Altered expression of genes for Kir ion channels in dilated cardiomyopathy

Szűts, Viktória and Ménesi, Dalma and Virág, László and Zvara, Ágnes and Bogáts, Gábor and Baczkó, István and Szalontai, Balázs and Deák, Ferenc and Puskás, László and Papp, Gyula and Kiss, Ibolya and Varró, András and Jost, Norbert (2013) Altered expression of genes for Kir ion channels in dilated cardiomyopathy. CANADIAN JOURNAL OF PHYSIOLOGY AND PHARMACOLOGY, 91 (8). pp. 648-656. ISSN 0008-4212

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Abstract

Dilated cardiomyopathy (DCM) is a multifactorial disease characterized by left ventricular dilation that is associated with systolic dysfunction and increased action potential duration. The Kir2.x K+ channels (encoded by KCNJ genes) regulate the inward rectifier current (IK1) contributing to the final repolarization in cardiac muscle. Here, we describe the transitions in the gene expression profiles of 4 KCNJ genes from healthy or dilated cardiomyopathic human hearts. In the healthy adult ventricles, KCNJ2, KCNJ12, and KCNJ4 (Kir2.1–2.3, respectively) genes were expressed at high levels, while expression of the KCNJ14 (Kir2.4) gene was low. In DCM ventricles, the levels of Kir2.1 and Kir2.3 were upregulated, but those of Kir2.2 channels were downregulated. Additionally, the expression of the DLG1 gene coding for the synapse-associated protein 97 (SAP97) anchoring molecule exhibited a 2-fold decline with increasing age in normal hearts, and it was robustly downregulated in young DCM patients. These adaptations could offer a new aspect for the explanation of the generally observed physiological and molecular alterations found in DCM. | La cardiomyopathie dilatée (CMD) est une maladie multifactorielle caractérisée par une dilatation du ventricule gauche associée a` une dysfonction systolique et a` une augmentation de la durée du potentiel d'action. Les canaux potassiques Kir2.x (codés par les gènes KCNJ) régulent le courant rectifiant entrant (IKI), contribuant a` la repolarisation finale du muscle cardiaque. Nous décrivons ici la transition des profils d'expression génique de quatre KCNJ a` partir du coeur d'individus normaux vers des coeurs cardiomyopathiques dilatés. Les gènes KCNJ2, KCNJ12 et KCNJ4 (Kir2.1–2.3) étaient exprimés a` des niveaux élevés dans les coeurs non malades, alors que l'expression du gène KCNJ14 (Kir2.4) était faible. Les niveaux de Kir2.1 et Kir2.3 étaient régulés a` la hausse dans la CMD mais ceux des canaux Kir2.2 étaient diminués. De plus, l'expression du gène DLG1 qui code la protéine associée au synapse SAP97, une protéine d'ancrage, était diminuée de 2 fois en fonction de l'augmentation de l'âge des individus dont le coeur est normal, et elle était fortement diminuée chez les jeunes patients atteints de CMD. Ces adaptations pourraient offrir un constituer une nouvelle façon d'expliquer les modifications physiologiques et moléculaires généralement observées dans la CMD. [Traduit par la Rédaction]

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