CC BY
20О СТРУКТУРЕ И ФУНКЦИЯХ КАРДИАЛЬНЫХ ТРОПОНИНОВ
Чаулин А.М.
очный аспирант кафедры гистологии и эмбриологии, Самарский государственный медицинский университет, врач клинической лабораторной диагностики, Самарский областной клинический кардиологический диспансер,
ON THE STRUCTURE AND FUNCTIONS OF CARDIAC TROPONINS
Chaulin A.
full-time post-graduate student of the Department of histology and embryology,
Samara state medical University, doctor of clinical laboratory diagnostics, Samara regional clinical cardiology dispensary
Аннотация
Сердечные тропонины являются широко признанными биомаркерами сердечно-сосудистых заболеваний, в том числе инфаркта миокарда. Для улучшения ранней диагностики инфаркта миокарда важным направлением является изучение и уточнение структуры и функций сердечных тропонинов. В данной статье рассматриваются основные известные сведения о структуре и функционировании сердечных тропони-нов.
Abstract
Cardiac troponins are widely recognized markers of cardiovascular diseases, including myocardial infarction. To improve the early diagnosis of myocardial infarction, it is important to study and Refine the structure and functions of cardiac troponins. This article discusses the main known information about the structure and functioning of cardiac troponins.
Ключевые слова: Биомаркеры, лабораторная диагностика, сердечно-сосудистые заболевания, сердечные тропонины, инфаркт миокарда.
Keywords: Biomarkers, laboratory diagnostics, cardiovascular diseases, cardiac troponins, myocardial infarction.
Введение
Гетеротримерный комплекс тропонинов, который играет важную роль в регуляции взаимодействия возбуждения и сокращения в скелетных и сердечных мышцах, состоит из трех молекул тро-понина со специфическими функциями, которые лежат в основе их обозначений [1, 2, 3]. Тропонин С (TNC, 18 кДа) связывается с кальцием; тропонина I (Тп1, 24 кДа) ингибирует АТФазной активности актомиозинового комплекса; а тропонин Т (ТпТ, 37 кДа) опосредует присоединение тройного комплекса тропонинов С, I и Т к тропомиозину. Белки сТп1 и сТпТ являются продуктами определенных генов, которые экспрессируются только в сердце взрослого человека и отличаются от Тп1 и ТпТ, экс-прессируемых в скелетных и гладких мышцах. Этот исключительно специфический паттерн экспрессии лежит в основе использования сТп1 и сТпТ в качестве биомаркеров сердечного повреждения [3, 4, 5, 6]. В отличие от сТп1 и сТпТ, ТпС также экспресси-руется в медленных скелетных мышцах и поэтому не рассматривается в качестве потенциального сердечного маркера [7, 8].
Существует сильная гомология аминокислотной последовательности между быстрым и медленным скелетным и сердечным Тп1 в области, которая связывается с актином и отвечает за ингибирование актомиозиновой АТФазы, то есть в центральной стабильной области, в то время как степень гомологии уменьшается по направлению к ^терминали [9]. Подобно Тп!, гомология между тремя формами
ТпТ является наиболее сильной в центральной области связывания тропомиозина и уменьшается по направлению к N и С-концевым областям [10, 11, 12, 13]. Эти гомологии необходимо учитывать при выборе антител, специфичных для сТп1 и сТпТ.
Генетика сердечных тропонинов
Геном человека содержит три пары генов Тп1 и ТпТ. Они, несомненно, возникли в результате постепенного перестроения наследственной пары генов Тп1 и ТпТ, которая, скорее всего, возникла в результате дупликации наследственного Тп1-подоб-ного гена. Эти три пары генов расположены на хромосомах 1, 11 и 19. Гены, кодирующие сТп1 и сТпТ, не расположены на одной хромосоме; ген, кодирующий сТп1, TNNI3, расположен на хромосоме 19 вместе с геном медленного скелетного ТпТ, тогда как ген, кодирующий сТпТ, Т№ЫТ2, находится на хромосоме 1 рядом с геном медленного скелета Тп1 [14, 15, 16]. Учитывая их важную функцию для сокращения мышц, гены тропонина обычно хорошо сохраняются. Мутации сТп1 и сТпТ вовлечены в патогенез гипертрофических, дилатацион-ных и рестриктивных кардиомиопатий [17, 18, 19].
Экспрессия генов Тп1 и ТпТ значительно различается между эмбриональным и взрослым сердцами. Медленный скелетный Тп1 экспрессируется в сердцах эмбрионов наряду с сТп1 [20, 21]. Примерно через 9 месяцев после рождения этот паттерн экспрессии переходит в экспрессию только сТп1 [22, 23]. Ген сТпТ экспрессируется в сердце как в пренатальный, так и в постнатальный периоды, но
его экспрессия более сложна, поскольку включает четыре основных альтернативно сплайсированных транскрипта (сТпТ1 - сТпТ4), которые пронумерованы в соответствии с уменьшающейся молекулярной массой. сТпТ1 и сТпТЗ преобладают у эмбриона. сТпТ4 вместе с второстепенным компонентом сТпТЗ становятся преобладающими альтернативными транскриптами постнатально [24, 25]. Имеются данные о тенденции к возвращению к паттернам экспрессии плода в больном сердце, и есть несколько редких случаев экспрессии сТп вне сердца, что может усложнить общую картину [26, 27, 28]. Кроме того, описана экспрессия сТп1 при лейо-миосаркоме матки [29].
Приблизительно эквимолярные количества сТп1, сТпТ и ТпС экспрессируются на уровне белка. Эти три составляют тройной комплекс, который включен в сократительный аппарат сердечных мио-цитов. сТп1 и сТпТ регулярно обновляются и заменяются с периодом полураспада 3,2 и 3,5 дня соответственно [30, 31, 32]. Замена молекул сТп происходит случайным образом вдоль тонких филаментов дифференцированных кардиальных миоцитов взрослых крыс, а не упорядоченным образом. Это означает, что поддержание этих нитей осуществляется при сохранении функциональности, что позволяет поддерживать постоянную сердечную деятельность [33]. Действие сТш может быть изменено путем фосфорилирования, в основном протеинкиназой С, или расщепления протеоли-тическими ферментами [34, 35, 36]. Сообщалось о различных паттернах фосфорилирования сТп при гипертрофии желудочков, сердечной недостаточности и других состояниях [37].
Большинство молекул сТп связаны с тонкими филаментами как часть структурного пула сердечного миоцита. Небольшая часть белков сТп, оцениваемая в 2-8% от общего клеточного тропонина [38], находится в цитоплазме в свободном виде в качестве цитоплазматического пула. Этот цито-плазматический пул, вероятно, является источником начального повышения сТп в сыворотке после повреждения миокарда с последующим высвобождением сТп, происходящим из распадающегося структурного пула.
Механизмы высвобождения сердечных тро-понинов из миокарда
Несмотря на широкое использование сТп1 и сТпТ для диагностики повреждения миокарда, механизм высвобождения сТп из сердечных миоцитов до конца не изучен. Один очевидный механизм заключается в том, что постепенная деградация нежизнеспособных клеток приводит к высвобождению сТп; однако потенциальные механизмы, ведущие к высвобождению сТп в отсутствие острого повреждения, если они существуют, более проблематичны. Выражение «утечка тропонина» используется часто, но нет никаких механистических данных, объясняющих этот термин [39, 40]. Неясно, как молекулы сТп1 и сТпТ 24 кДа и 37 кДа будут высвобождаться непосредственно в кровоток из жизнеспособных сердечных миоцитов. Возможно, единственный механизм, позволяющий ограничить
высвобождение cTn и оставлять жизнеспособные сердечные клетки, - это образование экзосом, содержащих небольшие количества свободного цитоплазматического cTn. По нашему мнению, наиболее вероятным механизмом, приводящим к присутствию cTn в кровотоке, является гибель миоцитов, происходящая либо физиологически как часть непрерывного обновления кардиомиоцитов, либо в результате ишемического повреждения. Процесс обновления кардиомиоцитов общепринят. Последние данные свидетельствуют о том, что этот процесс происходит довольно медленно и приводит к обновлению только примерно 40% сердечных миоцитов в течение жизни [41, 42, 43, 44, 45]. Необходима дальнейшая работа, чтобы определить, возможен ли такой уровень оборота кардиомиоцитов в качестве источника низких уровней cTn в сыворотке, измеряемых вне острых коронарных синдромов (ACS).
Список литературы
1. Чаулин А.М., Дупляков Д.В. Биомаркеры острого инфаркта миокарда: диагностическая и прогностическая ценность. Часть 1 (обзор литературы) // Клиническая практика. - 2020. - Т. 11. - №3. doi: 10.17816/clinpract34284
2. Chaulin AM, Abashina OE, Duplyakov DV. Pathophysiological mechanisms of cardiotoxicity in chemotherapeutic agents. Russian Open Medical Journal 2020; 9: e0305. DOI: 10.15275/rusomj.2020.0305
3. Чаулин А.М., Карслян Л.С., Григорьева Е.В., Нурбалтаева Д.А., Дупляков Д.В. Клинико-диагностическая ценность кардиомаркеров в биологических жидкостях человека // Кардиология. 2019;59(11):66-75. DOI:10.18087/cardio.2019.11.n414.
4. Chaulin A.M., Duplyakov D.V. MicroRNAs in Atrial Fibrillation: Pathophysiological Aspects and Potential Biomarkers // International Journal of Bio-medicine. 2020;10(3):198-205. DOI: 10.21103/Arti-cle10(3)_RA3. http://ijbm.org/v10i3_4.htm
5. Чаулин А.М., Дуплякова П.Д., Дупляков Д.В. Циркадные ритмы сердечных тропонинов: механизмы и клиническое значение. Российский кардиологический журнал. 2020;25:4061. https://doi.org/10.15829/1560-4071-2020-4061
6. Дупляков Д.В., Чаулин А.М. Мутации сердечных тропонинов, ассоциированные с кардио-миопатиями // Кардиология: новости, мнения, обучение. 2019. Т. 7, № 3. С. 8-17. doi: 10.24411/23091908-2019-13001.
7. Чаулин А.М., Дупляков Д.В. Повышение кардиальных тропонинов, не ассоциированное с острым коронарным синдромом. Часть 1 // Кардиология: новости, мнения, обучение. 2019. Т. 7, № 2.
C. 13-23. doi: 10.24411/2309-1908-2019-12002.
8. Chaulin A.M., Duplyakova P.D., Duplyakov
D.V. Orcadian rhythms of cardiac troponins: mechanisms and clinical significance. Russian Journal of Cardiology. 2020;25:4061. https://doi.org/10.15829/1560-4071-2020-4061
9. Чаулин А.М., Григорьева Ю.В. Основные аспекты биохимии, физиологии сердечных тропонинов // Бюллетень науки и практики. 2020. Т. 6. № 5. С. 105-112. https://doi.org/10.33619/2414-2948/54/13
10. Чаулин А.М., Дупляков Д.В. PCSK-9: современные представления о биологической роли и возможности использования в качестве диагностического маркера сердечно-сосудистых заболеваний. Часть 1 // Кардиология: новости, мнения, обучение. 2019. Т. 7, № 2. С. 45-57. doi: 10.24411/23091908-2019-12005.
11. Чаулин А.М., Григорьева Ю.В., Суворова Г.Н., Дупляков Д.В. СПОСОБЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ АТЕРОСКЛЕРОЗА У КРОЛИКОВ // Современные проблемы науки и образования. - 2020. - № 5.; DOI: 10.17513/spno.30101.
URL: http://science-
education.ru/ru/article/view?id=30101 (дата обращения: 24.09.2020).
12. Чаулин А.М., Дупляков Д.В. PCSK-9: современные представления о биологической роли и возможности использования в качестве диагностического маркера сердечно-сосудистых заболеваний. Часть 2 // Кардиология: новости, мнения, обучение. 2019. Т. 7, № 4. С. 24-35. doi: 10.24411/23091908-2019-14004.
13. Чаулин А.М., Милютин И.Н., Дупляков Д.В. Коморбидность хронической обструктивной болезни легких и сердечно-сосудистых заболеваний: распространенность, факторы риска и диагностика // Врач. 2020; 31 (9): 28-34. DOI: 10.29296/25877305-2020-09-05.
14. Чаулин А.М., Александров А.Г., Карслян Л.С., Нурбалтаева Д.А., Мазаев А.Ю., Григорьева Е.В. Катестатин - новый регулятор сердечно-сосудистой системы (обзор литературы) // Бюллетень науки и практики. 2019. Т. 5. №6. С. 129-136. https://doi.org/10.33619/2414-2948/43/17
15. Чаулин А.М., Карслян Л.С., Григорьева Е.В., Нурбалтаева Д.А., Дупляков Д.В. Особенности метаболизма сердечных тропонинов (обзор литературы). Комплексные проблемы сердечно-сосудистых заболеваний. 2019; 8 (4): 103-115. DOI: 10.17802/2306-1278-2019-8-4-103-115.
16. Чаулин А.М., Дупляков Д.В. Повышение кардиальных тропонинов, не ассоциированное с острым коронарным синдромом. Часть 2 // Кардиология: новости, мнения, обучение. 2019. Т. 7, № 2. С. 24-35. doi: 10.24411/2309-1908-2019-12003.
17. Чаулин А.М., Карслян Л.С., Нурбалтаева Д.А., Григорьева Е.В., Дупляков Д.В. Метаболизм кардиальных тропонинов в нормальных и патологических условиях // Сибирское медицинское обозрение. 2019;(6):5-14. DOI: 10.20333/2500136-20196-5-14
18. Чаулин А.М., Григорьева Ю.В., Дупляков Д.В. Коморбидность хронической обструктивной болезни легких и сердечно-сосудистых заболеваний: общие факторы, патофизиологические механизмы и клиническое значение // Клиническая
практика. 2020; 11(1): 112-121. doi: 10.17816/clinpract21218
19. Чаулин А.М., Александров А.Г., Карслян Л.С., Мазаев А.Ю. Катестатин в диагностике сердечно-сосудистых заболеваний // Международный научно-исследовательский журнал. 2019. № 6-1 (84). С. 93-96. DOI: 10.23670/IRJ.2019.84.6.020
20. Чаулин А.М. Аденозин и его роль в физиологии и патологии сердечно-сосудистой системы // Кардиология: новости, мнения, обучение. 2019. Т. 7, № 3. С. 37-45. doi: 10.24411/2309-1908-201913004.
21. Александров А.Г., Мазаев А.Ю., Чаулин А.М., Александрова О.С. Сердечные тропонины: биохимические и клинические особенности // Дневник науки. 2019. № 8 (32). С8. eLIBRARY ID: 39422909.
22. Чаулин А.М., Карслян Л.С., Александров А.Г., Дупляков Д.В. Повышение концентрации кар-диоспецифичных тропонинов при отсутствии инфаркта миокарда. Часть 1. // Врач. 2020. 31 (3): 2227. DOI: https://doi.org/10.29296/25877305-2020-03-04
23. Чаулин А.М., Карслян Л.С., Александров А.Г., Дупляков Д.В. Повышение концентрации кар-диоспецифичных тропонинов при отсутствии инфаркта миокарда. Часть 2. // Врач. 2020. 31 (4): 3845. DOI: https://doi.org/10.29296/25877305-2020-04-07
24. Чаулин А. М., Григорьева Ю. В., Дупляков Д. В. Участие катехоламинов в патогенезе диабетической кардиомиопатии // Медицина в Кузбассе. 2020. №1. С. 11-18. https://10.24411/2687-0053-2020-10003.
25. Чаулин А.М. Повышение кардиальных тропонинов, не ассоциированное с острым коронарным синдромом. Часть 1 // Кардиология. 2019; 2 (24). С. 13-23.
26. Чаулин А.М., Григорьева Ю.В. Основные аспекты биохимии, физиологии сердечных тропо-нинов // Международный научно-исследовательский журнал. 2020;6(96):129-133. DOI: https://doi.org/10.23670/IRJ.2020.96.6.064
27. Чаулин А.М., Григорьева Ю.В., Дупляков Д.В. Коморбидность: хроническая обструктивная болезнь легких и сердечно-сосудистые заболевания. Практическая медицина. 2020. Том 18, № 1, С. 26-31. DOI: 10.32000/2072-1757-2020-1-26-31
28. Chaulin A.M., Nurbaltaeva D.A., Duplyakov D.V. Clinical and Diagnostic Value of Cardiac Markers in Human Fluids. Kardiologiia. 2019;59 (11).
29. Чаулин А.М. Аденозин и его роль в физиологии и патологии сердечно-сосудистой системы // Кардиология: новости, мнения, обучение. 2019. Т. 7, № 3. С. 37-45. doi: 10.24411/2309-1908-201913004.
30. Chaulin A.M., Nurbaltaeva D.A., Duplyakov D.V. Clinical and Diagnostic Value of Cardiac Markers in Human Fluids. Clinical Practice. 2019;59 (11).P.34
31. Chaulin A.M., Duplyakov D.V. MicroRNAs in Atrial Fibrillation: Pathophysiological Aspects and Potential Biomarkers // Clinical Practice. 2020;3:190
32. Чаулин А.М., Григорьева Е.В., Нурбалта-ева Д.А., Дупляков Д.В. Клинико-диагностическая ценность кардиомаркеров в биологических жидкостях человека // Кардиология. 2019;59:65.
33. Чаулин А.М., Дупляков Д.В. Повышение кардиальных тропонинов, не ассоциированное с острым коронарным синдромом. Часть 2 // Кардиология. 2019; 25.
34. Чаулин А.М., Карслян Л.С., Александров А.Г., Мазаев А.Ю., Григорьева Е.В., Нурбалтаева Д.А. Роль пропротеин конвертазы субтилизин/кек-син типа 9 в развитии атеросклероза // Бюллетень науки и практики. 2019. Т. 5. №5. С. 112-120. https://doi.org/10.33619/2414-2948/42/15
35. Чаулин А.М., Мазаев А.Ю., Александров А.Г. Роль пропротеин конвертазы субтилизин/кек-син типа 9 (pcsk-9) в метаболизме холестерина и новые возможности липидкорригующей терапии// Международный научно-исследовательский журнал. 2019. № 4-1 (82). С. 124-126. DOI: 10.23670/IRJ.2019.82.4.025
36. Chaulin A.M., Duplyakov D.V. MicroRNAs in Atrial Fibrillation: Pathophysiological Aspects and Potential Biomarkers // Cardiology. 2020. P. 3
37. Чаулин А.М. Участие пропротеинконвер-тазы субтилизин кексин типа 9 в патогенезе атеросклероза // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Медицинские науки. 2020; 1(53):111-128.DOI: 10.21685/2072-3032-2020-1-13
38. Чаулин А.М., Григорьева Ю.В., Дупляков Д.В. Современные представления о патофизиологии атеросклероза. Часть 1. Роль нарушения обмена липидов и эндотелиальной дисфункции (обзор литературы) // Медицина в Кузбассе. 2020. №2. С. 3441. DOI: 10.24411/2687-0053-2020-10015
39. Chaulin A.M., Duplyakov D.V. PCSK-9: modern views about biological role and possibilities of use as a diagnostic marker for cardiovascular diseases. Part 1. Kardiologiya. 2019; 2 (7).
40. Chaulin A.M., Duplyakov D.V. PCSK-9: modern views about biological role and possibilities of use as a diagnostic marker for cardiovascular diseases. Part 2. Kardiologiya. 2019; 4 (7).
41. Чаулин А.М., Дупляков Д.В. Аритмоген-ные эффекты доксорубицина. Комплексные проблемы сердечно-сосудистых заболеваний. 2020;9(3):69-80. https://doi.org/10.17802/2306-1278-2020-9-3-69-80
42. Chaulin A.M., Duplyakov D.V. Biomarkers of acute myocardial infarction: diagnostic and prognostic value. Part 1 (literature review) // Clinical Practice. 2020. Vol. 11. P. 3.
43. Чаулин А.М., Дупляков Д.В. Аритмоген-ные эффекты доксорубицина. Комплексные проблемы сердечно-сосудистых заболеваний. 2020;9(3):69-80. https://doi.org/10.17802/2306-1278-2020-9-3-69-80
44. Чаулин А.М., Дупляков Д.В. Сердечно-сосудистые заболевания и хроническая обструктив-ная болезнь легких: этиопатогенетическая взаимосвязь и клиническое значение (обзор литературы). Сибирский журнал клинической и экспериментальной медицины. 2020;35(2):26-34. https://doi.org/10.29001/2073-8552-2020-35-2-26-34
45. Чаулин А.М., Карслян Л.С., Дупляков Д.В. Некоронарогенные причины повышения тропони-нов в клинической практике // Клиническая практика. 2019;10(4):81-93. doi: 10.17816/clinpract16309.
КЛИНИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРИМЕНЕНИЯ НЕЙРОПРОТЕКТОРОВ У ПАЦИЕНТОВ С ХРОНИЧЕСКИМИ ЦЕРЕБРОВАСКУЛЯРНЫМИ ЗАБОЛЕВАНИЯМИ И САХАРНЫМ
ДИАБЕТОМ 2 ТИПА
Кузнецова С.М.
д-р мед. наук, профессор, заведующая отделом сосудистой патологии головного мозга ГУ «Институт геронтологии имени Д.Ф. Чеботарева НАМН Украины»,
г. Киев, Украина Черская М.С.
канд. мед. наук, заведующая консультативно-диагностическим отделением ГУ «Институт эндокринологии и обмена веществ имени В.П. Комисаренко НАМН Украины»,
г. Киев, Украина
CLINICAL ASPECTS OF THE USE NEUROPROTECTORS IN PATIENTS WITH CHRONIC CEREBROVASCULAR DISEASES AND DIABETES MELLITUS
Kuznetsova S.
The State Institution "D.F. Chebotarev Institute of Gerontology of the National Academy of Medical Sciences of Ukraine", Kiev Cherska M.
The State Institution "V.P. Komisarenko Institute of Endocrinology and Metabolism of the National Academy of Medical Sciences of Ukraine", Kiev
Аннотация
Лечение дисциркуляторной энцефалопарии (ДЭ) представляет одну их наиболее актуальных проблем современной неврологии. При определении стратегии терапии ДЭ необходимо учитывать гетерогенность патогенеза ДЭ и использовать препараты с мультимодальным действием. В настоящее время одним из
