טרופונין: מבנה, תפקוד ומחלות

טרופונין הוא קומפלקס של שלוש יחידות משנה חלבון כדוריות. כמרכיב במנגנון התכווצות השרירים, טרופונין מווסת כיווץ שרירים. יש לו חשיבות מיוחדת באבחון אוטם שריר הלב.

מהו טרופונין?

טרופונין, כמרכיב של נימת האקטין, הוא חלק מהיחידה המתכווצת של שרירי השלד והלב. זהו קומפלקס של כדוריות חלבונים שיוצרים יחד עם F- אקטין וטרופומיוזין את חוט האקטין. חוט האקטין, באינטראקציה עם חוטים מיוזין, מאפשר לכווץ השריר. בגלל יכולתו להתחיל או לעצור כיווץ שרירים, טרופונין, יחד עם טרופומיוזין, ידוע גם כחלבון הווסת של השריר. קומפלקס חלבון הטרופונין מורכב משלוש יחידות משנה, הטרופונין המעכב I, טרופונין ט האחראי על קשירת הטרופומיוזין, וה- סידן מחייב טרופונין C.

טרופונין לב ממלא תפקיד חשוב באבחון חירום של אוטם שריר הלב. אם יש נזק ל- לֵב שרירים, יחידת המשנה טרופונין I משתחררת וניתנת לזיהוי דם by אבחון מעבדה. התוצאה היא תמונה קלינית קלאסית המאפשרת בידול ממחלות שרירים אחרות.

אנטומיה ומבנה

טרופונין הוא מרכיב של חוטים אקטין, אשר האינטראקציה שלהם עם חוטים מיוזין מאפשרת כיווץ שרירים. שני החוטים מהווים את היחידה הכיווטית הקטנה ביותר של השריר, הסרקומר. טרופונין הוא קומפלקס של כדורית חלבונים המורכב משלוש יחידות משנה. מבחינים בין טרופונין מעכב (TnI), טרופונין מחייב טרופומיוזין (TnT) ו- סידןטרופונין מחייב (TnC). שלושה פפטידים טרופונינים עוקבים באופן קבוע אחרי שבעה F- אקטין מולקולות בחוט הלהט. הם שוכבים כמתחם כמעט אופקית בחוט ה אקטין. טרופונין ט נקשר מצד אחד לטרופומיוזין, הקשור ל- F- אקטין, ומצד שני לטרופונין I. לטרופונין I יש זיקה חזקה ל- F- אקטין, כך שהוא קשור אליו במצב שאינו מכווץ. טרופונין C נקשר גם לטרופונין I ונחשף כלפי חוץ. טרופונין C הוא הקטן ביותר מבין יחידות המשנה ויש לו סידן-תחום מחייב. תלוי בשרירים, שלושה איזופורמים של טרופונין I ו- טרופונין ט קיימים. טרופונין לב (cTn) נמצא בשריר הלב, ושני טרופונינים שונים (sTn) קיימים בשריר השלד עבור סיבי שריר השלד המהירים והאיטיים בהתאמה.

פונקציה ומשימות

כמרכיב במנגנון ההתכווצות, טרופונין ממלא תפקיד משמעותי בוויסות התכווצות השרירים. במצב ללא התרגשות, מיקומם של חוטים טרופומיוזין מונע את חיבור נימת האקטין למיוזין. ראש. רק כאשר הטרופומיוזין נמשך עוד בתוך סליל הנימה על ידי הטרופונין T, נחשף אתר הקישור למיוזין. שינוי במצב זה מושג על ידי שינוי קונפורמציה במתחם הטרופונין כתוצאה מעלייה בסידן ריכוז. סידן משתחרר לסיבי השריר על ידי עירור חשמלי של קרום הפלזמה. טרופונין C הוא קולטן הסידן בפילם האקטין מכיוון שיש לו תחום מחייב סידן. זה בתורו מורכב משני מבנים, שכל אחד מהם נושא ארבעה אתרי קשירת סידן. שניים מאתרי קשירה אלה בעלי כל זיקה גבוהה לסידן, ולשניים זיקה נמוכה. רק אתרי הקישור בעלי זיקה נמוכה מעורבים בהתכווצות. השינוי הקונפורמיסטי של טרופונין C לאחר קשירת סידן מועבר ישירות על ידי טרופונין T לטרופומיוזין, הנמשך עוד אל תוך החריץ בין גדילי האקטין ומשחרר את אתר הקישור למיוזין. ראש. יחד עם זאת, ההשפעה המעכבת של טרופונין I על ה- ATPase מבוטלת וניתן לחתוך את ה- ATP במיוזין, וכתוצאה מכך להתכווץ המיוזין. ראש. נימה האקטין נמשכת לאורך נימה מיוזין והשריר מתכווץ. הקישור של מיוזין ו אקטין מופרע על ידי הצמדת ATP חדש למיוזין. רמת הסידן ב סיב שריר פוחת וחוטי הטרופומיוזין מכסים שוב את אתר קשירת המיוזין. השריר נמצא הַרפָּיָה.

מחלות

ערך הטרופונין מייצג את הפרמטר החשוב ביותר לאבחון מעבדה לאוטם שריר הלב. טרופונין לב, במיוחד טרופונין T וטרופונין I, משוחרר ל דם כאשר שריר הלב ניזוק. ניתן לקבוע את רמת הטרופונין בסרום, בפלזמה או בשלמותה דם. ה ריכוז של טרופונין בדם מראה מהלך אופייני לאחר א לֵב התקפה, כך שניתן יהיה להבדיל בין נזק לשריר הלב האחר. עלייה בטרופונין מתרחשת כ3-8 שעות לאחר הופעת אוטם שריר הלב. ניתן למדוד את הערכים הגבוהים ביותר 12-96 שעות לאחר הופעתם. לוקח כשבועיים עד שרמת הטרופונין בדם תחזור למצב נורמלי לאחר a לֵב לִתְקוֹף. אם רמת הטרופונין מראה מהלך יורד, סביר להניח שהיא לא התקף לב אבל סיבה נוספת כמו מתיחת יתר, דלקת של שרירי השלד או פציעות אחרות. רמות טרופונין מוגברות נמצאות גם במגוון מצבים אחרים הכוללים הרס של רקמת השריר. לדוגמא, רמות הטרופונין עולות במקרים של הפרעה בתפקוד או דלקת של הלב, מחלות דם כלי, דלקת או פגיעה בשרירי השלד, שבץ, תפקוד לקוי של הריאות, או כוויות ו אֶלַח הַדָם, בין היתר. גובה הטרופונין נחשב כגורם סיכון עיקרי לתמותה לאחר הניתוח. מכיוון שיש מספר ימים בין עליית טרופונין למותו של המטופל, אפשרית התערבות בזמן בתרופות. העלייה ברמות הטרופונין לאחר מאמץ פיזי כבד, כגון סבולת לספורט, אין משמעות קלינית. ברוב המקרים, רמות מנורמלות תוך מספר שעות, וחוזרות לנורמה לאחר 72 שעות לכל היותר.