Troponine

Troponine est un complexe de trois sous-unités protéiques globulaires. Dans le cadre de l'appareil contractile du muscle, la troponine régule la contraction musculaire. Il est particulièrement important dans le diagnostic des crises cardiaques.

Qu'est-ce que la troponine?

En tant que composant du filament d'actine, la troponine fait partie de l'unité contractile des muscles squelettiques et cardiaques. C'est un complexe de protéines globulaires qui, avec la F-actine et la tropomyosine, forment le filament d'actine.

Le filament d'actine, en interaction avec les filaments de myosine, permet au muscle de se contracter. En raison de sa capacité à démarrer ou à arrêter la contraction musculaire, la troponine est connue comme une protéine régulatrice musculaire en plus de la tropomyosine. Le complexe protéique troponine se compose de trois sous-unités, la troponine inhibitrice I, la troponine T, qui est responsable de la liaison à la tropomyosine, et la troponine C.

La troponine cardiaque joue un rôle important dans le diagnostic d'urgence des crises cardiaques. Si les muscles cardiaques sont endommagés, la sous-unité troponine I est libérée et peut être détectée dans le sang par des diagnostics de laboratoire. Il en résulte une progression classique qui lui permet de se différencier des autres troubles musculaires.

Anatomie et structure

La troponine fait partie des filaments d'actine qui, grâce à leur interaction avec les filaments de myosine, permettent au muscle de se contracter. Les deux filaments forment la plus petite unité contractile du muscle, le sarcomère. La troponine est un complexe de protéines globulaires qui se compose de trois sous-unités.

Une distinction est faite entre la troponine inhibitrice (TnI), la troponine liant la tropomyosine (TnT) et la troponine liant le calcium (TnC). Trois peptides de troponine suivent régulièrement sept molécules de F-actine dans le filament. En tant que complexe, ils se trouvent presque horizontalement dans le filament d'actine. La troponine T lie la tropomyosine d'un côté, qui est liée à la F-actine et de l'autre à la troponine I.La troponine I a une forte affinité pour la F-actine, de sorte qu'elle y est liée à l'état non contracté. La troponine C se lie également à la troponine I et est exposée à l'extérieur.

La troponine C est la plus petite des sous-unités et possède un domaine de liaison au calcium. Selon les muscles, il existe trois isoformes de la troponine I et de la troponine T.La troponine cardiaque (cTn) se trouve dans les muscles cardiaques et il existe deux troponines (sTn) différentes dans les muscles squelettiques pour les fibres musculaires squelettiques rapides et lentes.

Fonction et tâches

Faisant partie de l'appareil contractile, la troponine joue un rôle important dans la régulation de la contraction musculaire. A l'état non excité, la position des fils de tropomyosine empêche le filament d'actine de se lier à la tête de myosine. Ce n'est que lorsque la tropomyosine est attirée davantage à l'intérieur de l'hélice du filament par la troponine T que le site de liaison de la myosine est exposé. Ce changement de position est obtenu par un changement de conformation du complexe de troponine suite à une augmentation de la concentration en calcium. Le calcium est libéré dans les fibres musculaires par excitation électrique de la membrane plasmique.

La troponine C est le récepteur du calcium dans le filament d'actine, car elle possède un domaine de liaison au calcium. Celui-ci se compose à son tour de deux structures, chacune avec quatre sites de liaison au calcium. Deux de ces sites de liaison ont chacun une forte affinité pour le calcium, deux ont une faible affinité. Seuls les sites de liaison de faible affinité sont impliqués dans la contraction. Le changement conformationnel de la troponine C à la liaison au calcium est transmis directement par la troponine T à la tropomyosine, qui est attirée plus loin dans la rainure entre les brins d'actine et libère la position de liaison pour la tête de myosine.

Dans le même temps, l'effet inhibiteur de la troponine I sur l'ATPase est annulé et l'ATP peut être divisé au niveau de la myosine, de sorte que la tête de la myosine se plie. Le filament d'actine est tiré le long du filament de myosine et le muscle se contracte. La liaison de la myosine et de l'actine est interrompue par l'ajout de nouvel ATP à la myosine. Le taux de calcium dans la fibre musculaire diminue et les fils de tropomyosine masquent à nouveau le site de liaison de la myosine. Le muscle est en relaxation.

Maladies

La valeur de la troponine est le paramètre de diagnostic de laboratoire le plus important pour l'infarctus du myocarde. Si le muscle cardiaque est endommagé, la troponine cardiaque, en particulier la troponine T et la troponine I, est libérée dans le sang. Le taux de troponine peut être déterminé dans le sérum, le plasma ou le sang total.

La concentration de troponine dans le sang montre une évolution typique après une crise cardiaque, de sorte qu'elle peut être différenciée des autres lésions du muscle cardiaque. Une augmentation de la troponine se produit environ 3 à 8 heures après le début de la crise cardiaque. Les valeurs les plus élevées peuvent être mesurées 12 à 96 heures après le démarrage. Il faut environ deux semaines pour que le taux de troponine dans le sang revienne à la normale après une crise cardiaque. Si le taux de troponine diminue, il est très probable qu'il ne s'agisse pas d'une crise cardiaque mais d'une autre cause telle qu'un étirement excessif, une inflammation des muscles squelettiques ou d'autres blessures.

Des niveaux élevés de troponine se retrouvent également dans diverses autres maladies qui impliquent la destruction du tissu musculaire. Le taux de troponine augmente, par exemple, en cas de troubles fonctionnels ou d'inflammation du cœur, de maladies des vaisseaux sanguins, d'inflammations ou de lésions des muscles squelettiques, d'accidents vasculaires cérébraux, de troubles fonctionnels des poumons ou encore de brûlures et de septicémie. L'augmentation de la troponine pour le taux de mortalité après les opérations est considérée comme un facteur de risque majeur. Puisqu'il s'écoule plusieurs jours entre une augmentation de la troponine et le décès du patient, la médication peut être intervenue à temps.

L'augmentation du niveau de troponine après un effort physique intense tel que le sport d'endurance n'a aucune valeur de maladie. Habituellement, les valeurs se normalisent en quelques heures, de sorte que la valeur normale revient après un maximum de 72 heures.