Эритропоэз — это процесс образования эритроцитов, начинающийся с незрелых клеток . Этот процесс происходит через серию морфологических преобразований клеток-предшественников эритроцитов, которые в конце процесса станут эритроцитами.
Этот процесс происходит после действия эритропоэтина , гормон, вырабатываемый организмом, который контролирует эритропоэз.
Наличие красных кровяных клеток имеет основополагающее значение для транспорта кислорода в организме, следовательно, оно способно фармакологически вмешиваться в процессы регуляции синтеза этих веществ. клетки позволяют атлету улучшить свои навыки производства энергии.
За последние 20 лет было синтезировано множество веществ, способных взаимодействовать с этим биологическим процессом . Эти соединения вскоре стали инструментом для повышения производительности в выносливых видах спорта. Следовательно, Олимпийский комитет запретил использование любых веществ, способных стимулировать эритропоэз.
Эритропоэтин (EPO)
Эритропоэтин — это вырабатываемый гликопротеиновый гормон из почек и частично из печени , ответственных за выработку эритроцитов (эритропоэз). Это вещество используется для лечения многочисленных форм анемии, в частности тех, которые вызваны плохим эритропоэтическим ответом, вызванных химиотерапией, или используется в случае определенных патологий почек в качестве заместительной терапии.
Эритропоэз контролируется механизмом обратной связи, благодаря которому почка способна обнаруживать изменения в выделении крови кислородом в ткани. Если этот процесс уменьшается, почка вмешивается, увеличивая секрецию эритропоэтина, который активирует выработку эритроцитов, ответственных за транспорт кислорода, стимулируя эритропоэз в костном мозге, активируя клетки-предшественники эритроида.
Гликозилирование эритропиетина важно для продления жизни гормона, но не для его активности.
Роль ЭПО в защита и процессы восстановления нервной системы. На самом деле, различные формы рецепторов ЭПО экспрессируются в нервной системе и в других тканях, активация этих рецепторов определяет нейропротекторное действие, так как, по-видимому, снижает апоптоз нейронов и способствует образованию определенных ферментов (NOS), отвечает за оксигенацию нейронов.
Эритропоэтин также оказывает защитное действие на сердце и почки .
Однако, похоже, он способен увеличивать риск развития определенных форм опухоли и использование этого вещества может вызвать тромбоз и гипертонию.
Клонирование эритропоэтина человека позволило продуцировать рекомбинантный эритропоэтин (rHuEPO), который затем он был введен в терапию для лечения анемии.
Увеличение транспорта кислорода, достигаемого за счет использования EPO, является фактором огромной важности во всех видах спорта на выносливость с аэробной энергией, таких как езда на велосипеде и бег. Транспортировка большего количества кислорода к мышцам позволяет производить больше энергии и, следовательно, поддерживать более интенсивные усилия в течение более длительных периодов. Прием эритропоэтина позволяет увеличить VO2max, повысить молочнокислый порог, повысить энергоэффективность, увеличить потребление кислорода и улучшить клеточное дыхание. По этой причине ЕРО используют спортсмены из дисциплин выносливости, фактически виды спорта с наибольшим количеством положительных случаев для этого вещества — это езда на велосипеде, легкая атлетика, лыжный спорт и триатлон. Тем не менее, спортсмены дисциплин со смешанными энергетическими обязательствами, такими как командные виды спорта, также могут извлечь выгоду из использования EPO, также улучшая выносливость и восстановительные навыки на поле.
Чрезмерное использование этого гормон может увеличить гематокрит до такой степени, что он вызывает полицитемию, состояние, при котором количество эритроцитов аномально велико. Это состояние делает кровь особенно вязкой, увеличивая риск коагуляции, чтобы определить остановку сердца, особенно во время сна, когда частота сердечных сокращений естественным образом снижается, в этих условиях можно уменьшить откачку крови, чтобы остановить сердце. Несколько спортсменов умерли от сердечного приступа по необъяснимым причинам, но с чрезвычайно высокой концентрацией эритроцитов в крови. Помимо повреждения сердца, чрезмерная плотность крови может привести к закупорке капилляров и инсульту.
Рождение синтетического ЭПО и первые формы экзогенного управления восходит к началу 80-х годов с развитием биотехнологии.
Были созданы различные формы синтетических эритропоэтинов: все они имеют одинаковую аминокислотную последовательность, но имеют разные гликозилирования, которые, как ожидается, изменяют время их метаболизма. Кроме того, изучаются другие формы этого вещества, среди которых EPO-миметические пептиды, которые не представляют всей аминокислотной последовательности эритропоэтина, но имитируют его активность. Различные формы эритропоэтина являются успехом биотехнологии, они являются примером того, как биотехнология может генерировать необычайно эффективные инновационные лекарственные средства.
ЭПО человека имеет цепь из 165 аминокислот с три N-гликозилирования и одно O-гликозилирование, в то время как синтез эритропоэтинов показывает некоторые различия в размере, общем количестве, степени разветвления и положении гликозилирования. Кроме того, человеческое ЕРО и синтетическое ЕРО также различаются по наличию переменного количества сиаловой кислоты (до четырех) для каждой из трех связанных N-цепей углеводов и до двух сиаловых кислот в одной углеводной O-цепи .
| Гликопротеин | Нейтральные гликаны,% | Монокислотные гликаны,% | Дикислотные гликаны,% | Трикислотные гликаны,% | Тетракислотные гликаны,% |
|---|---|---|---|---|---|
| EPO сыворотки человека | 20 | 9 | 48 | 23 | 0 |
| EPO alpha | 4 | 5 | 41 | 31 | 19 |
| EPO beta td> | 3 | 17 | 32 | 46 | |
| EPO omega | 3 | 10 | 34 | 32 | 21 |
Сводная схема различных уровней гликозилирования эпоэтинов (скибели)
Все эритропоэтины активны в течение нескольких часов и прослеживаются в течение нескольких дней, однако их действие вызывает увеличение количества эритроцитов в течение нескольких недель, поэтому сразу становится ясно, насколько легко обойти антидопинговые тесты. Несмотря на трудности в обнаружении этого гормона, случаи позитивности, особенно среди велосипедистов, по-прежнему многочисленны.
В дальнейшей попытке препятствовать допингу на основании косвенных показателей эритропоэза, так называемый «гематологический паспорт» , созданный путем повторного измерения гематологических маркеров, таких как гемоглобин, гематокрит, ретикулоциты и STFR. Обычно пять или более измерений определяют конкретные контрольные диапазоны. Внезапные изменения одного из этих параметров, например, увеличение гематокрита на 10%, могут свидетельствовать об экзогенных манипуляциях. Эта стратегия способна обнаруживать допинг несколькими способами, включая переливание. Однако даже этот подход не лишен критических замечаний, которые подчеркивают возможность ложных срабатываний.
Спортсмены используют ЭПО в дозе 25/100 МЕ / кг веса каждые 1/3 дня. путем подкожных инъекций в течение 2/8 недель с добавками железа для максимального увеличения эритропоэза.
Epoetin alfa
Активен в течение 20 часов, продается с название Eprex и Binocrit.
Эпоэтин бета
Активен в течение 24 часов, продается как NeoRecormon.
Дельта Эпоэтина
Эпоэтин δ является первой формой, происходящей из человеческих клеточных культур, поэтому он имеет такое же гликозилирование, что и природный EPO.
Эпоэтин Z
Некоторые исследования показывают, что эпоэтин Z имеет те же эффекты, что и эпоэтин α (Wizemann).
Darbepoetin представляет собой аминокислотная цепь немного отличается от эритропоэтина , поскольку 5 аминокислот заменены, она также является более N-гликозилированной, то есть она связана с двумя другими олигосахаридами в более разных положениях с аминокислотным азотом.
Это эритропоэтин второго поколения с большей стабильностью в жидкостях организма, с большей продолжительностью действия и такой же активностью, следовательно, он требует меньшего введения. На самом деле, он активен в течение 50 часов. Это вещество было одобрено FDA в 2001 году для лечения анемии из-за почечной недостаточности и продается под маркой Aranesp.
В 2002 году три лыжника были дисквалифицированы во время зимних Олимпийских игр, потому что они дали положительный результат на дарбэпоэтин альфа.
Спортсмены принимают его каждые 3/6 дня в тех же дозах, что и EPO (25/100 МЕ / кг веса). Это прослеживается в течение 7/8 дней, примерно вдвое больше ЕРО.