Kuten tiedetään, punasolut kuljettavat happea kudoksiin ja kestävyyslajeissa, kuten pyöräilyssä, maastohiihdossa jne., Hapentarve on erittäin korkea.
Siksi jonkin aikaa on tutkittu strategioita punasolujen tuotannon lisäämiseksi urheilusuorituksen parantamiseksi.
Viimeisin strategia perustuu erytropoietiinin (EPO) rooliin luuytimen stimuloimisessa punasolujen (RBC) tuottamiseen.
Dopingina käytetään rekombinanttia ihmisen EPO: ta (rHuEPO) ja siihen liittyviä aineita (esim. Darbepoietiini).
EPO: lla on suhteellisen lyhyt elinikä kehossa, kun taas sen stimuloiva vaikutus voi kestää jopa kaksi viikkoa
d "happi1985 Lin ja Jacobs kloonasivat erytropoietiinigeenin ja kehittivät transfektoidun solulinjan (CHO -solut), joka kykenee tuottamaan rekombinanttia ihmisen erytropoietiinia
Erytropoieesi ja hypoksia
Erytropoieesia (uusien punasolujen tuotanto) ohjaa erittäin herkkä palautejärjestelmä, jossa munuaistason anturi aistii hapensaannin muutokset.
Mekanismi perustuu heterodimeerisen transkriptiotekijän (hypoksia-indusoitava tekijä, HIF-1) (HIF-1α ja HIF-1β) läsnäoloon, mikä lisää erytropoietiinigeenin ilmentymistä.
HIF-1α on epävakaa hapen läsnä ollessa ja se hajoaa nopeasti prolyylihydroksylaasin vaikutuksesta von Hippel-Lindau -proteiinin vaikutuksesta.
Hypoksian aikana propyylihydroksylaasi on inaktiivinen, minkä seurauksena HIF-1a kerääntyy aktivoimaan erytropoietiinin ilmentymistä, mikä stimuloi erytroidisten esiasteiden nopeaa laajentumista.
(mutta ensimmäiset 27 jakautuvat erittymisen aikana).
Sitä tuottavat pääasiassa munuaisen peritubulaariset interstitiaaliset solut kromosomissa 7 sijaitsevan geenin valvonnassa.
Erittymisen jälkeen hematopoieettisessa kudoksessa (luuytimessä) oleva erytropoietiini sitoutuu reseptoriin (EPO-R), joka sijaitsee erytroidisten esi-isien pinnalla ja sisäistetään.
Anemian tai hypoksemian läsnä ollessa EPO: n synteesi kasvaa nopeasti yli 100 kertaa ja siten lisää luuytimen esisolujen eloonjäämistä, lisääntymistä ja kypsymistä myös estämällä apoptoosia (ohjelmoitu solukuolema).
Normaalit EPO-pitoisuudet veressä ovat noin 2-25 mU / ml, mutta voivat nousta 100-1000-kertaiseksi vasteena hypoksiaan.
Happianturimekanismi johtaa EPO -tuotannon keskeytymiseen, kun punasolujen määrä ja / tai hapen syöttö kudoksiin palaa tasapainoon
Takaisinkytkentämekanismi varmistaa riittävän punasolujen tuotannon anemian ja kudoksen hypoksian estämiseksi, mutta ei liian korkea johtamaan polysytemiaan, jossa on liiallinen veren viskositeetti ja siitä johtuvat sydän- ja verisuonitaudit.
EPO: n ylituotanto, joka johtaa polysytemiaan (toissijainen erotettavaksi polysytemia verasta tai primaarinen: myeloproliferatiivinen häiriö, jossa EPO-riippumattomat esisolukloonit lisääntyvät lisäämällä sekä punasoluja että granulosyyttejä ja verihiutaleita) voi johtua sydän- tai hengityselinsairauksista, korkeudesta , veren virtauksen esteistä EPO: n tuotantoalueelle, EPO: ta tuottavista kasvaimista.
Sekundaarisessa polysytemiassa EPO -tasot ovat yleensä korkeita, mutta ne voivat olla myös normaaleja sen liikevaihdon kasvun vuoksi.
Tiedetään, että urheilijoiden väliset geneettiset erot voivat olla osa eri suorituskykykapasiteettien perusta.
Mahdollisista geneettisistä eroista jotkut voivat koskea yleensä erytropoieesia ja erityisesti erytropoietiinia.
Yksi esimerkki on tarina suomalaisesta maastohiihtäjästä Eero Mäntyrannasta, joka oli kaksinkertainen kultamitalisti 1964 Innsbruckin olympialaisissa.
Hän syntyi Epo-geenimutaatiolla (ilmaistuna reseptoritasolla), joka lisäsi hänen hapensiirtokykyä punasoluilla 25-50%.
Tämä parafysiologinen tila voitaisiin toistaa geenimanipulaation avulla.
EPO-reseptorien lukumäärä vaihtelee punasolulinjan eri soluissa.Maksimi esiintyy CFU-E: ssä, määrä vähenee, kun punasolujen erilaistuminen ja kypsyminen etenevät.
EPO -reseptoreita on myös tunnistettu myosyyteissä, endoteelisoluissa, keskushermostossa, munasarjoissa ja kiveksissä.
Siksi EPO: lla uskotaan olevan fysiologinen rooli sydämen ja aivojen kehityksessä.
EPO suojaa sydän- ja hermokudoksia tulehduksilta ja iskeemisiltä vaurioilta: sekä hermo- ja sydänsolujen suoralla stimulaatiolla että epäsuorasti mobilisoimalla endoteelisoluja, mikä edistää neovaskularisaatiota.
) fysiologisen EPO: n osalta, jotka kuitenkin heijastuvat molekyylin kemiallisessa ja fysikaalisessa käyttäytymisessä, esimerkiksi sähkövarauksessa on eroja.Ergogeenisiin tarkoituksiin rHuEPO: ta käytetään ruiskeena 2-3 päivän välein 3-4 viikon ajan rautavalmisteiden yhteydessä.Itse asiassa erytropoietiinistimulaation olosuhteissa on välttämätöntä, että hemoglobiini syntetisoidaan urheilijoilla paljon nopeammin kuin tavallisesti, ja tämä vaatii riittävän raudan saannin erytropoieettisen tehokkuuden ylläpitämiseksi. Puoliintumisaika i.v. 8,5 tuntia.
Kun ylläpitovaihe on saavutettu, saanti voi tapahtua pienemmillä annoksilla, joita dopingtarkastuksissa on vaikeampi tunnistaa.
Darbepoietiini
EPO: ta vakaampi, pidempi puoliintumisaika (i.v. 25,3 tuntia) ja tehokkaampi; se on helpommin tunnistettavissa sen rakenteellisten ominaisuuksien vuoksi, jotka eroavat endogeenisestä ihmisvalmisteesta, ja sen alhaisen puhdistuman vuoksi
Erytropoietiinin terapeuttiset käyttötarkoitukset (epoetiini; Eprex®, Globuren®, Neorecormon®; darbepoetiini: Aranesp®, Nespo®)
- Anemia kroonisessa munuaisten vajaatoiminnassa
- Zidovudiinianemia (HIV-vastainen)
- "Tulenkestävä" anemia
- Anemia syövän vastaisen kemoterapian jälkeen
- EPO: n patologiset puutteet
- Myelooma
- Myelodysplastiset oireyhtymät.
Nopeasti ja jatkuvasti kehittyvä tutkimus erytropoietiinista:
Tuotteet, jotka jäljittelevät EPO: n toimintaa
Pienet peptidit tai ei-peptidiyhdisteet, jotka voivat sitoutua ja aktivoida ne EPO-reseptoreihin (Science 1996; 273: 458. Proc Natl Acad Sci USA 1999; 96: 12156)
Äskettäin esimerkiksi in vitro -kokeissa silkkiäistoukkien hemolymfin on osoitettu estävän EPO: ta tuottavien solujen apoptoosia lisäämällä EPO: n tuotantoa viisi kertaa (Biotechnol Bioeng 2005; 91: 793)
(hematokriitti ilmaistuna prosentteina), hemoglobiinitasot, retikulosyyttimääräPyöräilyssä yli 50%: n hematokriittimittaukset johtavat suspensioon, KOK epäilee yli 50%: n arvoja
Kansainvälinen hiihtoliitto on asettanut miehille 18,5 g / dl ja naisille 16,5 g / dl hemoglobiinirajan, jos urheilija ei voi osallistua terveytensä säilyttämiseen ennen kilpailua.
On korostettava, että hematokriitti- ja hemoglobiiniarvot voivat vaihdella urheilijoiden välillä ja vastauksena samaan harjoitukseen. Ihanteellinen on saada kunkin urheilijan hematologinen profiili ajan mittaan:
EPO: n käytön tunnistamiseen liittyvät tutkimukset ovat ulottuneet eri urheilulajeihin ja ilmeisesti myös olympialaisiin
Marco Pantani hylättiin Italian kiertueelta hematokriittiarvon ollessa 52%
Vuonna 2003 Kenian keskimatkan juoksija Bernard Lagat (toiseksi paras aika koskaan 1500 m: ssä) testasi positiivisesti (rHuEPO-tutkimus virtsassa) EPO-saannin suhteen ennen Pariisin yleisurheilun MM-kisoja (joihin hän ei voinut osallistua). analyysit kuitenkin selvittävät hänet. Tämä tapaus osoitti tarpeen etsiä luotettavampia testejä.
Ranskassa Chatenay-Malabryn laboratoriossa (Nature 2000; 405: 635; Anal Biochem 2002; 311: 119; Clin. Chem 2003; 49: 901). Eksogeeninen EPO oli mahdollista tunnistaa jopa 3 päivän kuluttua saannista
(Ilmaantuvuus 1-30%). Mekanismia ei ole täysin ymmärretty, "EPO: lla on" verisuonia supistava vaikutus ja krooninen altistuminen aiheuttaa vastustuskykyä typpioksidin verisuonia laajentavalle vaikutukselle. Lopuksi EPO edistää suonten sileiden lihassolujen kasvua verisuonten uudistumisen ja hypertrofian kanssa, mikä voi edistää verenpaineen ylläpito [Am J Kidney Dis 1999; 33: 821-8]).
Luukipu (ei vakava, ohimenevä, korkea esiintyvyys = 40%).
Kouristukset (johtuen veren viskositeetin nopeasta noususta ja hypoksisesta verisuonten laajenemisesta, mikä lisää verisuonten resistenssiä).
Päänsärky.
Tromboemboliset ilmiöt (PE, MI, aivohalvaus), kaikki liittyvät veren hyperviskositeettiin.
Hoidon jälkeinen anemia, joka johtuu endogeenisen EPO-tuotannon vähenemisestä.
Puhdas punasoluaplasia (anti-EPO-vasta-aineen muodostuminen?).
Myeloproliferatiiviset häiriöt (eläinkokeet, pitkäaikaiset hoidot?).
Erytropoietiinin aiheuttamat vahingot dopingina
Edellä luetellut tiedot erytropoietiinin haittavaikutuksista perustuvat lähes yksinomaan terapeuttisiin hoitoihin potilailla, joilla on taustalla olevia sairauksia
Ei ole tutkimuksia dopingina käytetyn erytropoietiinin haitoista terveille urheilijoille
Tutkimus urheilijoista, joille annettiin EPO-hoitoa 6 viikon ajan, havaitsi systolisen verenpaineen merkittävän nousun vasteena maksimiharjoitukseen.
Belgian ja Alankomaiden pyöräilijöiden kuolemien määrä vuosina 1987-1990 on liittynyt EPO: n käyttöön (Gambrell ja Lombardo. Huumeet ja doping: veren doping ja ihmisen yhdistelmä -erytropoietiini. Julkaisussa: Mellion, M.B. (toim.): Urheilulääketieteen salaisuudet. Philadelphia: Hanley & Belfus, 1994, s. 130-3)
Ei ole väärin ajatella, että potilailla havaitut haittavaikutukset voivat esiintyä myös terveillä urheilijoilla, vaikkakin harvemmin.
