International Association of Atheletics Federations

Вестник ИААФ 1- 2000

ЭРИТРОПОЭТИН КАК ДОПИНГ

Что такое эритропоэтин?

Эритропоэтин (ЭПО) представляет собой гликоптидный гормон, который контролирует образование красных кровяных клеток (эритроцитов) из стволовых клеток костного мозга в зависимости от потребления кислорода. Сам ЭПО в основном продуцируется тканями почки.

Молекула ЭПО состоит из аминокислот. В четырех участках к белковой цепи с помощью соответствующих связей присоединены гликозидные остатки. Эти остатки могут представлять различные сахара, поэтому существует несколько разновидностей ЭПО с одинаковой биологической активностью, но несколько отличающиеся по своим физико-химическим свойствам.

Рекомбинантный эритропоэтин человека, полученный методом генной инженерии*, идентичен по аминокислотному составу естественному ЭПО человека. Вместе с тем, имеются незначительные отличия по составу гликозидных остатков. Эти отличия влияют на физико-химические свойства всей молекулы гормона. Так, например, обнаружены определенные различия в распределении электрического заряда для отдельных типов ЭПО (см. работы Breidbach, Eckardt, Fandrey/Jelkmann, Gambrell/Lombardi, Jelkmann, Schanzer, Breidbach/Schanzer).

История использования рекомбинантного эритропоэтина человека в спорте.

1977 г. Впервые ЭПО в очищенном виде выделен из мочи человека.

1985 г. Клонирован ген ЭПО.

1987 г. В Европе впервые стал доступен рекомбинантный ЭПО.

1987-1990 гг. Несколько смертельных случаев среди голландских и бельгийских велосипедистов связывают с использованием ЭПО (см. работы Gambrell/Lombardo, Rossi et al. Deacon/Gains).

1988 г. Международная федерация лыжного спорта включает ЭПО в список допинговых средств.

1989 г. FDA** разрешает производство рекомбинантного ЭПО.

* общепринятые в научной литературе аббревиатуры rHuEPO, r-HuEPO, rhu-EPO, rEPO (примечание переводчика)

** Food and Drug Administration — государственный орган США, контролирующий производство и распространение лекарств в стране (примечание переводчика)

1990 г. Применение ЭПО запрещено МОК.

1993-1994 гг. ИААФ внедряет процедуру забора крови на восьми соревнованиях розыгрыша Кубка мира (см. Birkland/Donike et al.).

1997 г. Международный союз велосипедистов (УСИ) и Международная федерация лыжного спорта утверждают процедуру выборочного тестирования по крови перед началом соревнований, установив предельно допустимые уровни гематокрита и гемоглобина. Хотя превышение установленных показателей не является основанием для дисквалификации, однако проведение этой процедуры направлено на защиту организма спортсмена от возникновения возможных осложнений, связанных с повышенным гемоглобином и гематокритом (см. Schanzer, Hartmann et al. Schmidt, Vergouwen et al.).

1998 г. Разоблачение случаев использования ЭПО в команде Фестина на велогонке "Тур де Франс" широко освещается средствами массовой информации.

1999 г. Интенсифицированы исследования по разработке надежного метода обнаружения ЭПО к играм Олимпиады в Сиднее.

ЭПО стимулирует превращение ретикулоцитов в зрелые эритроциты в составе кроветворного ростка костного мозга. Увеличение количества эритроцитов приводит к повышению содержания кислорода на единицу объема крови и соответственно к увеличению кислородной емкости и доставки кислорода к тканям. В конечном итоге повышается выносливость организма. Сходные эффекты достигаются при тренировках в среднегорье.

(См. Breidbach, Gambrell/Lombardo, Schanzer, Rendic).

Для каких целей используется rhEPO в медицине?

Как отмечалось выше, в организме ЭПО образуется в почках. Поэтому больные с хронической почечной недостаточностью всегда страдают от анемии. До появления рекомбинантного ЭПО таким больным регулярно проводились гематрансфузии как цельной крови, так и эритроцитарной массы. Однако с 1989 года необходимость в таких процедурах отпала, поскольку их заменило введение препаратов ЭПО. В ряде случаев анемии другого происхождения также успешно лечатся с помощью рекомбинантного ЭПО. Тот факт, что введение rh-EPO индуцирует дополнительный эритропоэз даже при полностью интактном эндогенном уровне ЭПО, используется аутологичными донорами крови. Как альтернатива переливанию эритроцитарной массы, терапия высокими дозами ЭПО оказывается эффективной антианемической мерой при лечении хронических полиартритов, СПИДа, некоторых опухолей, а также при ряде хирургических вмешательств. До сих пор остается неясным генезис гипертонии, как побочного эффекта, при терапевтическом использовании рекомбинантного ЭПО.



Средство от псориаза

Varitox - средство от варикоза

Neosense - средство от климакса


(См. Вreidbach, Eskardt, Fandrey/Jelkmann, Jelkmann, Mandin)

В каких видах спорта рекомбинантный ЭПО используется как допинг?

Благодаря побочному действию ЭПО на кислородную емкость и транспорт кислорода в ткани, это вещество вызывает повышение работоспособности в видах спорта с преимущественным проявлением аэробной выносливости. К таким спортивным дисциплинам относятся все вида легкоатлетического бега, начиная от 800 м, а также все виды бега на лыжах и велосипедные гонки.

Cпособы введения препаратов рекомбинантного ЭПО

При проведении гемодиализа пациентам обычно вводят ЭПО внутривенно. В ряде случаев этот же препарат может вводиться подкожно.

Каков риск от применения рекомбинантного ЭПО?

Rh-EPO является хорошо переносимым фармакологическим препаратом, который практически не имеет побочных эффектов. Однако передозировка ЭПО и неконтролируемое применение может привести к увеличению вязкости крови и следовательно, к увеличению риска возникновения нарушений в системе сосудистого кровоснабжения сердца и мозга.

Опасность возникновения указанных побочных эффектов ЭПО возрастает при проведении тренировок в среднегорье, а также при обезвоживании организма.

(См. Bredbach, Gambrell/Lombardo, Schanzer, Shaskey/Green, Stricker).

Возможно ли обнаружить следы применения рекомбинантного ЭПО?

В настоящее время не существует методов достоверного обнаружения следов использования ЭПО спортсменами в качестве допинга. Поскольку естественный и рекомбинантный эритропоэтины имеют идентичную аминокислотную структуру, rh-EPO практически неотличим от своего физиологического аналога.

Современный арсенал методов, предназначенных для определения ЭПО включает прямые и косвенные подходы.

Прямой метод основывается на идентификации тех незначительных отличий, которые обнаружены при изучении естественного ЭПО и ЭПО, полученного методом генной инженерии. В частности, некоторые исследователи пытались использовать различия в распределении электрического заряда, которые установлены для двух указанных разновидностей молекул ЭПО. На основании этих различий предпринимались попытки разделить два типа молекул с помощью метода капиллярного электрофореза. И хотя принципиально такое разделение возможно, для этого требуются большие объемы мочи (до 1 литра).

В результате, сейчас предпочтение отдается косвенным методам, которые требуют лишь небольших объемов образцов крови или мочи. Примерами косвенного метода обнаружения ЭПО являются следующие:

— Отклонения от нормального уровня содержания в биосреде образца. Этот факт означает, что установленное превышение уровня ЭПО должно отличаться от вариаций физиологического или патологического характера. Однако использование данного критерия возможно только в том случае, если диапазон колебаний показателя достаточно узок, по сравнению со значениями, которые обнаруживаются после экзогенного введения препарата. Последнее возможно только при использовании крови в качестве образца для проведения допинг-теста.

— Регистрация биохимических показателей, величина которых зависит от концентрации ЭПО. Такой подход может быть основан на измерении содержания в сыворотке растворимого трансферринового рецептора (sTfR), уровень которого возрастает после введения рекомбинантного ЭПО. Однако, аналогичные изменения данный показатель претерпевает после тренировок в условиях среднегорья.

— Определение в моче продуктов распада фибрина и фибриногена после введения ЭПО.

(См. Breidbach, Schanzer, Birkeland/Fiskum, Breidbach/Schanzer, Brisson et al. Conconi et al. Emsue et al. Gareau et. al. Hemmersbach et al. Wide et al.).

Допинг-контроль случаев злоупотребления ЭПО в настоящее время

В настоящее время практически невозможна достоверная идентификация случаев экзогенного введения ЭПО в организм. Поэтому для контроля используются изменения физиологических параметров крови, которые обнаруживаются после введения ЭПО. Так, Международный союз велосипедистов (УСИ) использует критерий максимального значения гематокрита (50 объемных % для мужчин). Международная федерация лыжног спорта в качестве такого критерия установила максимально допустимые значения гемоглобина (16,5 г% для женщин и 18,5 г% для мужчин). В случае превышения указанных предельных величин, установленного при проведении контрольной процедуры до соревнований, соответствующий спортсмен отстраняется от участия в соревнованиях в целях защиты его здоровья. Однако, и гемоглобин, и гематокрит — это показатели, на которые оказывают воздействие многие факторы. В частности, оба этих показателя могут существенно изменяться даже после одной тренировки на выносливость среднего объема. Кроме того, эти показатели характеризуются значительной индивидуальной вариабельностью.Поэтому даже превышение величины гематокрита более 50,0 объмных% не может служить доказательством факта злоупотребления ЭПО.

Приведенная ниже библиография является второй публикацией по данному вопросу в этом издании ИААФ (первая опубликована в. 2 за 1999 г.).

Эта библиография составлена из фрагментов базы данных специальной литературы по проблеме ЭПО, созданной в Федеральном институте спортивных наук (Кельн), базы данных Центра исследований и информации в области спорта (Оттава, Канада), Национальной медицинской библиотеке США и Института научной информации (Филадельфия, США). Использованы документы по ключевым словам "эритропоэтин " и "допинг, работоспособность, спорт, тренировка".

Настоящая библиография включает 108 публикаций по проблеме ЭПО как допинга в спорте и разбита на три раздела:

1. Публикации общего характера по эритропоэтину (44 источника);

2. Публикации по эффектам и активности эритропоэтина (21 источник);

3. Публикации по методам обнаружения ЭПО (43 источника).

Это разделение носит весьма условный характер, поскольку многие публикации могут быть отнесены сразу к нескольким разделам. Кроме того, в первый раздел включены публикации, которые не имеют четкого места в настоящей библиографии.

Публикации общего характера

В целом публикации этого раздела библиографии в основном касаются биохимии и физиологии гормона эритропоэтина, что достаточно подробно было изучено уже к началу-середине 80-х годов прошлого столетия.

Наиболее подробно базовые сведения об ЭПО суммированы в фундаментальных обзорных работах W.Jelkmann (1992) и H.-P. Peters, J. Fandrey (1997): структура, синтез гормона в организме и его регуляция в физиологических условиях, эффекты эритропоэтина в организме человека, применение ЭПО как лекарственного средства в современной клиники для лечения различных нозологических форм.

Анализ допинговых аспектов применения эритропоэтина в качестве фармакологического препарата детально представлен в двух работах теперешнего руководителя знаменитой Кельнской лаборатории W. Schanzer (1999) и W. Schanzer (1999). Интерес представляет и работа D.J. Shaskey и G.A. Green (2000), которая суммируют результаты гематологических исследований ЭПО, проводившихся в Австралии и Новой Зеландии в рамках подготовки к Олимпийским играм 2000 года и представляющих сводку последних достижений в этой области.

Публикации по эффектам и действию эритропоэтина

Публикации этого раздела библиографии в основном содержат результаты экспериментального исследования действия рекомбинантных препаратов ЭПО на различные показатели состояния организма человека (в том числе, и спортсменов). Условно такие публикации можно разделить на две группы:

— доказательства воздействия ЭПО на гематологические параметры: повышение уровня гемоглобина и гематокрита, повышение вязкости крови, увеличение содержания в периферической крови незрелых форм эритроцитов. Наиболее подробная сводка таких данных приводится в работах B. Ekblom (1996), N. Clyne, B. Berglund и N. Egberg (1995), A.Major et al. (1994) и особенно S. Rendic (1998) и S.M. Yang et al. (1998).

— доказательства воздействия ЭПО на физиологические показатели аэробной выносливости организма спортсменов: увеличение максимальной кислородной емкости крови, повышение степени насыщения крови кислородом и др. Здесь, прежде всего следует отметить работы M. Audran et al. (1999), B.Ekblom и B. Berglund (1996), D.J. Verbrugge и L.I. Goodnough (1994).

Несколько особняком в этом разделе стоят две работы, в которых описаны другие эффекты после введения рекомбинантных препаратов ЭПО — не связанные с проявлениями аэробной выносливости, но представляющие определенный риск побочных эффектов эритропоэтина. В первую очередь, речь идет о возникновении артериальной гипертензии после применения ЭПО, описанном B. Berglund и B. Ekblom (1991). Обзор сведений о воздействии препаратов ЭПО на мозг и некоторые психофизиологические показатели, сексуальную функцию и общую продолжительность жизни представлены в работе A.R. Nissenson (1989).

Публикации по методам обнаружения эритропоэтина

Данный раздел отражает эволюцию подхода к допинг-контролю случаев злоупотребления ЭПО в спортивной практике. Используемый до сегодняшнего дня метод тестирования спортсменов, основанный на измерении уровня гемоглобина, гематокрита и ретикулоцитов по пробам крови, взятым непосредственно перед проведением соревнований, не позволяет сделать достоверное (юридически обоснованное) заключение об употреблении эритропоэтина в качестве допинга (работы В. Berglund et al. 1987; B. Berglund, 1988; K.I.Birkeland et. al.,1997). Тем не менее, применение данного метода позволяет отстранять от соревнований спортсменов, гематологические показатели которых превышают предельно допустимый уровень (см. P.C. Vergouwen et. al. 1999 и публикации первого раздела библиографии).

Исследовательские проекты в области разработки методов обнаружения доказательств употребления спортсменами ЭПО как допинга ведутся в двух направлениях:

— поиск непрямых индикаторов введения препаратов рекомбинантного эритропоэтина. Например, измерение уровня растворимых трансферриновых рецепторов который возрастает после экзогенного введения ЭПО (K.I. Birkeland et. al. 1999);

— анализ спектра изомерных форм ЭПО и идентификация изменений этого спектра после применения препаратов рекомбинантного ЭПО (K.I. Birkeland, P. Hemmersbach, 1999; A. Breidbach, W. Schanzer, 1999)

Кроме того, предпринимаются попытки использовать высокоаффинную иммунохроматографию для выделения рекомбинантных молекул ЭПО, имеющих слабые отличия от естественных аналогов, которые синтезируются в организме (V. Skibeli et al. 1998).

Можно заключить, что пока не достигнут решающий прогресс в разработке надежного и достоверного метода обнаружения следов применения рекомбинантного эритропоэтина спортсменами.

(Перевод проф. Сергея Португалова)

Источник: http://www.iaaf-rdc.ru/ru/docs/publication/50.htm



Средство от псориаза

Varitox - средство от варикоза

Neosense - средство от климакса


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *