Kā zināms, sarkanās asins šūnas (GR) pārnēsā skābekli audos un izturības sportos, piemēram, riteņbraukšanā, distanču slēpošanā utt., Skābekļa patēriņš ir ļoti augsts
Jaunākā stratēģija balstās uz eritropoetīna (EPO) lomu kaulu smadzeņu stimulēšanā, veidojot sarkano asins šūnu (GR).
Kā dopingu izmanto cilvēka EPO (rHuEPO) un saistītās vielas (piemēram, darbepoetīnu ).
EPO dzīvē organismā ir salīdzinoši īss, kamēr tās stimulējošais efekts var ilgt līdz divām nedēļām
Eritropoetīna vēsture
- 1905 Carnot un Deflandre hipotēzi, ka humorāls faktors, ko viņi sauca hemopoetīns, regulēja sarkano asins šūnu veidošanos.
- 1936. gadā Hjorts pierādīja un apstiprināja šī faktora esamību
- 1950 Reissmann parādīja, ka faktoru gēna ekspresiju regulēja skābekļa spiediens
- 1977. gadā Miyake izdevās iztīrīt cilvēka eritropoetīnu
1985. gadā Lin un Džeikobs klonēja eritropoetīna gēnu un izveidoja transficētu šūnu līniju (CHO šūnas), kas spēj ražot rekombinanto cilvēka eritropoetīnu.
- EPO receptoru klonēšana
- 2000 darbepoetīna sintēze
Eritropoēze un hipoksija
Eritropoēzi (jaunu sarkano asins šūnu veidošanos) kontrolē ļoti jutīga atgriezeniskās saites sistēma, kurā sensors nieru līmenī uztver izmaiņas skābekļa apgādē.
Mehānisms ir balstīts uz heterodimēra transkripcijas faktora (hipoksijas inducējamais faktors, HIF-1) (HIF-1α un HIF-1β) klātbūtni, kas palielina eritropoetīna gēna ekspresiju.
HIF-1a ir nestabils skābekļa klātbūtnē, un prolil-hidroksilāze strauji noārdās, izmantojot von Hippel-Lindau proteīnu
Hipoksijas laikā propilhidroksilāze ir neaktīva, jo HIF-1α uzkrājas, aktivizējot eritropoetīna ekspresiju, kas stimulē strauju eritroīdo progenitoru izplešanos.
Cilvēka eritropoetīns
Eritropoetīns ir proteīns, kas sastāv no 193 aminoskābēm (bet pirmie 27 tiek sadalīti sekrēcijas laikā).
To galvenokārt ražo peritubulāras nieres intersticiālās šūnas, kuras kontrolē 7. hromosomā esošs gēns.
Pēc sekrēcijas eritropoetīns hematopoētisko audu (kaulu smadzeņu) līmenī saistās ar receptoru (EPO-R), kas atrodas uz eritroīdo cilmes šūnu virsmas, un tiek internalizēts.
Anēmijas vai hipoksēmijas klātbūtnē EPO sintēze strauji palielinās par vairāk nekā 100 reizēm un līdz ar to palielina medulārās cilmes šūnu izdzīvošanu, proliferāciju un nobriešanu arī ar apoptozes (programmētās šūnu nāves) inhibīciju.
Parastie asins EPO līmeņi ir aptuveni 2-25 mU / ml, bet tie var palielināties par 100–1000 reižu, reaģējot uz hipoksiju
Skābekļa sensoru mehānisms izraisa EPO ražošanas pārtraukšanu, kad sarkano asins šūnu skaits un / vai skābekļa padeve audos atgriežas līdzsvara stāvoklī.
Atgriezeniskās saites mehānisms nodrošina pietiekamu RBC ražošanu, lai novērstu anēmiju un audu hipoksiju, bet ne pārāk augstu, lai izraisītu policitēmiju ar pārmērīgu asins viskozitāti un no tā izrietošiem kardiovaskulāriem riskiem.
EPO pārprodukcija, kas noved pie policitēmijas (sekundāra atšķirība no patiesās vai primārās policitēmijas: mieloproliferatīvs traucējums, kur kloniem, kas neatkarīgi no EPO proliferējas, gan no GR, gan granulocītu un trombocītu augšanas), var rasties no sirds vai atkārtotām slimībām. no augstuma, no asins plūsmas traucējumiem EPO ražošanas vietā, no EPO ražojošiem audzējiem.
Sekundārajā policitēmijā EPO līmenis parasti ir augsts, bet tas var būt arī normāls paaugstināta apgrozījuma dēļ
Ir zināms, ka starp sportistiem pastāvošās ģenētiskās atšķirības var būt par pamatu dažādām veiktspējas spējām
Piemērs ir somu slēpotāju Eero Mäntyranta stāsts, dubultā zelta medaļa 1964. gada Olimpiskajās spēlēs Insbrukā
Viņš piedzima ar Epo gēnu mutāciju (izteikts receptoru līmenī), kas palielināja O2 transportēšanas jaudu ar sarkanām asins šūnām par 25-50%.
Šo parafizioloģisko stāvokli var reproducēt, izmantojot gēnu manipulācijas
EPO receptoru skaits atšķiras dažādās sarkano šūnu līnijas šūnās. Maksimālais sastopamība notiek CFU-E, skaitam samazinoties ar eritrocītu šūnu diferenciācijas un nobriešanas progresēšanu. Nobriedušiem eritrocītiem nav EPO receptoru
Ir konstatēti arī EPO receptori par miocītiem, endotēlija šūnām, CNS, olnīcām un sēkliniekiem
Tāpēc domājams, ka EPO ir fizioloģiska loma sirds un smadzeņu attīstībā
EPO aizsargā sirds un nervu audus no iekaisuma un išēmiskiem bojājumiem: gan caur nervu un sirds šūnu tiešu stimulāciju, gan netieši, mobilizējot endotēlija cilmes šūnas, tādējādi veicinot neovaskularizāciju.
Eksogēni eritropoetīni
Cilvēka rekombinantā eritropoetīns (epoetīns, rHuEPO)
Tas rada tikai nelielas atšķirības (ogļhidrātu ķēžu līmenī), salīdzinot ar fizioloģisko EPO, kas tomēr atspoguļo molekulas ķīmisko un fizikālo uzvedību, piemēram, pastāv elektriskās lādiņa atšķirības.
Ergogēniem nolūkiem rHuEPO lieto ar injekcijām ik pēc 2-3 dienām, 3-4 nedēļas, kopā ar dzelzs preparātiem. Faktiski eritropoetīna stimulācijas apstākļos ir nepieciešams sintezēt hemoglobīnu sportistiem daudz ātrāk nekā parasti, un tas prasa pietiekamu dzelzs daudzumu, lai uzturētu eritropoētisko efektivitāti. Pusperiods 8, 5 stundas
Kad uzturēšanas fāze ir sasniegta, devu var veikt mazākās devās, kuras ir grūtāk identificēt dopinga kontrolē
darbepoetīns
Stabilāka nekā EPO, ar ilgāku pusperiodu (25, 3 stundas) un lielāku efektivitāti; tā ir vieglāk atpazīstama, pateicoties strukturālajām īpašībām, kas atšķiras no endogēnā cilvēka produkta un zemākā klīrensā
Eritropoetīna (epoetīna; Eprex®, Globuren®, Neorecormon®; darbepoetīna: Aranesp®, Nespo®) terapeitiskais pielietojums
- Anēmija hroniskas nieru mazspējas laikā
- Zidovudīna anēmija (anti-HIV)
- "Ugunsizturīga" anēmija
- Pēcvēža pēc ķīmijterapijas anēmija
- EPO patoloģiskie trūkumi
- mieloma
- Mielodisplastiskie sindromi
Pētījumi par eritropoetīnu ātrā un nepārtrauktā attīstībā:
Produkti, kas atdarina EPO darbību
Mazi peptīdi vai savienojumi, kas nav peptīdi, kas var saistīties, aktivizēt tos ar EPO receptoriem (Science 1996; 273: 458. Proc Natl Acad Sci USA 1999; 96: 12156)
Nesen, piemēram, in vitro eksperimentos ir pierādīts, ka zīdtārpiņu hemolimīds inhibē EPO ražojošo šūnu apoptozi, palielinot EPO ražošanu 5 reizes (Biotechnol Bioeng 2005; 91: 793)
EPO testu problēmas
Netiešie pasākumi EPO
Sarkano asins šūnu blīvuma mērīšana (hematokrīts, izteikts procentos), hemoglobīna līmenis, retikulocītu skaits
Ciklu hematokrīta mērījumos lielāks par 50% izraisa suspensiju. SOK uzskata, ka vērtības pārsniedz 50%
Starptautiskā slēpošanas federācija vīriešiem ir noteikusi hemoglobīna robežvērtību 18, 5 g / dl un sievietēm 16, 5 g / dl, ja sportists atrasts pirms sacensībām, sportists nevar piedalīties, lai saglabātu savu veselību
Jāatzīmē, ka hematokrīta un hemoglobīna vērtības var atšķirties atkarībā no sportista un atbildes uz to pašu uzdevumu. Ideāls ir hematoloģiskā profila iegūšana katram sportistam laika gaitā:
aptaujas, lai noteiktu EPO izmantošanu, ir paplašinājušās dažādos sporta veidos un, protams, arī olimpiskajās spēlēs
Marco Pantani tika diskvalificēts no Giro d'Italia par 52% hematokrīta vērtību
2003. gadā Kenijas vidēja attāluma skrējējs Bernards Lagats (otrais labākais laiks 1500 m) bija pozitīvs (rHuEPO meklēšana urīnā), lai ņemtu EPO pirms Pasaules vieglatlētikas čempionāta Parīzē (uz kuru viņš nevarēja piedalīties) tomēr turpmākā pretizanalizācija viņu atrisināja. Šī lieta ir parādījusi nepieciešamību meklēt uzticamākus testus.
Nesen tika izstrādāta jauna tiešā izoelektriskā metode (ar labiem rezultātiem), lai izdalītu eksogēnu EPO no endogēna urīna paraugos, kas izstrādāti Francijas Chatenay-Malabry laboratorijā (Nature 2000; 405: 635; Anal Biochem 2002; 311: 119; Clin Chem 2003; 49: 901). Eksogēnu EPO bija iespējams noteikt pat pēc 3 dienām
Ārējās eritropoetīna blakusparādības
Arteriālā hipertensija (sastopamība 1-30%). Mehānisms nav pilnīgi skaidrs, EPO ir vazokonstriktora iedarbība, un hroniska iedarbība izraisa arī rezistenci pret slāpekļa oksīda vazodilatējošo iedarbību. Visbeidzot, EPO veicina gludo muskuļu šūnu augšanu traukos ar asinsvadu remodelāciju un hipertrofiju, kas var veicināt hipertensijas uzturēšanu [Am J Kidney Dis 1999; 33: 821-8])
Kaulu sāpes (nav smaga, pārejoša, augsta sastopamība = 40%)
Krampji (strauja asins viskozitātes palielināšanās un hipoksiskas vazodilatācijas zudums, kā rezultātā palielinās asinsvadu rezistence)
galvassāpes
Trombembolijas parādības (EP, IMA, insults), kas saistītas ar asins hiperviskozitāti
Pēc ārstēšanas anēmija, lai samazinātu endogēno EPO ražošanu
Sarkanās sērijas tīra aplazija (anti-EPO antivielu veidošanās?)
Mieloproliferatīvie traucējumi (pētījumi ar dzīvniekiem, ilgtermiņa ārstēšana?)
Eritropoetīna bojājums kā dopings
Dati par iepriekš uzskaitīto eritropoetīna nevēlamo blakusparādību iznākumu ir gandrīz tikai terapeitiska ārstēšana pacientiem ar slimībām
Nav pētījumu par eritropoetīna bojājumiem, ko izmanto kā dopingu veseliem sportistiem
Pētījums par sportistiem, kas saņēma EPO 6 nedēļas, liecināja par ievērojamu sistoliskā spiediena palielināšanos, reaģējot uz zemāko maksimālo fizisko slodzi
Nāves gadījumu skaits starp Beļģijas un Nīderlandes riteņbraucējiem laikposmā no 1987. līdz 1990. gadam bija saistīts ar EPO ( Gambrell un Lombardo. Zāles un dopings: asins dopings un rekombinants cilvēka eritropoetīns) lietošanu. In: Mellion, MB (ed.) : Sporta medicīnas noslēpumi Philadelphia: Hanley & Belfus, 1994, 130-3. Lpp.
Nav pareizi domāt, ka pacientiem novērotās blakusparādības var rasties arī veseliem sportistiem, pat ja tās ir mazākas.
