Тропонины (кардиоспецифические): Тропонин I (Тн I) и Тропонин Т (Тн Т) (Troponin I, Troponin T)
1. Физиологическая роль, структура и локализация.
Тропонины (I, Т и С) в соотношении 1:1:1 входят в состав тропонинового комплекса, который связан с тропомиозином, который вместе с актином образует тонкие филаменты миоцитов – выжнейший компонент контрактильного аппарата клеток поперечно-полосатой мускулатуры. Все три тропонина участвуют в кальций-зависимой регуляции акта сокращения – расслабления.
ТнI является ингибирующей субъединицей этого комплекса, связывающей актин в период расслабления и тормозящей АТФазную активность актомиозина, таким образом предотвращая мышечную контрактацию в отсутствие ионов кальция.
ТнТ является регуляторной субъединицей, прикрепляющей тропониновый комплекс к тонким филаментам и тем самым участвуя в кальций-регулируемом акте сокращения.
ТнС – является кальций-связывающей субъединицей и содержит четыре кальций-рецепторных участка.
ТнI и ТнТ существуют в трех изоформах, уникальных по структуре для каждого типа поперечно-полосатых мышц (быстрых, медленных и сердечных) т.к. кодируются различными генами.
Кардиальная изоформа ТнI существенно отличается от изоформ ТнI , локализующихся в скелетной мускулатуре. Около 44% участков аминокислотной цепи кардиальной изоформы ТнI специфичная для этого белка. Кроме того, ТнI содержит дополнительный N-терминальный полипептид, состоящий из 31-го аминокислотного остатка. Таким образом, ТнI – абсолютно специфичный миокардиальный протеин. Молекулярный вес ТнI – около 24 000 дальтон.
Кардиальная форма ТнТ также значительно отличается по своей молекулярной структуре от двух типов ТнТ, локализующихся в скелетной мускулатуре (быстрые и медленные мышцы): имеется 43% отличий в аминокислотной последовательности мышц ТнТ сердца и медленной скелетной мышцы и 56% отличий – от быстрой скелетной мышцы. Таким образом, ТнТ – абсолютно специфичный для сердца белок. Молекулярный вес ТнТ – 34 500 дальтон.
Кардиальные ТнI и ТнТ могут быть отдифференцированы от аналогичных белков скелетных мышц иммунологически, с помощью моноклональных антител, что и используется в методах их иммунотестирования.
Кардиальный ТнС в противоположность ТнI и ТнТ, совершенно идентичен по структуре мышечному ТнС и, следовательно, не является кардиоспецифичным протеином.
Содержание ТнI в миокарде человека колеблется от 4,0 до 6,0 мг/г влажного веса. 2,8% — 4,1% этого белка содержится в цитозольной фракции миокардиоцитов.
Содержание ТнТ в сердце человека составляет около 10.8 мг/г влажного веса (креатинкиназы МВ – 1,4 мг/г влажного веса). В цитозольной фракции миокардиоцитов определяется 6-8% от всего внутриклеточного ТнТ.
2. Диагностическая информация.
А. Инфаркт миокарда (ИМ).
Тропонины освобождаются из поврежденных миокардиальных клеток и через лимфатическую систему попадают в общий кровоток. В крови обнаруживаются различные формы ТнI и ТнТ – свободные и комплексированные: бинарные комплексы ТнI- ТнС, ТнI-ТнТ, тройные комплексы ТнI-ТнТ-ТнС, восстановленные и окисленные, фосфорилированные и дефосфорилированные. Когда скорость поступления Тн в кровоток превышает скорость из элиминации из кровотока клетками РЭС, концентрация ТнI и ТнТ в крови начинает нарастать.
У больных ИМ возрастание уровня Тн отмечается через 4 – 7 часов после острого ангиозного приступа или его клинического эквивалента, достигая пика в пределах 12 – 24 часов. Степень увеличения концентрации Тн в этот период весьма значительна, хотя значительно колеблется у отдельных категорий пациентов.
Диапазон диагностической значимости уровня Тн (диагностическое окно) в основном ограничивается 3 – 7 сутками, значительно варьируя у отдельных больных. Для ТнТ этот период более длителен и может быть пролонгирован до 12 – 14 дней. Поэтому ТнI и ТнТ – поздние диагностические маркеры, позволяющие выявить «пропущенный» ИМ. Диагностическая чувствительность Тн достигает 100% при условии их измерения в диапазоне более 12 – 14 часов от начала проявления симптоматики ИМ.
Такая чувствительность Тн при высокой степени специфичности позволяет рассматривать эти миокардиальные маркеры как «золотые стандарты» в диагностике ИМ, имеющие явные преимущества перед КК-МВ и ЛДГ-1.
В 2000 году ведущие кардиологические сообщества Европы и США выработали так называемый «консенсусный» документ в дефиниции ИМ, в котором Тн утвержден как главный диагностический критерий ИМ.
Высокая чувствительность и специфичность Тн позволяет выявить минимальные зоны некроза миокарда у «коронарных» больных, обозначаемые как «минимальное миокардиальное повреждение» (микроинфаркты). Регистрация повышенной концентрации ТнI и ТнТ в крови больных с острым коронарным синдромом, даже при минимальных изменениях ЭКГ (например, депрессия сегмента ST или инвертированный Т-зубец) или при нетипичной клинической картине является достаточным основанием для постановки диагнозс ИМ.
Выявление возрастания концентрации Тн в крови больных коронарной болезнью сердца во время или после проведения процедур транслюминальной ангиопластики или стентирования трактуется как ИМ.
При биохимической диагностике ИМ рекомендуется наряду с исследованиями Тн определять ранние миокардиальные маркеры (миоглобин, изоформы изофермента КК-МВ).
Определение ТнI и ТнТ используется в оценке эффективности тромболитической терапии у больных ИМ. Резкое повышение уровня Тн через 90 мин. после проведения лечебной процедуры – доказательство успешной реваскуляризации миокарда.
Тесты на Тн весьма эффективны при установлении периоперационного ИМ при некардиальной хирургии.
При сердечной хирургии уровни Тн увеличиваются, но степень их возрастания и длительность периода такого повышения – важный признак периоперационного ИМ.
Определение уровня Тн в крови больных с острым коронарным синдромом без явных ЭКГ признаков ИМ, позволяет провести дифференциальную диагностику между ИМ и нестабильной стенокардией, а также провести стратификацию, отбор больных с высоким и низким риском развития ИМ или других кардиальных осложнений в ранние или отдаленные сроки, подобрать оптимальную медикаментозную терапию.
В. Другие повреждения миокарда
Выявление повышенной концентрации Тн в крови не позволяет оценить причины и подлежащие механизмы выхода внутриклеточных белков из поврежденных миокардиальных клеток. Поэтому, при отсутствии клинических и(или) ЭКГ признаков ишемии, возрастание уровней ТнI или ТнТ в крови указывает на повреждение (некроз) некоронарогенного генеза.
Повышение концентрации Тн I или Тн Т в крови при следующих патологических состояниях и заболеваниях может быть обнаружено:
q Лекарственная интоксикация (цитостатики);
q Травматическое повреждение сердца (контузия грудной клетки, ранение);
q Миокардиты;
q Отторжение сердечного трансплантанта;
q Кардиомиопатия;
q Сепсис, септический шок, другие критические (шоковые) состояния;
q Тяжелая форма хронической сердечной недостаточности;
q Терминальная стадия почечной недостаточности;
q Гипертензия с выраженной гипертрофией левого желудочка;
q Острая легочная эмболия с дисфункцией правого желудочка;
q Дефибрилляция.
Кроме того, в литературе описаны отдельные случаи выявления повышенного уровня ТнI и ТнТ при:
q Тяжелой физической нагрузке;
q Гипертензии у беременных;
q Значительной степени ожогов поверхности тела;
q Миодистрофии Дюшена-Беккера;
q Полимиозите-дерматомиозите;
q ДВС-синдроме.
3. Методы исследования
В настоящее время основными методами определения Тн являются следующие:
q Иммунохемилюминесценция;
q Иммунофлуоресценция;
q Иммуноэлектрохемилюминесценция;
q Иммунохроматография;
q Иммуноферментный анализ на микрочастицах;
q Иммунофлуориметрия с разделением временных интервалов.
4. Референтные пределы и «cut-off» (уровень патологических значений)
Референcные пределы для ТнI и ТнТ значительно варьируют в зависимости от типа иммунохимического анализатора и тест-системы (1-я, 2-я и 3-я генерация).
Для ТнТ они составляют 0,00 – 0,08 нг/мл (мкг/л), а дискретный уровень «cut-off» колеблется от 0,1 нг/мл до 0,2 нг/мл.
Для ТнI, вследствие более широкого применения различных технологических измерений, референтные уровни вариабельны, а дискриминантный уровень («cut-off») для ИМ варьирует от 0,05 нг/мл до 10 нг/мл. с основными значениями – 0,1; 1,5; 2,0 нг/мл.
5. Интерференция
При использовании последних генераций тест-систем для определения ТнI и ТнТ интерферирующие факторы не установлены.
6. Требования к пробе
В большинстве иммунохимических анализаторов используется сыворотка и плазма крови. В ряде специализированных анализаторов последнего поколения существует возможность детектирования Тн в цельной крови.
Стабильность сыворотки (плазмы) крови – до 24 часов при 2-8°С, до 3 месяцев при –20 — 30°С, до 6 месяцев при — 70°С.
7. Приборы и тест-системы, используемые для измерения Тн
Количественное измерение уровня Тн осуществляется на двух видах иммунохимических анализаторов:
а) многопрофильных, высокопроизводительных анализаторах, в которых наряду с определением одного из Тн (ТнI или ТнТ) и, обычно, двух других миокардиальных биомаркеров (КК-МВ и миоглобина), имеется возможность для исследования широкого спектра других показателей (панелей) – белковых и стероидных гормонов, онкомаркеров, тестов на анемию и т.д.
в) специализированных иммунохимических анализаторов, в которых детекция ограничивается только определением одного из Тн (I или Т) и КК-МВ, миоглобина (кардиальная панель).
Качественное бесприборное определение Тн, осуществляется на тест-полосках с помощью иммунохроматографических методов. Оценка результатов анализа – визуальная, качественная, по принципу «да-нет».
