Genetisches Doping — Erythropoietin, PPARD, Angiogenese

Genetisches Doping und Kandidatengene

Jeder physiologische Prozess, der mit der Produktion von Energie und Bewegung in Zusammenhang steht, könnte als potenzielles Ziel für genetisches Doping angesehen werden, um eine höhere sportliche Leistung zu erreichen.Genetisches DopingIn der Tat könnte genetisches Doping verwendet werden, um die Muskelkraft und -größe zu erhöhen, Ermüdungsresistenz zu verlängern, eine schnellere Heilung von Muskel-Skelett-Trauma zu erleichtern oder Schmerzen, die mit Anstrengung verbunden sind, zu reduzieren.
Darüber hinaus Dotierung die Aussicht auf Gen im Vergleich zu anderen Formen der pharmakologischen Dotierung ist noch attraktiver für die Tatsache, dass mit den aktuellen Anti-Doping-Kontrollen im Einsatz praktisch unmöglich ist, zu beweisen, dass Gendoping dort war.
Die möglichen Kandidatengene für das genetische Doping wurden basierend auf ihrer Wirkung in Bezug auf Prozesse in Bezug auf die körperliche Leistungsfähigkeit in Gruppen eingeteilt; Einige sind jedoch auf mehr als eine Gruppe bezogen, wenn man die komplexen biologischen Funktionen berücksichtigt, an denen sie beteiligt sind.

Gene im Zusammenhang mit Stresswiderstand (Ausdauer)

Erythropoietin: Die Leistung in Ausdauersportarten kann durch Erhöhung der Transport von Sauerstoff zu den Geweben durchgeführt werden, beispielsweise durch die Anzahl der roten Blutkörperchen zu erhöhen (die Hämoglobin enthält, und ein Protein, das transportiert Sauerstoff bindet) in den Kreislauf. Die Anzahl der roten Blutkörperchen durch den Körper (Erythropoese) fein von Erythropoietin (EPO) reguliert, ein Glycoprotein in der Niere synthetisiert und in kleiner Teil durch die Leber.

Erythropoietin, dessen Produktion durch die Konzentration von Sauerstoff im Blut reguliert wird, interagiert mit einem spezifischen Rezeptor (EPOR), der in den Vorläuferzellen der roten Blutkörperchen im Knochenmark vorhanden ist. Erhöhte Spiegel von zirkulierendem EPO stimuliert die Produktion von roten Blutzellen und in einer Erhöhung des Hämatokrit (der Prozentsatz der korpuskulären Elemente im Blut vorhanden: roter Blutkörperchen, weiße Blutkörperchen und Blutplättchen) Ergebnis und Gesamthämoglobin. Der letzte Effekt ist die Zunahme des Sauerstofftransports zu Geweben.
Im Jahr 1964 machte der nordfinnische Skifahrer Eero Mäntyranta die Bemühungen seiner Gegner zunichte, indem er zwei olympische Goldmedaillen bei den Innsbrucker Spielen in Österreich gewann. Nach einigen Jahren hat es mich gezeigt, dass Mäntyranta ein Träger einer seltenen Mutation in dem Gen für EPOR war, die ihn aktiv, auch in Gegenwart von geringen Mengen an EPO gemacht, wodurch die Produktion von roten Blutkörperchen mit einem daraus folgenden Anstieg des Sauerstoffs Erhöhung der Kapazität von dem Buch 25-50%.
Das therapeutische Potential von EPO und allen Faktoren, die die EPO-Produktion stimulieren, hängt mit der Behandlung von schwerer Anämie zusammen; die Möglichkeit, Gentherapietechniken anstelle der Verabreichung des rekombinanten Peptids zu verwenden, wodurch die spontane Synthese von EPO im Organismus induziert wird, hätte sowohl aus klinischer als auch aus ökonomischer Sicht positive Auswirkungen. Die erste klinische Studie verwendete Gentherapie für EPO bei Patienten mit chronischer Niereninsuffizienz Anämie, mit einem ex-vivo-Ansatz, der dennoch begrenzte Ergebnisse ergab.
Ein weiteres Hindernis, das es zu überwinden gilt, sind die vielen Nebenwirkungen, die mit der Verwendung von EPO verbunden sind, die die größten Risiken bei der Verabreichung von EPO bei Sportlern darstellen. Der Anstieg der roten Blutkörperchen verringert tatsächlich die Fluidität des Blutes und erhöht dessen festen oder korpuskularen Anteil (Hämatokrit). Dieser Viskositätsanstieg verursacht einen Anstieg des Blutdrucks (Hypertonie) und erleichtert die Bildung von Blutgerinnseln, die, wenn sie einmal gebildet sind, Blutgefäße (Thrombose) verschließen können. Dieses Risiko erhöht sich im Falle einer Dehydration, wie es bei Langstreckenrennen üblicherweise der Fall ist, erheblich. Zu den schwersten Nebenwirkungen dieser Substanz gehören auch Herzrhythmusstörungen, plötzlicher Tod und Hirnschäden (Schlaganfall).


PPARD (Peroxisom-Proliferator-aktivierter Rezeptor delta): Studien in Tiermodellen haben die Existenz einer anderen Familie von Genen gezeigt, kann die sportliche Leistung erheblich verbessern, die PPARD (Peroxisom-Proliferator-aktivierter Rezeptor delta) und Co-Aktivatoren alpha und beta (PPARGC1A und PPARGC1B). Die Expression von PPARD ist insbesondere in der Lage, die Passage von schnell kontrahierenden Muskelfasern des Typs IIb (auch als "schnell zuckend" bezeichnet) zu denen des Typs IIa (intermediär) und von Typ-I-Linsen (auch als rot bezeichnet) zu fördern "langsames Zucken", was physiologisch als Ergebnis einer ständigen körperlichen Betätigung geschieht. Die IIb-Fasern werden normalerweise während Kurzzeitübungen rekrutiert, die eine große neuromuskuläre Beteiligung erfordern. Sie werden nur aktiviert, wenn die Rekrutierung von langsam zuckenden Fasern maximal ist. Die langsam zuckenden Muskelfasern (rot, Typ I oder ST, aus dem englischen "Slow Twitch") werden stattdessen zu kleinen, aber lang anhaltenden Muskelaktionen rekrutiert. Dünner als weiß, behalten die roten Fasern mehr Glykogen und konzentrieren die Enzyme, die mit aerobem Metabolismus verbunden sind. Die Mitochondrien sind zahlreicher und größer, ebenso wie die Anzahl der Kapillaren, die die einzelne Faser bestrahlt. Die verringerte Größe der letzteren erleichtert die Diffusion von Sauerstoff aus dem Blut zu den Mitochondrien aufgrund der geringeren Entfernung, die sie voneinander trennt. Es ist der reichlich vorhandene Gehalt an Myoglobin und Mitochondrien, der diesen Fasern die rote Farbe verleiht, von der sie ihren Namen ableitet.
Studien an einem transgenen Mausmodell ("Marathon" -Maus), das PPARD überexprimiert, haben einen enormen Anstieg der Widerstandsfähigkeit gegenüber körperlicher Anstrengung gezeigt, ohne die Muskelmasse und die Fähigkeit, aerobes Training zu bewältigen, zu erhöhen.
Eine synthetische Verbindung (GW501516) wurde ebenfalls identifiziert, die in der Lage ist, an den PPARD-Rezeptor zu binden und diesen zu aktivieren; als solches könnte es daher auch beim Menschen ein mögliches Dopingmittel darstellen.


Angiogenese-verwandte Gene: Potentielle Ziele des genetischen Dopings umfassen Gene, die zu vaskulärem endothelialem Wachstumsfaktor (VEGF), Gewebewachstumsfaktor (TGF) und Hepatozyten-Wachstumsfaktor (HGF) gehören; Die Expression dieser Gene ist in der Tat mit dem Anstieg der Angiogenese (Bildung neuer Blutgefäße) verbunden.

Die Bildung neuer Gefäße bedeutet, dass das Herz, die Muskeln, die Leber und das Gehirn stärker mit Blut und damit Sauerstoff versorgt werden, wodurch sich die Widerstandskraft gegenüber körperlicher Anstrengung erhöht.
Die Stimulation der Angiogenese ist auch in Situationen einer verlängerten Ischämie, wie bei Patienten mit Myokardischämie, nützlich; Klinische Studien, die an diesen Patienten unter Verwendung von In-vivo-Intra-Muskel- oder intrakoronaren Injektionen von VEGF und FGF durchgeführt wurden, hatten sehr positive Ergebnisse. Es gibt jedoch mehrere Nebenwirkungen und Risiken, die mit der Gentherapie verbunden sind, die die Angiogenese stimuliert, wie das erhöhte Risiko, die Entwicklung von neoplastischen Erkrankungen zu induzieren und sich verschlechternde Retinopathie und Atherosklerose.