Актиновый, тропониновый и тропомиозиновый комплекс.
Актиновый филамент состоит из трех молекул:
- Актина
- Тропомиозина
- Тропонина.
Актиновые молекулы соединяясь вместе, образуют нити актиновых молекул. Соединяются нити, обвившись одна вокруг дрогой, в виде спирали вкрученные вместе.
Открытие тропомиозина было — Bailey в 1946 г. С помощью электронного микроскопа было доказано, что тропомиозин образует длинные фибриллы, примерно схожего диаметра, которые деполимеризуются при повышении ионной силы раствора.
Молекулы тропомиозина, в состоянии покоя, распологаются над активными участками актиновых филаментов, предотвращая «привязывание» миозиновых головок. Тропомиозин совместно с тропонином принимают участие в регуляции актина с взаимодействием миозина. На концах каждой молекулы тропомиозина расположены белки тропониновой системы, наличие которой характерно только для поперечно-полосатых мышц. Не простая работа тропомиозина и ионов кальция нацелена на обеспечение сохранение состояния расслабления, либо формирование сокращения миофибриллы.
Ионы Ca2+ , в последствии выхождения из саркоплазматического ретикулума, вступают взаимосвязь с тропонином на актиновых филаментах. Тропонин, который имеет достаточно большое сходство к ионам кальция, приступает к процессу сокращения, «поднимая» молекулы тропомиозина с активных участков актиновых филаментов. ТМ зачастую «скрывает» активные участки, тем самым блокируя связь поперечных мостиков миозина с актиновым филаментом. Когда Ca2+ и тропонин «подымают» тропомиозин с активных участков, головки миозина начинают прикрепляться к активным участкам актиновых филаментов. При увеличении концентрации ионов кальция, в цитозоле мышечной клетки, запускается сокращение мышц, в ответ на внешние стимулы (иннервация, химическая стимуляция).
Что такое тропонин?
При сердечном приступе не только данный белок попадает в кровоток, но и другие вещества находятся в составе крови, но только тропонин связан с клетками ткани миокарда. Комплекс тропонинового белка в клетках миокарда имеет в своем составе изоформы, взаимодействующие друг с другом: T, C и I.
У каждого вида белка тропонина есть свои функциональные обязанности одни выполняют свою функцию в возможности сердечной мышцы сокращаться, другие отвечают за состояние сердечной ткани. Все виды тропонинов отличаются друг от друга массой молекулы.
Тропонины T и I, которые содержаться в изоформах имеют 3 типа:
- Тип сердечно-мышечный,
- Сердечно-мышечный медленный тип,
- Сердечно-мышечный тип быстрый.
Изоформы T и типа I, являются больше всего специфичными для мышцы миокарда, поэтому имеют название тропонины сердечные
.Повреждение и разрушение клеток миокарда приводит к тому, что тропониновый комплекс распадается. Отдельные изоформы его проникают в плазму крови через несколько минут. В это время их концентрацию можно диагностировать при помощи современного оборудования (лабораторий и экспресс тропониновый тест).
Тропониновый тест при сердечном приступе инфаркта применяют уже 10 лет. Восприимчивость биохимического анализа на белок тропонин, около 100,0%.
Тропониновый тест указывает одну изоформу белка в плазме крови, это T, или же I. Для диагностирования берется венозная кровь, в объеме нескольких миллилитров. Концентрация белка определяется в плазме крови, или же ее сыворотке.
Нормативные показатели
У каждого здорового организма в физиологическом процессе отмирания клеток миокарда, уровень в плазме определяется довольно низкий.
Нормативный показатель тропонина типа Т который, без наличия в организме патологий сердечного органа, равен в пределах от 0,010 нг/мл 0,10 нг/мл. Единица измерения тропонинов нанограмм/литр (нг/л).
Повышается индекс белка не только в период инфаркта, но и при следующих причинах:
- После оперативного вмешательства в сердечный орган,
- Острый коронарный синдром,
- Повреждение клеток скелетных мышц,
- Сепсис,
- Воспалительный процесс в перикарде перикардит,
- Воспаление миокарда миокардит,
- Травмирования сердечной мышцы,
- Гиповолемия, сопровождает кардиогенный шок, гиповолемичкский, а также септический шок,
- Сниженный уровень АД (артериального давления) в кровотоке,
- Наджелудочковый тип тахикардии,
- При фибрилляции предсердий при аритмии мерцательного характера,
- Гипертрофия левостороннего желудочка, вызванная гипертонической болезнью,
- Кардиомиопатия гипертрофической формы,
- Инсульт геморрагический,
- Инсульт ишемический,
- Васкулит венечных артерий,
- Анемия в тяжелой форме,
- Эндотелиальная дисфункция коронарных сосудов без ишемии сердца,
- Расслоение стенок аорты, аортальная недостаточность,
- Нарушения в работе аортального клапана,
- Амилоидоз, а также саркоидоз.
Одна из причин из за которой повышается уровень белка.
Внесердечные патологии, вызывающие повышенный индекс тропонина в составе крови:
- Терапия медицинскими химическими препаратами,
- Передозировка катехоламинами,
- Интоксикация организма при укусе змей,
- Токсины от укуса скорпиона,
- Состояние микседематозной комы,
- Масштабные ожоги в тяжелой форме,
- Эмболия лёгкого,
- Лёгочная гипертензия,
- Кровотечение внутри коры головного мозга,
- Почечная хроническая недостаточность,
- Интоксикация алкоголем в острой и тяжелой форме.
Кровотечение внутри коры головного мозга.
Если патология сердечного органа протекает в типичной форме, тогда для ее определения можно сделать ЭКГ (электрокардиографию), но если заболевание развивается в атипичной форме и кардиограмма не дает точности в обследовании, тогда для диагностики инфаркта, необходимо воспользоваться тропониновым тестом посредством биохимического анализа крови.
Количественный тропониновый тест проводят только в лабораторных условиях, и итогом его исследования будет конкретный цифровой результат.
Тропониновый тест при норме белка тропонина I:
Концентрация до 0,50 мкг/л | Инфаркт миокарда в острой форме не устанавливается |
От 0,50 мгк/л до 2,0 мкг/л | Подтверждается инфаркт миокарда в острой форме приступ |
Тропониновый тест при нормальном индексе тропонина Т:
Концентрация меньше, чем 0,40 мкг/л | Инфаркт миокарда не устанавливается и назначается повтор анализа через пару часов |
От 0,40 мкг/л до 2,30 мкг/л | Инфаркт миокарда в острой форме подтверждается, но требует дополнительных исследований |
Больше, чем 2,30 мкг/л | Доказан инфаркт в острой стадии течения болезни |
Кардиомаркеры
В первые несколько часов прогрессирования сердечного приступа довольно важно определить ситуацию и установить точный диагноз приступа. От оперативности медиков зависит жизнь больного.
Раньше информацию доктор получал посредством инструментального исследования:
- Картина клинических симптомов сильная и жгучая боль в грудной клетке,
- Результаты методом ЭКГ,
- Биохимические показатели миоглобин, индекс креатинкиназы, показатель лактатдегидрогеназы.
В последнее время изменился механизм диагностических изучений сердечного приступа. Первый анализ, который делают при приступе это тропониновый тест и инструментальный метод ЭКГ.
По данной стратегии обследования, теперь возможно распознать ишемию миокарда в первые пару часов с момента возникновения первых признаков патологии, что позволяет установить своевременно диагноз при минимальном поражении сердечной мышцы.
Чем раньше проведен тропониновый тест, тем раньше начата медикаментозная терапия при сердечном приступе, и тем больше шансов у пациента на жизнь.
Специфика метода изучения тропонинового теста при патологии первого инфаркта миокарда, равна 100% и в этом ее преимущество над другими методиками. При втором приступе инфаркта, Тн не сильно реагируют на него, хотя и имеют повышенный уровень.
При втором случае инфаркта больше информации можно получить от показателя МВ КК. МВ это миоглобин, а КК креатинкиназы.
Тропониновый комплекс
Тропонин это не просто одноклеточное вещество, которое принимает участие в работе сердца, это целый комплекс, содержащий 3 единицы. Каждая составляющая имеет свои отличительные характеристики по составу аминокислот, по своему весу, по месту расположения в миокарде.
По своим функциям в сердечной мышце:
- Тн типа Т свойства данной молекулы связываться с тропомиозином, при помощи которого и присоединяется регуляторный комплекс. В клетках ткани миокарда (кардиомиоцитах) тропонина Т в 2 раза больше, чем тропонина I. Тн I имеет другой состав аминокислот и находится в миоцитах других тканях миокарда,
- Тн типа I это вещество, которое давит на активность АТФазы. Хотя данный тропонин в миокарде в меньшей концентрации, но его чувствительность гораздо выше, чем Тн Т,
- Тн типа С. Данный маркер не принимает участие при диагностике, потому что маркеры Тн Т и Тн С в мышцах миокарда идентичны и нет возможности его расшифровать. Данный тропонин связывается с молекулами кальция.
Молекулы тропонина.
Тропониновый регулярный комплекс молекулы протеинов, которые находятся в составе крови в малых количествах в здоровом нормальном организме.
В повреждённом состоянии мышц ткани сердца, тропониновый комплекс быстро расщепляется, и выбрасывает молекулы белка тропонина из пораженной и разрушающейся сердечной мышцы при некрозе. При инфаркте тропонины увеличиваются в плазме в несколько сотен раз.
Для диагностического изучения показателей при инфаркте применяют тропониновый тест.
Также тропониновый тест можно использовать в период терапии, чтобы контролировать медикаментозное лечение и корректировать его по мере необходимости.
Как сделать тест на тропонины?
При инфаркте, главное не упустить время для экстренной терапии, поэтому идеальным решением будет применить экспресс-метод тропонинового теста. Данное тестирование сердечного приступа может провести сам больной или доктор скорой помощи. Экспресс тропониновый тест относится к качественному методу диагностирования тропонина.
Количественную диагностику в крови тропонина, можно делать, только в условиях клинической лаборатории. Это довольно длительное время в сравнении с быстрой и экстренной диагностикой экспресс. Экспресс тропониновый тест проводится от 12 минут до 20 минут.
Процедура теста.
Механизм действия данного экспресса очень простой. На прибор теста, согласно инструкции к использованию, необходимо нанести несколько капель крови на зону аппликации, где присутствуют антитела, от прикосновения с которыми происходит реакция молекул и образуется комплекс. В течение 15 минут реакция выявляет присутствие тропонинов, если они есть.
По этому тесту отделяются эритроциты, а плазма с маркерами поступает в зону детекции, в которой находится сигнальная линия, где нанесен белок стрептавидин, а также контрольная линия с тропонином иммобилизованного характера. Контрольная полоса находится с антителами.
Изменение цветности на тропониновый тест экспрессе указывает на присутствие молекул тропонина в плазме. Когда окрашена контрольная полоса, это говорит о том, что тестирование произведено по правилам.
Расшифровка тестирования методом экспресс:
- Окрашена 1 полоса отрицательный результат, тропонина не обнаружено в плазме,
- Окрашены 2 полоски положительный показатель, тропонин в составе крови есть,
- Если не появились полоски вообще, тогда тест не пригодный к эксплуатации.
Цена на системы для определения тропонина
Экспресс тесты для определения Тн типа I в составе сыворотки, в плазме и в составе крови.
Можно приобрести во всех аптеках:
- Тропониновый тест-экспресс набор для выявления молекул Тн І компании производителя Wondfo.
- Экспресс Test на тропонин от производителя Формед.
- Тропониновый тест экспресс на измерение тропонина в составе крови, плазменном составе и в сыворотке, от компании «Cito Test».
В состав каждого тропонинового тест набора входит:
- Тест – кассета, упакованная плотно в фольгу,
- Пипетка для забора и дозирования крови,
- Инструкция к применению теста.
Тестирование крови на тропонин в условиях лаборатории
Изучают Тн Т или же Тн I, взятием образца крови в пробирку. Данный анализ можно провести сразу, а можно образец крови придать замораживанию.
Методика тестирования:
- Тн типа I и типа Т могут использоваться для диагностирования. Они оба пригодные маркеры инфаркта и дают одинаковые клинические показатели,
- Нельзя в диагностировании использовать тропониновый тест различных компаний производителей, потому что такие сравнения нельзя производить. Результат исследования сравнения тропониновый тест Тн Т и Тн I, будут в данной ситуации не верными, даже если они имеют одинаковые референсные пределы,
- Сравнивать при одном анализе: можно только тесты одного производителя, с одного номера производственной партии. Только в таком случае, можно быть уверенным в 100% результате биохимии,
- Тропонин Т исследуется по разработанной системе стандартов, тропонин I – такой системы не имеет,
- Первый раз кровь берется на образец при первой симптоматике развившегося сердечного приступа, если показатель тропонина не определен, необходимо повторить диагностику, через 2 3 часа,
- При такой точности в методике, можно своевременно отследить развитие инфаркта, а также следить за динамикой выздоровления.
Причины высокой концентрации тропонина коронарный синдром
Тропониновый тест это методика исследования состава крови при сердечном приступе.
И предполагает определение уровня в плазме концентрации тропонина:
- Тропонин Т (Тн Т) при коронарном синдроме появляется в составе крови через 2 6 часов после того, как произошло закупоривание коронарной артерии. Повышенный индекс сохраняется до 14 календарных дней, а иногда и до 21 календарных дней,
- Тропонин I (Тн I) это один из самых ранних маркеров, который можно диагностировать спустя 2 часа после начала симптоматики коронарного синдрома, активность проявляется в течение первых суток и продолжается данный тропонин находиться в крови до 7 календарных дней.
Тропонин типа I
Этиологией тропонина I в составе крови, в составе плазмы и сыворотки крови это на первом месте коронарный синдром, вызванный инфарктом миокарда. Также для разрушения комплекса тропонинового соединения и попадания в кровь Тн I.
Существуют другие причины:
- ИБС (ишемическая болезнь сердца) в хронической форме,
- Повреждение при травме мускулатуры на скелете.
Ишемическая болезнь сердца
При этих причинах, концентрация тропонин Тн I в сыворотке всего на 10% меньше, чем при инфаркте и при коронарной недостаточности. Кинетика показывает выход данной молекулы протеина, как двухфазная линия кривая, на которой уже в течение 2 часов идет увеличение концентрации в сыворотке.
Максимальная концентрация накапливается через 16 20 часов с момента первой симптоматики патологии (это первая максимальная фаза). После этого происходит снижение концентрации и после прошествии 60 часов, проявляется повторный всплеск накопления в крови тропонина (вторая фаза накопления).
При других причинах Тн I повышается только один раз. К нормальному показателю тропонин возвращается спустя 7 календарных дней, в редких случаях происходит задержка в организме и до 14 календарных дней.
Динамика основных кардиомаркеров при инфаркте миокарда
Тропонин типа Т
Тропонин типа Т это кардиомаркер, который имеет менее направленную специфичность на показатель инфаркта миокарда. Маркер реагирует не только на патологии сердечного органа, а также и на внесердечные причины. Поэтому этиология данного маркера намного шире, чем у Тн I. Кроме острого синдрома коронарной недостаточности, а также инфаркта.
Данный тропонин повышается при:
- Стенокардия,
- Мелкоочаговый инфаркт,
- После шунтирования венечных сосудов,
- Ангиопластики венечных артерий,
- Пересадка сердца (отмечается до 3 календарных месяцев),
- Миокардит.
При данных патологиях происходит повышение в составе крови, или же в плазме крови, тропонина, но уровень молекул данного белка не будет так высок, как при инфаркте.
Различия в динамике уровня тропонина при остром ИМ и нестабильной стенокардии
Сравнительная кинетика
Если сравнивать все три тропонина в одинаковых пропорциях и одинаковых условиях, тогда можно отследить то, что тропонин Т имеет свои четкие и характерные отличия.
Сравнительная кинетика Тн Т с Тн I и с Тн С:
- После развития болевого синдрома, в течение трех часов происходит накопление в составе крови ТнТ. Этот показатель обусловлен состоянием системы кровотока в очаге ишемии,
- В последующие 72 100 часов уровень ТнТ повышается и увеличивает свою концентрацию от начальной, не менее чем в 40 50 раз, а иногда и выше. Максимальная концентрация происходит по истечению 100 часов, тогда этот индекс останавливается и так продолжается в течение 7 календарных дней,
- По истечению 7 календарных дней начинает снижаться. Снижение происходит медленно и определяется данный маркер в крови до 20 календарных дней.
Показатель Тн Т при тромболитической терапии
При экстренной и интенсивной тромболитической терапии, тропонин Т в крови изменяется его показатель в течение 100 часов 2 раза:
- Первая фаза пика концентрации происходит через 14 часов с момента первой симптоматики поражения сердечной мышцы миокарда,
- Вторая фаза концентрации высокого уровня происходит после 100 часов терапии и данный показатель тропонина ниже, чем при первом всплеске.
Также при благоприятной динамике излечения острого инфаркта миокарда, понижение уровня тропонин происходит на 5-е сутки и после недели с момента сердечного приступа полностью снижен.
Достоинства биохимического анализа на выявление тропонина
Основание для проведения биохимического анализа на тропонины (тропониновый тест) это подозрение на начало формирования очагов некроза на сердечной мышце при остром коронарном синдроме.
Тропониновый регуляторный комплекс это первый маркер на определение инфаркта крупноочагового и мелкоочагового в сердечной мышце, потому что молекулы комплекса одни из первых начинают распадаться при некрозе и попадают в кровоток.
Проводить тропониновый тест можно в таких ситуациях:
- Острый приступ инфаркта миокарда, при не специфическом поднятии показателей маркеров,
- Подострая форма инфаркта. В качестве позднего маркера тропониновое тестирование подходит идеально, так как к времени исследования маркеры КК и маркер МВ-КК уже приходят к нормативным показателям,
- При тромболизисе и для оценивания его результатов,
- Для определения масштаба ишемического поражения сердечной мышцы,
- Для определения бессимптомного приступа инфаркта перед оперативным вмешательством в сердечную мышцу,
- При остром коронарном синдроме, который может быть вызван инфарктом,
- Для контролирования лечения препаратами группы гепаринов.
Острый коронарный синдром
Методики тестирования сердечных тропонинов усовершенствуются, разрабатываются более высокочувствительные антитела, что позволяет в короткое время определить уровень поражения миокарда.
Можно уже через 2 часа после первых признаков сердечного приступа методом тропониновый тест определить точный диагноз. А для коронарного синдрома и инфаркта время это главный показатель в спасении человеческой жизни.
Специфика кардиомаркеров при инфаркте миокарда
У пациентов при приступе коронарного синдрома и при инфаркте миокарде, первое тестирование тропониновый тест, может дать отрицательное наличие молекул белка тропонина в крови. Это бывает при повторном крупноочаговом, а также при мелкоочаговом инфаркте. Поэтому необходимо знать динамику роста и применять своевременно повторное тестирование.
Тропонин T имеет свою специфику в динамике | кардиомаркер имеет свойства повышение индекса через 3 часа и до 8 часов, |
достигает максимума в концентрации от 12 часов — и до 100 часов, | |
нормальное значение наступает, через 14 календарных дней. | |
У тропонина типа I своя специфика в динамике роста | кардиомаркер имеет свойства повышение индекса через 4 часа и до 6 часов, |
достигает максимума в концентрации в первые сутки — от 12 часов до 24 часов, | |
норма наступает, через 10 — 21 календарных дней. |
Заключение
Тропониновый тест хорошо помогает при застарелых микроинфарктах, когда остальные маркеры дают ложноположительную информацию.
Тропониновый тест позволяет провести анализ, тем пациентам, которые перенесли бессимптомный микроинфаркт на ногах, или приступ был без ярко выраженной симптоматики.
Такой приступ принимается за приступ стенокардии и купируется Нитроглицерином. Показатель присутствия в плазме тропонинов, позволит провести медикаментозное лечение и не допустить осложнённой формы микроинфаркта.
Тропонин – это комплекс состоящий из трех регуляторных белков (тропонина Т, тропонина I, тропонина С), которые играют ключевую роль в сокращении скелетных мышц и мышцы сердца.
Тропонин присоединен к белку тропомиозину и расположен в желобке между актиновыми нитями в мышечном волокне. В расслабленной мышце тропомиозин блокирует место присоединения миозиновой головки к актину, предотвращая таким образом мышечное сокращение. Когда на мышечную клетку подается потенциал действия, стимулируя её сокращение, кальциевые каналы открываются в саркоплазматический ретикулум (sarcoplasmic reticulum) и выпускают ионы кальция в саркоплазму. Часть этого кальция присоединяется к тропонину, вызывая его структурное изменение, в результате которого тропомиозин сдвигается таким образом, что миозиновая головка может присоединиться к актиновой нити и вызвать мышечное сокращение.
Тропонин содержится в скелетных мышцах и сердечной мышце, но некоторые элементы тропонина могут отличаться в разных типах мышечной ткани. Главное из этих отличий в том, что тропонин C в составе тропонина в скелетных мышцах имеет четыре места присоединения ионов кальция, тогда как у тропонина сердечной мышцы таких мест три.
И сердечная, и скелетные мышцы управляются с помощью изменения внутриклеточной концентрации кальция. Когда концентрация возрастает, мышцы сокращаются, а когда падает — расслабляются. Тропонин — комплекс белков, к которому присоединяется кальций, управляя его структурой, компонент тонких мышечных филаментов (вместе с актином и тропомиозином), располагается на тропомиозине с промежутками, длина которых равна длине тропомиозина (40 нм). Тропонин состоит из трех белков: тропонина C, тропонина I и тропонина T. Когда кальций присоединяется к определенным местам белка тропонина C, тропомиозин сдвигается с активных мест на актине, таким образом, что миозин (молекулярный мотор, образующий толстые мышечные волокна) может присоединиться к актиновому волокну и, создав силу, произвести движение. В отсутствие кальция тропомиозин служит препятствием для миозина, и мышца остается расслабленной.
Также доказано in vivo и in vitro, что тропонин I подавляет ангиогенез.
Отдельные элементы служат разным функциям:
- Тропонин C (мол. м. 20 тыс.) может связывать кальциевые ионы Ca2+, производя структурные изменения в тропонине I. Этот белок похож на кальмодулин по строению.
- Тропонин T (мол. м. 37 тыс.) связывается с тропомиозином, образуя с ним тропонин-тропомиозиновый комплекс. Тропонин Т имеет формы специфические для скелетной и сердечной мускулатуры:
- Медленный скелетный тропонин Т1, TNNT1
- Сердечный тропонин Т2, TNNT2
- Быстрый скелетный тропонин Т3, TNNT3
- Тропонин I (мол. м. 25 тыс.) связывается с актином в тонких филаментах, удерживая таким образом тропонин-тропомиозиновый комплекс на месте, он также служит ингибитором актомиозиновой Mg-АТФазы, препятствует взаимодействию актина и миозина, когда ионы кальция не связаны с тропонином C. Изоформы тропонина I включают в себя:
- Медленно сокращающаяся изоформа скелетных мышц тропонин I, TNNI1
- Быстро сокращающаяся изоформа скелетных мышц тропонин I, TNNI2
- Сердечный тропонин I, TNNI3
Наиболее актуально в медицинской практике определение кардиоселективных тропонинов Т и I при острых коронарных синдромах (ОКС). Существуют также другие маркеры некроза миокарда, такие как МВ фракция креатинин-фосфо-киназы (КФК-МВ), миоглобин, сердечный белок связывающий жирные кислоты (сБСЖК), лактатдегидрогеназа (ЛДГ), аспартатаминотрансераза (АСТ) и др. Однако, преимущество тропонинов по сравнению с остальными маркерами состоит в том, что данные белки дольше циркулируют в крови (7-14 суток), что позволяет использовать их для уточнения диагноза инфаркт миокарда (ИМ) в более поздние сроки и для мониторирования динамики заболевания. Другое преимущество заключается в их высокой специфичности для выявления разрушения кардиомиоцитов, так как сердечные тропонины не выявляются в крови у здоровых людей. Это свойство позволяет диагностировать ИМ с большей точностью и при меньшем размере инфаркта, чем определение КФК-МВ, миоглобина, ЛДГ и др. и дает возможность оценить размеры некроза миокарда, что помогает в определении прогноза пациента. С другой стороны, как и у всех диагностических методов, у определения тропонинов в крови имеется недостаток – их уровень в крови поднимается при некоторых других патологических состояниях (см. ниже).
Табл.1 Сравнение характеристик различных биомаркеров некроза миокарда
Кардиальные биомаркеры | Время обнаружения от начала клинических проявлений, час. | Время максимального повышения, час. | Время возвращения к исходному уровню |
сБСЖК | 1 | 6 | 24-72ч |
Миоглобин | 2 | 6 | 24-39 ч |
МВ-КФК | 5 | 14 | 72-120 ч |
Тропонин Т | 7 | 19 | 7-14 суток |
Тропонин I | 6 | 18 | 5-10 суток |
Различия в диагностической значимости тропонина Т и тропонина I незначительны, но у каждого из этих маркеров имеются свои особенности. Наличие двухфазного выделения тропонина Т в кровь, в отличие от однофазного выделения тропонина I, подразумевает некоторое снижение его уровня (или наличия фазы плато) при рецидивирующем течении заболевания. Помимо этого, тропонин I циркулирует в крови в течение 5–7 дней, а тропонин Т – почти 2 недели, что затрудняет его использование для диагностики рецидивов заболевания. Кроме того, больший разброс времени возвращения концентрации тропонина Т в крови к первоначальному уровню также снижает его диагностическую ценность. К недостаткам тропонина I, как правило, относят нестандартизованность метода и наличие большого количества лабораторных систем для его определения. Не смотря на эти различия исследования проведенные Lucher M.S. et al свидетельствуют об отсутствии значимых различий этих двух показателей при применении в практике.
Имеется два различных варианта определения тропонинов в крови – качественный и количественный. Качественный метод прост в проведении и его можно выполнить в короткие сроки. Это обеспечивает актуальность его применения на догоспитальном этапе, в приемных отделениях больниц и в других ситуациях когда необходимо быстро дифференцировать ИМ и нестабильную стенокардию при неоднозначной клинической картине и проявлениях на ЭКГ для принятия решения о дальнейшей лечебной тактике. В большинстве качественных тропониновых тестов используется иммунохроматографический метод.
При использовании количественного метода определяется непосредственно уровень тропонина в крови. Данный тест проводится в условиях специально оборудованной лаборатории, то есть не доступен на догоспитальном этапе. К его преимуществам относится возможность отслеживать динамику развития инфаркта и оценивать размер некротизированного миокарда. В условиях стационара количественный метод определения уровня тропонина в крови является методом выбора при подозрении на ИМ. Нормальные показатели варьируют в зависимости от лаборатории, но в среднем граница нормы составляет 0-0,1 нг/мл.
При поступлении в стационар пациента с ИМ рекомендуется брать анализ на уровень тропонина в крови дважды – первый раз при поступлении и второй раз через 6-12 часов прибывания в стационаре. Данная методика проводится для мониторирования прогрессирования некроза кардиомиоцитов.
Показаниями к назначению биомаркеров некроза миокарда являются:
- Диагностика ОИМ в ранние и поздние («пропущенный» инфаркт) сроки заболевания.
- Дифференциальная диагностика между ОИМ и нестабильной стенокардией.
- Сортировка больных с болевым синдромом в груди при госпитализации.
- Стратификация «коронарного риска» и оценка прогноза заболевания.
- Выбор и оценка эффективности проводимой терапии.
- Оценка размеров инфарктной зоны.
- Диагностика ОИМ во время хирургических вмешательств (кроме кардиохирургии).
- Определение сердечных маркеров в динамике.
Диагностическое значение
Кардиальная патология
Определенные подтипы тропонина (сердечные изоформы тропонинов I и T) являются очень чувствительными и специфическими индикаторами повреждения сердечной мышцы. Они измеряются в крови, для проведения дифференциальной диагностики между нестабильной стенокардией и инфарктом миокарда у людей с болью в груди или острым коронарным синдромом. Человек, у которого недавно был инфаркт миокарда, будет иметь область поврежденной сердечной мышцы и его уровни тропонина в крови будут повышены. Это может также встречаться у людей с тяжелым спазмом коронарных артерий (стенокардией Принцметалла). После инфаркта миокарда тропонины могут оставаться высокими в течение 2 недель.
Важно отметить, что тропонины – маркер повреждения сердечной мышцы любой этиологии, а не только инфаркта миокарда. Однако, диагностический критерий для уровня тропонина, свидетельствующего об инфаркте миокарда, в настоящее время установлен Всемирной организацией здравоохранения и составляет 2 мкг/мл или выше. Другие условия, которые прямо или косвенно приводят к повреждению миокарда и смерти, такие как почечная недостаточность или тяжелая тахикардия, могут также увеличить уровень тропонина.
Тропонины также увеличиваются у больных с сердечной недостаточностью. У таких пациентов они также могут предсказывать летальность и вероятность желудочковых расстройств ритма. Данные маркеры могут повышаться при воспалительных заболеваниях, таких как миокардит и миоперикардит. Тропонины могут также повышаться при некоторых формах кардиомиопатий, таких как дилатационная кардиомиопатия, гипертрофическая кардиомиопатия, послеродовая кардиомиопатия, кардиомиопатию Тако-Цубо, или инфильтративные заболевания, такие как кардиальный амилоидоз.
Повреждение сердца с увеличенным уровнем тропонинов в крови также встречается при ушибе сердца, дефибрилляции и внутренней или внешней кардиоверсии. Тропонины обычно увеличиваются при проведении различных инвазивных процедур, таких как кардиохирургические операции, чрескожные коронарные вмешательства и крио-/радиочастотная абляция.
Экстракардиальные причины повышения тропонинов
Различие между кардиальными и экстракардиальными причинами несколько искусственно; упомянутые ниже условия не являются первичными болезнями сердца, но они проявляют косвенные воздействия на сердечной мышце.
Тропонины увеличиваются приблизительно у 40 % пациентов с критическими болезнями, такими как сепсис. У таких пациентов значительно возрастает риск смерти и более длительного нахождения в условиях отделения интенсивной терапии (ОИТ). При тяжелом желудочно-кишечном кровотечении, также может быть несоответствие между кислородным требованием и поставкой миокарда, что ведет к ишемии и некрозу отдельных кардиомиоцитов.
Средства химиотерапии могут проявить токсические эффекты на сердце (например, антрациклин, циклофосфамид и др.). Некоторые токсины и яды могут также привести к повреждению сердечной мышцы (яд скорпиона, яд змеи, и яд от медузы и многоножек). Отравление угарным газом или отравление цианидом могут также сопровождаться выходом тропонинов в сосудистое русло из-за гипоксических и кардиотоксических эффектов. Повреждение миокарда встречается приблизительно у одной трети пациентов с тяжелым отравлением СО.
Некоторые пациенты с расслоением восходящей аорты имеют повышенный уровень тропонинов. Теория стрессовой адаптации гемодинамики была предложена для объяснения повышенного уровня тропонинов у данной категории больных.
При первичной легочной артериальной гипертензии, легочной эмболии, и при острых обострениях хронической обструктивной болезни легких. Конечно, у пациентов с обострениями хронической обструктивной болезни легких могут также быть инфаркт миокарда или легочная эмболия, таким образом, следует с осторожностью приписывать увеличенные уровни тропонина хронической обструктивной болезни легких.
Заболевания центральной нервной системы могут привести к повышенному симпатическому тонусу и выходу катехоламинов, которые приводят к сердечной гиперстимуляции. Это замечено при субарахноидальном кровоизлиянии, инсульте, внутричерепном кровотечении, и генерализованных судорожных приступах (например, у больных с эпилепсией или эклампсией).
Тяжелая физическая нагрузка, такая как марафоны или триатлон может привести к увеличенным уровням тропонина у одной трети участников, но это не сопровождается побочными эффектами на здоровье спортсменов. Высокий уровень тропонина T был также обнаружен у больных с воспалительными болезнями мышц, такими как полимиозит или дерматомиозит. Тропонины также повышаются при остром рабдомиолизе.
Тропомиозин является удлиненной молекулой, состоящей из двух спиральных пептидных цепей, которые могут содержать одну или обе изоформы, обозначаемые а и р. В тонком филаменте одна молекула тропомиозина лежит в каждом из двух желобков между двумя нитками актина, где тропомиозин регулирует взаимодействия между миозиновыми поперечными мостиками и актином.
Тропонин включает три отдельных протеина. Если мышца находится в состоянии покоя, тропонин вместе с тропомиозином обратимо ингибирует способность актина взаимодействовать с миозином. Тропонин T связывает комплекс тропонина с тропомиозином, тогда как тропонин С, который является представителем семейства высокоаффинных кальций-связывающих протеинов и включает легкие цепи миозина и кальмодулин, содержит высокоаффинные кальций-связывающие места, позволяющие этому катиону инициировать сокращение. Последнее возникает, когда связывание кальция с тропонином С нивелирует ингибиторный эффект тропонина, что позволяет актину взаимодействовать с миозиновыми поперечными мостиками.
Тропонин принимает участие в нескольких посттрансляционных изменениях, регулирующих сократительную способность сердца. Фосфорилирование сердечного тропонина циклической АМФ-зависимой протеинкиназой снижает чувствительность тропонина С к кальцию, что облегчает диссоциацию кальция во время расслабления. Этот эффект, наряду с фосфорилированием фосфоламбана в саркоплазматическом ретикулуме, вносит вклад в люзитропный эффект p-адренергической стимуляции. Переключение между изоформами с вовлечением в процесс этих регуляторных протеинов может модифицировать сократимость путем изменения чувствительности кальция к развитию напряжения.
Сердце является функциональным синцитием, состоящим из миоцитов, сокращения которых не могут быть суммированы, поэтому сократительная функция сердца в основном регулируется модификациями взаимодействий между сократительными протеинами. Изменения способности кальция связываться с тропонином являются основными механизмами регулирования сократимости миокарда. Изменения конечно-диастолической длины волокна через изменения решетчатой структуры саркомеров представляют собой второй механизм, регулирующий сократительную способность сердца.