Biomedicínské vedlejší účinky dopingu!

Transkript

1 Biomedicínské vedlejší účinky dopingu! PRO POKROČILÉ

2 Světový antidopingový kodex Soubor antidopingových pravidel Globální antidopingová organizační charta Struktura harmonizovaných antidopingových směrnic, pravidel a regulačních opatření Harmonizace testování, laboratoří, výjimek pro terapeutické použití (TUEs) a Seznam zakázaných látek a metod 2

3 Porušení antidopingového pravidla podle Kodexu Sportovci nebo další osoby budou nést zodpovědnost za znalosti toho, co představuje porušení antidopingového pravidla a látek a metod, které byly zahrnuty do seznamu zakázaných látek a metod. 2.1 Přítomnost zakázané látky. 2.2 Použití nebo pokus o použití zakázané látky nebo metody. 2.3 Odmítnutí nebo selhání odběru vzorku. 2.4 Porušení mimosoutěžního testování. 2.5 Manipulace, s jakoukoli částí dopingové kontroly. 2.6 Vlastnictví zakázaných látek. 2.7 Nezákonné obchodování s jakoukoli zakázanou látkou. 2.8 Podávání zakázané látky. 3

4 Seznam zakázaných látek (2008) Látky, které jsou absolutně zakázané Anabolické látky, hormony, beta-2 agonisté, antagonisté a modulátory hormonů, diuretika a další maskující látky Metody, které jsou absolutně zakázané Zvýšení transportu kyslíku, chemická a fyzikální manipulace, genový doping Látky zakázané při soutěži Stimulační látky, narkotika, kanabinoidy, glukokortikosteroidy Látky zakázané u určitých sportů Alkohol, betablokátory 4

5 Postup testování při soutěži mimo soutěž Avízované testování vs. neavízované testování Mezinárodní sportovní federace: Testovací skupina pro sportovce mezinárodní úrovně Národní antidopingová organizace: Registrovaná testovací skupina pro národní sportovce 5

6 Vzorky na dopingovou kontrolu Vzorky moči Vzorky krve Screening moči na zakázané látky Screening krve na zdraví sportovce (např. zvýšený hematokrit) Screening krve na zakázané látky (kromě vzorku moči) 6

7 Výjimky pro terapeutické použití schválení užívat zakázanou látku za dobře definovaných a omezených podmínek. Významné zhoršení zdraví Bez dalšího zvýšení výkonnosti Bez terapeutické alternativy Nutnost použití 7

8 Duální charakter léků / dopingových látek Léky Lékařský účel Zneužívání léků Terapeutické dávky Předávkování Biomedicínské vedlejší účinky dočasné (akutní poškození) reverzibilní/ireverzibilní dlouhodobé (pozdní účinek) 8

9 Hlavní orgány postižené biomedicínskými vedlejšími účinky Kardiovaskulární systém Hepatální systém Krevní a vaskulární systém Endokrinní systém Zneužívání léků Muskuloskeletální systém Sobotta: Atlas der Anatomie des Menschen Elsevier GmbH, Urban & Fischer Verlag München Geny Imunitní systém Centrální nervový systém 9

10 Biomedicínské vedlejší účinky zneužívání dopingových látek na kardiovaskulární systém Srdeční vedlejší účinky indukované většina účinků Vedlejší účinky anabolickými androgenními steroidy kokainem, efedrinem amfetaminy, alkoholem lidským růstovým hormonem (hgh) beta-2-agonisty kanabinoidy glukokortikosteroidy erytropoetinem diuretiky náhlá srdeční smrt arytmie infarkt myokardu srdeční selhání hypertenze ischemická choroba srdeční hypertrofie levé srdeční komory narkotiky méně účinků Deligiannis et al. (2006); Eur J Cardiovasc Prev Rehabil, Sobotta: Atlas der Anatomie des Menschen Elsevier GmbH, Urban & Fischer Verlag München 10

11 Biomedicínské vedlejší účinky anabolických androgenních steroidů na kardiovaskulární systém Mechanismus aterogenezy Triglyceridová jaterní lipáza HDL-cholesterol v séru LDL-cholesterol v séru Hypertrofická koronární arterie 32-letého kulturisty Infarkt 32-letého kulturisty Aterosklerotické změny krevních cév Tischer et al. (2003): Z Kardiol, p Hartgens & Kuipers (2004): Sports Med, p

12 Biomedicínské vedlejší účinky anabolických androgenních steroidů na kardiovaskulární systém Mechanismus trombózy Agregace trombocytů a fibrinolytická aktivita Tvorba krevní sraženiny Kardiovaskulární riziko Trombus v RIVA 32-letého kulturisty Tischer et al. (2003): Z Kardiol, p Hartgens & Kuipers (2004): Sports Med, p

13 Biomedicínské vedlejší účinky anabolických androgenních steroidů na kardiovaskulární systém Mechanismus koronárního vazospasmu Oxid dusný (NO) endotelový relaxační faktor v hladkém svalstvu tepen vazodilatace Vazospamus / Vazokonstrikce oxidem dusným Hartgens & Kuipers (2004): Sports Med, p kontrahované hladké svaly NO relaxované hladké svaly AAS x x x x x x x x x kontrahované hladké svaly Müller-Esterl: Biochemie, 2004 Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 13

14 Biomedicínské vedlejší účinky anabolických androgenních steroidů na kardiovaskulární systém Mechanismus přímé buněčné smrti Anabolické androgenní steroidy Hypertrofie myokardiální buňky Poškození myokardiální buňky Smrt myokardiální buňky Fibróza Komorové arytmie Náhlá srdeční smrt Hartgens & Kuipers (2004): Sports Med, p

15 Biomedicínské vedlejší účinky anabolických androgenních steroidů na kardiovaskulární systém Dendrit Degenerativní změny Buněčné tělo Buněčné jádro Dendrit Axon Degenerativní sympatické neurony způsobující arytmie Synapse Myoceptor Hartgens & Kuipers (2004): Sports Med, p Interneuron Buňka kosterního svalstva Müller-Esterl: Biochemie, 2004 Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 15

16 Biomedicínské vedlejší účinky zneužívání dopingových látek na krev a vaskulární systém Vaskulární vedlejší účinky indukované většina účinků Vedlejší účinky erytropoetinem a mimetiky erytropoetinu transfúzí hluboká žilní trombóza plicní embolie koronární nebo cerebrální trombóza infekční choroby méně účinků Elliott (2008): Br J Pharmacol, p Sobotta: Atlas der Anatomie des Menschen Elsevier GmbH, Urban & Fischer Verlag München 16

17 Biomedicínské vedlejší účinky erytropoetinu na krev a vaskulární systém Zneužívání EPO Erytrocytóza cerebrální trombózy koronární trombózy plicní embolie Viskozita krve Trombogenicita Riziko: Hluboké žilní trombózy Plicní embolie Koronární nebo cerebrální trombózy hluboké žilní trombózy Fisher (2003) Exp Biol Med, 1-14 Sobotta: Atlas der Anatomie des Menschen Elsevier GmbH, Urban & Fischer Verlag München 17

18 Biomedicínské vedlejší účinky zneužívání dopingových látek na krev a vaskulární systém Parametry stanovující vytrvalostní kapacitu Maximální srdeční frekvence Maximální tepový objem Afinita krve ke O 2 Hustota kapilár a oxidativní enzymy ve svalech Maximální srdeční výdej za minutu Maximální extrakce O 2 Vytrvalostní výkon (aerobní) Manipulace dopingem! Koncentrace hemoglobinu v krvi = kapacita krve pro O 2 18

19 Biomedicínské vedlejší účinky erytropoetinu na krev a vaskulární systém Ledviny Epo Kostní dřeň Erytrocyty Svaly Systém YY Stimulace syntézy eepo (endogenní EPO) ESA látky stimulující erytropoézu ESA senzitizér látky stimulující erytropoézu Transfúze Zásobení O 2 Metody cvičení hypoxie mimetikum hypoxie rhuepo + deriváty mimetikum EPO autologní homologní Umělé přenašeče O 2 RBC (červené krvinky) syntetizované O 2 - přenašeče mimetikum 2,3- DPG Elliott (2008): Br J Pharmacol, p

20 Biomedicínské vedlejší účinky zneužívání dopingových látek na kůži Kožní vedlejší účinky indukované anabolickými androgenními steroidy glukokortikosteroidy stimulačními látkami narkotiky kortikotropinem & erytropoetinem alkoholem většina účinků méně účinků Vedlejší účinky striae distensae, akné, androgenní alopecie & hypertrichóza atrofie tkáně, inhibice hojení rány & ztenčení kůže dehydratace kopřivka, erytém & pruritus alergická reakce předčasné stárnutí kůže From: 3DScience.com, Zygote Media group Inc. 20

21 Biomedicínské vedlejší účinky anabolických androgenních steroidů na kůži Užívání anabolických androgenních steroidů Striae distensae (pajizévky) z nadměrného posilování* Striae distensae (pajizévky) vznikají v místech silného napínání kůže (např. rameno, horní končetina, hruď nebo záda) *Karamfilov & Elsner (2002): Hautarzt, p Wollina et al. (2007): Acta Dermatoven APA, p Striae distensae (pajizévky) u kulturisty 21

22 Biomedicínské vedlejší účinky anabolických androgenních steroidů na kůži Anabolické androgenní steroidy (AAS) Hypertrofie mazových žláz Akné při zneužívání AAS Vylučování mazu Tuky na povrchu kůže Propionibacterium acnes Melnik, Jansen & Grabbe (2007): Abuse of anabolic-androgenic steroids and bodybuilding acne: an underestimated health problem. J Dtsch Dermatol Ges. 5 (2): by courtesy of Wiley-Blackwell 22

23 Biomedicínské vedlejší účinky zneužívání dopingových látek na játra Hepatální vedlejší účinky indukované anabolickými androgenními steroidy hormony a příbuznými látkami stimulačními látkami narkotiky alkoholem betablokátory většina účinků málo účinků Vedlejší účinky stáza žluči, cholestáza, jaterní pelióza, hepatom a dysregulace lipoproteinů obecné poruchy růstu orgánů a funkční poruchy akutní selhání jater a hepatitida zcela nespecifické příznaky poruch v horní části břicha tuková přeměna jater (steatosis hepatis) a cirhóza lehké poškození jater Sobotta: Atlas der Anatomie des Menschen Elsevier GmbH, Urban & Fischer Verlag München 23

24 Biomedicínské vedlejší účinky anabolických androgenních steroidů na játra Anabolické androgenní steroidy 17-α-alkylované steroidy Stáza žluči, cholestáza, jaterní pelióza a hepatomy HDL LDL Obvykle reverzibilní po vysazení Kistler (2006): Dissertation, LMU, München 24

25 Biomedicínské vedlejší účinky zneužívání dopingových látek na muskuloskeletální systém Muskuloskeletální vedlejší účinky indukované anabolickými androgenními steroidy hormony a příbuznými látkami beta-2-agonisty glukokortikosteroidy betablokátory většina účinků méně účinků Vedlejší účinky fraktury kostí, patologie šlach, rabdomyolýza a předčasné uzavření epifýzy akromegálie, zvětšení rukou, nohou, nosu, brady, uší, atd. metabolické a fyziologické změny svalů: kostní hmota, kostní minerální hustota, svalový třes a svalové křeče osteoporóza, fraktury, regenerace kostí, výživa svalů, riziko svalové atrofie glykogenolýza & HF Sobotta: Atlas der Anatomie des Menschen Elsevier GmbH, Urban & Fischer Verlag München 25

26 Biomedicínské vedlejší účinky anabolických androgenních steroidů na muskuloskeletální systém Anabolické androgenní steroidy (AAS) ovlivňují Kosti: což způsobuje fraktury; předčasné uzavření epifýzy s následným zpomalením růstu Vazy: což způsobuje ztuhlost a nižší pružnost; rychlé adaptace na sílu v kosterních svalech nejsou současně doprovázeny pomalejší adaptací méně vaskularizovaných šlachových struktur Svaly: rabdomyolýza nebo akutní destrukce kosterních svalů Ruptura patelárního vazu po zneužívání AAS Isenberg, Prokop & Skouras (2008): Successive ruptures of patellar and Achilles tendons. Anabolic steroids in competitive sports (figure 1). Unfallchirurg 111: by courtesy of Springer Science and Business Media 26

27 Biomedicínské vedlejší účinky zneužívání dopingových látek na endokrinní systém Endokrinní vedlejší účinky indukované anabolickými androgenními steroidy růstovým hormonem (GH) a gonadotropiny ACTH a glukokortikosteroidy většina účinků méně účinků Vedlejší účinky ženský a mužský reprodukční systém inzulínová rezistence a snížení glukózové tolerance funkce štítné žlázy hypofýza dřeň nadledvin Sobotta: Atlas der Anatomie des Menschen Elsevier GmbH, Urban & Fischer Verlag München 27

28 Biomedicínské vedlejší účinky anabolických androgenních steroidů na endokrinní systém Zneužívání anabolických androgenních steroidů Normální varle (l) vs. atrofie varlete (r) Gonadotropin Syntéza testosteronu Atrofie varlat Kistler (2006): Dissertation, LMU, München 28

29 Biomedicínské vedlejší účinky anabolických androgenních steroidů na endokrinní systém Zneužívání anabolických androgenních steroidů Změny metabolismu glukózy v krvi Periferní inzulínová rezistence Hyperinzulinémie Hyperglykémie Citlivost na glukagon Sobotta: Atlas der Anatomie des Menschen Elsevier GmbH, Urban & Fischer Verlag München 29

30 Biomedicínské vedlejší účinky anabolických androgenních steroidů na endokrinní systém Zneužívání anabolických androgenních steroidů *30-letý amatérský kulturista Nerovnováha mezi účinky volného estrogenu a volného androgenu v tkáni prsu Gynekomastie *Babigian & Silverman (2001): Plast Reconstr Surg, p Braunstein (2007): N Engl J Med, p *25-letý profesionální kulturista 30

31 Biomedicínské vedlejší účinky anabolických androgenních steroidů na endokrinní systém Zneužívání anabolických androgenních steroidů Zvýšené hladiny testosteronu v séru b a Zvětšený klitoris, atrofie prsů, abnormální růst vlasů Virilizace, hirsutismus a amenorea (a,b) Prof. Dr. Friedhelm Beuker, Düsseldorf/Germany (c) Dr. Abadjieva, Department of Dermatology, Medical University of Plovdiv c 31

32 Biomedicínské vedlejší účinky dopingových látek na centrální nervový systém Nervové vedlejší účinky indukované anabolickými androgenními steroidy beta-2-agonisty narkotiky stimulačními látkami Většina účinků Méně účinků Kind Vedlejší of biomedical účinky side effect zvýšené hladiny podrážděnosti, agresivity, poruch osobnosti a psychiatrická diagnóza aktivace sympatického nervového systému souvisí s uvolněním adrenalinu a noradrenalinu úleva od bolesti a změna nálady v širokém spektru od spánku a celkové imobilizace těla až k euforii a nadměrné excitaci stimulační látky jsou léky, které aktivují centrální nervový systém účinky katecholaminů (adrenalin a noradrenalin) Sobotta: Atlas der Anatomie des Menschen Elsevier GmbH, Urban & Fischer Verlag München 32

33 Biomedicínské vedlejší účinky dopingových látek na centrální nervový systém Fyzická závislost se vyskytuje, když je tělo zbaveno léků, což vede k fyzickým příznakům, které se mění v závislosti na typu léku: - Bolest (opiáty) - Závažný třes (alkohol) - Křeče (barbituráty a benzodiazepiny) Psychologická závislost může trvat daleko déle než fyzická závislost. Je založena mnohem více na znacích jedince než na samotné látce: - Zvyky - Afektivní stavy - Životní styl 33

34 Biomedicínské vedlejší účinky genové léčby Genové technologie Genová terapie Specifické protilátky stimulující nebo inhibující expresi genu Odstranění špatné genové sekvence Selektivní modifikace buňky, genu nebo modulace receptoru Integrace nové genové sekvence Specifická regulace exprese genu po transferu genu 34

35 Biomedicínské vedlejší účinky genového dopingu a následky pro zdraví sportovce Vedlejší účinky indukované Vedlejší účinky genovou technologií a genovou léčbou Vytrvalostní faktory: Erytropoetin (EPO) Faktory indukovatelné hypoxií (HIF) Angiotenzin konvertující enzym (ACE) geny souvisejícími se sportem Silové faktory: MGF (Mechano growth factor) IGF-1 (Insulin-like growth factor-1 ) Růstový hormon (GH) Myostatin/GDF-8 (growth differentiation factor) Sobotta: Atlas der Anatomie des Menschen Elsevier GmbH, Urban & Fischer Verlag München 35

36 Možné biomedicínské vedlejší účinky genů kódujících vytrvalost Geny kódující vytrvalost Angiotenzin konvertující enzym (ACE): ve funkci vazokonstrikční nebo vazodilatační látky Erytropoetin (EPO): stimuluje erytropoezu Receptor PPAR δ (Peroxisome proliferatoractivated receptor δ, PPARδ): kódující enzymy oxidace mastných kyselin Hypoxií indukovatelné faktory (HIF): pro změny dostupného kyslíku ACE PPAR δ PPAR δ EPO HIF 36

37 Možné biomedicínské vedlejší účinky genů kódujících sílu Geny kódující sílu MGF (Mechano growth factor), IGF1 (Insulin-like growth factor-1), IGFBP (Iinsulin-like growth factor binding protein): řízení růstu svalu MGF IGF-1 GH IGFBP Růst svalu Růstový hormon (GH): kontrola svalové hmoty Myostatin-mutation-baby GDF-8 (Myostatin/growth differentiation factor) nebo TGF-β (Transforming growth factor-β): negativní regulátor růstu svalů Schülke et al. (2004): N Engl J Med, p Copyright 2004 Massachusetts Medical Society. All rights reserved. 37

38 Jak mohou zakázané látky ovlivnit výkonnost a růst nádoru Svalová hmota Výkonnost Erytrocyty GH IGF-1 Y Y Epo AAS Y Y AAS Y Proliferace buněk, rezistence na chemo a radioterapii, inhibice apoptózy, metastázy, angiogeneze nádoru Y Růst nádoru Tentori & Graziani (2007) Pharmacol Res, p

39 Biomedicínské vedlejší účinky zneužívání dopingových látek na endokrinní systém Vedlejší imunologické účinky indukované anabolickými androgenními steroidy hormony a příbuznými látkami beta-2-agonisty stimulačními látkami narkotiky kanabinoidy glukokortikosteroidy alkoholem betablokátory Vedlejší účinky Produkce prozánětlivých cytokinů Imunosuprese Vnímavost k infekcím Incidence zhoubných nádorů Imunomodulace 39

40 Proč se používají potravní doplňky ve sportu? Pro dosažení intenzity a trvání svých sportu potřebují někteří soutěživí sportovci extrémně vysoký příjem kalorií, které nemohou být pokryty normálním denním příjmem potravy Kritické látky mohou být vitamíny skupiny B a minerály Ale: dobře vyvážená strava je daleko lepší než jakékoli potravní doplňky Ale: je třeba vzít v úvahu hladiny příjmu ( předávkování ) 40

41 Jaká jsou dopingová rizika potravních doplňků? Neoznačené složky, které mohou být dopingovými látkami Většina detekovaných neoznačených látek jsou steroidy IOC: Analýza potravních doplňků země produkty neoznačený lék % NL % UK % USA % I % D % The International Olympic Committee Medical Commission, Lausanne, Switzerland (2002) Možné vedlejší účinky závisí na neoznačených látkách 41

42 Podrobnější a interaktivní informace jsou k dispozici v příručce kongresu: Biomedicínské vedlejší účinky dopingu nebo na internetu: 42

43 Partneři projektu Medical University of Plovdiv, Bulgaria Prof. Katerina Georgieva Technische Universität München, Germany Prof. Horst Michna Aristotle University of Thessaloniki, Greece Prof. Asterios Deligiannis Institute of Sport, Warsaw, Poland Prof. Ryszard Grucza University of Extremadura, Spain Prof. Eduardo Ortega Rincon 43