טרופונין

טרופונין הוא קומפלקס של שלוש יחידות חלבון כדוריות. כחלק מהמנגנון התכווץ של השריר, טרופונין מווסת את התכווצות השרירים. יש לזה חשיבות מיוחדת באבחון התקפי לב.

מה זה טרופונין?

כמרכיב בחוט הנימה, הטרופונין הוא חלק מיחידת ההתכווצות של שרירי השלד והלב. זהו קומפלקס של חלבונים כדוריים שיחד עם F- אקטין וטרופומיוזין יוצרים את נימת האקטין.

נימת האקטין, באינטראקציה עם חוטי המיוזין, מאפשרת לכווץ השריר. בגלל יכולתו להתחיל או להפסיק את התכווצות השרירים, טרופונין ידוע כחלבון מווסת שרירים בנוסף לטרופומיוזין. טרופונין מורכב החלבון מורכב משלוש יחידות משנה, הטרופונין I המעכב, הטרופונין T האחראי לקשירת הטרופומיוזין, והטרופונין C. המחייב את הסידן.

טרופונין לבבי ממלא תפקיד חשוב באבחון חירום של התקפי לב. אם נפגעים שרירי הלב, תת-יחידת הטרופונין I משתחררת וניתנת לגילוי בדם על ידי אבחנת מעבדה. התוצאה היא התקדמות קלאסית המאפשרת להבדיל אותה מהפרעות שרירים אחרות.

אנטומיה ומבנה

טרופונין הוא חלק מחוטי האקטין אשר באמצעות האינטראקציה שלהם עם חוטי מיוזין מאפשרים לכיווץ השריר. שני הנימים מהווים את היחידה הקטן ביותר של השריר, סרקומר. טרופונין הוא קומפלקס של חלבונים כדוריים המורכב משלוש יחידות משנה.

מבדילים בין טרופונין מעכב (TnI), טרופונין המחייב טרופונין (TnT) לבין טרופונין המחייב סידן (TnC). שלוש פפטידים טרופונינים עוקבים באופן קבוע אחר שבע מולקולות F-actin בחוט הנימה. כמתחם, הם שוכבים כמעט אופקית בחוט הנימה של האקטין. טרופונין T קושר טרופומיוזין מצד אחד, הקשור ל- F- אקטין ומצד שני לטרופונין הראשון.לטרופונין אני זיקה חזקה ל- F- אקטין, כך שהוא קשור אליו במצב הלא מכווץ. טרופונין C נקשר גם לטרופונין I ונחשף כלפי חוץ.

טרופונין C הוא הקטן מבין יחידות היחידות ובעל תחום מחייב סידן. בהתאם לשרירים, ישנם שלוש איזו-פורמולות של טרופונין I וטרופונין T. הטרופונין הלב (cTn) נמצא בשרירי הלב ושני טרופונינים שונים (sTn) קיימים בשרירי השלד עבור סיבי שרירי השלד האיטיים והאיטית.

פונקציה ומשימות

כחלק מהמנגנון התכווץ, לטרופונין תפקיד חשוב בוויסות התכווצות השרירים. במצב הלא נרגש, מיקום חוטי הטרופומיוזין מונע את חיבור נימת האקטין לראש מיוזין. רק כאשר הטרופומיוזין נמשך יותר אל פנים חלל הנימה על ידי טרופונין T, נחשף אתר הכריכה המיוזין. שינוי מיקום זה מושג על ידי שינוי קונפורמציה במתחם הטרופונין כתוצאה מעלייה בריכוז הסידן. הסידן משתחרר לסיבי השריר באמצעות עירור חשמלי של קרום הפלזמה.

טרופונין C הוא קולטן הסידן בחוטם האקטין, שכן יש לו תחום מחייב סידן. זה בתורו מורכב משני מבנים, שלכל אחד מהם ארבעה אתרי קשירת סידן. שניים מאתרי כריכה אלה הם בעלי זיקה גבוהה מאוד לסידן, לשניים בעלי זיקה נמוכה. רק האתרים המחייבים בעלי זיקה נמוכה מעורבים בהתכווצות. השינוי הקונפורציונלי מטרופונין C לקשירת סידן מועבר ישירות על ידי טרופונין T לטרופומיוזין, שנמשך יותר אל החריץ שבין גדילי האקטין ומשחרר את מיקום הכריכה של ראש המיוזין.

במקביל, ההשפעה המעכבת של טרופונין I על ATPase מבוטלת וניתן לפצל את ה- ATP במיוזין, כך שראש המיוזין יצליח לרוקן. נימת האקטין נמשכת לאורך נימת המיוזין והשרירים מתכווצים. הכריכה של מיוזין ואקטין מופרעת על ידי הוספת ATP חדש למיוזין. רמת הסידן בסיבי השריר צונחת וחוטי הטרופומיוזין מסתירים שוב את אתר הכריכה של מיוזין. השריר נמצא ברגיעה.

מחלות

ערך הטרופונין הוא הפרמטר האבחנתי המעבדי החשוב ביותר לאוטם שריר הלב, אם שריר הלב נפגע, הטרופונין הלבבי, במיוחד טרופונין T וטרופונין I, משתחרר לדם. ניתן לקבוע את רמת הטרופונין בסרום, בפלזמה או בדם מלא.

ריכוז הטרופונין בדם מראה מהלך טיפוסי לאחר התקף לב, כך שניתן יהיה להבדיל אותו מנזק אחר בשרירי הלב. עלייה בטרופונין מתרחשת כ 3-8 שעות לאחר הופעת התקף הלב. ניתן למדוד את הערכים הגבוהים ביותר 12-96 שעות לאחר ההתחלה. לוקח בערך שבועיים עד שרמת הטרופונין בדם תחזור לשגרה לאחר התקף לב. אם רמת הטרופונין יורדת, סביר להניח כי לא מדובר בהתקף לב אלא בסיבה נוספת כמו מתיחת יתר, דלקת בשרירי השלד או פגיעות אחרות.

רמות טרופונין מוגברות נמצאות גם במגוון מחלות אחרות הכרוכות בהרס רקמת השריר. רמת הטרופונין עולה, למשל, במקרה של הפרעות תפקודיות או דלקת בלב, מחלות בכלי הדם, דלקת או פגיעות בשרירי השלד, שבץ מוחי, הפרעות תפקודיות של הריאות או אפילו כוויות וספטיס. העלייה בטרופונין בשיעור התמותה לאחר הניתוחים נחשבת לגורם סיכון מרכזי. מכיוון שיש מספר ימים בין עלייה בטרופונין לבין מות החולה, ניתן להתערב בתרופות בזמן טוב.

לעלייה ברמת הטרופונין לאחר מאמץ גופני כבד כמו ספורט סיבולת אין ערך מחלה. בדרך כלל הערכים מנורמלים תוך מספר שעות, כך שהערך הרגיל חוזר לאחר מקסימום 72 שעות.