunità e ha un dominio legante il calcio. A seconda della muscolatura, ci sono tre isoforme di troponina I e troponina T. La troponina cardiaca (cTn) si trova nei muscoli cardiaci e ci sono due diverse troponine (sTn) nei muscoli scheletrici per le fibre muscolari scheletriche veloci e lente.

Funzione e compiti

Come parte dell'apparato contrattile, la troponina svolge un ruolo importante nella regolazione della contrazione muscolare. Nello stato non eccitato, la posizione dei fili della tropomiosina impedisce al filamento di actina di legarsi alla testa della miosina. Solo quando la tropomiosina viene aspirata ulteriormente all'interno dell'elica del filamento dalla troponina T, il sito di legame per la miosina viene esposto. Questo cambiamento di posizione è ottenuto da un cambiamento di conformazione nel complesso della troponina come risultato di un aumento della concentrazione di calcio. Il calcio viene rilasciato nelle fibre muscolari attraverso l'eccitazione elettrica della membrana plasmatica.

La troponina C è il recettore del calcio nel filamento di actina, poiché ha un dominio legante il calcio. Questo a sua volta è costituito da due strutture, ciascuna con quattro siti di legame del calcio. Due di questi siti di legame hanno ciascuno un'elevata affinità per il calcio, due hanno una bassa affinità. Solo i siti di legame a bassa affinità sono coinvolti nella contrazione. Il cambiamento conformazionale dalla troponina C al legame con il calcio viene trasmesso direttamente dalla troponina T alla tropomiosina, che viene attirata ulteriormente nel solco tra i filamenti di actina e rilascia la posizione di legame per la testa della miosina.

Allo stesso tempo, l'effetto inibitorio della troponina I sull'ATPasi viene annullato e l'ATP può essere suddiviso nella miosina, in modo che la testa della miosina si pieghi. Il filamento di actina viene tirato lungo il filamento di miosina e il muscolo si contrae. Il legame della miosina e dell'actina viene interrotto dall'aggiunta di nuovo ATP alla miosina. Il livello di calcio nelle fibre muscolari diminuisce e i fili della tropomiosina nascondono nuovamente il sito di legame della miosina. Il muscolo è in rilassamento.

Malattie

Il valore della troponina è il più importante parametro diagnostico di laboratorio per l'infarto del miocardio.Se il muscolo cardiaco è danneggiato, la troponina cardiaca, in particolare la troponina T e la troponina I, viene rilasciata nel sangue. Il livello di troponina può essere determinato nel siero, plasma o sangue intero.

La concentrazione di troponina nel sangue mostra un decorso tipico dopo un infarto, in modo che possa essere differenziata da altri danni al muscolo cardiaco. Un aumento della troponina si verifica circa 3-8 ore dopo l'inizio dell'attacco cardiaco. I valori più alti possono essere misurati 12-96 ore dopo l'inizio. Sono necessarie circa due settimane prima che il livello di troponina nel sangue torni alla normalità dopo un attacco di cuore. Se il livello di troponina sta diminuendo, è molto probabile che non si tratti di un attacco di cuore ma di un'altra causa come allungamento eccessivo, infiammazione dei muscoli scheletrici o altre lesioni.

Livelli elevati di troponina si trovano anche in una varietà di altre malattie che comportano la distruzione del tessuto muscolare. Il livello di troponina aumenta, ad esempio, in caso di disturbi funzionali o infiammazioni del cuore, malattie dei vasi sanguigni, infiammazioni o lesioni ai muscoli scheletrici, ictus, disturbi funzionali dei polmoni o addirittura ustioni e sepsi. L'aumento della troponina per il tasso di mortalità dopo le operazioni è considerato un importante fattore di rischio. Poiché intercorrono diversi giorni tra un aumento della troponina e la morte del paziente, è possibile intervenire tempestivamente.

L'aumento del livello di troponina dopo uno sforzo fisico intenso come lo sport di resistenza non ha valore di malattia. Di solito i valori si normalizzano entro poche ore, in modo che il valore normale ritorni dopo un massimo di 72 ore.