Desmoteplasa220px|Desmoteplasa Número EC 3.4.21.68 Altres noms DSPA, Desmodus salivary plasminogen activator, draculina Variants DSPA α1, DSPA α2, DSPA β, DSPA γ Presència en éssers vius Saliva dels vampirs comuns (Desmodus rotundus) Mode d'actuació Catalitza la conversió de plasminogen a plasmina Utilització Tractament de trombosi arterial DSPA α1 Dominis F, E, K, P Nombre d'aminoàcids 477 Pes molecular aparent 52 kD DSPA α2 Dominis F, E, K, P Nombre d'aminoàcids 477 Pes molecular aparent 52 kD DSPA β Dominis E, K, P Nombre d'aminoàcids 431 Pes molecular aparent 42 kD DSPA γ Dominis K, P Nombre d'aminoàcids 394 Pes molecular aparent 40 kD La desmoteplasa, anomenada també DSPA (Desmodus salivary plasminogen activator) o draculina (obsolet), és una proteasa que es troba a la saliva dels vampirs comuns (Desmodus rotundus) i que actua com a agent trombolític catalitzant la conversió de plasminogen a plasmina, enzim responsable de descompondre els coàguls de sang formats per fibrina.Schleuning WD. Vampire Bat plasminogen activator DSPA-alpha-1 (desmoteplase): a thrombolytic drug optimized by natural selection. Haemostasis. 2001;31(3-6):118-122 Estructuralment i funcionalment és molt semblant a la t-PA,Kratzschmar J, Haendler B, Langer G, Boidol W, Bringmann P, Alagon A et al. (1991). The plasminogen activator family from the salivary gland of the vampire bat Desmodus rotundus: cloning and expression. Gene 105: 229–237. però presenta característiques aventatjoses que poden ser utilitzades en el tractament de la trombosi arterial i, per extensió, de l'AVC isquèmic.
Presència en els éssers vius Hi ha aproximadament 1.100 espècies de ratpenats al món, els quals constitueixen aproximadament el 20% de tots els mamífers (5.500 espècies). D'aquestes 1.100 espècies de ratpenats, només tres estan adaptades per alimentar-se de sang, és a dir, són hematòfags. Aquests ratpenats inclouen el vampir comú (D. rotundus), el vampir escuat (Diphylla ecaudata) i el vampir d'ales blanques (Diaemus youngi).
Malgrat que les tres espècies s'alimenten de sang, no tenen les mateixes preferències. L'espècie més primitiva, el vampir escuat (Diphylla ecaudata) s'alimenta exclusivament de sang d'aus.Greenhall AM, Schmidt U, Joermann G (1984). Diphylla eucadata. Mamm Species 227: 1–3. El vampir d'ales blanques (Diaemus youngi), té una forta preferència per la sang d'aus, però també s'alimenta de la sang de mamífers,Greenhall AM, Schutt WA (1996). Diaemus youngi. Mamm Species 533: 1–7. mentre que el vampir comú (D. rotundus) generalment s'alimenta de la sang dels mamífers.Greenhall AM, Joermann G, Schmidt U, Seidel MR (1983). Desmodus rotundus. Mamm Species 202: 1–6. D'aquesta manera el vampir comú (D. rotundus) pot produir la lisi de coàguls de diverses espècies de mamífers.Cartwright T (1974). The plasminogen activator of vampire bat saliva. Blood 43: 317–326. Dades genòmiques recents ens mostren que la pressió evolutiva no només ha donat la capacitat d'activar el plasminogen, sinó que també ha permès que la desmoteplasa present en la saliva del vampir comú sigui plenament eficaç i específica pels coàguls de fibrina formats a la sang dels mamífers.Tellgren-Roth A, Dittmar K, Massey SE, Kemi C, Tellgren-Roth C, Savolainen P et al. (2009). Keeping the blood flowing-plasminogen activator genes and feeding behavior in vampire bats. Naturwissenschaften 96: 39–47.
A causa de la major abundància del vampir comú enfront de les altres i la seva preferència pels mamífers, la seva saliva s'ha estudiat més a fons, ja que es volen conèixer els processos pels quals aquests ratpenats mantenen la sang en circulació des de l'hoste fins a la seva boca sense que es formin coàguls.
Història Els camps de la trombosi i hemostàsia, han gaudit de molts beneficis a partir de compostos derivats de la naturalesa, en particular, de les serps i els animals que s'alimenten de sang. Aquests, com per exemple les sangoneres i les paparres, han desenvolupat una forma d'evitar que la sang es coaguli, o almenys mantenir-la en estat líquid, per aquest motiu, han estat objecte d'investigació clínica. Un exemple més recent ha estat el descobriment d'un potent activador de plasminogen, anomenat desmoteplasa, a la saliva del vampir comú (Desmodus rotundus).
Posteriors estudis van revelar que aquest enzim comparteix una sèrie de similituds estructurals i funcionals amb la proteasa fibrolítica humana, de tipus activador tisular de plasminogen (t-PA). A més, la desmoteplasa té una sèrie de beneficis sobre el tPA, ja que té una vida mitjana superior i presenta una neurotoxicitat nul·la,Diener HC, Weimar C. (2006). [News in stroke prevention and treatment (2006)]. Aktuelle Neurologie 33(10):533-537. lo qual ha provocat que s'intensifiqués el seu estudi.
Aquest enzim seleccionat per a desenvolupament clínic va ser descrit originalment com "desmokinase".Hawkey C (1966). Plasminogen activator in saliva of the vampire bat Desmodus rotundus. Nature 211: 434–435. Més tard va ser anomenat "Desmodus salivary plasminogen activator (DSPA)" i finalment "desmoteplase". A tots els efectes, és l'activador de plasminogen homòleg dels vampirs comuns, al t-PA humà. Malgrat la similitud, els estudis han revelat diferències en les propietats bioquímiques que en la major part són degudes a diferències estructurals. Amb els anys, s'ha demostrat que la saliva del vampir comú (Desmodus rotundus) conté un sistema d'enzims fibrolítics molt específic, un inhibidor de l'agregació plaquetària molt potentHawkey C (1967). Inhibitor of platelet aggregation present in saliva of the vampire bat Desmodus rotundus. Br J Haematol 13: 1014–1020. i un anticoagulant inèdit.Apitz-Castro R, Beguin S, Tablante A, Bartoli F, Holt JC, Hemker HC (1995). Purification and partial characterization of draculin, the anticoagulant factor present in the saliva of vampire bats (Desmodus rotundus). Thromb Haemost 73: 94–100).Fernandez AZ, Tablante A, Beguin S, Hemker HC, Apitz-Castro R (1999). Draculin, the anticoagulant factor in vampire bat saliva, is a tight-binding, noncompetitive inhibitor of activated factor X. Biochim Biophys Acta 1434: 135–142.
Descobriment i posterior estudi El 1932, es va mostrar per primera vegada que la saliva del vampir comú (D. rotundus) interferia en el mecanisme hemostàtic de l'hoste, lo qual no permet l'hemostàsia que consisteix a aturar les hemorràgies.Bier OE (1932). Action anticoagulante et fibrinolytique de l'extract des glands salivaires d'une chauve-souris hematophage (Desmodus rufus). C R Soc Biol (Paris) 110: 129–131. Amb això, el vampir comú és capaç de mantenir el flux sanguini per alimentar-se.
El 1966 aquest agent va ser descrit com a activador de plasminogen, ja que catalitza la conversió de plasminogen en plasmina, que és l'enzim principal per la dissolució de coàguls de fibrina a la sang. L'estudi amb la saliva del vampir comú va demostrar que produïa la lisi de plaques de fibrina i de coàguls de plasma humà.
El 1974 es va revelar que la saliva només induïa a la lisi en presència de fibrina, per tant és extremadament específic i no produeix cap problema a la resta de cèl·lules. Aquesta va ser una característica molt important per al desenvolupament posterior, ja que es va començar a pensar que en podíem obtenir un gran benefici per a la salut.
Van passar 15 anys abans que aquest activador del plasminogen fos clonat i se'n fes un perfil enzimàtic complert per poder-lo comparar amb altres activadors de plasminogen més estudiats. La clonació de l'ADN complementari (ADNc) de la desmoteplasa va ser duta a terme per dos equips de científics liderats per Gardell i Kratzschmar.Gardell SJ, Duong LT, Diehl RE, York JD, Hare TR, Register RB et al. (1989). Isolation, characterization, and cDNA cloning of a vampire bat salivary plasminogen activator. J Biol Chem 264: 17947–17952.
Aquesta anàlisi va mostrar que l'activador de plasminogen del vampir comú mostra similituds amb la proteasa fibrolítica humana (t-PA). No van trigar a descobrir que la desmoteplase tenia quatre variants diferents: DSPA α1, DSPA α2, DSPA β i DSPA γ. Aquestes quatre variants estan codificades per gens separats.Schleuning WD, Donner P (2003). Desmodus rotundus (Vampire bat) plasminogen activator DSPAa1: a superior thrombolytic created by evolution. In: Sasahara AA, Loscazo J (eds). New Therepeutic Agents in Thrombosis and Thrombolysis. Marcel Dekker: Nova York, p. 605–625. Tot i que tots es van comportar com a activadors de plasminogen, tenen diferents propietats farmacològiques i bioquímiques.Bringmann P, Gruber D, Liese A, Toschi L, Kratzschmar J, Schleuning WD et al. (1995). Structural features mediating fibrin selectivity of vampire bat plasminogen activators. J Biol Chem 270: 25596–25603.
Estructura de la DSPA miniatura|Dominis DSPAs i t-PA. F=domini de fibronectina, E=factor de creixement epidèrmic, K=domini kringle, P=domini proteasa De la mateixa manera, que altres activadors del plasminogen, la DSPA es componen de diferents dominis estructurals. L'estructura dels dominis i la seva seqüència d'aminoàcids és força semblant a la del t-PA. La DSPA α1 està compost per un pèptid senyal i un dit, un factor de creixement epidèrmic (EGF), un domini kringle (K) i un domini serín proteasa. Pel que fa al domini kringle del DSPA α1 té més semblança amb el domini kringle 1 que el domini kringle 2 de la t-PA.Petri T, BaldusB, Boidol W el al. Novel plasminogen activators from the vampire bat Desmodus rotundus. In: Spier RE, Griffiths JB, MacDonald C, (eds) Animal cell technology: developments, processes and products. European Society for Animal Cell Technology, 1991: 599-604.
Tal com s'ha indicat anteriorment, la desmoteplasa té quatre variant diferents, la DSPA α1 (o simplement DSPA), la DSPA α2 (o Bat-PA), la DSPA β i la DSPA γ. Cadascuna presenta certes característiques pel que fa a la seva estructura.
La DSPA α1 i la DSPA α2 presenten tots els dominis descrits anteriorment, la DSPA β no consta de dit i la DSPA γ (la més petita) tan sols conté un domini kringle i un domini proteasa.Krtitzschmar J, Haendler B, Langner Get al. The plasminogen activator family from salivary gland of the vampire bat Desmodus rotundtts: cloning and expression. Gene 1991; 105: 229-237.
A continuació s'estudien diverses característiques de les diferents variants de desmoteplasa
DSPA α1 i DSPA α2 La DSPA α1 i la DSPA α2 són proteïnes estretament relacionades. L'ADNc que codifica aquestes proteïnes es diferencia només l'un de l'altre en 80 de les seves 2245 parelles de bases que conté. Les dues proteïnes estan formades per 477 aminoàcids amb un 89% d'homologia entre les dues. Tenen un pes molecular aparent de 52 kD.
La diferència de 50 aminoàcids entre les dues proteïnes inclou substitucions N-terminal, que podria ser la raó per la qual la DSPA α 2 s'expressa amb menys freqüència.
Seqüència aminoàcids DSPA α1 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/protein/P98119.1
1 mvntmktkll cvlllcgavf slprqetyrq largsraygv ackdeitqmt yrrqeswlrp 61 evrskrvehc qcdrgqarch tvpvnscsep rcfnggtcwq avyfsdfvcq cpagytgkrc 121 evdtratcye gqgvtyrgtw staesrveci nwnsslltrr tyngrmpdaf nlglgnhnyc 181 rnpngapkpw cyvikagkft sescsvpvcs katcglrkyk epqlhstggl ftditshpwq 241 aaifaqnrrs sgerflcggi lisscwvlta ahcfqesylp dqlkvvlgrt yrvkpgeeeq 301 tfkvkkyivh kefdddtynn diallqlksd spqcaqesds vraiclpean lqlpdwtece 361 lsgygkhkss spfyseqlke ghvrlypssr capkflfnkt vtnnmlcagd trsgeiypnv 421 hdacqgdsgg plvcmndnhm tllgiiswgv gcgekdvpgv ytkvtnylgw irdnmhl
Seqüència aminoàcids DSPA α2 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/protein/P15638.2
1 mvntmktkll cvlllcgavf slprqetyrq largsraygv acrdektqmi yqqqeswlrp 61 evrskrvehc rcdrglaqch tvpvkscsel rcfnggtcwq aasfsdfvcq cpkgytgkqc 121 evdthatcyk dqgvtyrgtw stsesgaqci nwnsnlltrr tyngrrsdai tlglgnhnyc 181 rnpdnnskpw cyvikaskfi lefcsvpvcs katcglrkyk epqlhstggl ftditshpwq 241 aaifaqnrrs sgerflcggi lisscwvlta ahcfqerypp qhlrvvlgrt yrvkpgkeeq 301 tfevekcivh eefdddtynn diallqlksg spqcaqesds vraiclpean lqlpdwtece