Troponiny: uvolňování z kardiomyocytu

Uvolňování troponinů (cTn) z kardiomyocytu  do krve za fyziologických okolností prakticky nenastává. Fyziologické hodnoty cTnT v krvi zdravých dospělých osob se pohybují v oblasti 0 - 0,0002 mg/l (Missov a spol., 1999), cTnI v rozmezí 17,2 – 23,6 ng/l (Missov a spol., 1996) a jsou velmi pravděpodobně důsledkem apoptózy kardiomyocytů.

 

Obsah cTnT i cTnI je v kardiomyocytu - ve srovnání s ostatními kardiomarkery - významně vyšší. Na 1 gram vlhké tkáně myokardu připadá 10,8 mg cTnT a 4-6 mg cTnI, což je přibližně 8x, resp. 4x více než CK-MB. Pokud při poškození myokardu dojde k uvolnění cTn a CK-MB úměrně jejich koncentracím ve tkáni, bude signální koncentrace cTn v krvi podstatně vyšší než u CK-MB. V kardiomyocytu je 94-92 % cTnT, resp. 96-97 % cTnI vázáno na tenká myofilamenta v komplexu cTnC-cTnI-cTnT, 6-8 % cTnT, resp. 2,8 – 4,1 % cTnI je v cytosolu jako volné cTnT a cTnI, které se svou relativní molekulovou hmotností a imunoreaktivitou neliší od strukturně vázaných cTn (Katus a spol. 1991, Bleier a spol., 1998.) Není spolehlivě známo, kde a jak vzniká cytosolový kompartment cTn a jaká je jeho funkce. Při poškození myokardu dochází k uvolňování cTn z kardiomyocytu a k vzestupu jejich koncentrace v krvi. Nejvíce pozornosti – z pochopitelných důvodů – bylo věnováno změnám cTn při ischémii myokardu u akutních koronárních syndromů (ACS). Při náhlé, úplné a trvalé okluzi koronární tepny s úplnou zástavou perfuze lze – v experimentu – prokázat morfologické změny myofibril již za 10 - 20 minut a k vzestupu kardiomarkerů včetně cTn, dochází v koronárním sinu již za 20 - 30 minut. K vzestupu koncentrací kardiomarkerů v periferní krvi dochází později, většinou ne dříve než za 2 hodiny a v první fázi jsou změny projevem zvýšené propustnosti sarkolemy kardiomyocytu (Asayama a spol., 1994) s postupným uvolňováním cytosolových markerů podle jejich relativní molekulové hmotnosti (myoglobin, CK-MB, cytosolový pool cTnI, cTnT) a jsou limitovány obsahem kardiomarkerů v poškozené tkáni. Křivky průběhu koncentrací všech zmíněných kardiomarkerů jsou proto v prvních dvou dnech velmi podobné. Na rozdíl od myoglobinu a CK-MB však v dalších dnech, při velkém rozsahu nekrózy až 20 dní (cTnT), dochází k dalšímu, pomalejšímu uvolňování cTn při postupující proteolýze myofibril již nekrotických kardiomyocytů. Jak v první fázi, tak i v dalším průběhu může být hladina cTn významně ovlivněna reperfuzí (spontánní, medikamentózní nebo invazivní), případně tzv. reperfuzním poškozením myokardu.

 

Doporučení ESC a ACC z r. 2000 vzestup koncentrace cTn v krvi definují jako projev nekrózy myokardu, v přítomnosti symptomatologie ACS jako akutní infarkt myokardu. V počáteční fázi ischémie se z kardiomyocytu do krve uvolňuje cytosolová frakce obou cTn, tj. volný cTnT a cTnI. Volný cTnT je hydrofilní a relativně rezistentní protein; v kontrastu s tím je volný cTnI hydrofóbní a má tendenci vázat se na jiné bílkoviny, především na cTnC, resp. sTnC. Vazba mezi cTnI a TnC je velmi pevná, TnC „ovíjí“ molekulu cTnI a částečně blokuje epitopy cTnI v centrální části jeho molekuly a tak mění jeho imunoreaktivitu. Tato skutečnost přispívá ke zjištění, že v krvi nemocných s akutním infarktme myokardu a se zvýšenými hodnotami cTn jsou koncentrace volného cTnI neprokazatelné.

 

S pokračující ischémii myokardu a postupnou proteolytickou degradací troponin-tropomyosinového komplexu se z kardiomyocytu začínají uvolňovat strukturně vázané cTn. Proteolýza postihuje nejdříve N- a C-terminální části cTn, relativně odolné jsou centrální části jejich molekul, které mohou být až z 80 % zachovány i po 5 dnech (Filatov a spol., 1999). Průběh proteolýzy není rovnoměrný, v prvních přibližně deseti hodinách je relativně pomalý a i při průkazné degradaci cTn může kontraktilita myofibril zůstávat ještě zachována (Westfall a Solaro, 1991). Jak v ischemické tkáni, tak i v krvi nemocných jsou cTn přítomné jednak jako ternární komplex cTnT-I-C, jako binární komplex cTnI-C, nekonstantně a v malé míře i jako komplex cTnI-T, jako volný cTnT a jako zatím blíže nedefinované peptidické fragmenty cTnT i cTnI, resp. fragmenty cTnI vázané na TnC. Jak komplexy cTn, tak i volný cTnT a jejich fragmenty mohou být v nekrotizující tkáni myokardu i v krvi fosforylovány (až z 50 %) a oxidovány nebo redukovány. Poměr jednotlivých forem cTn je v průběhu ischémie měnlivý a rozdílný u jednotlivých nemocných (Katrukha a spol., 1997, Wu a spol., 1998, McDonough a spol., 1998, Katrukha a spol., 1998, Filatov a spol., 1999, Bereznikova a spol., 1999, Katrukha a spol., 1999).

 

Další informace

Funkce troponinů

Syntéza a izoformy troponinů

Uvolňování troponinů z kardiomyocytu

Porovnání cTnT a cTnI

Rozhodovací hodnoty troponinů

Metody stanovení troponinů

Biochemické markery poškození myokardu

Nové biochemické markery poškození myokardu

 

 

Miroslav Engliš