La proteïna elàstica titina està formada per aproximadament 30,000 aminoàcids, convertint-la en la proteïna humana més gran coneguda. Com a component dels sarcomers, la unitat contràctil més petita dels músculs esquelètics i cardíacs, la titina proporciona la connexió elàstica entre els discs Z i els caps de miosina en forma de filaments. Els filaments de titina es carreguen passivament i retreuen els filaments de miosina després d’una contracció, que és aproximadament comparable a la funció d’un moll de retorn precarregat d’una màquina.
Què és la titina?
La titina és una proteïna elàstica relativament enorme amb un component molecular massa d’uns 3.6 milions de daltons, que encarnen la molècula de proteïna humana més gran coneguda. També coneguda com connectina, la titina és un component important dels músculs esquelètics i cardíacs estriats. Quan s’enganxen, es titina molècules s’uneixen per formar filaments elàstics de titina i mantenen els filaments de miosina en posició al sarcòmer, la unitat contràctil més petita dels músculs. Després de la contracció i posteriors relaxació del múscul, suporten el reposicionament dels filaments de miosina per la seva pretensió elàstica. Durant la fase de repòs del múscul, els filaments de titina proporcionen una tensió muscular lleugera sostinguda. Segons les normes internacionalment vàlides de la "Unió Internacional de Química Pura i Aplicada" (IUPAC), proteïnes es nomenen segons el aminoàcids contenen, concretament segons la seva seqüència principal. Quan s'aplica aquesta regla a la titina, el resultat és un acrònim de gairebé 190,000 lletres que trigaria diverses hores a llegir-se.
Anatomia i estructura
Dins d’un sarcomer, els filaments de titina proporcionen l’enllaç elàstic entre els filaments de miosina contràctil i els anomenats discos Z que voregen cada sarcomer pels dos extrems. Cada filament de miosina individual està connectat a cadascun dels seus extrems a un filament de titina, cadascun dels quals està ancorat al disc Z de manera que els filaments de miosina es mantenen al seu lloc pels filaments de titina durant la fase de repòs i també durant la fase de contracció. Els aproximadament 30,000 aminoàcids s’organitzen en un total de 320 dominis de proteïnes. Els dominis de proteïnes consisteixen en una seqüència d’amino àcids que podria actuar independentment de la resta de la molècula de proteïna com a proteïna o polipèptid independent i realitzar funcions fisiològiques. Diversos centenars de sarcòmers connectats en sèrie formen un múscul o miofibrilla, que al seu torn es combinen per formar diversos centenars de fibres musculars. Sota el microscopi òptic, les zones individuals dels sarcomers disposats en paral·lel i l’una darrere de l’altra són visibles com a estries transversals. En cada cas, a la dreta i l’esquerra dels discos Z d’aparició fosca, es poden veure les anomenades bandes I més clares que, a més dels filaments d’actina, contenen principalment la titina elàstica.
Funció i tasques
La funció contràctil d’un sarcòmer, la unitat funcional més petita dins d’una cèl·lula muscular estriada, depèn dels filaments de miosina que telescopien durant la contracció muscular, cosa que fa que el sarcomer s’escurci. Per assegurar que l’escurçament dels filaments de miosina afecta tot el múscul, es connecten a banda i banda amb filaments de titina, que al seu torn estan ancorats als discos Z. Això significa que els filaments de titina formen una connexió elàstica entre els filaments de miosina i els discos Z. Els filaments de titina proporcionen una mena de tensió prèvia per mantenir els filaments de miosina en una posició central entre els filaments d’actina que els envolten, tant en els estats relaxats com en els contractats. L'elasticitat de la titina assegura que la contracció i relaxació les fases del múscul no se succeeixen de manera desigual, sinó que es frenen i es poden controlar millor en termes de control motor fi. A més, els filaments de titina contraresten la lesió de les fibres musculars quan són forts i violents estirament per "cedir" elàstic. A més, els filaments de titina augmenten la distància total que un múscul pot escurçar en general perquè els filaments de titina també s’escurcen durant la fase de contracció i augmenten la longitud del camí contràctil del sarcomer. Durant el relaxació fase del múscul, l'acció dels filaments de titina és comparable al principi de treball d'un ressort de retorn a causa de la seva tensió bàsica. L'elasticitat de la titina, doncs, dóna suport passivament al treball del múscul antagònic, que en principi garanteix que els sarcomers siguin "estirats" de nou a la seva longitud original.
Malalties
No es coneixen malalties musculars i queixes que es podrien atribuir a un mal funcionament de la proteïna titina estructural. Probablement és la malaltia muscular més coneguda en què també té un paper la titina dolor muscular, que gairebé tothom troba una o més vegades durant la seva vida. Segons recents troballes, dolor muscular és causat per microesquerdes als discos Z dels sarcomers i la destrucció de les estructures de retenció de titina i altres proteïnes implicat. Molt probablement, el típic dolor muscular prové d’una reacció de les cèl·lules musculars a les mini-lesions. Es generen reaccions inflamatòries doloroses que han de permetre la reparació ràpida dels sarcomers. En relació amb el dolor muscular, encara hi ha l'opinió que es deu a una excessiva acidificació del múscul amb àcid làctic, un supòsit que des de llavors ha estat refutat. Myasthenia gravis és una malaltia neuromuscular poc freqüent en la qual també participa la titina. És un trastorn de la transmissió del senyal motor a les cèl·lules musculars. Autoanticòdics bloquejar el fitxer acetilcolina receptors de la placa final del motor. Autoanticòdics dirigir-se als teixits propis del cos o les hormones. En la majoria de pacients que pateixen myasthenia gravis, anticossos contra el fragment proteic MGT30 es pot detectar. Es tracta d’un polipèptid amb un component molecular massa de 30,000 daltons que conté la titina. Detecció de anticossos contra una subestructura de titina és útil en el diagnòstic diferencial de presència sospitosa de malaltia autoimmune myasthenia gravis.
