ERYTROPOETIN – účinky, nebezpečí zneužívání a možná detekce podání EPO u sportovců.

Karel Barták, Pravoslav Stránský1, Jaroslav Malý2,
Vladimír Vondruška, Jan Balatka.

Ústav tělovýchovného lékařství, 1Ústav lékařské biofyziky, 2Katedra interních oborů, Univerzita Karlova v Praze, Lékařská fakulta a Fakultní nemocnice v Hradci Králové.

 

Vytrvalostní výkon sportovce závisí hlavně na:

Schopnosti jeho mitochondrií vytvořit co nejvíce zdrojů energie (ATP) za aerobních podmínek metabolizmu. Laboratorním ukazatelem této schopnosti je hodnota maximální spotřeby kyslíku za minutu.

Spotřeba kyslíku je závislá mimo jiné také na transportní kapacitě krve pro kyslík.

1 g hemoglobinu (Hb) přenáší z plic do tkání (při 100 % saturaci) až 1,34 ml kyslíku.

Více Hb = větší transportní kapacita krve pro kyslík.

Povolené metody pro zvyšování hladiny Hb u sportovců

Dlouhodobý pobyt a trénink v nadmořských výškách 2-3,5 km a návrat bezprostředně před soutěžním vrcholem.

Intermitentním pobytem (spánkem, nebo tréninkem) po dobu 8 –18 h denně v hypoxických (hypobarických) podmínkách.

Zakázané metody zvyšování hladiny Hb u sportovců

Autotransfúze – podání konzervy vlastní krve, která byla odebrána asi 3 neděle předem (tzv. krevní doping).

Podání umělých přenašečů kyslíku.

Podání EPO – dnes asi nejčastější a nejnebezpečnější způsob.

Erytropoetin - terminologie

Epoetinum – latinsky,

Epoetin – anglicky, německy,

Epoetine – francouzsky,

EPO – mezinárodně vžitý název hlavně ve sportu, budu dále pro krátkost užívat.

Rekombinantní humánní EPO: vyrobený vpravením genu pro lidský EPO do savčích buněk.

EPO – základní charakteristika

Je glykoprotein, složený ze 165 aminokyselin a 4 oligosacharidových řetězců, jejichž obměnou vznikne alfa, beta a gama EPO, účinky jsou prakticky shodné.

Hladina v krvi: 5-30 IU/ml, poločas jen asi 5 h.

Tvorba: 85% v endotelových buňkách kapilár ledvinné kůry a 15% obdobně v játrech.

Podnětem k vyloučení je: hypoxie ledvin a jater.

Účinek: asi za 2-3 dny - zvýšení počtu ERY.

Závislost mezi hladinou EPO a počtem ERY je aritmeticko-logaritmická.

EPO - historie

1953 – užití v léčbě anemií, hlavně u pacientů dialyzovaných a po cytostatické léčbě,

1983 – vyroben lidský rekombinantní EPO (r-HuEPO),

1988 je r-HuEPO komerčně běžně dostupný,

1989 jej lékařská komise Mezinárodního olympijského výboru zařadila mezi látky zakázané – pod písmeno E -, což jsou „peptidové hormony, jejich mimetika a analoga“.

Nebezpečí podání EPO sportovcům

za podmínek tělesného klidu dojde po podání EPO ke zvýšení počtu ERY (Htc, Hb),

zvětší se viskozita krve,

pozorujeme větší tendenci k trombózám.

Stav se prohlubuje při maximálním sportovním výkonu v důsledku dalšího zahuštění krve pocením a přesunem části intravazální tekutiny hlavně pracujících svalů.

Nebezpečí, vyplývající z větší viskozity krve

Při vzrůstu Htc o 10 % vzroste dynamická viskozita krve o 33 % !!!

Stoupne-li dynamická viskozita krve o 33 %, potom pro zachování konstantního průtoku krve cévami s průměrem nad 0,5 mm, musí lineárně (také o 33 %) stoupnout ejekční tlak v arteriích.

V tomto případě se zvýší mechanická srdeční práce asi o 30 %.

Poznámka: Při diferenciální diagnóze hypertenze musíme myslet také na Robertsonův syndrom (tumor juxtaglomerulární tkáně ledvin s nadprodukcí EPO).

Nebezpečí, vyplývající z větší viskozity krve - pokračování

Dalším důsledkem zvýšení viskozity je také zvýšená tendence ERY k agregaci. V okamžiku, kdy průměr agregovaných krvinek je stejný, nebo větší než průměr kapiláry, dochází k vážným poruchám mikrocirkulace, což je zvlášť nebezpečné u životně důležitých orgánů – hlavně srdce. Předpokládá se, že tento fakt mohl být v nedávné minulosti příčinou nevysvětlených náhlých úmrtí mladých, jinak zcela zdravých orientačních běžců.

Dalším vážným nebezpečím je obecná tendence ke tvorbě trombóz.

Dopingová kontrola EPO

Uvedená zdravotní rizika vedla k zákazu podávání EPO sportovcům.

Kontrola podání EPO jako dopingu se ubírá dvěma směry:

nepřímé určení „následků“ podání v krvi,

přímá detekce r-HuEPO v moči.

Nepřímé určení „následků“ podání EPO v krvi

Sledování neinvazivních márkrů „alterované erytropoézy“:

Htc, Hb, reticulocyty, hladina ferritinu a receptory transferrinu.

Praxe nepřímého určení „následků“ podání EPO v krvi

UCI (cyklisté): stanovuje Htc (limit do 50 %)

Když má sportovec hodnoty vyšší, je mu sport zakázán „ze zdravotních důvodů“, ale nemůže být potrestán pro doping. Když je výsledek kontrolního vyšetření nejdříve za 14 dnů v laboratoři v Lausanne v normě, může opět bez omezení sportovat.

FIS (lyžaři běžci): stanovuje Hb:

limit muži do 185 g/l,

ženy do 165 g/l.

Zákaz sportu je podobný, jako u cyklistů.

Praxe „zakrývání“nepřímého určení podání EPO v krvi

Nepřímé určení podání EPO vychází z projevů zahuštění krve. Pokusy o „zakrývání“ podání se proto snaží krev „rozředit“. Možnosti:

A) hodně pít – jen omezený význam,

B) i.v. podání – plasmaexpandérů - roztoků

s vyšším osmotickým nebo onkotickým tlakem.

Jde jednoznačně o „dopingovou metodu“, zakázanou pod bodem II. odst. 3 (farmakologické, chemické a fyzikální manipulace). Tak byli potrestáni někteří lyžaři běžci na posledním MS.

Přímá detekce r-HuEPO v moči

Základem průkazu EPO v dopingové kontrole je diferenciace mezi přírodním a rekombinantním EPO na základě různé glykosylace peptidového řetězce, resp. různého náboje na těchto glykosylech.

Problém: krátký poločas EPO (hodiny).

Francouzská přímá metoda určující r-HuEPO z moči

Metoda je založena na isoelektrické foku -saci, double blotting a chemiluminiscenční detekci.

Jde o velmi pracnou a drahou metodu.

V současnosti se pracuje na její validaci, na přípravě referenčních hodnot a hledá se nějaká vhodná screeningová metoda.

Přímá i nepřímé metodiky byly testovány na OH v Sydney

Bylo provedeno 307 testů v atletice, veslování, cyklistice, plavání, kanoistice, tritlonu a moderním pětiboji.

Krevní vzorky (nepřímé testy) zpracovávala australská laboratoř a močové vzorky (přímé určení r-HuEPO) zpracovávala Národní dopingová laboratoř v Paříži.

Výsledky zatím nebyly publikovány.

Současný právní stav využití přímého určení r-HuEPO v dopingové kontrole.

Výsledky nebyly publikovány, a proto zatím nemohou být využity v dopingové kontrole k průkazu exogenního podání r-HuEPO a při pozitivním nálezu nemohou vést k potrestání sportovce.

 

 

 

Otázka tedy zní „jak dále“?


Zpět na problematiku