Nagu on teada, kannavad punased vererakud hapnikku kudedesse ja vastupidavustunnetesse, nagu jalgrattasõit, murdmaasuusatamine jne.
Viimane strateegia põhineb erütropoetiini (EPO) rollil luuüdi stimuleerimisel punaste vereliblede tootmiseks (GR).
Dopinguna kasutatakse inimese rekombinantset EPO-d (rHuEPO) ja sellega seotud aineid (nt darbepoetiin ).
EPO-l on kehas suhteliselt lühike eluiga, samas kui selle stimuleeriv toime võib kesta kuni kaks nädalat
Erütropoetiini ajalugu
- 1905 Carnot ja Deflandre oletasid, et humoraalne tegur, mida nad nimetasid hemopoetiiniks, reguleerisid punaste vereliblede tootmist
- 1936 Hjort näitas ja kinnitas selle teguri olemasolu
- 1950 Reissmann näitas, et faktorgeeni ekspressiooni reguleeriti hapniku rõhuga
- 1977. aastal suutis Miyake puhastada inimese erütropoetiini
1985 Lin ja Jacobs kloonisid erütropoetiini geeni ja töötasid välja transfekteeritud rakuliini (CHO rakud), mis on võimelised tootma rekombinantset inimese erütropoetiini.
- EPO retseptori kloonimine 1989. aastal
- 2000 darbepoetiini süntees
Erütropoeesi ja hüpoksia
Erütropoeesi (uute punaste vereliblede tootmine) juhib väga tundlik tagasiside süsteem, kus neeru taseme andur tunneb hapniku tarne muutusi.
Mehhanism põhineb heterodimeerse transkriptsioonifaktori (hüpoksiaga indutseeritav faktor, HIF-1) (HIF-1α ja HIF-1β) juuresolekul, mis suurendab erütropoetiini geeni ekspressiooni.
HIF-1a on hapniku juuresolekul ebastabiilne ja prolüülhüdroksülaas laguneb kiiresti von Hippel-Lindau valgu abil.
Hüpoksia ajal on propüülhüdroksülaas inaktiivne, kuna HIF-1a akumuleerub erütropoetiini ekspressiooni aktiveerimisel, mis stimuleerib erütroidi eellasrakkude kiiret laienemist.
Inimese erütropoetiin
Erütropoetiin on valk, mis koosneb 193 aminohappest (kuid esimene 27 eritub sekretsiooni ajal).
Seda toodavad peamiselt neerude peritubulaarsed interstitsiaalsed rakud kromosoomil paikneva geeni kontrolli all.
Pärast eritumist seondub erütropoetiin hematopoeetilise koe (luuüdi) tasemel erüteoidsete eellasrakkude pinnal asuva retseptoriga (EPO-R) ja see on sisestatud
Aneemia või hüpokseemia juuresolekul suureneb EPO süntees kiiresti rohkem kui 100 korda ja seega suurendab eellasrakkude ellujäämist, proliferatsiooni ja küpsemist ka apoptoosi (programmeeritud rakusurma) inhibeerimise kaudu.
Normaalsed vere EPO tasemed on umbes 2-25 mU / ml, kuid võivad vastuseks hüpoksiale tõusta 100-1000 korda
Hapnikuanduri mehhanism viib EPO tootmise katkestamiseni, kui punaste vereliblede arv ja / või hapnikuvarustus kudedesse taastuvad tasakaalus
Tagasiside mehhanism tagab RBC piisava tootmise aneemia ja kudede hüpoksia vältimiseks, kuid mitte liiga kõrge, et viia ülemäärase viskoossuse ja sellest tulenevate kardiovaskulaarsete riskidega polütsüteemia tekkeni.
Polütsüteemiat põhjustav EPO üleproduktsioon (sekundaarne erineb tõelisest või primaarsest polütsüteemiast: müeloproliferatiivne häire, kus nii GR kui ka granulotsüütide ja trombotsüütide kasvuga seotud eellasrakkude kloonid paljunevad, sõltumata EPO-st) võivad tuleneda südamehaigustest või repiratoorsetest haigustest. kõrguselt EPO tootmiskoha verevoolu takistustest, EPO-d tootvatest kasvajatest.
Sekundaarse polütsüteemia korral on EPO tasemed üldiselt kõrged, kuid suurenenud käibe tõttu võivad nad olla ka normaalsed
On teada, et sportlaste vahelised geneetilised erinevused võivad olla erinevate jõudlusvõimsuste aluseks
Näitena võib tuua Soome rändajatest Eero Mäntyranta lugu, topelt kuldmedali 1964. aasta Innsbrucki olümpiamängudel
Ta sündis Epo geenimutatsiooniga (väljendatud retseptori tasemel), mis suurendas tema O2 transpordivõimsust punaste verelibledega 25-50%.
Seda parafüsioloogilist seisundit võib reprodutseerida geeni manipuleerimise abil
EPO retseptorite arv varieerub punase rakuliini erinevate rakkude puhul. Maksimaalne esinemine toimub CFU-E-s, arv väheneb erütrotsüütide rakkude diferentseerumise ja küpsemise progresseerumisel. Küpsetel erütrotsüütidel ei ole EPO retseptoreid
Samuti on identifitseeritud EPO retseptorid müotsüütidel, endoteelirakkudel, kesknärvisüsteemidel, munasarjadel ja munanditel
Arvatakse, et EPO-l on füsioloogiline roll südame ja aju arengus
EPO kaitseb südame- ja närvirakke põletiku ja isheemilise kahjustuse eest: nii närvi- kui ka südamerakkude otsese stimuleerimise kaudu ja kaudselt, mobiliseerides endoteelseid eellasrakke, soodustades seeläbi neovaskularisatsiooni.
Eksogeensed erütropoetiinid
Inimese rekombinantne erütropoetiin (epoetiin, rHuEPO)
See kujutab endast ainult kergeid erinevusi (süsivesikute ahelate tasemel) võrreldes füsioloogilise EPO-ga, mis siiski peegeldavad molekuli keemilist ja füüsikalist käitumist, näiteks on erinevused elektrilaengus.
Ergogeensetel eesmärkidel kasutatakse rHuEPO-d koos süstidega iga 2-3 päeva tagant 3-4 nädala jooksul koos rauapreparaatidega. Tegelikult muutub erütropoetiini stimuleerimise tingimustes vajalikuks hemoglobiini sünteesimine sportlastes tavapärasest palju kiiremini ja see nõuab piisavat raua kogust erütropoeetilise efektiivsuse säilitamiseks. Pooleaeg 8, 5 tundi
Kui säilitusfaas on saavutatud, võib tarbimine toimuda väiksematel annustel, mida on dopingukontrollis raskem tuvastada
darbepoetiin
Püsivam kui EPO, pikem poolväärtusaeg (25, 3 tundi) ja suurem efektiivsus; see on kergemini identifitseeritav, kuna see on endogeensest inimproduktist ja madalamast kliirensist erinev
Erütropoetiini (epoetiin; Eprex®, Globuren®, Neorecormon®; darbepoetiin: Aranesp®, Nespo®) terapeutilised kasutusalad
- Aneemia kroonilise neerupuudulikkuse ajal
- Zidovudiini aneemia (HIV-vastane)
- "Tulekindel" aneemia
- Vähijärgne keemiaravi järgne aneemia
- EPO patoloogilised puudused
- müeloomi
- Müelodüsplastilised sündroomid
Erütropoetiini uuringud kiires ja pidevas arengus:
Tooted, mis matkivad EPO tegevust
Väikesed peptiidid või mittepeptiidsed ühendid, mis võivad seonduda, aktiveerida neid EPO retseptoritega (Science 1996; 273: 458. Proc. Natl. Acad. Sci USA, 1999; 96: 12156)
Hiljuti näiteks in vitro katsetes on näidatud, et siidiusside hemolümf inhibeerib EPO-d tootvate rakkude apoptoosi, suurendades EPO tootmist 5 korda (Biotechnol Bioeng 2005; 91: 793)
EPO testide probleemid
Kaudsed meetmed EPO jaoks
Punaste vereliblede tiheduse mõõtmine (hematokrit protsentides), hemoglobiini tase, retikulotsüütide arv
Tsüklilistes hematokriti mõõtmistes võib üle 50% põhjustada suspensiooni. IOC kahtlustab väärtusi, mis ületavad 50%
Rahvusvaheline Suusaliit on kehtestanud meestel hemoglobiini piirmäära 18, 5 g / dl ja naistel 16, 5 g / dl, kui sportlane ei leia seda enne võistlust, et ta saaks oma tervist säilitada
Tuleb märkida, et hematokriti ja hemoglobiini väärtused võivad sportlasest erineda ja samale harjutusele reageerida. Ideaalne on iga sportlase hematoloogiline profiil aja jooksul:
EPO kasutamise tuvastamiseks tehtud uuringud on laienenud erinevatele spordialadele ja ilmselt ka olümpiamängudele
Marco Pantani diskvalifitseeriti Giro d'Italiast hematokriti väärtusega 52%
Aastal 2003 oli Kenya keskmise vahemaa jooksja Bernard Lagat (teine parim aeg kunagi 1500 m) positiivne (rHuEPO otsimine uriinis), et võtta EPO-sse enne Pariisi maailmakäikude meistrivõistlusi (millele ta ei saanud osaleda) hilisem vastasanalüüs tühistas aga selle. See juhtum on näidanud vajadust otsida usaldusväärsemaid teste.
Hiljuti on välja töötatud uus otsene isoelektriline meetod (heade tulemustega), et eristada eksogeenset EPO-d endogeenist uriiniproovides, mis on välja töötatud Prantsuse Chatenay-Malabry laboris (Nature 2000; 405: 635; Anal Biochem 2002: 311: 119, Clin Chem 2003, 49: 901). Eksogeenset EPO oli võimalik avastada ka pärast 3-päevast tarbimist
Eksogeense erütropoetiini kõrvaltoimed
Arteriaalne hüpertensioon (esinemissagedus 1-30%). Mehhanism ei ole täiesti selge, EPO-l on vasokonstriktorne toime ja krooniline kokkupuude põhjustab ka resistentsust lämmastikoksiidi vasodilatatiivse toime suhtes. Lõpuks edendab EPO silelihasrakkude kasvu veresoonte remodelleerumise ja hüpertroofiaga veresoontes, mis võivad kaasa aidata hüpertensiooni säilitamisele [Am J Kidney Dis 1999; 33: 821-8])
Luudevalu (mitte raske, mööduv, kõrge esinemissagedus = 40%)
Krambid (vere kõrge viskoossuse suurenemine ja hüpoksilise vasodilatatsiooni kadumine koos veresoonte resistentsuse suurenemisega)
peavalu
Trombemboolilised nähtused (EP, IMA, insult), mis kõik on seotud vere hüperviskosossusega
Ravijärgne aneemia endogeense EPO tootmise vähenemise korral
Punase seeria puhas aplaasia (anti-EPO antikehade moodustumine?)
Müeloproliferatiivsed häired (loomkatsed, pikaajaline ravi)?
Erütropoetiini kahjustus dopinguna
Eespool loetletud erütropoetiini kõrvaltoimete andmed pärinevad peaaegu eranditult ravi alustavatest haigustest
Tervete sportlaste dopinguna kasutatava erütropoetiini kahjustuste kohta uuringuid ei ole
6 nädala jooksul EPOga läbi viidud sportlaste uuring näitas süstoolse rõhu olulist suurenemist vastusena maksimaalsele treeningule
Belgia ja Hollandi jalgratturite vaheliste surmajuhtumite arv aastatel 1987–1990 oli seotud EPO ( Gambrell ja Lombardo. Ravimid ja doping: vere doping ja inimese rekombinantse erütropoetiiniga) kasutamisega. : Spordimeditsiini saladused Philadelphia: Hanley & Belfus, 1994, lk 130-3)
Ei ole vale arvata, et patsientidel esile kutsutud kõrvaltoimed võivad esineda ka tervetel sportlastel isegi siis, kui nende esinemissagedus on väiksem.
