Bilindiği gibi, kırmızı kan hücreleri (GR) dokuları oksijene taşır ve bisiklete binme, kros kayağı vb. Dayanıklılık sporları gibi oksijen talepleri çok yüksektir.
En yeni strateji, eritropoietinin (EPO) kemik iliğini kırmızı kan hücreleri (GR) üretmesi için uyarmadaki rolüne dayanmaktadır.
Rekombinant insan EPO (rHuEPO) ve ilgili maddeler (örneğin darbepoietin ) doping olarak kullanılır
EPO vücutta nispeten kısa bir ömre sahipken, uyarıcı etkisi iki hafta kadar sürebilir
Eritropoietinin Tarihçesi
- 1905 Carnot ve Deflandre, hemopoietin olarak adlandırdıkları hümoral bir faktörün, kırmızı kan hücrelerinin üretimini düzenlediğini varsaydı.
- 1936 Hjort, bu faktörün varlığını kanıtladı ve onayladı.
- 1950 Reissmann, faktörün gen ifadesinin oksijen basıncıyla düzenlendiğini gösterdi.
- 1977 Miyake insan eritropoietinini temizlemeyi başardı
1985 Lin ve Jacobs, eritropoietin genini klonladı ve insan rekombinant eritropoietini üretebilen transfekte bir hücre çizgisi (CHO hücreleri) geliştirdi
- 1989 EPO reseptörünün klonlanması
- Darbepoetin 2000 sentezi
Eritropoez ve hipoksi
Eritropoez (yeni kırmızı kan hücrelerinin üretimi), böbrek seviyesindeki bir sensörün oksijen kaynağındaki değişiklikleri algıladığı çok hassas bir geri bildirim sistemi tarafından kontrol edilir.
Mekanizma, eritropoietin geninin ekspresyonunu artıran bir transkripsiyon faktörü (Hipoksi-indüklenebilir faktör, HIF-1) heterodimerik (HIF-la ve HIF-1) varlığına dayanır.
HIF-1α, oksijen varlığında kararsızdır ve von Hippel-Lindau proteininin katkısı ile prolil-hidroksilaz tarafından hızla bozulur.
Hipoksi sırasında propil-hidroksilaz etkin değildir, bunun sonucunda HIF-1 a, eritroid progenitörlerinin hızlı bir şekilde genişlemesini uyaran eritropoietin ekspresyonunu aktive ederek biriktirir.
İnsan eritropoietini
Eritropoietin, 193 amino asitten oluşan bir proteindir (ancak ilk 27 sekresyon sırasında parçalanır)
Esas olarak, kromozom 7 üzerinde bulunan bir genin kontrolü altında, böbreğin peritubüler interstisyel hücreleri tarafından üretilir.
Sekresyondan sonra, hematopoetik doku seviyesinde (kemik iliği) eritropoietin, eritroid progenitörlerinin yüzeyinde bulunan bir reseptöre (EPO-R) bağlanır ve içselleştirilir.
Anemi veya hipoksemi varlığında, EPO sentezi 100 kereden daha hızlı bir şekilde artar ve sonuç olarak medüller progenitör hücrelerin hayatta kalma, proliferasyon ve olgunlaşma oranlarını da arttırır (ayrıca apoptozis inhibisyonu yoluyla (programlanmış hücre ölümü))
Kandaki normal EPO seviyeleri 2-25 mU / mL civarındadır, ancak hipoksiye cevap olarak 100-1000 kat artabilir
Oksijen sensörü mekanizması, kırmızı kan hücrelerinin sayısı ve / veya dokulara oksijen verilmesi dengeye döndüğünde EPO üretiminin kesilmesine yol açar
Geri bildirim mekanizması, anemi ve doku hipoksisini önlemek için yeterli miktarda GR üretilmesini sağlar, ancak kanın aşırı viskozitesi ve buna bağlı olarak kardiyovasküler risklerle birlikte polisitemiye yol açmayacak kadar yüksek değildir.
Polisitemiye yol açan EPO aşırı üretimi (gerçek veya birincil polisitemiden ayrılmaya ikincil: ikincil hücrelerin EPO'dan bağımsız olarak, hem GR hem de granülositlerin ve trombositlerin artmasıyla birlikte olan klonlar kardiyak veya rehabilitasyon patolojilerinden kaynaklanabilir) rakımdan kan akımı tıkanıklıklarından EPO üretim bölgesine, EPO üreten tümörlerden.
Polisitemide, EPO seviyeleri genellikle yüksektir, ancak ciro artışı için normal de olabilir
Sporcular arasında var olan genetik farklılıkların, farklı performans yeteneklerinin temelinde bir unsur olabileceği bilinmektedir.
Bunun bir örneği, 1964 Olimpiyatları'nda Innsbruck'taki çift altın madalyası olan Finli koşucu Eero Mäntyranta'nın öyküsüdür.
Kırmızı kan hücreleri ile O2'nin taşıma kapasitesini% 25-50 arttıran bir EPO gen mutasyonuyla (reseptör düzeyinde ifade edildi) doğdu.
Bu parafizyolojik durum, gen manipülasyonu yoluyla çoğaltılabilir
EPO reseptörlerinin sayısı eritrosit soyunun farklı hücrelerinde değişir. Maksimum değer CFU-E'de, farklılaşma ve eritrosit hücrelerinin olgunlaşmasıyla birlikte sayı azalır. Olgun eritrositler EPO için reseptör içermez
EPO reseptörleri ayrıca miyositlerde, endotel hücrelerinde, CNS'de, yumurtalıklarda ve testislerde tanımlanmıştır.
Bu nedenle EPO'nun kalp ve beynin gelişiminde fizyolojik bir rolü olduğu düşünülmektedir.
EPO, kalp ve sinir dokularını iltihaplanma ve iskemik hasardan korur: hem sinir hem de kalp hücrelerinin doğrudan uyarılması ve dolaylı olarak endotel progenitör hücrelerinin mobilize edilmesi ve dolayısı ile neo-vaskülarizasyonun desteklenmesi
Eksojen eritropoietinler
İnsan rekombinant eritropoietini (epoietin, rHuEPO)
Fizyolojik EPO'ya kıyasla sadece karbonhidrat zincirlerinde), ancak molekülün kimyasal ve fiziksel davranışlarına yansıyan hafif farklılıklar sunar, örneğin elektrik yükünde farklılıklar vardır.
Ergojenik amaçlar için rHuEPO, her 2-3 günde bir, 3-4 hafta boyunca demir preparatlarıyla ilişkili enjeksiyonlarla kullanılır. Aslında, eritropoietin tarafından uyarılma koşulları altında, sporcularda hemoglobinin, normalden çok daha yüksek bir oranda sentezlenmesi gerekli hale gelir ve bu, eritropoietik etkinliği korumak için yeterli miktarda demir tedarikini gerektirir. Yarı ömür ve 8, 5 saat
Bakım aşamasına gelindiğinde, doping kontrollerinde tanımlanması daha zor, daha düşük dozlarda gerçekleşebilir
darbepoetin
Daha uzun yarı ömür (ev 25.3 saat) ve daha fazla etkinlik ile EPO'dan daha kararlı; endojen insan ürününden farklı yapısal özellikler ve daha düşük boşluk için daha kolay tanımlanabilir
Eritropoietinin terapötik kullanımları (epoetin, Eprex®, Globuren®, Neorecormon®, darbepoetin: Aranesp®, Nespo®)
- Kronik böbrek yetmezliğinde anemi
- Zidovudin anemisi (anti-HIV)
- "Refrakter" anemi
- Anti-tümör sonrası kemoterapi anemisi
- EPO'nun patolojik eksiklikleri
- miyelom
- Miyelodisplastik sendromlar
Hızlı ve sürekli gelişimde eritropoietin araştırması :
EPO aktivitesini taklit eden ürünler
EPO reseptörlerini aktive ederek bağlayabilen küçük peptitler veya peptit olmayan bileşikler (Science 1996; 273: 458. Proc Natl Acad Sci USA 1999; 96: 12156)
Son zamanlarda, örneğin, in vitro deneylerde, ipekböceği hemolenfinin EPO üreten hücrelerin apoptozunu EPO üretimini 5 kat artırarak önlediği gösterilmiştir (Biotechnol Bioeng 2005; 91: 793)
EPO için test problemleri
EPO için dolaylı önlemler
Kırmızı kan hücre yoğunluğunun ölçümü (yüzde olarak ifade edilen hematokrit), hemoglobin düzeyleri, retikülosit sayısı
Bisiklet sürerken, % 50'nin üzerindeki hematokrit ölçümleri süspansiyona neden olur. IOC tarafından% 50'nin üzerindeki değerlerden şüpheleniliyor
Uluslararası Kayak Federasyonu, sporcu sağlığını korumak için yarışmaya katılamazsa, insanlarda 18.5 g / dL ve kadınlarda 16.5 g / dL hemoglobin sınırı koymuştur.
Hematokrit ve hemoglobin değerlerinin sporcudan sporcuya ve aynı egzersize cevap olarak değişebileceği belirtilmelidir. İdeal olan, her sporcunun zamanında hematolojik profile sahip olmaktır:
EPO kullanımını belirlemeye yönelik araştırmalar, farklı sporlara ve tabii ki Olimpiyatlara yayıldı
Marco Pantani, % 52 hematokrit değeri nedeniyle Giro d'Italia'dan diskalifiye edildi.
2003'te, Kenyalı orta mesafe koşucusu Bernard Lagat (en iyi ikinci kez 1500 m'de), Paris Dünya Atletizm Şampiyonası'ndan önce katılamayan EPO işe alımları için (idrarda rHuEPO araştırması) pozitif çıktı. Ancak daha sonra yapılan karşı analiz onu temizledi. Bu durum daha güvenilir testler aramanın gerekli olduğunu göstermiştir.
Son zamanlarda, eksojen EPO'yu, Chatenay-Malabry'nin Fransız laboratuvarında geliştirilen (Nature 2000; 405: 635; Anal Biochem. Laboratuarında) endojen idrar örneklerinden ayırmak için yeni bir izoelektrik yöntem geliştirilmiştir (iyi sonuçlarla birlikte). 2002; 311: 119; Clin Chem 2003; 49: 901). Eksojen EPO'yu aldıktan 3 gün sonra bile tanımlamak mümkündü
Eksojen eritropoietinden olumsuz reaksiyonlar
Arteriyel hipertansiyon (İnsidans% 1-30). Mekanizma tam olarak anlaşılmamıştır, EPO vazokonstriktif bir etkiye sahiptir ve kronik maruz kalma nitrik oksidin vazodilatuar etkisine direnç sağlar. Son olarak, EPO, hipertansiyonun korunmasına katkıda bulunabilecek vasküler tadilat ve hipertrofisi olan damarların düz kas hücre büyümesini teşvik eder [Am J Kidney Dis 1999; 33: 821-8])
Kemik ağrısı (şiddetli olmayan, geçici, yüksek insidans =% 40)
Konvülsiyonlar (kan viskositesinde hızlı artış ve bunun sonucunda damar direncinde artış ile hipoksik vazodilatasyon kaybı)
baş ağrısı
Kan hiperviskozitesi ile ilişkili tüm tromboembolik fenomenler (EP, IMA, felç)
Endojen endojen EPO üretimi için tedavi sonrası anemi
Kırmızı serinin saf aplazisi (anti-EPO antikor oluşumu?)
Miyeloproliferatif bozukluklar (hayvan çalışmaları, uzun süreli tedaviler?)
Doping olarak eritropoietinden zarar
Yukarıda listelenen eritropoietinin ters reaksiyonlarına ilişkin veriler, altta yatan hastalıkları olan hastalarda neredeyse sadece terapötik tedavilerden kaynaklanmaktadır.
Sağlıklı sporcularda doping olarak kullanılan eritropoietinin zararı ile ilgili bir çalışma bulunmamaktadır.
6 hafta boyunca EPO verilen sporcularda yapılan bir çalışma, submaksimal egzersizlere cevap olarak sistolik kan basıncında anlamlı bir artış olduğunu gösterdi
1987 ve 1990 yılları arasında Belçika ve Hollandalı bisikletçiler arasındaki ölümlerin sayısı EPO ( Gambrell ve Lombardo) Uyuşturucu ve doping kullanımı ile ilişkiliydi : kan katkısı ve rekombinant insan eritropoietini In: Mellion, MB (ed.) : Spor hekimliği sırları Philadelphia: Hanley ve Belfus, 1994, s. 130-3)
Hastalarda vurgulanan advers reaksiyonların daha düşük bir insidansa rağmen sağlıklı sporcularda da olabileceğini düşünmek yanlış değildir.
