Идентификация и биохимия
Тропонин I (англ. cardiac troponin I, cTnI) — это изоформа белка тропонина I, преимущественно экспрессируемая в кардиомиоцитах (клетках сердечной мышцы). Полное систематическое название: cardiac troponin I. Синонимы: cTnI, troponin I, cardiac-specific troponin I.
Ген, кодирующий кардиальную форму тропонина I, — TNNI3 (troponin I type 3), локализован на хромосоме 19q13.4. В отличие от скелетных изоформ (TNNI1, TNNI2), TNNI3 экспрессируется исключительно в миокарде, что делает тропонин I высокоспецифичным маркером повреждения сердечной мышцы.
Молекулярная масса кардиального тропонина I составляет приблизительно 23,9–24 кДа (в зависимости от степени посттрансляционных модификаций, включая фосфорилирование). Белок существует в циркулирующей форме, преимущественно в виде комплекса с тропонином T (cTnT) и тропонином C (cTnC), а также в свободной форме при повреждении миокарда.
LOINC-коды для определения тропонина I могут варьироваться в зависимости от метода и платформы. Часто используемые коды: 35228-9 (Troponin I.cardiac/Entire blood), 18280-5 (Troponin I.cardiac/Plasma), 17516-7 (Troponin I.cardiac/Serum). Однако точный LOINC-код зависит от лаборатории, типа образца и аналитической системы — в ряде случаев может применяться код, специфичный для высокочувствительного метода (например, hs-cTnI).
SNOMED CT-код: 285718007 (Cardiac troponin I measurement).
Физиологическая роль
Тропонин I является частью тропонинового комплекса, локализованного на актиновых филаментах саркомера — структурной единицы сократительного аппарата мышечной клетки. Вместе с тропонином T и тропонином C, тропонин I участвует в регуляции процесса сокращения миокарда.
Ключевая функция тропонина I — ингибирование взаимодействия актина и миозина в состоянии покоя кардиомиоцита. При повышении концентрации ионов кальция (Ca²⁺) в цитоплазме во время деполяризации, кальций связывается с тропонином C. Это приводит к конформационным изменениям в тропониновом комплексе, в результате которых тропонин I изменяет свою конфигурацию и освобождает актин, позволяя миозину взаимодействовать с ним и запускать сокращение.
Таким образом, тропонин I играет центральную роль в кальций-зависимой регуляции сократимости миокарда. Его экспрессия строго ограничена кардиомиоцитами, что обеспечивает высокую тканевую специфичность при повреждении сердца.
Патофизиология
Тропонин I не обнаруживается в нормальной крови в значимых количествах. Его уровень в плазме повышается при повреждении кардиомиоцитов, сопровождающемся нарушением целостности мембраны и выходом внутриклеточного содержимого, включая тропониновые комплексы.
Повышение уровня тропонина I наблюдается при:
- Остром инфаркте миокарда (ОИМ) — наиболее типичная причина. При ишемии и некрозе кардиомиоцитов происходит массивный выход тропонина в кровь. Пик концентрации достигается через 12–48 часов после события.
- Нестабильной стенокардии — при ишемии без некроза может наблюдаться незначительное повышение (особенно при использовании высокочувствительных методов).
- Миокардите — воспалительное повреждение миокарда, часто вирусного генеза.
- Такоцубо-кардиомиопатии (стресс-индуцированной кардиомиопатии) — временная дисфункция левого желудочка с выбросом тропонина.
- Острых и хронических сердечных перегрузках: тяжёлая сердечная недостаточность, аритмии, кардиогенный шок.
- После кардиохирургических вмешательств: операции на открытом сердце, катетерные абляции, имплантация ЭКС/ДКС.
- Сепсисе и шоке — вследствие гипоперфузии миокарда.
- Тяжёлой почечной недостаточности — при снижении клиренса тропонина и хроническом повреждении миокарда (не путать с истинным острым инфарктом).
- Тромбоэмболии лёгочной артерии — при острой перегрузке правого желудочка.
- Травме грудной клетки — при прямом повреждении миокарда.
- Химиотерапии кардиотоксичными препаратами (например, доксорубицином).
Снижения уровня тропонина I как патологического состояния не существует.** Его отсутствие в крови интерпретируется как отсутствие значимого повреждения миокарда на момент анализа.
Механизм повышения: при повреждении мембраны кардиомиоцита (некроз, апоптоз, поражение при воспалении) тропонин I высвобождается в интерстициальное пространство, а затем — в системный кровоток. Небольшие количества могут выходить и при обратимой ишемии за счёт увеличения проницаемости мембраны без полного разрушения клетки.
Референсные значения
Референсные значения тропонина I зависят от аналитической системы и метода определения. В частности, высокочувствительные методы (hs-cTnI) способны детектировать концентрации на уровне 1–5 нг/л, что недоступно для стандартных тестов.
| Метод | Референсные значения (мужчины) | Референсные значения (женщины) | Единицы измерения | Комментарий |
|---|---|---|---|---|
| Стандартный cTnI | ≤ 0,04 | ≤ 0,04 | мкг/л (или нг/мл) | Порог может варьироваться по производителю |
| Высокочувствительный hs-cTnI | ≤ 34 нг/л | ≤ 16 нг/л | нг/л | Порог 99-го перцентиля популяции; половые различия значимы |
| Любой метод (острый коронарный синдром) | Повышение более чем на 50% от базового уровня за 3–6 часов | нг/л или мкг/л | Динамика важнее абсолютного значения | |
Возрастные изменения: у пожилых пациентов (особенно >75 лет) допускается умеренное повышение тропонина I без острых событий, что связано с возрастной ремоделировкой миокарда и снижением почечного клиренса. У детей референсные значения ниже, чем у взрослых, и зависят от возраста.
Методы определения
Тропонин I определяется в сыворотке или плазме (чаще — сыворотка) с помощью иммунохимических методов.
- Иммунохемилюминесцентный анализ (ИХЛА) — наиболее распространённый метод в автоматизированных лабораториях. Обеспечивает высокую чувствительность и широкий динамический диапазон. Используется на платформах: Roche Cobas, Abbott Architect, Siemens Atellica, Beckman Coulter Access.
- Иммуноферментный анализ (ИФА) — применяется в исследовательских и некоторых клинических лабораториях. Менее автоматизирован, но точен при строгом контроле условий.
- Высокочувствительные методы (hs-cTnI) — способны детектировать концентрации <10 нг/л. Рекомендованы для диагностики острого инфаркта миокарда по динамике и раннему выявлению повреждения.
- ПЦР — не используется для определения тропонина I, так как это белок, а не нуклеиновая кислота. ПЦР может применяться только для анализа экспрессии гена TNNI3 в исследовательских целях.
Преаналитические требования:
- Образец: сыворотка или гепаринизированная/ЭДТА-плазма (зависит от системы).
- Срок хранения: до 72 часов при 2–8 °C; при более длительном хранении — замораживание при -70 °C.
- Гемолиз может вызывать интерференцию (ложное повышение) — образцы с выраженным гемолизом не рекомендуются.
- Повторное замораживание-оттаивание снижает стабильность белка.
Клинические показания
Показания к назначению:
- Подозрение на острый инфаркт миокарда (в сочетании с клиникой и ЭКГ).
- Оценка риска при нестабильной стенокардии.
- Диагностика миокардита, такоцубо-кардиомиопатии.
- Мониторинг повреждения миокарда при химиотерапии.
- Оценка сердечного повреждения при сепсисе, шоке, тяжёлой гипертензии.
- Контроль после кардиохирургических вмешательств.
- Дифференциальная диагностика одышки неясного генеза у пациентов с сердечной недостаточностью.
Не показано:
- Рутинное скринирование у бессимптомных лиц без сердечно-сосудистого риска.
- Оценка функции сердца при хронической стабильной ИБС без симптомов.
- Диагностика скелетной миопатии (так как тропонин I кардиоспецифичен).
- Мониторинг терапии гипертензии или гиперлипидемии без признаков ишемии.
Интерференции и ограничения
Факторы, вызывающие ложноположительные или ложные результаты:
- Гетерофильные антитела — могут вызывать ложное повышение в иммуноанализах (особенно при использовании мышиных антител).
- Ревматоидный фактор — потенциальный интерферент в некоторых тест-системах.
- Гемолиз — высвобождение внутриэритроцитарных компонентов может влиять на сигнал.
- Липемия и гипербилирубинемия — могут вызывать оптическую интерференцию в некоторых системах.
- Биотин (витамин B7) — при приёме в высоких дозах (например, как добавка) может мешать биотин-стрептавидиновым системам на некоторых платформах (особенно Roche).
Лекарственные взаимодействия: прямого влияния лекарств на уровень тропонина I не описано, но препараты, вызывающие кардиотоксичность (антрациклины, таксолы, иммунотерапия PD-1/PD-L1), могут вторично повышать тропонин.
Ограничения:
- Тропонин I повышается при любом повреждении миокарда, не только при ишемическом. Интерпретация требует клинического контекста.
- При хронической болезни почек (особенно стадия G4–G5) возможны умеренные стабильные повышения — это не всегда признак острого события.
- Чувствительность метода критически важна: стандартные методы могут упустить небольшие повреждения, выявляемые только hs-cTnI.
Интерпретация и тактика
Повышение тропонина I требует интерпретации в динамике и клиническом контексте. Диагностическим критерием острого повреждения миокарда является повышение или снижение концентрации на 50% и более от предыдущего значения в течение 3–6 часов (по рекомендациям ESC/ACC).
При остром подозрении на инфаркт миокарда:
- Определение тропонина I в момент поступления и через 3 часа (или 1 час при использовании hs-cTnI).
- При превышении 99-го перцентиля и динамике — диагноз острого инфаркта миокарда (с учётом ЭКГ и клиники).
- При стабильных значениях ниже порога — низкая вероятность ОИМ.
Целевые значения при терапии: нет единого «целевого» уровня. Цель — стабилизация или снижение тропонина при адекватной реваскуляризации и терапии. Устойчивое снижение косвенно свидетельствует о прекращении повреждения миокарда.
Советы пациенту:
- Повышение тропонина I не всегда означает инфаркт — оно может быть связано с другими состояниями.
- Результат должен интерпретироваться врачом в сочетании с симптомами, ЭКГ и другими анализами.
- Не следует самостоятельно оценивать риск по одному анализу.
- При назначении повторных анализов важно сдавать кровь в одно и то же время и в одной лаборатории (для сопоставимости).
Связь с другими маркерами
Тропонин I интерпретируется в комплексе с другими диагностическими данными:
- Тропонин T (cTnT) — альтернативный кардиоспецифичный маркер. Не взаимозаменяем с cTnI: значения не сопоставимы. Некоторые лаборатории используют один из них.
- Креатинкиназа-МВ (КК-МВ) — менее специфичный маркер, используется редко, в основном для диагностики повторного инфаркта (так как тропонин остаётся повышенным дольше).
- Натрийуретические пептиды (BNP, NT-proBNP) — оценивают стресс на миокард и сердечную недостаточность; их сочетание с тропонином повышает прогностическую ценность.
- ЭКГ — обязательный компонент диагностики острого коронарного синдрома.
- Визуализация (эхоКГ, коронарография) — подтверждают функциональные и анатомические нарушения.
Вывод
Тропонин I — высокоспецифичный биомаркер повреждения кардиомиоцитов, кодируемый геном TNNI3. Его повышение в крови указывает на повреждение миокарда любой этиологии, наиболее часто — при остром инфаркте миокарда. Диагностическая значимость возрастает при использовании высокочувствительных методов (hs-cTnI) и оценке динамики концентрации. Референсные значения зависят от метода и пола. Интерпретация требует клинического контекста, так как повышение возможно при множестве неишемических состояний. Тропонин I является ключевым элементом диагностики острых сердечно-сосудистых событий и оценки кардиоваскулярного риска.