Troponin

Troponin ist globuläres Protein, das in der quergestreiften Muskulatur vorkommt. In der Aktin-Struktur folgen nach 7 regelmäßig angeordneten F-Aktinmolekülen 3 Troponine, die nahezu waagerecht zum Aktin liegen. Gemeinsam mit Aktin, Myosin und Tropomyosin bildet Troponin die kontraktile Einheit des Muskels.

Das Troponin wurde 1963 von dem japanischen Biologen Dr. Setsuro Ebashi entdeckt.

Es lassen sich drei Untereinheiten des Troponins unterscheiden, die zusammen einen Komplex bilden:

• Troponin I: Das inhibitorische Troponin besitzt eine Molekularmasse von 23 bis 25 kDa und weist eine starke Affinität für Aktin auf.
• Troponin T: Es besitzt eine Molekularmasse von 30 bis 40 kDa und ist für die Bindung an Tropomyosin verantwortlich.
• Troponin C: Es dient der Bindung von Calcium und hat eine Molekularmasse von 18 bis 22 kDa.

Von Troponin I und Troponin T existieren jeweils drei unterschiedliche Isoformen, die von verschiedenen Genen kodiert werden: ein kardiales Troponin (cTn) sowie zwei unterschiedliche Troponine in den langsamen und schnellen Skelettmuskelfasern (sTn). Kardiales Troponin kann phosphoryliert werden, wodurch sich Ca²⁺ schneller löst. Dies erhöht zum einen die Lusitropie, gleichzeitig erhöht es aber auch die Ca²⁺-Konzentration, die zur Entwicklung der halbmaximalen Kraft benötigt wird.

Die Strukturhomologie zwischen den kardialen Isoformen und den skelettalen Isoformen beträgt 40 bis 58 %. Bei Troponin I sind die Unterschiede etwas größer als bei Troponin T.

Lediglich ca. 3 bis 5 % der Troponinmasse befindet sich in freier Form im Zytosol der Zelle. Im Blutplasma liegen Troponin I und Troponin C überwiegend aneinander gebunden vor.

Das Troponin ist eine wichtige Komponente für die Muskelkontraktion. Im erschlafften Zustand des Muskels bzw. bei niedriger Ca²⁺-Konzentration (unter 0,1^-7 Mol/l) verhindert Tropomyosin das Anheften des Aktinfilaments an das Myosinköpfchen. Kommt es zur elektrischen Erregung des Muskels, bindet Ca²⁺ an das Troponin (0,1^-5 Mol/l). Im Folgenden werden die Tropomyosinfäden stärker in die Rinnen zwischen die Aktin-Helix gezogen und somit die Kontaktstelle zwischen Aktin und Myosin freigegeben. Beim Verschieben der Tropomyosinmoleküle spielt das Troponin daher eine entscheidende Rolle. Das Tropomyosin ist mit den Troponinpeptiden verbunden. Wenn die Troponinpeptide Ca²⁺ anlagern, verformen sie sich und bewegen dadurch die Tropomyosinfäden mit.

Das Troponin lässt sich auch in den Zellen des Herzmuskelgewebes finden. Kommt es zur Schädigung der Herzmuskelzelle, treten Troponinpeptide ins Blut über, wo man den Spiegel messen kann ("kardiales" Troponin bzw. cTnT und cTnI). Dementsprechend kann man sagen, dass ein erhöhter Troponin-Wert im Blut ein Anzeichen für einen Herzmuskelschaden ist. Anhand des Werteverlaufs (steigend oder fallend) kann ein Myokardinfarkt mit hoher Wahrscheinlichkeit von anderen Ursachen (Überdehnung, Myositis, Trauma) abgegrenzt werden.

siehe auch: Labordiagnostik beim Herzinfarkt

Im Labor erfolgt die Bestimmung des hochsensitiven Troponin T (hs-TnT bzw. hs-TnI). Es bietet eine zuverlässigere Aussage im niedrigeren Konzentrationsbereich. Der Variationskoeffizient ist kleiner als 10 Prozent und entspricht dadurch den Forderungen kardiologischer Fachgesellschaften.

6.1. Material

Für die Untersuchung wird 1 ml Serum benötigt.

6.2. Referenzbereich

• hs-TnT: < 14 ng/l
• hs-TnI: < 14 pg/ml (Cut-off-Wert; 99-Perzentil gesunder Personen)^[1]

Hinweis: Referenzwerte sind häufig vom Messverfahren abhängig und können von den o.a. Werten abweichen. Ausschlaggebend sind die Referenzwerte, die vom Labor angegeben werden, das die Untersuchung durchführt.

6.3. Interpretation

Bei einem akuten oder subakuten Myokardinfarkt ist folgende Konstellation zu erwarten:^[1]

• Erhöhte Werte (50 % positiv nach 4 h, 100 % nach 6 bis 8 h, bleibt erhöht bis zu 3 Wochen)
• Maximum 12 bis 96 h nach Infarktbeginn

Der Anstieg von Troponin ist bei Mikroinfarkten wesentlich sensitiver als die CK-MB und erleichtert dadurch die Risikoabschätzung und Therapieentscheidung. Bei eindeutigem Infarkt (z.B. Hebungsinfarkt) ist die TnT-Bestimmung für die Diagnose verzichtbar, kann aber für die Verlaufsbeurteilung sinnvoll sein. Die neuen sensitiven Assays haben einen guten negativen prädiktiven Wert (d.h. Ausschluss eines Myokardinfarkts), aber keinen guten positiven prädiktiven Wert (d.h. Nachweis eines Myokardinfarkts).

Troponin wird auch zur Beurteilung der Reperfusion nach Lyse oder Akut-PTCA bzw. zur indirekten Beurteilung der Infarktgröße verwendet. Myokardschäden nach einem Trauma (z.B. Kontusion) und der postoperative Verlauf nach kardiochirurgischen Eingriffen können anhand des Troponinverlaufs eingeschätzt werden.

Troponin ist darüber hinaus ein prognostischer Marker bei instabiler Angina pectoris. Auch bei akuter kardialer Belastung (z.B. im Rahmen einer Lungenarterienembolie mit Rechtsherzbelastung) oder anderen kardialen Erkrankungen (z.B. Myokarditis) ist Troponin erhöht.

Durch analytische Interferenzen (Fibringerinnsel oder Mikropartikel) kann es in 0,2 bis 3 % der Fälle zu falsch-positiven Ergebnissen kommen. Ein erhöhtes TnT bei Hämodialysepatienten ist mit einer 2- bis 5-fach erhöhten Mortalität assoziiert und nicht als falsch-positiv anzusehen.^[1]

Bei Patienten, die kardiotoxisch wirkende Chemotherapeutika (z.B. Doxorubicin) erhalten, ist die Aussagekraft der Troponinwerte beeinträchtigt. In einer retrospektiven Analyse hatten 72 % der Personen unter Chemotherapie ein Troponin T im Graubereich (5 bis 51 ng/l). Nur bei 4,1 % von ihnen wurde im Verlauf ein Myokardinfarkt diagnostiziert.^[2]

Aufgrund der dringlichen Indikation kommen bei der Versorgung von Infarktpatienten häufig Troponin-Schnelltests zum Einsatz. Dabei wird ein Tropfen Blut auf ein Probenfeld aufgetragen. Die Ablesung erfolgt anhand von Streifen im Testfeld:

• Positiver Befund: 2 Streifen im Testfeld
• Negativer Befund: Ein Streifen im Test

Wenn kein Streifen erscheint, ist der Test ungültig.

Aus labormedizinischer Sicht wird der Einsatz von immunchromatografischen Schnelltests für kardiales Troponin kritisch gesehen, da die Sensitivität offenbar nicht ausreichend ist. Auch deutlich erhöhte Troponin-Konzentrationen werden von Schnelltests teilweise nicht angezeigt.^[3]

Die ärztliche Abrechnung der Bestimmung von Troponin I oder Troponin T bei GKV-Patienten erfolgt nach der EBM-Ziffer 32150.