Background: The gene Coiled Coil Domain Containing 80 (Ccdc80) is widely expressed in normal human tissues, at particularly high levels in heart, skeletal muscle and adipose tissue. Its role is well defined in tumor suppression, axon path finding, glucose homeostasis, bone marrow stromal cells and adipocyte differentiation. Moreover, it plays a role in embryonic development of lens and muscle, but no clear-cut data are available about the role of Ccdc80 in heart development and in heart disease. Aims: To define if Ccdc80 is expressed during embryonic development of zebrafish heart and if its functional block causes alterations of heart structure or contractility; to define the expression pattern of Ccdc80 protein in normal heart vs cardiomyopathies in humans (samples taken from patients with dilated cardiomyopathy – DCM) and rodents (samples taken from right ventricle heart failure induced by monocrotaline – MCT). Results: In zebrafish Ccdc80 is widely expressed in the forming heart, during all the developmental stages; Ccdc80-morphants show defects in the developing heart, with impaired cardiac looping, atrium enlargement, blood stasis and peripheral congestion. These phenotypical alterations, similar to heart failure, are due to a disorder of the late phase of cardiac development, after myocyte differentiation. In normal human and rats, Ccdc80 mRNA, analized by Northern blot technique, showed a higher expression in atria compared to ventricles, while the Ccdc80 protein (108 Kd), analized by Western blot, showed similar expression levels in atria and ventricles. Ccdc80 protein showed different expression patterns, in atria and ventricles with a cytoplasmic localization and co-localization with sarcomeric proteins at immunofluorescence analysis. In pathological samples (DCM and MCT rats) Ccd80 protein showed evident overexpression and different isoforms, related to protein phosphorylation and secreted protein isoform, suggesting a different feature in pathological conditions compared to normal. Conclusions: Our results demonstrated that Ccdc80 has an indispensable role for correct heart development. In complete developed heart, Ccdc80 showed an adaptive function to stress conditions, such as pressure overload, and in cardiomyopathies showed increased expression and different isoforms

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

Expression and functional role of Ccdc80 in normal heart and cardiomyopathies / Iaccarino, Daniele. - (2014 Jan 29).

Expression and functional role of Ccdc80 in normal heart and cardiomyopathies

Iaccarino, Daniele
2014

Abstract

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
29-gen-2014
Background: The gene Coiled Coil Domain Containing 80 (Ccdc80) is widely expressed in normal human tissues, at particularly high levels in heart, skeletal muscle and adipose tissue. Its role is well defined in tumor suppression, axon path finding, glucose homeostasis, bone marrow stromal cells and adipocyte differentiation. Moreover, it plays a role in embryonic development of lens and muscle, but no clear-cut data are available about the role of Ccdc80 in heart development and in heart disease. Aims: To define if Ccdc80 is expressed during embryonic development of zebrafish heart and if its functional block causes alterations of heart structure or contractility; to define the expression pattern of Ccdc80 protein in normal heart vs cardiomyopathies in humans (samples taken from patients with dilated cardiomyopathy – DCM) and rodents (samples taken from right ventricle heart failure induced by monocrotaline – MCT). Results: In zebrafish Ccdc80 is widely expressed in the forming heart, during all the developmental stages; Ccdc80-morphants show defects in the developing heart, with impaired cardiac looping, atrium enlargement, blood stasis and peripheral congestion. These phenotypical alterations, similar to heart failure, are due to a disorder of the late phase of cardiac development, after myocyte differentiation. In normal human and rats, Ccdc80 mRNA, analized by Northern blot technique, showed a higher expression in atria compared to ventricles, while the Ccdc80 protein (108 Kd), analized by Western blot, showed similar expression levels in atria and ventricles. Ccdc80 protein showed different expression patterns, in atria and ventricles with a cytoplasmic localization and co-localization with sarcomeric proteins at immunofluorescence analysis. In pathological samples (DCM and MCT rats) Ccd80 protein showed evident overexpression and different isoforms, related to protein phosphorylation and secreted protein isoform, suggesting a different feature in pathological conditions compared to normal. Conclusions: Our results demonstrated that Ccdc80 has an indispensable role for correct heart development. In complete developed heart, Ccdc80 showed an adaptive function to stress conditions, such as pressure overload, and in cardiomyopathies showed increased expression and different isoforms
Ccdc80, Cardiomyopathies
Expression and functional role of Ccdc80 in normal heart and cardiomyopathies / Iaccarino, Daniele. - (2014 Jan 29).
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