La troponina, la proteína que contrae los músculos
En artículos anteriores hemos hablado de la troponina como uno de los biomarcadores que usamos para detectar de forma precoz los ataques al corazón y otros problemas relacionados con lesiones del sistema circulatorio. En ellos hemos comentado muy sucintamente qué es la troponina y porqué encontrarla en la sangre es un indicador de lesión muscular. Por si quieres centrarte en este artículo solo, te lo resumo así: la troponina es una proteína exclusiva del interior de las células musculares, si se encuentra en el torrente sanguíneo es que se han roto células del músculo que rodea la sangre, el músculo estriado de los músculos o bien el músculo cardíaco, que está más en contacto con la sangre. En cualquier caso son malas noticias.
Dentro de las células musculares la troponina forma parte del complejo de las bandas Z que intervienen en la contracción del músculo. Los sarcómeros son las unidades funcionales que producen la contracción, la troponina es una proteína que forma parte de ellos. Pero centrémonos en las troponinas.
Estas proteínas tienen forma globular y un gran tamaño. Está formada por 3 subunidades T, I y C. Cada tipo de subunidad tiene forma globular a su vez, aunque la subunidad C está formado por dos cabezas globulares unidas por una zona helicoidal. Las 3 subunidades se unen para actuar de forma complementaria.
Foto de varios sarcómeros de una célula muscular
La troponina es una proteína pequeña que se une a las cadenas de actina y permite el movimeinto de los músculos
La troponina T será la encargada de enganchar a la troponina a la tropomiosina, una proteína fibrosa que actúa como raíles y que se disponen de forma longitudinal dentro de las células musculares. El movimiento de la troponina sobre estos raíles o más bien de los raíles de tropomiosina sobre la troponina, va a ser lo que haga que la célula se encoja o se distienda. Recibe este nombre porque une Tropomiosina.
La subunidad C, o troponina C, que recordemos que tiene esa forma exclusiva, unirá específicamente iones de calcio, Ca2+, o de magnesio, Mg2+, en sus extremos globulares, cada subunidad puede unir 2 iones en cada extremo. La subunidad C recibe el nombre el el Calcio que puede unir. Además, tendrá a un lado la subunidad T y al otro a la subunidad I. El cambio de concentración de calcio en el interior de las células musculares va a provocar cambios en la conformación de la proteína. Al aumentar el calcio la proteína se distenderá y permitirá que la troponina T se una a restos de la tropomiosina que están más lejos (provocando el movimiento de los carriles).
Finalmente la subunidad I tiene diferentes isoformas, diferentes variaciones que se expresan dependiendo del tejido. Cada tipo de músculo necesita una tasa de movimiento diferente, por lo que usa una troponina I diferente. Su nombre viene de que es capaz de Inhibir la actividad de la ATPasa de la actina-miosina. En estado de relajación la troponina I se encuentra unida a actina (otra proteína filamentosa), pero cuando se activa (por la unión de calcio en la subunidad C) se libera de la actina. Una vez liberado, la subunidad T se moverá y la subunidad I volverá a establecer una unión con otra molécula de actica que se encuentra más hacia delante en el raíl de actina-miosina.
Es importante destacar que el proceso de contracción muscular es un proceso cíclico y repetitivo, en el que la troponina juega un papel fundamental. Cada ciclo de contracción y relajación implica la unión y liberación de iones de calcio en la subunidad C de la troponina, lo que a su vez provoca cambios en la conformación de las otras subunidades y en la interacción de la troponina con otras proteínas, como la tropomiosina y la actina.
Además, la troponina no solo es crucial para la contracción muscular, sino que también es un indicador clave de daño muscular. Cuando las células musculares se dañan, la troponina se libera al torrente sanguíneo, donde puede ser detectada mediante análisis de sangre. Por lo tanto, los niveles elevados de troponina en la sangre son un indicador de daño muscular, incluyendo el daño al músculo cardíaco causado por un ataque al corazón.
Por último, es importante mencionar que existen diferentes tipos de troponina, cada uno con una estructura y función ligeramente diferentes. Por ejemplo, la troponina I cardíaca (cTnI) y la troponina T cardíaca (cTnT) son específicas del músculo cardíaco y se utilizan como biomarcadores para el diagnóstico de infarto de miocardio. Por otro lado, la troponina I esquelética (sTnI) se encuentra en los músculos esqueléticos y su liberación al torrente sanguíneo puede indicar daño en estos músculos.