doping

Genetik Doping - Eritropoietin, PPARD, Anjiyogenez

Genetik doping ve aday genler

Enerji üretimi ve hareketi ile ilgili her fizyolojik işlem, daha yüksek spor performansı elde etmeyi amaçlayan potansiyel bir genetik doping hedefi olarak düşünülebilir.

Aslında, genetik doping kas kuvveti ve boyutunu arttırmak, yorulma direncini uzatmak, kas-iskelet sistemi yaralanmalarının daha hızlı iyileşmesini kolaylaştırmak veya eforla ilişkili ağrıyı azaltmak için kullanılabilir.

Ayrıca, diğer ilaç dopinglerine kıyasla, genetik doping olasılığı, mevcut anti-doping kontrolleri ile kullanımda genetik doping olduğunu göstermenin neredeyse imkansız olması nedeniyle daha da caziptir.

Genetik doping için olası aday genler, fiziksel performans ile ilgili işlemlerle ilgili etkilerine göre gruplara ayrılmıştır; ancak bazıları, içinde bulundukları karmaşık biyolojik fonksiyonları göz önünde bulundurarak birden fazla grupla ilgilidir.

Strese dirençle ilgili genler (dayanıklılık)

Eritropoietin : Dayanıklılık sporlarındaki performans, oksijenin dokulara taşınmasının arttırılmasıyla (örneğin, oksijene bağlanan ve oksijen taşıyan bir protein olan hemoglobini içeren) dolaşıma dolaşımın arttırılmasıyla gerçekleştirilebilir. Vücut tarafından üretilen kırmızı kan hücrelerinin sayısı (eritropoez), böbrek tarafından sentezlenen bir glikoprotein olan eritropoietin (EPO) ve minimum olarak karaciğer tarafından düzenlenir.

Üretimi kandaki oksijen konsantrasyonu ile düzenlenen Eritropoietin, kemik iliğindeki kırmızı kan hücrelerinin öncü hücrelerinde bulunan spesifik bir reseptörle (EPOR) etkileşime girer. Yüksek dolaşımdaki EPO seviyeleri, kırmızı kan hücrelerinin üretimini uyarır ve hematokritte (kanda bulunan korpüsküler elementlerin yüzdesi: kırmızı kan hücreleri, beyaz kan hücreleri ve trombositler) ve toplam hemoglobinin artmasına neden olur. Son etki, dokulara oksijen taşınmasının artmasıdır.

1964'te Kuzey Finlandiya kayakçısı Eero Mäntyranta, Avusturya'daki Innsbruck Oyunlarında iki Olimpiyat altın madalyası kazanarak rakiplerinin çabalarını boşa harcadı. Birkaç yıl sonra, Mäntyranta'nın EPOR geninde nadir bulunan bir mutasyonun taşıyıcısı olduğu, bunun düşük EPO seviyelerinde bile aktif hale geldiği ve böylece kırmızı kan hücrelerinin üretimini artıran ve % 25-50.

EPO'nun terapötik potansiyeli ve EPO üretimini uyaran tüm faktörler şiddetli anemi tedavisi ile ilgilidir; Rekombinant peptidin uygulanması yerine gen terapisi tekniklerinin kullanılması, dolayısıyla organizmada EPO'nun kendiliğinden sentezinin uyarılması olasılığı, hem klinik hem de ekonomik açıdan olumlu etkilere sahip olacaktır. İlk klinik çalışma EPO için gen böbrek yetmezliği anemisi olan hastalarda gen terapisi kullandı, ancak yine de sınırlı sonuçlar veren ex vivo bir yaklaşım vardı.

Üstesinden gelinmesi gereken diğer bir engel, EPO'nun sporcularda EPO yönetiminin en büyük riskini oluşturduğu aynı EPO kullanımıyla ilgili birçok yan etkidir. Kırmızı kan hücrelerinin artması aslında kanın akışkanlığını azaltır, katı veya korpüsküler kısmını (hematokrit) arttırır. Viskozitedeki bu artış, kan basıncında bir artışa (hipertansiyon) neden olur ve bir kez kan damarlarını tıkayabilen kan pıhtılarının oluşumunu kolaylaştırır (tromboz). Bu risk, susuz kalma durumunda, genellikle dayanıklılık yarışlarında olduğu gibi, önemli ölçüde artar. Bu maddenin en ciddi yan etkileri arasında ayrıca kardiyak aritmi, ani ölüm ve beyin hasarı (inme) sayılabilir.

PPARD (peroksizom proliferatör aktifleştirici reseptör deltası ): hayvan modelleri üzerinde yapılan çalışmalar, atletik performansı, PPARD (peroksizom proliferatör aktifleştirici reseptör deltası) ve alfa ko-aktivatörlerini önemli ölçüde artırabilen başka bir gen ailesinin varlığını göstermiştir. ve beta (PPARGC1A ve PPARGC1B). Özellikle PPARD ekspresyonu, hızlı büzülme tipi IIb kas liflerinin (beyaz, "hızlı seğirme" olarak da adlandırılır), tip IIa (ara madde) ve tip I lenslerin (ayrıca kırmızı olarak adlandırılan) geçirilmesini teşvik edebilir., "yavaş seğirme"), bu da sürekli fiziksel egzersiz sonucu fizyolojik olarak olan şeydir. Lifler IIb genellikle büyük bir nöromüsküler bağlanma gerektiren kısa süreli egzersizler sırasında toplanır. Sadece yavaş seğirmeli liflerin alımı maksimum olduğunda aktive edilirler. Yavaş seğirmeli kas lifleri (ingilizce "yavaş seğirmek" ten kırmızı, tip I veya ST) bunun yerine düşük kaliteli ancak uzun süreli kas hareketlerine alınır. Beyazdan daha ince olan kırmızı lifler, daha fazla glikojen korur ve aerobik metabolizma ile bağlantılı enzimleri konsantre eder. Mitokondri, tıpkı tekli elyafı ışınlayan kılcal damarların sayısı gibi, daha fazla ve daha büyüktür. İkincisinin küçültülmüş boyutu, oksijenin kandan mitokondriye difüzyonunu kolaylaştırır, çünkü onları birbirinden ayıran daha küçük mesafedir. Bu liflere ismini aldığı kırmızı rengi veren, bol miktarda myoglobin ve mitokondri içeriğidir.

PPARD'ı aşırı eksprese eden bir transgenik fare modeli ("maraton" fare) üzerinde yapılan çalışmalar, kas kütlesini ve aerobik egzersiz ile başa çıkma kabiliyetini arttırmadan fiziksel çabaya karşı dirençte büyük bir artış olduğunu göstermiştir.

PPARD reseptörüne bağlanabilen ve aktive edebilen sentetik bir bileşik (GW501516) da tanımlandı; bu nedenle, insanlarda da olası bir doping ajanını temsil edebilir.

Anjiyogenez ilişkili genler : Genetik dopingin potansiyel hedefleri arasında vasküler endotel büyüme faktörü (VEGF), doku büyüme faktörü (TGF) ve hepatosit büyüme faktörü (HGF); Bu genlerin ekspresyonu aslında anjiyogenezdeki artışla (yeni kan damarlarının oluşumu) ilgilidir.

Yeni damarların oluşumu, kalbe, kaslara, karaciğeri ve beyine daha fazla kan ve dolayısıyla oksijen beslemesi olduğu ve bunun sonucunda fiziksel zorlamalara karşı direnç kapasitesinin arttığı anlamına gelir.

Anjiyogenezin uyarılması, miyokard iskemisi olan hastalarda olduğu gibi uzun süreli iskemi durumlarında da faydalıdır; İn vivo kas içi veya VEGF ve FGF'nin intra-koroner enjeksiyonlarını kullanan bu hastalar üzerinde yapılan klinik çalışmalar çok olumlu sonuçlar vermiştir. Bununla birlikte, neoplastik hastalıkların gelişimini indükleme riski ve retinopati ve aterosklerozu kötüleştirme gibi anjiyogenezi uyaran gen terapisi ile ilişkili birkaç yan etki ve risk vardır.