La troponina , o complejo de troponina , es un complejo de tres proteínas reguladoras ( troponina C , troponina I y troponina T ) que son parte integral de la contracción muscular [2] en el músculo esquelético y el músculo cardíaco , pero no en el músculo liso . Las mediciones de troponinas I y T específicas del corazón se utilizan ampliamente como indicadores de diagnóstico y pronóstico en el tratamiento del infarto de miocardio y el síndrome coronario agudo . [3] Los niveles de troponina en sangre se pueden utilizar como marcador de diagnóstico de accidente cerebrovascular u otra lesión miocárdica en curso, aunque la sensibilidad de esta medición es baja. [4] [5] [6] [7] [8]
La troponina está unida a la proteína tropomiosina y se encuentra dentro del surco entre los filamentos de actina en el tejido muscular. En un músculo relajado, la tropomiosina bloquea el sitio de unión del puente cruzado de miosina , impidiendo así la contracción. Cuando la célula muscular es estimulada para que se contraiga mediante un potencial de acción , los canales de calcio se abren en la membrana sarcoplásmica y liberan calcio en el sarcoplasma. Parte de este calcio se adhiere a la troponina, lo que hace que cambie de forma, exponiendo los sitios de unión de la miosina (sitios activos) en los filamentos de actina . La unión de la miosina a la actina provoca la formación de puentes cruzados y comienza la contracción del músculo. [9]
La troponina se encuentra tanto en el músculo esquelético como en el músculo cardíaco , pero las versiones específicas de troponina difieren entre los tipos de músculo. La principal diferencia es que la subunidad TnC de la troponina en el músculo esquelético tiene cuatro sitios de unión de iones calcio, mientras que en el músculo cardíaco solo hay tres. No se ha establecido definitivamente la cantidad real de calcio que se une a la troponina. [10]
Tanto en los músculos cardíacos como en los esqueléticos, la producción de fuerza muscular está controlada principalmente por cambios en la concentración de calcio intracelular . En general, cuando el calcio aumenta, los músculos se contraen y, cuando el calcio baja, los músculos se relajan. [ cita necesaria ]
La troponina es un componente de los filamentos delgados (junto con la actina y la tropomiosina ) y es el complejo proteico al que se une el calcio para desencadenar la producción de fuerza muscular. La troponina tiene tres subunidades, TnC, TnI y TnT, cada una de las cuales desempeña un papel en la regulación de la fuerza. [ cita necesaria ] . En niveles intracelulares de calcio en reposo, la tropomiosina cubre los sitios de actina activa a los que se une la miosina (un motor molecular organizado en filamentos gruesos musculares) para generar fuerza. Cuando el calcio se une a sitios específicos en el dominio N de TnC, se produce una serie de cambios estructurales de proteínas, [ cita necesaria ] de modo que la tropomiosina se aleja de los sitios de unión de miosina en la actina, lo que permite que la miosina se una al filamento delgado y producir fuerza y acortar el sarcómero . [ cita necesaria ]
Las subunidades individuales cumplen diferentes funciones: [ cita necesaria ]
El músculo liso no tiene troponina. [11]
TnT es una subunidad de unión a tropomiosina que regula la interacción del complejo de troponina con filamentos finos; TnI inhibe la actividad ATPasa de la actomiosina; TnC es una subunidad de unión a Ca 2+ que desempeña el papel principal en la regulación de la contracción muscular dependiente de Ca 2+ . [12]
La TnT y la TnI en el músculo cardíaco se presentan en formas diferentes a las del músculo esquelético. En el tejido del músculo esquelético humano se expresan dos isoformas de TnI y dos isoformas de TnT (skTnI y skTnT). Solo se describe una isoforma tisular específica de TnI para el tejido del músculo cardíaco (cTnI), mientras que en la literatura se describe la existencia de varias isoformas cardíacas específicas de TnT (cTnT). No se conocen isoformas cardíacas específicas para la TnC humana. La TnC en el tejido del músculo cardíaco humano se presenta mediante una isoforma típica del músculo esquelético lento. Otra forma de TnC, la isoforma TnC esquelética rápida, es más típica de los músculos esqueléticos rápidos. [13] La cTnI se expresa únicamente en el miocardio. No se conocen ejemplos de expresión de cTnI en músculo esquelético sano o lesionado ni en otros tipos de tejido. La cTnT probablemente sea menos específica del corazón. Se ha descrito la expresión de cTnT en tejido esquelético de pacientes con lesiones crónicas del músculo esquelético. [14]
Dentro del complejo de troponina cardíaca, la interacción más fuerte entre moléculas se ha demostrado para el complejo binario cTnI – TnC, especialmente en presencia de Ca 2+ (KA = 1,5 × 10 −8 M −1 ). [15] La TnC, al formar un complejo con cTnI, cambia la conformación de la molécula de cTnI y protege parte de su superficie. Según los últimos datos, la cTnI se libera en el torrente sanguíneo del paciente en forma de complejo binario con TnC o complejo ternario con cTnT y TnC. [16] La formación del complejo cTnI-TnC juega un papel positivo importante en la mejora de la estabilidad de la molécula cTnI. La cTnI, que es extremadamente inestable en su forma libre, demuestra una estabilidad significativamente mejor en complejo con TnC o en complejo ternario cTnI-cTnT-TnC. Se ha demostrado que la estabilidad de cTnI en el complejo nativo es significativamente mejor que la estabilidad de la forma purificada de la proteína o la estabilidad de cTnI en complejos de troponina artificiales combinados a partir de proteínas purificadas. [ cita necesaria ]
Los subtipos de troponina (cardíaca I y T ) son indicadores sensibles y específicos del daño del músculo cardíaco ( miocardio ). Se miden en la sangre para diferenciar entre angina inestable e infarto de miocardio (ataque cardíaco) en personas con dolor en el pecho o síndrome coronario agudo . Una persona que recientemente sufrió un infarto de miocardio tiene áreas de músculo cardíaco dañado y niveles elevados de troponina cardíaca en la sangre. [17] Esto también puede ocurrir en personas con vasoespasmo coronario , un tipo de infarto de miocardio que implica una constricción severa de los vasos sanguíneos cardíacos. Después de un infarto de miocardio, las troponinas pueden permanecer elevadas hasta por 2 semanas. [18]
Las troponinas cardíacas son un marcador de todo daño al músculo cardíaco, no sólo del infarto de miocardio, que es la forma más grave de trastorno cardíaco. Sin embargo, los criterios de diagnóstico para la troponina elevada que indica infarto de miocardio los establece actualmente la OMS en un umbral de 2 μg o más. También son relevantes los niveles críticos de otros biomarcadores cardíacos, como la creatina quinasa . [19] Otras afecciones que directa o indirectamente provocan daño y muerte del músculo cardíaco también pueden aumentar los niveles de troponina, como la insuficiencia renal . [20] [21] La taquicardia grave (por ejemplo, debida a taquicardia supraventricular ) en un individuo con arterias coronarias normales también puede provocar un aumento de troponinas, se presume que se debe a una mayor demanda de oxígeno y un suministro inadecuado al músculo cardíaco. [ cita necesaria ]
La colocación de un stent en la arteria coronaria también puede causar niveles elevados de troponina sérica inmediatamente después del procedimiento. Esto puede resultar problemático en un entorno clínico, ya que los valores de troponina y los protocolos de orientación quedan sujetos a una interpretación más reflexiva. Esencialmente, dificulta que un médico utilice la elevación de troponina con fines diagnósticos en este grupo de pacientes. Después de la colocación de stent y procedimientos de PCI relacionados, los niveles de troponina regresan a los niveles estándar una vez que el stent se ha "asentado" y ya no causa inflamación localizada del músculo cardíaco. [22]
En pacientes con estenosis valvular aórtica asintomática no grave y sin enfermedad arterial coronaria manifiesta , se encontró que el aumento de troponina T (por encima de 14 pg/mL) se asoció con una mayor tasa de eventos cardíacos isquémicos a 5 años ( infarto de miocardio , intervención coronaria percutánea , o cirugía de bypass de arteria coronaria ). [23]
Las troponinas también aumentan en pacientes con insuficiencia cardíaca , donde también predicen la mortalidad y las anomalías del ritmo ventricular. Pueden aumentar en afecciones inflamatorias como miocarditis y pericarditis con afectación del músculo cardíaco (que luego se denomina miopericarditis). Las troponinas también pueden indicar varias formas de miocardiopatía , como miocardiopatía dilatada , miocardiopatía hipertrófica o hipertrofia ventricular (izquierda) , miocardiopatía periparto , miocardiopatía de Takotsubo o trastornos infiltrativos como la amiloidosis cardíaca . [ cita necesaria ]
La lesión cardíaca con troponinas elevadas también ocurre en la contusión cardíaca , la desfibrilación y la cardioversión interna o externa . Las troponinas suelen aumentar en varios procedimientos, como la cirugía cardíaca y el trasplante de corazón , el cierre de defectos del tabique auricular , la intervención coronaria percutánea o la ablación por radiofrecuencia . [ cita necesaria ]
La distinción entre afecciones cardíacas y no cardíacas es algo artificial; Las condiciones que se enumeran a continuación no son enfermedades cardíacas primarias, pero ejercen efectos indirectos sobre el músculo cardíaco.
Las troponinas aumentan en alrededor del 40% de los pacientes con enfermedades críticas como la sepsis . Existe un mayor riesgo de mortalidad y duración de la estancia en la unidad de cuidados intensivos en estos pacientes. [24] En la hemorragia gastrointestinal grave , también puede haber un desajuste entre la demanda de oxígeno y el suministro del miocardio.
Los agentes de quimioterapia pueden ejercer efectos tóxicos en el corazón (los ejemplos incluyen antraciclina , ciclofosfamida , 5-fluorouracilo y cisplatino ). Varias toxinas y venenos también pueden provocar lesiones en el músculo cardíaco ( veneno de escorpión , veneno de serpiente y veneno de medusas y ciempiés ). La intoxicación por monóxido de carbono o cianuro también puede ir acompañada de la liberación de troponinas debido a efectos cardiotóxicos hipóxicos. La lesión cardíaca ocurre en aproximadamente un tercio de los casos graves de intoxicación por CO, y en estos pacientes es apropiada la detección de troponina. [25] [26]
Tanto en la hipertensión pulmonar primaria , como en la embolia pulmonar y las exacerbaciones agudas de la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC), la tensión del ventrículo derecho produce un aumento de la tensión de la pared y puede causar isquemia . Por supuesto, los pacientes con exacerbaciones de la EPOC también pueden tener un infarto de miocardio o una embolia pulmonar concurrentes, por lo que se debe tener cuidado de atribuir el aumento de los niveles de troponina a la EPOC.
Las personas con enfermedad renal terminal pueden tener niveles de troponina T crónicamente elevados, lo que está relacionado con un peor pronóstico. [27] [28] Es menos probable que la troponina I esté elevada falsamente. [27]
El ejercicio de resistencia extenuante , como maratones o triatlones , puede provocar un aumento de los niveles de troponina en hasta un tercio de los sujetos, pero no está relacionado con efectos adversos para la salud de estos competidores. [29] [30] [31] También se han informado niveles altos de troponina T en pacientes con enfermedades inflamatorias de los músculos como polimiositis o dermatomiositis . [32] [33] Las troponinas también aumentan en la rabdomiólisis .
En los trastornos hipertensivos del embarazo como la preeclampsia , los niveles elevados de troponina indican cierto grado de daño miofibrilar. [34] [35]
Las troponinas T e I cardíacas se pueden utilizar para controlar la toxicidad de los cardiomiocitos inducida por fármacos y toxinas. . [36]
En 2020, se descubrió que los pacientes con COVID-19 grave tenían niveles más altos de troponina I en comparación con aquellos con una enfermedad más leve. [37]
Los niveles elevados de troponina son importantes para el pronóstico en muchas de las afecciones en las que se utilizan para el diagnóstico. [38]
En un estudio de cohorte comunitario que indica la importancia del daño cardíaco silencioso, se ha demostrado que la troponina I predice la mortalidad y el primer evento de enfermedad coronaria en hombres libres de enfermedad cardiovascular al inicio del estudio. [39] En personas con accidente cerebrovascular, los niveles elevados de troponina en sangre no son un marcador útil para detectar la afección. [8]
Primero la cTnI [40] y más tarde la cTnT [41] se utilizaron originalmente como marcadores de muerte celular cardíaca. Actualmente, ambas proteínas se utilizan ampliamente para diagnosticar el infarto agudo de miocardio (IAM), la angina inestable, el traumatismo de miocardio posquirúrgico y algunas otras enfermedades relacionadas con la lesión del músculo cardíaco. Ambos marcadores pueden detectarse en la sangre del paciente entre 3 y 6 horas después del inicio del dolor en el pecho, alcanzando su nivel máximo entre 16 y 30 horas. Se pueden detectar concentraciones elevadas de cTnI y cTnT en muestras de sangre incluso 5 a 8 días después del inicio de los síntomas, lo que hace que ambas proteínas sean útiles también para el diagnóstico tardío de IAM. [42]
Las troponinas T e I cardíacas se miden mediante métodos de inmunoensayo . [43] [44]
La elevación de troponina después de la necrosis de las células cardíacas comienza en 2 a 3 horas y alcanza su punto máximo en aprox. 24 horas y persiste durante 1 a 2 semanas. [46]
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