Doping im Sport Wilhelm Schänzer - Deutsche Sporthochschule Köln

 
WEITER LESEN
Doping im Sport Wilhelm Schänzer - Deutsche Sporthochschule Köln
Doping im Sport
      Wilhelm Schänzer
         Institut für Biochemie
Zentrum für Präventive Dopingforschung
Deutsche Sporthochschule Köln

                                   Köln 28. September 2011
Doping im Sport Wilhelm Schänzer - Deutsche Sporthochschule Köln
Aus Asterix bei den Olympischen Spielen

Asterixband von René Goscinny und Albert Uderzo aus dem Jahr 1972.
Doping im Sport Wilhelm Schänzer - Deutsche Sporthochschule Köln
Aus Asterix bei den Olympischen Spielen
Doping im Sport Wilhelm Schänzer - Deutsche Sporthochschule Köln
Aus Asterix bei den Olympischen Spielen
Doping im Sport Wilhelm Schänzer - Deutsche Sporthochschule Köln
Aus Asterix bei den Olympischen Spielen

                 Doping
Doping im Sport Wilhelm Schänzer - Deutsche Sporthochschule Köln
Aus Asterix bei den Olympischen Spielen
Doping im Sport Wilhelm Schänzer - Deutsche Sporthochschule Köln
Aus Asterix bei den Olympischen Spielen
Doping im Sport Wilhelm Schänzer - Deutsche Sporthochschule Köln
Aus Asterix bei den Olympischen Spielen
Doping im Sport Wilhelm Schänzer - Deutsche Sporthochschule Köln
Dopingnachweis

Könnten Dopingsubstanzen zum besseren Nachweis markiert werden?

Welche Eigenschaften müsste der Marker besitzen ?

¾ Keine Beeinflussung der pharmakologischen Eigenschaften
¾ Gute analytische Nachweisbarkeit
¾ Lange Verweildauer im Organismus >> lange Nachweisbarkeit
¾ Vorkommen nur in Dopingsubstanzen

Problem
¾ Pharmafirmen müssten das jeweilige Zulassungsverfahren sowie
    alle präklinischen und klinischen Studien neu vornehmen
¾ Illegal hergestellte Dopingmittel werden nicht erfasst
Doping im Sport Wilhelm Schänzer - Deutsche Sporthochschule Köln
Dopingkontrolle und Analytik

„Leider ist die Dopingkontrolle viel komplizierter“

                 Urin                  Isolierung                   GC/MS-Analyse

                                                                                                     GC / MS-Gerät

                              Labor
                              Analyse

   Versiegelte
   Urinprobe
                                                       Interner
                          x 10 6                                            Coffein
                                                       Standard
                           2.43
                           2.42
                           2.41         Amphetamin
                                                                                 Positiver Dopingbefund
                           2.40
                           2.39
                           2.38

                        Time -> 1.00    2.00   3.00   4.00   5.00    6.00       7.00   8.00   9.00
Dopingdefinition

 Zuständigkeit für den weltweiten Anti-Doping-Kampf
 bis 31.12.2003 IOC  Internationales Olympisches Komitee
 ab 1.1.2004    WADA Welt Anti-Doping Agentur

     Artikel 1 Definition von Doping

     Doping ist definiert als ein Verstoß gegen die Anti-Doping-Regeln
       wie sie in Artikel 2.1 bis 2.8 ausgewiesen sind.

    Artikel 2 Verstöße gegen die Anti-Doping-Regeln
    2.1 Die Anwesenheit einer verbotenen Substanz, deren Metaboliten oder
        eines Markers in einer dem Athleten entnommenen Probe
    2.2 Die Anwendung bzw. der Versuch der Anwendung einer
        verbotenen Substanz oder einer verbotenen Methode
Dopingdefinition

   2.3 Verweigerung der Abgabe einer Probe nach Aufforderung zur
       Dopingkontrolle
   2.4 Abwesenheit bei Kontrollen außerhalb des Wettkampfes
       einschließlich Verstöße gegen der Aufenthaltsmeldepflicht
   2.5 Betrug oder der Versuch eines Betruges bei der Dopingkontrolle
   2.6 Besitz von verbotenen Substanzen oder verbotenen Methoden
   2.7 Weitergabe jeglicher verbotenen Substanz oder verbotenen
       Methode
   2.8 Anstiftung, Mitbeteiligung, Unterstützung oder Ermutigung zur
       Anwendung oder zum Versuch einer Anwendung einer verbotenen
       Substanz oder verbotenen Methode
Dopingliste des IOC 1972

         Verbotene Substanzen und Methoden
            während des Wettkampfes
      Diuretika u.a. maskierende Substanzen
              Stimulanzien
              Narkotika

         Verbotene Substanzen in bestimmten Sportarten
              Alkohol, (Tranquilizer)
Dopingliste der WADA 2011

        Verbotene Substanzen und Methoden
           während des Wettkampfes
           S0 Nicht zugelassene Substanzen
           S1 Anabole Wirkstoffe
               Anabol androgene Steroide
               Andere anabole Wirkstoffe
           S2 Peptidhormone
           S3 ß2-Agonisten
           S4 Hormonantagonisten und Modulatoren
           S5 Diuretika u.a. maskierende Substanzen
           S6 Stimulanzien
           S7 Narkotika
           S8 Cannabinoide
           S9 Glucocorticosteroide
           M1 Verbesserung des Sauerstofftransports
               Blutdoping
               künstliche Sauerstoffträger
           M2 Manipulationen
           M3 Gendoping

        Verbotene Substanzen in bestimmten Sportarten
           Alkohol, Beta-Blocker
Dopingliste der WADA 2008

        Verbotene Substanzen und Methoden
           außerhalb des Wettkampfes

           S0 Nicht zugelassene Substanzen
           S1 Anabole Wirkstoffe
               Anabol androgene Steroide
               Andere anabole Wirkstoffe
           S2 Peptidhormone
           S3 ß2-Agonisten
           S4 Hormonantagonisten und Modulatoren
           S5 Diuretika u.a. maskierende Substanzen
           S6 Stimulanzien
           S7 Narkotika
           S8 Cannabinoide
           S9 Glucocorticosteroide
           M1 Verbesserung des Sauerstofftransports
               Blutdoping
               künstliche Sauerstoffträger
           M2 Manipulationen
           M3 Gendoping
Laboratories for doping control analyses ACCREDITED
                 BY THE WORLD ANTI-DOPING AGENCY

                                                         Stockholm
                                                  Oslo
                                                          Helsinki Warsaw
                                              Ghent Cologne      Moscow
                                          London                     Kreischa
                                             Paris       Prague
              Montreal                     Lausanne      Seibersdorf
                                      Barcelona       Rome Bukarest            Almaty   Beijing
  Salt Lake City                       Lisbon    Madrid         Ankara                      Seoul
Los Angeles                                              Athens                                     Tokyo
                                                   Tunis                     Delhi

              Havana

                                                                                         Bangkok

                   Bogota

                            Rio de
                            Janeiro
                                                           Bloemfontein
                                                                                                            Sydney

      35 Laboratorien - WADA akkreditiert – April 2011
Weltweite
                Weltweite Dopingkontrollen
                          Dopingkontrollen
                                            IOC/WADA
                                             IOC/WADAakkreditierte
                                                      akkreditierteLaboratorien
                                                                    Laboratorien

250000           Training
                Out of Competition
                 Wettkampf
                Competition
200000

150000

100000

 50000

     0
         1986
                1987
                       1988
                              1989
                                     1990
                                            1991
                                                   1992
                                                          1993
                                                                 1994
                                                                        1995
                                                                               1996
                                                                                      1997
                                                                                             1998
                                                                                                    1999
                                                                                                           2000
                                                                                                                  2001
                                                                                                                         2002
                                                                                                                                2003
                                                                                                                                       2004
                                                                                                                                              2005
                                                                                                                                                     2006
                                                                                                                                                            2007
                                                                                                                                                                   2008
                                                                                                                                                                          2009
Weltweite
                                          Weltweite Dopingkontrollen
                                                    Dopingkontrollen
                                                        IOC/WADA
                                                         IOC/WADAakkreditierte
                                                                  akkreditierteLaboratorien
                                                                               Laboratorien

                                         Positive A-Samples IOC/WADA-Statistic 1986-2009
                                180.0                                                                    Stimulants
Positve pro 10.000 Kontrollen

                                160.0                                                                    Narkotics
                                                                                                         Anabolic Agents
                                140.0                                                                    Diuretics + Masking
                                                                                                         Peptide hormones
                                120.0                                                                    Beta Blockers
                                100.0
                                 80.0
                                 60.0
                                 40.0
                                 20.0
                                  0.0
                                        1986   1988   1990   1992   1994   1996   1998   2000   2002   2004   2006   2008
Weltweite Kontrollen 2009 (WADA-Statistik)

¾ Routineanalytik              Humansport
   Kontrollzahlen
     Weltweit 2009                  ca. 278.000 Urinkontrollen + ca. 10.000 Blutproben

      Deutschland 2009              ca.    12.600 Urinkontrollen + ca. 1.700 Blutproben
------------------------------------------------------------------------------------------------------------

¾ Dopingkontrolllabor Köln 2009
    Humansport ca. 14.000 Urinproben
                  ca. 3.000 Blutproben
    Pferdesport ca. 3.000 Kontrollen (Blut/Urin)
Anabolika Missbrauch – Fitnesssport/Bodybuilding

Anabolikamissbrauch in der Gesellschaft - Datenlage Deutschland
Carsten Boos et al.
Medikamentenmissbrauch beim Freizeitsportler im Fitnessbereich.
Dt Ärztebl 1998; 95:A-953-957 [Heft 16]

         Untersuchung von 24 kommerziellen Sportstudios in
         Schleswig-Holstein und Hamburg
         (Befragung von 204 Männer und 51 Frauen)

         Angabe missbräuchlicher Anabolikaapplikation
         Männer                                       24%
         Frauen                                        8%

         Gründe für die Anabolikaeinnahme
         Aufbau von Muskelmasse                               69%
         Kraft- und Leistungssteigerung                       43%
         Teilnahme an Wettkämpfen / Fettabbau                  9%
Anabolika Missbrauch – Fitnesssport/Bodybuilding

Anabolikamissbrauch in der
Gesellschaft – Datenlage Deutschland
Boos,C.et al.: Medikamentenmissbrauch
beim Freizeitsportler im Fitnessbereich.
Dt Ärztebl 1998; 95:A-953-957 [Heft 16]
Anabolika Missbrauch – Fitnesssport/Bodybuilding

Anabolic ergogenic substance users in fitness-sports
Heiko Striegel et al.
Drug and Alcohol Dependence 81 (2006) 11–19

            Untersuchung in 117 Fitness-Studios in Deutschland
            (Befragung von 390 Männer und 231 Frauen)

            Angabe missbräuchlicher Anabolikaapplikation
            Männer                                     19.2 %
            Frauen                                      3.9 %

            Sport                        % of Anabolikaanwender
            Fitnesstraining                               7.9 %
            Gewichtheben                                 10.5 %
            Body-Building                                52.6 %
Anabolika Missbrauch – Fitnesssport/Bodybuilding

Anabolic ergogenic substance
users in fitness-sports
Heiko Striegel et al.
Drug and Alcohol Dependence 81
(2006) 11–19
Informationen für Anabolikaanwender

                      Wichtige Informationsquelle für
                      Steroid-Dopinganwender,
                      insbesondere für Bodybuilder

                      Informationen zu Testosteron
                      S. 697-855

                      Das Buch kann über den Buchhandel,
                      oder direkt über das Internet
                      bezogen werden.
Informationen für Anabolikaanwender

                                           Infokasten
Ausschnitt aus dem Schwarzen Buch
Info zu
Testosteron Enantat
¾   Generelle Information
¾   Einsatz- und Wirkungsbereich
¾   Dosierungsbereich und
      Anwendungsdauer
¾   Beschaffungs- und Preisinformation
¾   Nebenwirkungen

Ausführliche Textinformationen

Weiter 43 Seiten mit Abbildungen zu
Testosteron Enantat Präparaten
2313 Schüler im Alter zwischen 12 und 21 Jahren, im Mittel ca. 15.8 Jahre
13 Jahre
           15 Jahre
           17 Jahre
           18 Jahre

2313 Schüler im Alter zwischen 12 und 21 Jahren, im Mittel ca. 15.8 Jahre
Koksnase

    Stimulanzien
       Cocain
       Amphetamin
       Ephedrin
Dopingliste der WADA

     Verbotene Substanzen und Methoden

     S6 Stimulanzien
     Adrafinil, Adrenalin, Amfepramon, Amiphenazol, Amphetamin,
     Amphetaminil, Benzphetamin, Bromantan, Carphedon, Cathin**,
     Clobenzorex, Cocain, Cropropamid, Crotetamid, Cyclazodon,
     Dimethylamphetamin, Ephedrin***, Etamivan, Etilamphetamin, Etilefrin,
     Famprofazon, Fenbutrazat, Fencamfamin, Fencamin, Fenetyllin, Fenfluramin,
     Fenproporex, Furfenorex, Heptaminol, Isomethepten, Levmethamfetamin,
     Meclofenoxat, Mefenorex, Mephentermin, Mesocarb, Methamphetamin (D-),
     Methylendioxyamphetamin, Methylendioxymethamphetamin, p-
     Methylamphetamin, Methylephedrine***, Methylphenidat, Modafinil,
     Nikethamid, Norfenefrin, Norfenfluramin, Octopamin, Ortetamin, Oxilofrin,
     Parahydroxy-Amphetamin, Pemolin, Pentetrazol, Phendimetrazin,
     Phenmetrazin, Phenpromethamin, Phentermin, Prolintan, Propylhexedrin,
     Selegilin, Sibutramin, Strychnin und andere Substanzen mit ähnlicher
     chemischer Struktur oder ähnlicher biologischer Wirkung

     ** Cathin ist verboten, wenn die Urinkonzentration > 5 µg / ml Urin ist
     *** Ephedrin und Methylephedrin sind verboten, wenn die Urinkonzentration
            > 10 µg / ml Urin ist
Dopingliste der WADA
                                 Wirkungen der
                                 Catecholamine

                       aus Lüllmann, Mohr, Ziegler:
                       Taschenatlas der Pharmakologie,
                       Thieme-Verlag, Suttgart-New York 1994
Nebenwirkungen der Amphetamine

  Nach hohen Dosen, vor allem von Amphetamin,
  können
  • Psychosen, Halluzinationen und auch
    schwere psychische Abhängigkeit auftreten
  • Verengung der Blutgefäße und
    Blutdruckanstieg bis hin zum Wärmestau.
    (Thermoregulation eingeschränkt)
  • Herzinfarkt, Herzrhythmusstörungen

  Unter sportlicher Leistung wird die
  Ermüdungsschwelle angehoben ⇒          völlige
  körperliche Erschöpfung

  Radrennfahrer-Dopes (Amphetamin, Fenetyllin,
  Methylphenidat u.a.) führten zu zahlreichen
  Todesfällen
Substanzen        Anzahl   Substanzen         Anzahl
   Positive Befunde mit                 Amphetamin         349     Mephentermin         4
      Stimulanzien                      Ephedrin           295     Fenethyllin          3
         2003-2005                      Cocaine            208     Methylephedrin       3
                                        MDMA               37      Clobenzorex          2
Dopingbefunde weltweiter Kontrollen
Stimulantien (2003-2005)                Methylphenidat     33      Fenfluramine         2
(Statistik der WADA akkreditierten      Phentermin         32      MDEA                 2
Laboratorien)
                                        Heptaminol         29      Methylephedrin       2
                                        Metamphetamin      28      Phendimetrazin       2
                                        Cathin             25      Strychnin            2
                                        Nikethamid         21      Bromantan            1
                                        Etilefrin          11      Cropropamid          1
                                        MDA                11      Crothetamid          1
                                        Modafinil          10      Dimethamphetamin     1
                                        Pemolin            10      Doxylamin            1
                                        Amfepramon          7      Fenproporex          1
                                        Benzylpiperazin     7      Mesocarb             1
ca. 302.000 Dopingkontrollproben
                                                                   Parahydroxyamphe
(nur Wettkampfproben) mit ca. 868
                                        Carphedon           8      tamin                1
(0.29%) positiven Befunden (A-Proben)
                                        Fenetyllin          6      Pholedrin            1
                                        Norfenfluramin      6      Propylhexedrin       1
                                        Etamivan            4
S1 Anabole Wirkstoffe
     Zur Verbesserung des Muskelaufbaus
       in der “Trainingsphase“

                 Anabolika

                 Training
Dopingliste der WADA

     Verbotene Substanzen und Methoden

      S1 Anabole Wirkstoffe

     1. Anabol Androgene Steroide (AAS)
     A. Exogene AAS:
     bolasterone; boldenone; boldione; calusterone; clostebol; danazol;
     dehydrochloromethyl-testosterone; delta1-androstene-3,17-dione;
     delta1-androstenediol; delta1-dihydro-testosterone;
     desoxymethyltestosterone; drostanolone; ethylestrenol;
     fluoxymesterone; formebolone; furazabol; gestrinone;
     4-hydroxytestosterone; 4-hydroxy-19-nortestosterone; mestanolone;
     mesterolone; metenolone; methandienone; methandriol;
     methyldienolone; methyl-1-testosterone; methylnortestosterone;
     methyltrienolone; methyltestosterone; mibolerone; nandrolone; 19-
     norandrostenediol; 19-norandrostenedione; norbolethone; norclostebol;
     norethandrolone; oxabolone; oxandrolone; oxymesterone; oxymetholone;
     quinbolone; stanozolol; stenbolone; tetrahydrogestrinone; trenbolone and
     other substances with a similar chemical structure or similar biological
     effect(s).
     B. Endogene AAS:
     androstenediol (androst-5-ene-3β,17β-diol); androstenedione (androst-4-
     ene-3,17-dione); dehydroepiandrosterone (DHEA); dihydrotestosterone;
     testosterone.
Testosteron (Steroidhormon)

 Steroidgrundgerüst
                                 männliches Sexualhormon
                                 androgene und anabole Wirkung
                                 - androgene Wirkung
                                 Förderung von Wachstum und
 Cholesterin   H3C
                                 Differenzierung der männlichen
                           CH3
                                 Fortpflanzungsorgane, Ausbildung
                           CH3
                                 sekundärer Geschlechtsmerkmale
                                 wie Bartwuchs und Vergrößerung
  HO
                                 des Kehlkopfes.
 Testosteron          OH
                                 - anabole Wirkung
                                 vor allem in der Pubertät -
                                 Ausbildung des typisch männlichen
       O
                                 Muskel- und Skelettwachstums
Anabolika: Anabol Androgene Steroide (AAS)

                         19-Nor-methyl-steroid

                                           OH
               1-Methylierung
                                                 17-Methylierung
  1,2-Dehydrogenierung

     2-Methylierung

                  O

                      4-Chlorierung
Am meisten missbrauchte Anabolika

                             OH                         OH
                              CH3

           O                        O
               Metandienon              19-Nortestosteron

                             OH                         OH
                              CH3

     H N
           N                        O
                  H
               Stanozolol                 Testosteron
Doping im Sport

                                   Anabolika - Wirkungen und Nebenwirkungen

                                        Anabole Wirkungen
                                           vergleichbar zu denen des Testosterons

                                        Androgene und toxische Wirkungen
                                        1. Allgemeine Nebenwirkungen
                                        Akne, Wassereinlagerung ins Gewebe

                                        2. Schädigung des Herz-Kreislaufsystems
                                        Veränderung des Lipidstoffwechsels:
                                           Abnahme HDL- und Zunahme LDL-Fraktion
                                           Zunahme der Herzmuskelmasse ohne Zunahme
                                           der Kapillarisierung (bisher nur im Tierversuch gezeigt)

                                        3. Leberschäden
                                        Anormale Werte in den Leberfunktionstests
                                        ( besonders bei 17-Alkylsteroiden)
                                        Hinweise auf Peliosis hepatis und Lebertumorbildung

© Copyright
Institut für Biochemie DSHS Köln
Doping im Sport

                                          Anabolika - Nebenwirkungen

                                   Schädigungen des Herz-Kreislauf-Systems
                                   A) Wirkungen auf den Fettstoffwechsel und Erhöhung von
                                          Risikofaktoren Abnahme der HDL-Fraktion und
                                          Zunahme des LDL
                                                                               HDL / LDL

                                   B) Mögliche Veränderungen von Faktoren der Blutgerinnung,
                                           des Gefäßsystems, Schädigungen der
                                           Herzmuskelzelle (Veränderungen der Thrombozyten-
                                           faktoren von Thrombin und Fibrin)
                                           wissenschaftlich nicht abgesichert
                                           viele Einzelfallbeispiele hinsichtlich
                                           Todesfälle durch Herzinfarkt

                                   C) Herzhyperthrophie und Kapillarisierung nach Tagarakis und
                                          Herzhyperthrophie unter                  Addicks (1995)
                                          Anabolikaanwendung ohne adäquate
                                          Verbesserung der Kapillarisierung
© Copyright
Institut für Biochemie DSHS Köln
Doping im Sport

                                     Herzhyperthrophie und Kapillarisierung

                                   nach Tagarakis und Addicks (1995)
                                   Herzhyperthrophie unter Anabolikaanwendung ohne adäquate
                                          Verbesserung der Kapillarisierung

                                   Anabolikaapplikation bei Mäusen: Testosteronpropionat,
                                   Oral-Turinabol, Metandienon, 3 mg/kg Körpergewicht pro Woche
                                   ohne Training        mit Training         mit Training
                                   ohne Anabolika       ohne Anabolika       und mit Anabolika

                                                Kapillare
                                               Myokardzelle
© Copyright
Institut für Biochemie DSHS Köln
Doping im Sport

                                    Anabolika -     Veränderungen von Leberwerten wie
                                   Nebenwirkungen         Erhöhung der Blutkonzentrationen
                                                          an Billirubin, Aspartataminotransferase,
                                                          Alkalische Phosphatase
                                   Leberschäden           Bei hoher Anwendung irreversible Schäden
                                                              wie Cholestase, Hyperplasia ,
                                                              Peliosis hepatitis und
                                                              Leberzellkarzinome

                                                                      Toxizität
                                                                       OH                        OH
                                                     Metandienon                   Testosteron
                                                                         CH3                       H

                                                                          >
                                                      O                        O

                                                    17-alkylierte Steroide wirken toxisch
                                                      (wie Metandienon und Stanozolol),
                                                     nichtalkylierte Steroide (wie Testosteron
                                                      und 19-Nortestosteron) wirken gering bzw.
                                                      nichttoxisch bei vergleichbarer Dosierung
© Copyright
Institut für Biochemie DSHS Köln
Doping im Sport

                                    Anabolika -     Folgende Veränderungen können bei hoher
                                   Nebenwirkungen   Dosierung von Anabolika auftreten:
                                                     Stimmunglage
                                                               + Euphorie, sexuelle Erregbarkeit,
                                                                 Energiebereitstellung,
                                    Psychotrope                + Gereiztheit, Gefühlsschwankungen,
                                   Veränderungen                 Gewaltbereitschaft, Aggressivität
                                                     Kognitive Leistungen
                                                                                             + Zunahme
                                                               - Gedächnisleistung,          - Abnahme
                                                                 Konzentrationsfähigkeit
                                                     Mögliche psychische Abhängigkeit
                                                           + Depressionen nach Absetzen
                                                    ________________

                                                    Faktoren, die das Ausmaß der psy.Wir. beeinflussen

                                                               Höhe und Dauer der Dosierung,
                                                               Struktur des Anabolikums,
                                                               Persönlichkeitsstruktur,
                                                                 Grundagressivität, psychische Erkrankungen,
                                                                 gleichzeitiger Alkohol- und Drogenabusus
                                                               Streßsitiuationen
                                                               Soziale Bedingungen
© Copyright
Institut für Biochemie DSHS Köln
Doping im Sport

                                    Anabolika - Nebenwirkungen

                                   Androgene und toxische Wirkungen

                                   4. Psychotrope Wirkungen
                                   Euphorisches Gefühl, Steigerung der Aggressivität (?)
                                   Hinweise auf psychische Abhängigkeit

                                   5. Virilisierungseffekte bei Frauen
                                   Vertiefung der Stimme durch Kehlkopfverknöcherung,
                                   Klitorisvergrößerung, männliches Behaarungsmuster,
                                   Veränderung der Fettverteilung,
                                   Störungen des Mensruationszyklus

                                   6. Nebenwirkungen bei Männern
                                   Brustwachstum (Gynäkomastie), Abnahme
                                   des Hodenvolumens und der Spermienzahl

                                   7. Vorzeitiger Wachstumsstop bei Jugendlichen
                                   Vorzeitiges Schließen der Wachstumsfugen in den Knochen

© Copyright
Institut für Biochemie DSHS Köln
Doping im Sport

                                           Anabolika - Nebenwirkungen
                                   Gynäkomastie (Brustwachstum)
                                     bei hoher Androgenanwendung
                                     Annahme: beim Mann durch hohe Estrogenkonzentrationen
                                          ausgelöst; aromatisierbare Anabolika Estrogenen

                                                           OH                            OH
                                           Testosteron                       Estradiol
                                                             R                             R
                                            (R=H)                             (R=H)

                                                            aromatisierbar
                                           O                            HO
                                                           OH                             OH
                                          Drostanolon

                                          H3C                            H3C
                                                         nicht aromatisierbar
                                            O                             HO
                                                    H

                                    Um diese estrogenartigen Nebenwirkungen zu minimieren,
                                    Anwendung von Antiestrogene wie Clomiphen und Tamoxifen
© Copyright
Institut für Biochemie DSHS Köln
Doping mit Designer-Steroiden

                                                       The Balco story
                  Tetrahydrogetrinon (THG)             2003, California

             H5C2 OH                                H5C2 OH
                    C CH                                   CH2 CH3
             H                                      H
                         H2/Palladium

O                                       O
      Gestrinon                             Tetrahydrogestrinon
Doping mit Anabolika

            Methyltrienolon          Bei einer Trainingskontrolle
                                     In April 2008 werden
                                     von 11 griechischen Gewichthebern
                                     9 mit Methyltrienolon überführt
                              OH
                               CH3

        O
Analytik 1972 – Olympische Spiele München

         Massenspektrometer mit Gaschromatograph

Atlas MAT CH-5 - mit On-line-Datensystem (links) – Gaschromatograph (rechts)
Analytik 2008 – Labor Köln

Massenspektrometer mit Gaschromatograph

GC/MS/MS Quantum (Thermo Fisher Scientific)
Gaschromatograph (links) – Massenspektrometer (rechts)
Testosteron - Nachweis

         Testosteron
         Chemische Grundstruktur   C 19H28 O2
          körpereigene Synthese
                                     OH

              O
Testosteron - Nachweis

         Testosteron
         Chemische Grundstruktur        C 19H28 O2
          Testosteron für die Medizin
                                          OH

              O
IOC-Regel: Testosteron Verbot

Konzentration
                  cT / cEpi = ca. 1
                         OH               H
                           H                  OH

       O                    O

           Testosteron   Epitestosteron

                OH                    H
                  H                       OH
IOC-Regel: Testosteron Verbot
                                                  Testosteron

Konzentration
                         cT / cEpi > 4

                          positiv ?

         Testosteron    Epitestosteron

                                         H
                  OH
                                             OH
                    H

                           O
 O
A        Wenig trainierte männliche Versuchsperson
 Individuelle                           unter Ruhebedingungen
                       T/E-Quotient
Schwankungen     6.0
     des         5.0
                 4.0
T/E-Quotienten   3.0
                 2.0
                 1.0
                  0
                       0        5         10    15   20        25   30
                                               Tag

                 B              Hochtrainierter Radrennfahrer
                               während der Tour de France 1992
                       T/E-Quotient
                 6.0
                 5.0
                 4.0
                 3.0
                 2.0
                 1.0
                  0
                       0              5         10        15        20
                                               Tag
Nachweis von Testosteron

Postiver Befund aufgrund individueller Referenzwerte

         T/E-Quotient
   6.0
   5.0
   4.0
   3.0
   2.0
   1.0
    0
         0          5    10      15       20
                        Tag
Testosteron – Nachweis - Isotopenbestimmung

             Testosteron
             Chemische Grundstruktur         C 19H28 O2

Endogenes Testosteron          Testosteron für die Medizin
                        OH                                   OH

   O                                  O
       13      12                           13       12
         C/ C                                   C/ C
            0.011                                0.011
            0.011220                             0.011280
                22.0 promill                           28.0 promill
Positive Befunde mit Anabolika 2003-2005

         Positive Dopingbefunde weltweiter Kontrollen
         Anabol Androgene Steroide (AAS) (2003-2005)
         (Statistik der WADA akkreditierten Laboratorien)

         Substanzen                   Anzahl       Substanzen                    Anzahl
         Testosteron**                  900        Oxymetholon                      11
         Nandrolon                      893        1-Testosteron                    11
         Stanozolol                     618        1-Androstendiol                   8
         Methandienon                   178        Trenbolon                         7
         Boldenon                        63        Danazol                           4
                                                   Dehydrochlormethyl-
         Metenolon                       61                                          4
                                                    testosteron
         Methyltestosteron               51        Mestanolon                        4
         Mesterolon                      45        Etiocholanolone                   4
         Prasteron (DHEA)                27        Fluoxymesteron                    3
         Androsteron                     22        Methandriol                       3
         Clostebol*                      15        Boldion                           1
         Oxandrolon                      14        Norethandrolon                    1
         Tetrahydrogestrinon             14        Oxymesteron                       1
         Drostanolon                     12        Dihydrotestosteron                1
         Androstendion                   12        5ß-Androstandiol                  1

         ca. 503.000 Dopingkontrollproben mit ca. 2.100 (0.41%) positiven Befunden (A-Proben)
         ** Daten von Testosteron konnten nur geschätzt werden
Dopingliste und Analytik - aktuelle Problembereiche

        Verbotene Substanzen und Methoden

           S0 Nicht zugelassen Substanzen
           S1 Anabole Wirkstoffe
               Anabol androgene Steroide (AAS)
                       exogene und endogene AAS (z.B.Testosteron)
               Andere anabole Wirkstoffe
           S2 Peptidhormone (z.B. HGH, EPO, Insulin)
           S3 ß2-Agonisten
           S4 Hormonantagonisten und Modulatoren
           S5 Diuretika u.a. maskierende Substanzen
           S6 Stimulanzien
           S7 Narkotika
           S8 Cannabinoide
           S9 Glucocorticosteroide
           M1 Verbesserung des Sauerstofftransports
               Blutdoping (z.B. Eigenblutdoping)
               künstliche Sauerstoffträger
           M2 Manipulationen
           M3 Gendoping

        Verbotene Substanzen in bestimmten Sportarten
           Alkohol, Beta-Blocker
Dopingliste der WADA

     Verbotene Substanzen und Methoden
     S2. HORMONE und verwandte Substanzen
     Die folgenden Substanzen und ihre Releasingfaktoren sind verboten:

     1.   Erythropoietin (EPO)
     2.   Wachstumshormon (hGH), Insulin-like Growth Factor (z.B.
          IGF-1), Mechano Growth Factors (MGFs)
     3.   Gonadotrophine (z.B. LH, hCG), nur bei Männern verboten;
     4.   Insulin*
     5.   Corticotropine

     und andere Substanzen mit ähnlicher chemischer Struktur oder
          ähnlicher biologischer Wirkung(en)

     * An Diabetes erkrankte Sportler müssen eine Therapeutische
          Ausnahmeregelung (TUE) beantragen
Doping mit Hormonen                             Erythropoietin - EPO

Wirkung von EPO (Erythropoietin)
                                                                       Niere

                                  O2 -Überschuß                        -   Epo
                                   O2 -Mangel                          +

Ekblom and Berglund
(J.Intern.Med. 229, 1991, p125)    O2            Bildung von Erythropoietin
maximal exercise                                Erythrozyten
Work time, sec 500 to 583
VO2max , l/min 4,52 to 4,88
                                               Knochenmark
                                        Blut
Dopinganalytik                     Erythropoietin - Urintest

            IEF PATTERN                       EPO Urintest
                                              Lasne F, de Ceaurriz J

          5.21
              5.21   BB 100% 34%   28%       95%

          4.42
              4.42
     pH

           pH

          3.77
              3.77
Dopinganalytik                      Erythropoietin - Urintest

  Peptidhormon Erythropoietin (EPO) Nachweis

        5.21
       Olympische Winterspiele 2002 Salt Lake City

       3 Athleten werden der Anwendung eines neuen
       EPO-Präparates - Darbepoetin (NESP) überführt

          4.42
     pH

       Produktinformation der
          3.77
       Firma Ambgen
       zu Darbepoetin (Aranesp®)
       www.ambgen.com
Dopinganalytik                Neuentwicklungen

                             EPO
   Polyethylenglycol (PEG)
Dopinganalytik   Neuentwicklungen
ESA – Erythropoese stimulierende Substanzen

  Produktinformation von Affymax zu

  HematideTM / peginesatide
                                                                     0   AS
                                                              i   n2
                                                          cha
                                                        d
                                                     aci                 20
                                                                            A   S
                                              mino               in
                                            a                cha
                                                           d
                                                        aci
                                                mino
                                              a

                                             PEG
   www.affymax.com/view.cfm/26/What-Is-It
ESA – Erythropoese stimulierende Substanzen

                      Doping Manipulation mit HIFs

                                                      HIF = Hypoxia-Inducible Factor
                               Abbau
                                           Kidney
                            HIF
                                                                 EPO

O2 excess

                                                                             EPO

            O2 lack
                             HIF

                            HIF Prolyl-hydroxylase Inhibitoren
                                   e.g. FG 2216, FG 4592
Manipulation    Urinproben nach Zusatz von Proteasen

               (Proteasen)
Manipulation             Urinproben nach Zusatz von Proteasen

          Effekte beim Waschen durch Proteasen
Dopinganalytik                   Erythropoietin - Urintest

            IEF PATTERN                      EPO Urintest
                                             Lasne F, de Ceaurriz J

          5.21
              5.21

          4.42
              4.42
     pH

           pH

                     Standard   Urinproben
          3.77
              3.77
Manipulation                    Urinproben nach Zusatz von Proteasen

            IEF PATTERN
                                                      direkter Nachweis
          5.21                                        der Proteasen
              5.21

          4.42
              4.42
     pH

           pH

                     Standard       Urinproben
          3.77
              3.77
Dopingliste der WADA

     Verbotene Substanzen und Methoden

     S4. Hormon Antagonisten und Modulatoren

     1. Aromatase-Inhibitoren
         z.B. Anastrozol, Letrozol, Aminoglutethimid, Exemestan,
             Formestan, Testolacton
     2. Selektive Estrogen-Rezeptor Modulatoren (SERMs):
         z.B. Raloxifen, Tamoxifen, Toremifen
     3. Andere anti-estrogene Substanzen
         z.B. Clomiphen, Cyclofenil, Fulvestrant
     4. Myostatin Inhibitoren
Dopingliste der WADA

    Myostatin - Myostatingen

Myostatin ist ein Wachstumsfaktor und bei
der Regulation des Muskelwachstums von
Bedeutung. Hierbei übernimmt es eine Art
der negativen Regulation. Wird die
Myostatinbildung gehemmt bzw. fällt sie
ganz aus, so kommt es zu einem vermehrten        Abb.1 Ausfall des Myostatin-Gens bei einem
Muskelwachstum ( Abb.1 u. 2). Die Bildung          "Belgian Blue"-Rind führt zu massivem
des Myostatin wird über das sogenannte                        Muskelwachstum
Myostatingen reguliert. Eine Beeinflussung
dieses Gens hat somit Folgen für das
Muskelwachstum.
Substanzen, die die Aktivität des
Myostatingens (Genexpression) hemmen,
bewirken somit indirekt ein übernatürliches
Muskelwachstum, was sicherlich auch zu
Dopingzwecken missbraucht werden kann.

                                                     Abb.2 "Knock-out" Supermaus.
MYO-029 (Antikörper gegen Myostatin)             (Mächtig hypertrophierte Beinmuskulatur
Phase I/II - Verträglichkeitsstudie bei       nach Ausfall des Myostatin-Gens im Bild rechts).
Patienten mit Muskeldystrophie
Direkte Nachweise von Blutdoping

Blutdoping – Fremdbluttransfusion - Nachweis
   Die am häufigsten vorkommenden Antigene (neben den bekannten
   Blutgruppenantigenen) sind:
   C, c, E, e, K (KEL1), k (KEL2), M, N, S, s, P, Lua (Lutheran), Lub (Lutheran,
   Lea (Lewis), Leb (Lewis), Fya (Duffy), Fyb (Duffy), Jka (Kidd), Jkb (KIdd)
   Methode: Flowzytometrie
            1. Markierung der einzelnen Antigene > Antikörper > Fluoreszens
            2. Zählung der einzelnen Blutzellen und ihre Fluoreszens
            3. Graphische Darstellung der Ergebnisse
                     Anzahl der Blutzellen versus Fluoreszenz
Indirekte Nachweise von Blutdoping („alt“)

         Hämatologische Parameter
                       Hämatokrit
                       Hämoglobin
                       % Retikulozyten

         Kein wissenschaftlich eindeutiger Nachweis

Folgende Blutparameter und Grenzwerte werden von den Verbänden aktuell verwendet,
um eine Schutzsperre für den Athleten von 5-14 Tagen auszusprechen

Verband                  Blutparameter     Männer                Frauen
UCI (Union Cycling
                         Hämatokrit        50 %                  47 %
International)
FIS (Interantionaler
                         Hämoglobin        17,0 g/100 ml Blut    16,0 g/100 ml Blut
Skiing Federation)
                                           18,0 g/100 ml Blut   16,5 g/100 ml Blut
ISU (International
                         Hämoglobin        in der Höhe (> 600m) in der Höhe (> 600m)
Skating Union)
                                           18,5 g/100 ml Blut   17,0 g/100 ml Blut
IBU (International
                         Hämoglobin        17,5 g/100 ml Blut    16,0 g/100 ml Blut
Biathlon Union)
Indirekte Nachweise von Blutdoping

Blutoping
Homologe und                                  HKT       hematocrit
Autolgoge Bluttransfusion
                                              HGB       hemoglobin
                                              % Retis   % reticulocytes
The Athlete’s Biological Passport
                                              RBC       red blood cell count
                                                        mean corpuscular
ABPS abnormal blood profile score             MCV
                                                        volume
Statistisches Verfahren (Basian statistics)
                                                        mean corpuscular
                                              MCH
Neun hemätologische Blutparameter                       hemoglobin
werden bestimmt.                                        mean corpuscular
                                              MCHC      hemoglobin
                                                        concentration
                                              WBC       white blood cell count
                                              PLT       platelet count
Indirekte Nachweise von Blutdoping
Indirekte Nachweise von Blutdoping
Doping

 Verbotenen Methoden
 M1. Methoden zur Verbesserung der
 Sauerstoffversorgung

Präparate:
Hemopure
Oxyglobin

                                     crosslinked
                                     quervernetzt

                                     polymerisiert
Doping

Verbotenen Methoden
M3. Gendoping

  Die nichttherapeutische Anwendung von Zellen, genetischen
      Elementen oder die Beeinflussung der Genexpression
      mit dem Ziel der sportlichen Leistungssteigerung ist
      verboten.

  ¾   Gentherapeutische Verfahren

  ¾   Beeinflussung der Genexpression
Gendoping

Ropoxygen
Entwicklung
 im Tierversuch
 bei Mäusen        Sauerstoffsensitiver Faktor
Firma              Sauerstoffdruck über Normwerte
Oxford BioMedica   Deaktivierung des EPO-Gens
2002

                       Verbesserte
                       Sauerstoffversorgung
Gendoping - Nachweis
Gendoping - AICAR

Die WADA verbietet ab den 1.1.2009
         die Anwendung von AICAR und GW501516

¾ Was ist AICAR bzw. GW1516?

¾ Was bewirkt AICAR bzw. GW1516?

¾ Kann AICAR bzw. GW1516 nachgewiesen werden ?
Gendoping – AICAR und GW1516

¾   Was ist AICAR bzw. GW1516 ?

                   O
                           NH2        O       CH3
          H2N                             O
                       N         HO
          O     N
HO                                                  S     S
                                                              CF3
     HO       OH                                          N
                                                    H3C

     C9H14N4O5                                C21H18F3NO3S2
     MG 258                                   MG 453
Gendoping - AICAR

¾   Wie wirkt AICAR bzw. GW1516 ?

      ¾ AICAR zeigte in Versuchen bei Mäusen, dass die Laufleistung
          um bis zu 44 % gesteigert werden konnte.
      ¾ AICAR soll dabei positiv auf Gene wirken (Genexpression) und
          zu einer vermehrten Bildung von Enzyme für die oxidative
          Energiebereitstellung führen, insbesondere soll die Substanz
          so positiv auf die Fettverbrennung wirken.
      ¾ Medizinisch wäre dieses von Bedeutung für eine medikamentäse
      .
          Behandlung von Übergewicht (z.B. bei Adipositas).
      .

      ¾ Keine Daten beim Menschen !
Gendoping - AICAR

¾   Kann AICAR bzw. GW1516 nachgewiesen werden ?

      Der Nachweis ist problemlos im Urin möglich !

      Technik : LC/MS/MS

      AICAR kommt aber auch natürlich vor und wird in den Urin
            ausgeschieden,

      GW1516 ist „absolut körperfremd“
Fazit

 ¾ Verbesserungen des Anti-Dopingkampfes durch die Gründung
    der Welt-Anti-Doping-Agentur sowie
    nationaler Anti-Doping-Agenturen
 ¾ Verbesserungen durch Intensivierung staatlicher Förderungen
 ¾ Verbesserungen der Doping-Bekämpfung durch Internationale und
     nationale Sportfachverbände
 ¾ Verbesserungen der analytischen Nachweis-Techniken
 ¾ Zunehmend Monitoring von Spitzenathleten durch
    Verlaufskontrollen (Steroidprofile und Blutprofile)
 ¾ Probleme beim Nachweis körperidentischen Doping-Substanzen
 ¾ Zukünftige Probleme durch Gendoping und weitere
    neue Substanzen und Methoden sind nicht abschätzbar
 ¾ Probleme bestehen bei den Kontrollen außerhalb des
    Wettkampfes (internationale Harmonisierung wird angestrebt)
Sie können auch lesen