Troponin
Englisch: troponin
Definition
Das globuläre Troponin ist ein Eiweißbaustein des Aktinfilaments und dient (zusammen mit Tropomyosin) als Regulatorprotein. In der Aktin-Struktur folgen nach 7 regelmäßig angeordneten F-Aktinmolekülen 3 Troponinpeptide, die nahezu waagerecht zum Aktin liegen. Gemeinsam mit Aktin, Myosin und Tropomyosin bildet Troponin die kontraktile Einheit des Muskels.
Geschichte
Das Troponin wurde 1963 von dem japanischen Biologen Dr. Setsuro Ebashi entdeckt.
Einteilung
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.
Funktion
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.
Pathophysiologie
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
Labormedizin
Material
Für die Untersuchung werden 2 ml Serum benötigt.
Referenzbereich
Der Normwert für Troponin T beträgt < 0,4 µg/l. Werte zwischen 0,4 bis 2,3 µg/l können im Rahmen einer Herzmuskelerkrankung vorliegen, ein Infarkt ist jedoch nicht sicher auszuschließen. Werte > 2,3 µg/l sprechen für einen Herzinfarkt.
Interpretation
Bei einem akuten oder subakuten Myokardinfarkt ist Folgendes zu erwarten:
- erhöhte Werte 3 bis 8 h nach Infarktbeginn
- Maximum 12 bis 96 h nach Infarktbeginn
- Sensitivität bei Infarkt (mehrere Stunden alt): 94 %
- ein direkt postinfarktieller Troponin-T-Wert > 2,8 µg/L kann mit größter Zuverlässigkeit eine reduzierte Ejektionsfraktion (< 40 %) erfassen
Ein perioperativer Myokardinfarkt kann ebenfalls mittels Troponin T diagnostiziert werden. Ein Wert von > 0,54 µg/l am ersten postoperativen Tag kann mit einer Sensitivität von 75 % und einer Spezifität von 89 % postoperative kardiale Komplikationen vorhersagen. Erhöhte Troponin-T-Werte können zudem auf eine instabile Angina pectoris (Nachweis von Mikroinfarzierungen) hinweisen. Patienten mit instabiler AP und erhöhten Troponin-T-Werten haben ein deutlich höheres Risiko für kardiale Todesereignisse oder Myokardinfarkte (kumulative Wahrscheinlichkeit für ein Beobachtungsjahr bei ca. 35 %).
Schnelltest
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.[1]
Abrechnung
Die ärztliche Abrechnung der Bestimmung von Troponin I oder Troponin T bei GKV-Patienten erfolgt nach der EBM-Ziffer 32150.