Biomedische neveneffecten van doping!

Transcriptie

1 Biomedische neveneffecten van doping! HOOG-Niveau

2 De Wereld Anti-Doping Code Set van anti-doping regels Kader voor een geharmonizeerd anti-doping beleid, regels en regelgevingen Global Anti-Doping Organization Chart Harmonizeren van testen, laboratoria, toelating wegens therapeutische noodzaak (TTNs) en de lijst van verboden substanties en methodes 2

3 Schending van de anti-doping regels according to de Code Athleten of andere personen zijn verantwoordelijk om te weten wat beschouwd wordt als een schending vand e dopingregelgeving evenals van de substanties en methodes vermeld in de lijst van verboden substanties en methodes. 2.1 De aanwezigheid van een verboden substantie. 2.2 gebruik of poging tot gebruik van een verboden substantie of methode. 2.3 Weigeren of missen van een staalafname. 2.4 Schending voor buitencompetitietesten. 2.5 Knoeien, met een deel van de Dopingcontroleprocedure. 2.6 Bezit van verboden substanties. 2.7 Handelen in een verboden substantie. 2.8 Toediening van een verboden substantie. 3

4 De verboden lijst (2008) Altijd verboden substanties anabole stoffen, hormonen, beta-2 agonists, hormoon antagonisten en modulatoren, diuretica en andere maskeermiddelen Altijd verboden methoden bevordering van zuurstoftransport, chemische en fysieke manipulatie, genetische doping Substanties verboden in-competitie stimulanta, narcotica, cannabinoiden, glucocorticosteroiden Substanties verboden in bepaalde sporten alcohol, beta-blockers 4

5 Testprocedure in-competitie buitencompetitie testen met voorafgaande verwittiging versus testen zonder verwittiging Internationale sportfederaties: geregistreerde verzameling van atleten van internationaal niveau Nationale anti-doping organisatie: geregistreerde verzameling van atleten van nationaal niveau 5

6 Dopingcontrolestalen Urinestalen bloedstalen Urine screening voor verboden substanties Bloed screening foor gezondheidscontroles (e.g. verhoogde haematocrit) Bloed screening voor verboden substanties en methodes 6

7 Toelating wegens therapeutische noodzaak toelating om een verboden substantie te nemen onder wel beschreven definities en omstandigheden. Significante beperking voor de gezondheid geen bijkomende prestatieverbetering geen therapeutisch alternatief Noodzakelijk 7

8 Het tweeledige karakter van drugs/doping substanties Drugs Medisch doel Drug gebruik Therapeutische dosis Overdosis Biomedische neveneffecten tijdelijk (acute schade) reversibel / irreversibel lange termijn 8

9 Voornaamste organen geteisterd door biomedische neveneffecten Cardiovasculair systeem Hepatisch systeem Bloed en vasculair systeem Endocrien systeem Drug gebruik Spier-skelet stelsel systeem Sobotta: Atlas der Anatomie des Menschen Elsevier GmbH, Urban & Fischer Verlag München Genen Immuun systeem Centraal zenuwstelsel 9

10 Biomedische neveneffecten van een gebruik van dopeermiddelen op het cardiovasculair systeem Neveneffecten op het hart door Anabole androgene steroiden Cocaine, Efedrine Amfetamines, Alcohol Humaan groeihormoon (hgh) Beta-2-agonists Cannabinoiden Glucocorticosteroiden Erythropoietin Diuretica Narcotica meeste effecten minder effecten Neveneffecten Plots hartoverlijden Arrhythmias Myocardial infarct Hartfalen Hypertensie Kransslagaderziekte Linkerventrikel hypertrofie Deligiannis et al. (2006); Eur J Cardiovasc Prev Rehabil, Sobotta: Atlas der Anatomie des Menschen Elsevier GmbH, Urban & Fischer Verlag München 10

11 Biomedische neveneffecten van anabole androgene steroiden op het cardiovasculair systeem Atherogenese Mechanisme Hepatisch triglyceride lipase Serum HDL-cholesterol Serum LDL-cholesterol hypertrophic coronary artery 32 yr. old bodybuilder infarct 32 yr. old bodybuilder Atherosclerotic veranderingen in aderen Tischer et al. (2003): Z Kardiol, p Hartgens & Kuipers (2004): Sports Med, p

12 Biomedische neveneffecten van anabole androgene steroiden op het cardiovasculair systeem Thrombose mechanisme Plaatjes aggregatie & Fibrinolytische activiteit Bloedklonter vorming Cardiovasculair risico thrombus of the RIVA 32 yr. old bodybuilder Tischer et al. (2003): Z Kardiol, p Hartgens & Kuipers (2004): Sports Med, p

13 Biomedische neveneffecten van anabole androgene steroiden op het cardiovasculair systeem Kransslagader Vasospasme mechanisme Stikstofoxide (NO) endotheel-afhankelijke relaxatiefactor in gladde spieren of aderen Vasodilatie Vasospasme / Vasoconstrictie door stikstofoxide Hartgens & Kuipers (2004): Sports Med, p Gespannen gladde spier NO Ontspannen gladde spier AAS x x x x x x x x x Gespannen gladde spier Müller-Esterl: Biochemie, 2004 Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 13

14 Biomedische neveneffecten van anabole androgene steroiden op het cardiovasculair systeem Direct Cell Death mechanisme Anabole androgene steroiden Myocardial celhypertrofie Myocardiale celkwetsuur Myocardiale celdood Fibrosis Ventrikel arrhythmias Plotseling hartfalen Hartgens & Kuipers (2004): Sports Med, p

15 Biomedische neveneffecten van anabole androgene steroiden op het cardiovasculair systeem dendriet Degeneratieve Veranderingen celkern cel dendriet axon Degeneratieve sympathische neuronen leiden tot arrhythmias synaps myoreceptor Interneuron Spiercel van het skeletstelsel Hartgens & Kuipers (2004): Sports Med, p Müller-Esterl: Biochemie, 2004 Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 15

16 Biomedische neveneffecten van dopeermiddel gebruik op het bloed & vasculair systeem Vasculair neveneffecten veroorzaakt door meeste effecten Neveneffecten Erythropoietine en Erythropoietin mimetica Transfusies Deep vein thrombose Longembolie Kransslagader of hersen Thrombose Infectueuse ziektes minder effecten Elliott (2008): Br J Pharmacol, p Sobotta: Atlas der Anatomie des Menschen Elsevier GmbH, Urban & Fischer Verlag München 16

17 Biomedische neveneffecten van erythropoietine op het bloed & vasculair systeem EPO gebruik Erythrocytose cerebrale thrombose kransslagader thrombose longembolie Bloedviscositeit Thrombogenicity risico op: Deep vein thrombosis Longembolie Kransslagader of hersen thrombose deep vein thromboses Fisher (2003) Exp Biol Med, 1-14 Sobotta: Atlas der Anatomie des Menschen Elsevier GmbH, Urban & Fischer Verlag München 17

18 Biomedische neveneffecten van dopeermiddel gebruik op het bloed & vasculair systeem Parameters die het uithoudingsvermogen bepalen Maximale hartslag Maximaal slag volume O 2 -affiniteit van het bloed Capillaire dichtheid en oxidatieve spierenzymes Maximale output van het hart per minuut Maximale energie Uithoudingsvermogen (aeroob) Manipulatie door doping! Haemoglobin concentratie in het bloed = O 2 -vermogen van het bloed 18

19 Biomedische neveneffecten van erythropoietin op het bloed & vasculair systeem nier Epo beenmerg erythrocyten spieren systeem YY Stimulatie van eepo synthesis (endogeenepo) ESAs erythropoiese stimulerende stoffen ESA sensitizer erythropoiese stimulerende stoffen transfusie O 2 levering Methods oefening hypoxie hypoxie mimetica rhuepo + afgeleiden EPO mimetica autoloog homoloog artificiele O 2 dragers RBC (rode bloed cellen) synthetische O 2 - dragers 2,3-DPG mimetica HBOC PFC Elliott (2008): Br J Pharmacol, p

20 Biomedische neveneffecten van dopeermiddel gebruik op de huid Huid neveneffecten door Anabole androgene steroiden Glucocorticosteroiden Stimulantia Narcotica Corticotropine & Erythropoietine Alcohol meeste effecten minder effecten Neveneffecten Striae distensae, acne, androgene alopecia & hypertrichosis Weefsel atrofie, inhibitie van wondherstel & huidzwakte Dehydratie Urticaria, erythema & pruritus Allergische reactie Vroegtijdige veroudering van de huid From: 3DScience.com, Zygote Media group Inc. 20

21 Biomedische neveneffecten van anabole androgene steroiden op de huid Inname van Anabole androgene steroiden Striae distensae door uitgebreid gewichtheffen * Striae distensae (striemen) op plaatsen waar extreme strekkrachten inwerken (e.g. schouder, bovenste ledematen, borst en rug) *Karamfilov & Elsner (2002): Hautarzt, p Wollina et al. (2007): Acta Dermatoven APA, p Striae distensae in een bodybuilder 21

22 Biomedische neveneffecten van anabole androgene steroiden op de huid Anabole androgene steroiden (AAS) Hypertrofie van talgklieren Acne by AAS gebruik Talg excretie Huid oppervlakte vetten Propionibacterium acnes Melnik, Jansen & Grabbe (2007): gebruik of Anabole-androgenic steroiden en bodybuilding acne: an underestimated health problem. J Dtsch Dermatol Ges. 5 (2): by courtesy of Wiley-Blackwell 22

23 Biomedische neveneffecten van dopeermiddel gebruik op de lever Hepatische neveneffecten veroorzaakt door Anabole androgene steroiden Hormonen en related substanties Stimulantia Narcotica Alcohol Beta-blockers meeste effecten minder effecten Neveneffecten Gal stasis, cholestasis, peliosis hepatis, hepatoma & ontregeling van lipoproteinen Algemeen orgaangroei en functie stoornissen Acuut leverfalen & hepatitis Relatief onspecifieke storingen van het bovenste abdomen Vette lever (steatosis hepatis) & cirrhosis Lichte leverschade Sobotta: Atlas der Anatomie des Menschen Elsevier GmbH, Urban & Fischer Verlag München 23

24 Biomedische neveneffecten van anabole androgene steroiden op de lever Anabole androgene steroiden 17-α-gealkyleerde steroiden Gal stasis, Cholestasis, Peliosis hepatis en Hepatomas High-density lipoproteines Low-density lipoproteines Normaal reversiebel bij stopzetting gebruik Kistler (2006): Dissertation, LMU, München 24

25 Biomedische neveneffecten van dopeermiddel gebruik op het spier-skelet stelsel Spier-skelet stelsel neveneffecten veroorzaakt door Anabole androgene steroiden Hormonen en gerelateerde substanties Beta-2-agonisten Glucocorticosteroiden Beta-blockers meeste effecten minder effecten Neveneffecten Botfracturen, peespathologie, rhabdomyolysis & premature sluiting van de epiphyse Acromegalie, vergroting van handen, voeten, neus, kin, tanden etc. Metabole en physiologische veranderingen in de spier: botmassa, bot mineralendensiteit, spiertremor & spierkramp Osteoporose, breuken, botherstel, spiervoeding, risico op spieratrofie Glycogenolyse & HF Sobotta: Atlas der Anatomie des Menschen Elsevier GmbH, Urban & Fischer Verlag München 25

26 Biomedische neveneffecten van anabole androgene steroiden op het spier-skelet stelsel Anabole androgene steroiden tasten aan Botten: Leidend tot breuken; premature sluiting van de epiphyse resulterend in groeivertraging Pezen: Leidend tot stijfheid en verminderde elasticiteit; Snelle spieraanpassingen worden niet evenredig snel gevolgd door aanpassingen in de peesstructuur Spieren: Rhabdomyolysis of acute skeletspier afbraak Patella peesscheur na AAS gebruik Isenberg, Prokop & Skouras (2008): Successive ruptures of patellar en Achilles tendons. Anabole steroiden in competitive sports (figure 1). Unfallchirurg 111: by courtesy of Springer Science en Business Media 26

27 Biomedische neveneffecten van dopeermiddel gebruik op het endocriene systeem Endocriene neveneffecten veroorzaakt door Anabole androgene steroiden Groeihormoon (GH) en Gonadotrophines ACTH en Glucocorticosteroiden meeste effecten minder effecten Neveneffecten Mannelijk en vrouwelijk voortplantingsstelsel Insulineweerstand en verminderde glucose tolerantie Schildklierfunctie Hypofyseklier Bijnierschors Sobotta: Atlas der Anatomie des Menschen Elsevier GmbH, Urban & Fischer Verlag München 27

28 Biomedische neveneffecten van anabole androgene steroiden op het endocriene systeem Anabole androgene steroiden gebruik Normale testis (l) versus testis atrofie (r) Gonadotropin Synthese van testosteron Testis atrofie Kistler (2006): Dissertation, LMU, München 28

29 Biomedische neveneffecten van anabole androgene steroiden op het endocriene systeem Anabole androgeen steroid gebruik Veranderingen in bloed glucose metabolisme Periphere insuline weerstand Hyperinsulinaemia Hyperglycaemia Glucagon gevoeligheid Sobotta: Atlas der Anatomie des Menschen Elsevier GmbH, Urban & Fischer Verlag München 29

30 Biomedische neveneffecten van anabole androgene steroiden op het endocriene systeem Anabole androgene steroid gebruik *30-jaar-oud amateur bodybuilder Onevenwicht tussen vrije estrogeen en vrije androgeen acties in het borstweefsel Gynaecomastia *Babigian & Silverman (2001): Plast Reconstr Surg, p Braunstein (2007): N Engl J Med, p *25-jaar-oud professional bodybuilder 30

31 Biomedische neveneffecten van anabole androgene steroiden op het endocriene systeem Anabole androgene steroid gebruik Verhoogde serum testosteronniveaus b Vergroting van de clitoris, borstatrofie, abnormale haargroei a Virilisatie, Hirsutism en Amenorrhea (a,b) Prof. Dr. Friedhelm Beuker, Düsseldorf/Germany (c) Dr. Abadjieva, Department of Dermatology, Medical University of Plovdiv c 31

32 Biomedische neveneffecten van doping substanties op het centraal zenuwstelsel Neurologische neveneffecten veroorzaakt door Anabole androgene steroiden Beta-2-agonisten Narcotica Stimulantia meeste effecten minder effecten Neveneffecten Verhoogd gevoel van irritatie, aggressie, persoonlijkheidsstoornissen en psychiatrische diagnoses Activatie van het sympathische zenuwsysteem geassocieerd met vrijgave van adrenaline en noradrenaline Pijndaling en stemmingsverandering gaande van slaap en totale impasse tot euforie en over-enthoesiaisme Stimulantia zijn drugs die het centraal zenuwstelsel activeren dmv catecholamine (adrenaline en noradrenaline) acties Sobotta: Atlas der Anatomie des Menschen Elsevier GmbH, Urban & Fischer Verlag München 32

33 Biomedische neveneffecten van doping substanties op het centraal zenuwstelsel Fysieke afhankelijkheid treedt op wanneer het lichaam ontzegt wordt van drugs. Zo n gebrek leit tot fysieke symptomen die drugafhankelijk zijn : - Pijn (opiaten) - Hevig beven (alcohol) - Convulsies (barbituraten en benzodiazepines) Psychologische afhankelijkheid kan veel langer aanhouden dan de fysieke. Het is veel meer bepaald door de persoonlijke karakter dan het individuele drug: - Gewoontes - Affectiemogelijkheid - Levensstijl 33

34 Biomedische neveneffecten van gentherapie Gentechnologie Specifieke antilichamen stimuleren of inhiberen gen-expressie Gentherapie Selectieve modificatie van een cel, een gen of de modulatie van een receptor Vewijdering van de verkeerde gensequentie Inlassen van de nieuwe gensequenetie Specifieke regeling van genexpressie na gentransfer 34

35 Biomedische neveneffecten van gene doping en de consequenties voor de atleet zijn gezondheid Neveneffecten veroorzaakt door Neveneffecten Gentechnology en gentherapie Uithoudingsfactoren: Erythropoietin (EPO) Hypoxie-inductie factoren (HIF) Angiotensine converting enzyme (ACE) Sport-gerelateerde genen Kracht factoren: Mechano groei factor (MGF) Insulin-like groei factor-1 (IGF-1) Groeihormoon (GH) Myostatin/groei differentiatie factor (GDF-8) Sobotta: Atlas der Anatomie des Menschen Elsevier GmbH, Urban & Fischer Verlag München 35

36 Mogelijke biomedische neveneffecten van uithoudingsgenen Uithoudingsgenen Angiotensine converting enzyme (ACE): beinvloedt vasoconstrictie of vasodilatatie Erythropoietin (EPO): stimuleert erythropoiese Peroxisome proliferator-activated receptor δ (PPARδ): encodeert enzymes van de vetzuuroxidatie Hypoxie-induceerbare factoren (HIF): voor veranderingen in beschikbare zuurstof ACE PPAR δ PPAR δ EPO HIF 36

37 Mogelijke biomedische neveneffecten van krachtgenen Genen ivm spiersterkte Mechano groei factor (MGF), insulin-like groei factor-1 (IGF-1), insulin-like groei factor binding proteinen (IGFBP): controleren van de spiergroei MGF IGF-1 GH IGFBP Muscle growth Groeihormoon(GH): controleren van de spiermassa Myostatin-mutation-baby Myostatin/groei differentiatie factor (GDF-8) or transformatie groei factor-β (TGF-β): negatieve spiergroeiregulator Schülke et al. (2004): N Engl J Med, p Copyright 2004 Massachusetts Medical Society. All rights reserved. 37

38 Hoe verboden substanties prestatie en tumorgroei kunnen beïnvloeden Spiermassa Prestatie Erythrocyten GH IGF-1 Y Y Epo AAS Y Y AAS Y Celproliferatie, weerstand aan chemo-radiotherapie, inhibitie van apoptos, metastase, tumor angiogenese Y Tumor groei Tentori & Graziani (2007) Pharmacol Res, p

39 Biomedische neveneffecten van dopeermiddel gebruik op het immuun systeem Neveneffecten veroorzaakt door Anabole androgene steroiden Hormonen en related substanties Beta-2-agonists Stimulantia Narcotica Cannabinoiden Glucocorticosteroiden Alcohol Beta-blockers Neveneffecten Productie van proinflammatoire cytokines Immuunsuppressie Vatbaarheid voor infecties Tumorincidentie Immunomodulatie 39

40 Waarom voedingssupplementen in sport? Omdat beroepssporters omwille van de duur en intensiteit van hun sport een extreem hoog calorieverbruik hebben, dewelke niet via een normale voeding kan worden gecompenseerd Kritische substanties kunnen vitamines van de B groep en mineralen zijn Maar: een wel-uitgebalanceerde voeding is veel beter dan om het even welk voedingssupplement Maar: ingenomen hoeveelheden moeten in acht genomen worden ( overdosering ) 40

41 Wat zijn de dopingrisco's van voedingssupplementen? niet vermelde ingredienten kunnen dopingsubstanties zijn De meeste niet vermelde substanties zijn steroiden IOC voeddingssupplement analyse land producten niet vermelde drug percentage NL % UK % USA % I % D % de International Olympic Committee Medical Commission, Lausanne, Switzerland (2002) Mogelijke neveneffecten hangen af van de niet-vermelde substanties 41

42 Meer gedetailleerde interactieve informatie is beschikbaar in het congresboek: Biomedische neveneffecten van Doping op het Internet: 42

43 Project partners 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