Як відомо, еритроцити (еритроцити) транспортують кисень до тканин, і в таких видах спорту, як їзда на велосипеді, бігові лижі тощо, потреба в кисні дуже висока.
Тому протягом деякого часу досліджувалися стратегії збільшення виробництва еритроцитів з метою покращення спортивних показників.
Найновіша стратегія базується на ролі еритропоетину (ЕРО) у стимулюванні кісткового мозку виробляти еритроцити (еритроцити).
Рекомбінантний людський ЕРО (rHuEPO) та споріднені речовини (наприклад, дарбепоетин) використовуються як допінг.
ЕПО має відносно короткий термін життя в організмі, тоді як його стимулююча дія може тривати до двох тижнів
d "кисень1985 Лін і Джейкобс клонували ген еритропоетину та розробили трансфіковану клітинну лінію (клітини СНО), здатну продукувати рекомбінантний еритропоетин людини
Еритропоез та гіпоксія
Еритропоез (виробництво нових еритроцитів) контролюється високочутливою системою зворотного зв'язку, в якій датчик на рівні нирок відчуває зміни в надходженні кисню.
Механізм заснований на наявності гетеродимерного фактора транскрипції (гіпоксично-індукованого фактора, HIF-1) (HIF-1α та HIF-1β), який збільшує експресію гена еритропоетину.
HIF-1α нестабільний у присутності кисню і швидко розкладається пролілгідроксилазою з внеском білка фон Гіппеля-Ліндау.
Під час гіпоксії пропілгідроксилаза неактивна, отже, HIF-1α накопичується, активуючи експресію еритропоетину, що стимулює швидке розширення еритроїдних попередників.
(але перші 27 розщеплюються під час секреції).
Він продукується переважно перитубулярними інтерстиціальними клітинами нирки під контролем гена, розташованого на 7 -й хромосомі.
Після секреції еритропоетин у гемопоетичній тканині (кістковий мозок) зв’язується з рецептором (EPO-R), розташований на поверхні еритроїдних попередників, і інтерналізується.
За наявності анемії або гіпоксемії синтез ЕРО швидко збільшується більш ніж у 100 разів і, отже, збільшує виживання, проліферацію та дозрівання клітин -попередників кісткового мозку також шляхом інгібування апоптозу (запрограмована загибель клітин).
Нормальні рівні ЕРО в крові становлять близько 2-25 мОд / мл, але можуть підвищитися у 100-1000 разів у відповідь на гіпоксію.
Механізм датчика кисню призводить до переривання виробництва ЕРО, коли кількість еритроцитів та / або надходження кисню до тканин повертається до рівноваги
Механізм зворотного зв'язку забезпечує адекватну продукцію еритроцитів для запобігання анемії та гіпоксії тканин, але не надто високу, щоб призвести до поліцитемії з надмірною в’язкістю крові та, як наслідок, серцево -судинними ризиками.
Надмірне вироблення ЕРО, що призводить до поліцитемії (вторинне, що відрізняється від поліцитемії віри, або первинне: мієлопроліферативний розлад, при якому незалежні від ЕРО клони клітин-попередників проліферують із збільшенням еритроцитів, а також гранулоцитів та тромбоцитів), може бути результатом серцевих чи респіраторних захворювань з висоти. , від перешкод припливу крові до місця виробництва ЕРО, від пухлин, що продукують ЕПО.
При вторинній поліцитемії рівень ЕРО, як правило, високий, але він також може бути нормальним через збільшення його обороту.
Відомо, що генетичні відмінності, що існують між спортсменами, можуть бути елементом, що лежить в основі різної працездатності.
Серед можливих генетичних відмінностей деякі можуть стосуватись еритропоезу загалом і конкретно еритропоетину.
Одним із прикладів є історія фінської лижниці з бігу на лижах Ееро Ментиранти, подвійної золотої медалістки Олімпіади 1964 року в Інсбруку.
Він народився з мутацією гена Epo (вираженою на рівні рецептора), що збільшило його здатність переносити кисень з еритроцитами на 25-50%.
Цей парафізіологічний стан можна відтворити за допомогою маніпуляцій генами.
Кількість рецепторів ЕРО змінюється в різних клітинах еритроцитарної лінії.
Рецептори ЕРО також були ідентифіковані на міоцитах, ендотеліальних клітинах, ЦНС, яєчниках і яєчках.
Тому вважається, що ЕПВ відіграє фізіологічну роль у розвитку серця та мозку.
ЕПО захищає серцеві та нервові тканини від запалення та ішемічного пошкодження: як шляхом прямої стимуляції нервових і серцевих клітин, так і опосередковано шляхом мобілізації ендотеліальних клітин-попередників, сприяючи таким чином неоваскуляризації.
) щодо фізіологічного ЕРО, які, однак, відображаються на хімічній та фізичній поведінці молекули, наприклад, існують відмінності в електричному заряді.Для ергогенних цілей rHuEPO застосовують для ін’єкційного введення кожні 2-3 дні протягом 3-4 тижнів, пов’язані з препаратами заліза. Насправді, в умовах стимуляції еритропоетину виникає необхідність синтезу гемоглобіну у спортсменів зі значно вищою швидкістю, ніж зазвичай, і це вимагає достатнього надходження заліза для підтримки еритропоетичної ефективності. Період напіввиведення i.v. 8,5 годин.
Після того, як фаза підтримки досягнута, прийом може відбуватися у менших дозах, які важче визначити під час допінг -контролю.
Дарбепоетин
Більш стабільний, ніж EPO, з більш тривалим періодом напіврозпаду (внутрішньовенно 25,3 години) та більшою ефективністю; його легше ідентифікувати через його структурні характеристики, що відрізняються від ендогенного продукту людини та через його менший кліренс
Терапевтичне застосування еритропоетину (епоетин; Eprex®, Globuren®, Neorecormon®; дарбепоетин: Aranesp®, Nespo®)
- Анемія при хронічній нирковій недостатності
- Зідовудинова анемія (проти ВІЛ)
- «Вогнетривка» анемія
- Анемія після протиракової хіміотерапії
- Патологічні дефекти ЕПВ
- Мієлома
- Мієлодиспластичні синдроми.
Швидко і постійно розвиваються дослідження еритропоетину:
Продукти, що імітують діяльність EPO
Невеликі пептиди або непептидні сполуки, які можуть зв'язуватися, активуючи їх, з рецепторами ЕРО (Science 1996; 273: 458. Proc Natl Acad Sci USA 1999; 96: 12156)
Наприклад, нещодавно, в експериментах in vitro, було показано, що гемолімфа шовкопряда інгібує апоптоз клітин, що продукують ЕРО, збільшуючи вироблення ЕРО в 5 разів (Biotechnol Bioeng 2005; 91: 793)
(гематокрит виражений у відсотках), рівень гемоглобіну, кількість ретикулоцитівУ їзді на велосипеді вимірювання гематокриту вище 50% призводить до припинення. МОК підозрює значення понад 50%
Міжнародна федерація лижного спорту встановила обмеження гемоглобіну 18,5 г / дл у чоловіків та 16,5 г / дл у жінок, якщо спортсмен виявиться перед змаганням, не може брати участь для збереження свого здоров’я.
Слід підкреслити, що значення гематокриту та гемоглобіну можуть змінюватися від спортсмена до спортсмена та у відповідь на одну і ту ж вправу. Ідеальним є гематологічний профіль кожного спортсмена з плином часу:
розслідування щодо виявлення використання EPO поширилося на різні види спорту та, очевидно, на Олімпіаду
Марко Пантані був дискваліфікований з Туру по Італії за значення гематокриту 52%
У 2003 році кенійський бігун на середні дистанції Бернард Лагат (другий найкращий час на дистанції 1500 м) отримав позитивний результат (дослідження rHuEPO в сечі) на споживання ЕПО перед Чемпіонатом світу з легкої атлетики в Парижі (в якому він не міг брати участь), наступний зустріч аналізи, однак, прояснили його. Цей випадок продемонстрував необхідність пошуку більш надійних тестів.
Нещодавно був розроблений новий прямий ізоелектричний метод (з хорошими результатами) для відрізнення екзогенного від ендогенного ЕРО у зразках сечі, розроблений у французькій лабораторії Шатене-Малабрі (Nature 2000; 405: 635; Anal Biochem 2002; 311: 119; Clin Chem 2003; 49: 901). Виявити екзогенний ЕРО можна було навіть через 3 дні після прийому
(Частота 1-30%). Механізм до кінця не вивчений, "ЕПО має" судинозвужувальну дію, а хронічний вплив викликає опір судинорозширювальній дії оксиду азоту. Нарешті, ЕПО сприяє зростанню гладком'язових клітин судин із ремоделюванням судин та гіпертрофією, що може сприяти підтримання гіпертонії [Am J Kidney Dis 1999; 33: 821-8]).
Кістковий біль (несильний, минущий, висока частота = 40%).
Судоми (через швидке збільшення в’язкості крові та гіпоксичну втрату судин з розширенням судинного опору).
Головний біль.
Тромбоемболічні явища (ПЕ, ІМ, інсульт), все пов'язане з гіперв'язкістю крові.
Анемія після лікування через зменшення вироблення ендогенного ЕПО.
Чиста аплазія еритроцитів (утворення антитіл до ЕРО?).
Мієлопроліферативні розлади (дослідження на тваринах, тривале лікування?).
Пошкодження еритропоетину як допінг
Дані про побічні реакції еритропоетину, перераховані вище, походять майже виключно з терапевтичного лікування у пацієнтів з основними захворюваннями
Не існує досліджень про шкоду еритропоетину, який використовується як допінг для здорових спортсменів
Дослідження спортсменів, яким протягом 6 тижнів давали ЕРО, виявило значне підвищення систолічного артеріального тиску у відповідь на фізичні навантаження, які не були максимальними.
Кількість смертей серед бельгійських та голландських велосипедистів у період між 1987 та 1990 роками була пов'язана з використанням EPO (Гамбрел і Ломбардо. Наркотики та допінг: допінг крові та рекомбінантний людський еритропоетин. В: Мелліон, М.Б. (ред.): Секрети спортивної медицини. Філадельфія: Hanley & Belfus, 1994, pp. 130-3)
Не помилково вважати, що побічні реакції, що спостерігаються у пацієнтів, також можуть виникати у здорових спортсменів, хоча і з меншою частотою.
