Медицина / Физиология / Физиология (статья)

Миокардиальные маркеры. Физиология

КардиомиоцитыТропонин

Организм человека имеет три основных типа мускулатуры: скелетные мышцы, гладкая мускулатура стенок полых органов, функционирование этих органов зависит от сократительной способности (желудочно-кишечный тракт, кровеносные сосуды, мочевой пузырь и др) и миокард (сердечная мышца), который составляет основную массу сердца.

Тропонин (Тн) – белок, входящий в состав мышечных клеток (миоцитов) скелетных мышц и миокарда в качестве структурного компонента сократительной системы, которая обеспечивает непосредственно процесс сокращения мышц. Тропонин состоит из трех полипептидных субъединиц:

• Тропонин С (ТнС)
• Тропонин I (ТнI)
• Тропонин Т (ТнТ)

Тропониновый комплекс локализуется в актиновых филаментах миофибрилл. В основе мышечного сокращения лежит взаимодействие актиновых и миозиновых филаментов, инициируемое ионами кальция, связанных с ТнС. Связь актина с ТнI ингибирует мышечное сокращение. То есть, тропонин принимает участие в двух антагонистических процессах (активации и прекращении сократительной реакции), поэтому является важным компонентом в процессе регуляции сокращения скелетной мускулатуры и миокарда.

ТнС, ТнI и ТнТ имеют тканеспецифические изоформы. То есть, существуют определенные различия между тропонинами скелетной мускулатуры и тропонинами сердечной мышцы (сТн). В нормальном физиологическом состоянии тропонин в крови практически не обнаруживается, так как содержится в кадиомиоцитах (клетках сердечной мышцы) и в клетках (миоцитах) скелетной мускулатуры. При повреждении мышечной ткани содержимое миоцитов, в том числе тропонин, попадает в кровь, что приводит к повышению уровня тропонина в плазме. При поражении сердечной мышцы в крови повышается уровень только специфических для миокарда изоформ тропонина - сТнС, сТнI и сТнТ.

Чтобы провести оценку состояния пациентов, страдающих от боли в груди, применяют 2 основных анализа на уровень тропонина в крови. Одни лаборатории исследуют уровень сТнI, другие – сТнТ в плазме (сыворотке) крови. сТнI и сТнТ – наиболее чувствительные и специфичные (см статью «Специфичность и чувствительность анализа») показатели для определения поражений миокарда.

Креатинкиназа (МВ-КФК)

Креатинкиназа (или креатинфосфокиназа, КФК) – фермент, состоящий из двух белковых субъединиц (М и В), что дает возможность идентифицировать три функционально одинаковых, при этом разных по своей структуре изофермента КФК – ММ, ВВ и МВ. КФК катализирует перенос фосфата с креатинфосфата на аденозиндифосфат. В результате этой реакции образуются продукты креатин и макроэргическое соединение аденозинтрифосфат:

Креатинфосфат + Аденозиндифосфат → Креатин + Аденозинтрифосфат

Креатинкиназа входит в состав тканей разных типов, однако больше всего обнаруживается в миокарде, в скелетной мускулатуре и головном мозге. При определении концентрации креатинфосфакиназы в крови можно получить как суммарную активность всех трех изоферментов, так и активность каждого отдельного изофермента. Учитывая тот факт, что в головном мозге сосредоточена большая часть изофермента ВВ, скелетной мускулатуре – КФК-ММ, а в миокарде – КФК-МВ, креатинкиназа является органоспецифиной. То есть, изофермент креатинфосфокиназы МВ представляет собой фракцию КФК, содержащуюся в кардиомиоцитах.

Если в нормальном физиологическом (здоровом) состоянии содержание изофермента МВ в крови незначительно, то при повреждении миокарда концентрация МВ-КФК увеличивается. Отметим, что МВ-КФК рассматривается в качестве альтернативного маркера определения состояния миокарда, если нет возможности определить уровень тропонина в крови.

Мозговой натрийуретический пептид (BNP)

К пептидам относят вещества, образованные простой цепью аминокислот (как правило менее 50). Мозговой натрийуретический пептид (BNP) ученые впервые получили из головного мозга свиней (откуда и произошло его название), однако в организме человека основная часть BNP синтезируется в миокарде, а именно – в миоцитах (клетках сердечной мышцы), образующих мышечную стенку желудочков сердца.

Предсердный натрийуретический пептид (ANP) – родственное вещество, которое синтезируется в миоцитах, образующих мышечную стенку предсердий. Есть еще два типа натрийуретических пептидов, синтез которых происходит не в миокарде.

Все натрийуретические пептиды являются гормонами, которые участвуют в регуляции уровня натрия и жидкости в крови, следовательно, в регуляции объема циркулирующей крови, давления. Все эти факторы в конечном счете оказывают влияние на функции сердца. Несмотря на то, что принцип действия и эффекты действия натрийуретических пептидов разные, все они способствуют натрийурезу (выведению натрия с мочой) путем влияния на ренин-ангиотензиновую систему, что, собственно, и отражено в общем названии этих гормонов.

Физиологическим стимулом повышения уровня BNP в крови является растяжение желудочков сердца, которое вызвано интенсивной работой миокарда (в сравнении с нормальными условиями; например, при физической нагрузке). Отметим, что в миоцитах желудочков сердца синтезируется не сам BNP, а его предшественник – про-BNP (его структура составляет 108 аминокислот). В процессе выделения про-BNP распадается на два компонента, которые поступают в кровь: физиологически активный гормон BNP (структура из 32 аминокислот) и физиологически неактивный N-терминальный про-BNP (NT про-BNP), в структуру которого входят 76 аминокислот. Одни лаборатории определяют уровень BNP, другие – NT про-BNP. Для клинической диагностики оба показателя равноценны, однако нужно учитывать то, что каждый из этих пептидов метаболизируется с разной скоростью, поэтому для каждого исследования существуют свои референсные значения (таже см статью Анализ на мозговой натрийуретический пептид).