Expression and functional role of Ccdc80 in normal heart and cardiomyopathies

Introduzione: Il gene Coiled Coil Domain Containing 80 (Ccdc80) è ampiamente espresso in tessuti umani normali, a livelli particolarmente elevati nel cuore, muscolo scheletrico e tessuto adiposo. E’ ben definito il suo ruolo come oncosoppressore, nella innervazione degli assoni, nella omeostasi glicemica, e nel differenziamento delle cellule stromali del midollo osseo e degli adipociti. Inoltre, svolge un ruolo nello sviluppo embrionale muscolare e della lente del cristallino, ma non sono disponibili dati sul ruolo di Ccdc80 nello sviluppo del cuore e nelle malattie cardiache. Obiettivi : Definire se Ccdc80 è espresso durante lo sviluppo embrionale del cuore zebrafish e se il suo blocco funzionale provoca alterazioni della struttura o della contrattilità; definire il pattern di espressione della proteina Ccdc80 nel cuore normale vs cardiomiopatie nell'uomo (campioni prelevati da pazienti con cardiomiopatia dilatativa - DCM ) e roditori (campioni prelevati da ratti con insufficienza ventricolare destra indotta da monocrotalina - MCT). Risultati: In zebrafish Ccdc80 è ampiamente espresso nel cuore in formazione, durante tutte le fasi di sviluppo; i morfanti per Ccdc80 mostrano difetti nello sviluppo cardiaco, con alterato looping, dilatazione atriale, stasi ematica e congestione periferica. Queste alterazioni fenotipiche, simili ad uno scompenso cardiaco, sono dovuti ad un disturbo della fase tardiva dello sviluppo cardiaco, dopo che la differenziazione dei miociti è già stata completata. Nei campioni normali di uomo e ratto, l’RNA messaggero di Ccdc80, analizzato con tecnica di Northern blot, è risultato maggiormente espresso negli atri rispetto ai ventricoli, il mentre l’espressione della proteina Ccdc80 (108 Kd), analizzata con tecnica Western blot, è risultata simile negli atri e nei ventricoli. La proteina Ccdc80 ha mostrato pattern di espressione diversi in atri e ventricoli, con localizzazione citoplasmatica e chiara co-localizzazione con le proteine sarcomeriche all’immunofluorescenza. Nei campioni patologici (DCM ed MCT ratti) la proteina Ccd80 ha mostrato una netta iper-espressione sia negli atri che nei ventricoli, e la presenza di diverse isoforme, suggerendo diverse funzioni in condizioni patologiche rispetto al normale . Conclusioni: I nostri risultati hanno dimostrato che Ccdc80 ha un ruolo indispensabile nello sviluppo cardiaco. Nel cuore adulto, Ccdc80 si manifesta con diverse isoforme e maggiore espressione, rivestendo una funzione adattativa in condizioni di stress, come il sovraccarico di pressione, e nelle cardiomiopatie