Dopingin biolääketieteelliset sivuvaikutukset

Transkriptio

1 Dopingin biolääketieteelliset sivuvaikutukset KORKEA TASO

2 Maailman antidopingsäännöstö Antidopingsäännöstö Kehys yhdenmukaisille antidopingkäytännöille, säännöille ja säännöksille Globaali antidoping organisaatiokaavio Testauksen yhdenmukaistaminen laboratoriot, terapeuttisen käytön erivapaudet (TUE) ja luettelo kielletyistä aineista ja menetelmistä 2

3 Antidopingsääntörikkomukset...säännöstön mukaan Urheilijoiden ja heitä tukevien henkilöiden on tiedettävä, mikä tulkitaan antidopingsääntörikkomukseksi sekä mitkä aineet ja menetelmät sisältyvät kiellettyjen aineiden ja menetelmien luetteloon. 2.1 Kielletyn aineen läsnäolo. 2.2 Kielletyn aineen tai menetelmän käyttö tai käyttöyritys Näytteenannosta kieltäytyminen tai sen antamatta jättäminen. 2.4 Kilpailun ulkopuolista tekstiä koskeva rikkomus. 2.5 Puuttuminen, mihin tahansa dopingvalvonnan osa-alueeseen. 2.6 Kiellettyjen aineiden hallussapito. 2.7 Kiellettyjen aineiden laiton kauppa. 2.8 Kiellettyjen aineiden levittäminen. 3

4 Kieltoluettelo (2008) Aina kielletyt aineet anaboliset aineet, hormonit, beeta2-agonistit, hormoniantagonistit ja modulaattorit, diureetit ja muut maskiaineet Aina kielletyt menetelmät hapensiirron parantaminen, kemiallinen ja fyysinen manipulaatio, geenidoping Kilpailun aikana kielletyt aineet stimulantit, huumausaineet, kannabinoidit, glukokortikosteroidit Erityisesti urheilussa kielletyt aineet alkoholi, beetasalpaajat 4

5 Testauskäytäntö Kilpailun aikana Kilpailun ulkopuolella Testaus, josta ilmoitetaan etukäteen vastaan testaus ilman etukäteisilmoitusta Kansainväliset lajiliitot: testauspooli kansainvälisen tason urheilijoille Kansallinen antidopingorganisaatio: rekisteröity testauspooli kansallisille urheilijoille 5

6 Dopingvalvontanäytteet Virtsanäytteet Verinäytteet Kiellettyjen aineiden virtsaseulonta Veriseulonta urheilijoiden terveyden vuoksi (esim. lisääntynyt hematokriitti) Kiellettyjen aineiden veriseulonta (virtsanäytteen lisäksi) 6

7 Terapeuttisen käytön erivapaudet "...lupa käyttää kiellettyä ainetta..." "...hyvin perustelluista syistä ja rajoitetuissa olosuhteissa." Merkittävä terveyden huononeminen Ei paranna suoritusta Ei terapeuttista vaihtoehtoa Käytön välttämättömyys 7

8 Lääke-/dopingaineiden kaksinainen luonne Lääkeaineet Lääketieteellinen tarkoitus Lääkeaineiden väärinkäyttö Terapeuttiset annokset Yliannostus Biolääketieteelliset sivuvaikutukset väliaikainen (akuutti vaurio) peruutettavissa / peruuttamaton pitkäaikainen (myöhäinen vaikutus) 8

9 Tärkeimmät elimet, joihin biolääketieteelliset sivuvaikutukset kohdistuvat Sydän ja verenkiertoelimistö Hepaattinen järjestelmä Veri ja verisuonisto Umpieritysrauhaset Lääkeaineiden väärinkäyttö Muskuloskeletaalinen järjestelmä Sobotta: Atlas der Anatomie des Menschen Elsevier GmbH, Urban & Fischer Verlag München Geenit Vastustuskyky Keskushermosto 9

10 Dopingaineiden väärinkäytön biolääketieteelliset sivuvaikutukset sydämeen ja verenkiertoelimistöön Kardiaaliset sivuvaikutukset, jotka aiheuttavat Anabolis-androgeeniset steroidit Kokaiini, efedriini, amfetamiinit, alkoholi Ihmisen kasvuhormoni (Human growth hormone, hgh) Beeta2-agonistit Kannabinoidit Glukokortikosteroidit Erytropoietiini Diureetit Huumausaineet suurimmat vaikutukset pienimmät vaikutukset Sivuvaikutukset Äkillinen sydänkuolema Rytmihäiriöt Sydäninfarkti Sydänkohtaus Kohonnut verenpaine Sepelvaltimotauti Vasemman sydänkammion hypertrofia Deligiannis et al. (2006); Eur J Cardiovasc Prev Rehabil, Sobotta: Atlas der Anatomie des Menschen Elsevier GmbH, Urban & Fischer Verlag München 10

11 Anabolis-androgeenisten steroidien biolääketieteelliset sivuvaikutukset sydämeen ja verenkiertoelimistöön Aterogeneesi-mekanismi Hepaattinen lipaasi Seerumin HDL-kolesteroli Seerumin LDL-kolesteroli hypertrofinen sepelvaltimo 32-vuotias kehonrakentaja infarkti, 32-vuotias kehonrakentaja Ateroskleroottiset muutokset verisuonissa Tischer et al. (2003): Z Kardiol, s Hartgens & Kuipers (2004): Sports Med, s

12 Anabolis-androgeenisten steroidien biolääketieteelliset sivuvaikutukset sydämeen ja verenkiertoelimistöön Tromboosin mekanismi Verihiutaleiden aggregaatio Ja fibrinolyyttinen toiminta Veritulppien muodostuminen Kardiovaskulaarinen riski Tischer et al. (2003): Z Kardiol, s Hartgens & Kuipers (2004): Sports Med, s vuotiaan kehonrakentajan RIVA:n (vasemman sepelvaltimon etummaisen kammionvälihaaran) tukos 12

13 Anabolis-androgeenisten steroidien biolääketieteelliset sivuvaikutukset sydämeen ja verenkiertoelimistöön Sepelvaltimon vasospasmin mekanismi Typpioksidi (NO) endoteliasta peräisin oleva rentoutustekijä valtimoiden sileissä lihaksissa Vasodilataatio Vasospasmi / vasokonstriktio typpioksidin aiheuttama Hartgens & Kuipers (2004): Sports Med, s supistuneet sileät lihakset NO rentoutuneet sileät lihakset AAS x x x x x x x x x supistuneet sileät lihakset Müller-Esterl: Biochemie, 2004 Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 13

14 Anabolis-androgeenisten steroidien biolääketieteelliset sivuvaikutukset sydämeen ja verenkiertoelimistöön Suora solukuolemamekanismi Anabolis-androgeeniset steroidit Myokardiaalisen solun hypertrofia Myokardiaalisen solun vaurio Myokardiaalinen solukuolema Fibroosi Ventrikulaariset rytmihäiriöt Äkillinen sydänkuolema Hartgens & Kuipers (2004): Sports Med, s

15 Anabolis-androgeenisten steroidien biolääketieteelliset sivuvaikutukset sydämeen ja verenkiertoelimistöön dendriitti Degeneratiiviset muutokset solun ydin solun runko dendriitti aksoni Degeneratiiviset rytmihäiriöihin johtavat sympaattiset neuronit synapsi lihasta hermottava hermopääte Hartgens & Kuipers (2004): Sports Med, s välineuroni skeletaalinen lihassolu Müller-Esterl: Biochemie, 2004 Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 15

16 Dopingaineiden väärinkäytön biolääketieteelliset sivuvaikutukset vereen ja verisuonistoon Kardiaaliset sivuvaikutukset, jotka aiheuttavat suurimmat vaikutukset Sivuvaikutukset Erytropoietiini ja erytropoietiinin jäljitelmät Vaikea suonitukos Keuhkoveritulpat Sydän- tai aivoverisuonten tukos Transfuusiot Tartuntataudit pienimmät vaikutukset Elliott (2008): Br J Pharmacol, s Sobotta: Atlas der Anatomie des Menschen Elsevier GmbH, Urban & Fischer Verlag München 16

17 Erytropoietiinin biolääketieteelliset sivuvaikutukset vereen ja verisuonistoon EPO:n väärinkäyttö Erytrosytoosi aivoverisuonten tukokset sydänverisu onten tukokset keuhkoveri tulpat Veren viskositeetti Verihyytymien muodostuminen Vaarana: Vaikea suonitukos Keuhkoveritulpat Sydän- tai aivoverisuonten tukos vaikeat suonitukokset Fisher (2003) Exp Biol Med, 1-14 Sobotta: Atlas der Anatomie des Menschen Elsevier GmbH, Urban & Fischer Verlag München 17

18 Dopingaineiden väärinkäytön biolääketieteelliset sivuvaikutukset vereen ja verisuonistoon Kestävyyskapasiteetin määrittelevät parametrit Maksimaalinen sydämen syke Maksimaalinen iskutilavuus Veren O 2 -affiniteetti Kapillaarinen tiheys ja lihaksessa olevat oksidatiiviset entsyymit Maksimaalinen sydämen minuuttitilavuus Maksimaalinen O 2 -ekstraktio Kestävyyssuoritus (aerob) Manipulaatio dopingilla! Hemoglobiinikonsentraatio veressä = Veren O 2 -kapasiteetti 18

19 Erytropoietiinin biolääketieteelliset sivuvaikutukset vereen ja verisuonistoon munuainen Epo Luuydin Punasolut lihakset Elimistö YY Menetelmät eepo-synteesin stimulaatio (endogeeninenepo) harjoittelu hypoksia hypoksiaa jäljittelevä ESA:t punasolujen muodostumista stimuloivat aineet rhuepo + johdannaiset EPO:a jäljittelevä ESA-herkistin punasolujen muodostumista stimuloivat aineet autologinen homologinen transfuusio O 2 -kuljetus keinotekoiset O 2 -kantajat RBC (punaverisolut) syntetisoidut O 2 - kantajat 2,3-DPG:tä jäljittelevä Elliott (2008): Br J Pharmacol, s

20 Dopingaineiden väärinkäytön biolääketieteelliset sivuvaikutukset ihoon Dermaaliset sivuvaikutukset, joita aiheuttavat Anabolis-androgeeniset steroidit Glukokortikosteroidit Stimulantit Huumausaineet Kortikotropiini ja erytropoietiini Alkoholi suurimmat vaikutukset pienimmät vaikutukset Sivuvaikutukset Venytysjuovat, akne, androgeeninen kaljuus ja liikakarvaisuus Kudosten surkastuminen, haavan paranemisen hidastuminen ja ihon heikkous Nestehukka Nokkosihottuma, ihon punoitus ja kutina Allerginen reaktio Ihon ennenaikainen vanheneminen Lähde: 3DScience.com, Zygote Media group Inc. 20

21 Anabolis-androgeenisten steroidien biolääketieteelliset sivuvaikutukset ihoon Anabolis-androgeenisten steroidien nauttiminen Venytysjuovat liiallisen painonnoston seurauksena* Venytysjuovat kehittyvät paikkoihin, joissa iho venyy voimakkaasti (esim. olkapää, yläraaja, rinta tai selkä) *Karamfilov & Elsner (2002): Hautarzt, s Wollina et al. (2007): Acta Dermatoven APA, s Venytysjuovat kehonrakentajalla 21

22 Anabolis-androgeenisten steroidien biolääketieteelliset sivuvaikutukset ihoon Anabolis-androgeeniset steroidit (AAS) Talirauhasten Hypertrofia AAS:n väärinkäytöstä johtuva akne Talineritys Ihon pinnan lipidit Propionibacterium acnes Melnik, Jansen & Grabbe (2007): Abuse of anabolic-androgenic steroids and bodybuilding acne: an underestimated health problem. J Dtsch Dermatol Ges. 5 (2): Wiley-Blackwellin suosiollisella luvalla 22

23 Dopingaineiden väärinkäytön biolääketieteelliset sivuvaikutukset maksaan Hepaattiset sivuvaikutukset, joita aiheuttavat Anabolis-androgeeniset steroidit Hormonit ja samansukuiset aineet Stimulantit Huumausaineet Alkoholi Beetasalpaajat suurimmat vaikutukset pienimmät vaikutukset Sivuvaikutukset Biliaarinen staasi, kolestaasi, maksapelioosi, hepatooma ja lipoproteiinien dysregulaatio Yleinen elinten kasvu ja toiminnalliset häiriöt Akuutti maksan vajaatoiminta ja hepatiitti Melko epätarkkoja oireita ylemmistä abdominaalisista häiriöistä Rasvamaksa (steatosis hepatis) ja kirroosi Lievät maksavauriot Sobotta: Atlas der Anatomie des Menschen Elsevier GmbH, Urban & Fischer Verlag München 23

24 Anabolis-androgeenisten steroidien biolääketieteelliset sivuvaikutukset maksaan Anabolis-androgeeniset steroidit 17-α-alkyloidut steroidit Biliaarinen staasi, kolestaasi, Maksapelioosi ja hepatoomat Tiheydeltään korkea lipoproteiini Tiheydeltään matala lipoproteiini Yleensä palautuu käytön lopettamisen jälkeen Kistler (2006): Väitöskirja, LMU, München 24

25 Dopingaineiden väärinkäytön biolääketieteelliset sivuvaikutukset muskuloskeletaaliseen järjestelmään Muskuloskeletaaliset sivuvaikutukset, jotka aiheuttavat Anabolis-androgeeniset steroidit Hormonit ja samansukuiset aineet Beeta2-agonistit Glukokortikosteroidit Beetasalpaajat suurimmat vaikutukset pienimmät vaikutukset Sivuvaikutukset Luunmurtumat, jännepatologia, rabdomyolyysi ja epifyysin ennenaikainen sulkeutuminen Akromegalia, käsien, jalkojen, leuan, korvien, jne. suurentuminen Metaboliset ja fysiologiset muutokset lihaksessa: luumassa, luun mineraalitiheys, lihasten vapina ja lihaskrampit Osteoporoosi, murtumat, luun korjaus, lihasten ravinto, lihasten surkastumisvaara Glykogenolyysi ja HF Sobotta: Atlas der Anatomie des Menschen Elsevier GmbH, Urban & Fischer Verlag München 25

26 Anabolis-androgeenisten steroidien biolääketieteelliset sivuvaikutukset muskuloskeletaaliseen järjestelmään Anabolis-androgeeniset steroidit vaikuttavat Luihin: murtumat, epifyysin ennenaikainen sulkeutuminen, joka hidastaa kasvua Jänteisiin: jäykkyys ja elastisuuden väheneminen, nopeita luustolihaksen voiman adaptaatioita eivät välittömästi seuraa hitaammin adaptoituvat, vähemmän vaskulaariset jännerakenteet Polvilumpion jänteen murtuminen AAS:n väärinkäytön jälkeen Isenberg, Prokop & Skouras (2008): Successive ruptures of patellar and Achilles tendons. Anabolic steroids in competitive sports (kuva 1). Unfallchirurg 111: Springer Sciencen ja Business Median suosiollisella luvalla Lihaksiin: rabdomyolyysi tai akuutti luulihasten tuhoutuminen 26

27 Dopingaineiden väärinkäytön biolääketieteelliset sivuvaikutukset umpieritysrauhasiin Endokriiniset sivuvaikutukset, jotka aiheuttavat Anabolis-androgeeniset steroidit suurimmat vaikutukset Sivuvaikutukset Naisten ja miesten sukupuolielimet Insuliiniresistanssi ja heikentynyt glukoositoleranssi Kasvuhormoni (GH) ja gonadotropiinit Kilpirauhasen toiminta Aivolisäke ACTH ja glukokortikosteroidit pienimmät vaikutukset Lisämunuaiskuori Sobotta: Atlas der Anatomie des Menschen Elsevier GmbH, Urban & Fischer Verlag München 27

28 Anabolis-androgeenisten steroidien biolääketieteelliset sivuvaikutukset umpieritysrauhasiin Anabolis-androgeenisten steroidien väärinkäyttö Normaalit kivekset (v) vs. kivesten surkastuminen (o) Gonadotropiini Testosteronin synteesi Kivesten surkastuminen Kistler (2006): Väitöskirja, LMU, München 28

29 Anabolis-androgeenisten steroidien biolääketieteelliset sivuvaikutukset umpieritysrauhasiin Anabolis-androgeenisten steroidien väärinkäyttö Muutokset veren glukoosiaineenvaihdunnassa Perifeerinen insuliiniresistanssi Hyperinsulinemia Hyperglykemia Glukagoni-yliherkkyys Sobotta: Atlas der Anatomie des Menschen Elsevier GmbH, Urban & Fischer Verlag München 29

30 Anabolis-androgeenisten steroidien biolääketieteelliset sivuvaikutukset umpieritysrauhasiin Anabolis-androgeenisten steroidien väärinkäyttö *30-vuotias kehonrakennuksen harrastaja Vapaan estrogeenin ja vapaan androgeenin toiminnan epätasapaino rintakudoksessa Gynekomastia *Babigian & Silverman (2001): Plast Reconstr Surg, s Braunstein (2007): N Engl J Med, s *25-vuotias ammattikehonrakentaja 30

31 Anabolis-androgeenisten steroidien biolääketieteelliset sivuvaikutukset umpieritysrauhasiin Anabolis-androgeenisten steroidien väärinkäyttö Kohonneet seerumin testosteronitasot b a Klitoriksen suurentuminen, rintojen surkastuminen, epänormaali karvojen kasvu Virilisaatio, liikakarvaisuus ja kuukautisvuodon puuttuminen (a,b) Prof. Tri Friedhelm Beuker, Düsseldorf Saksa (c) Tri Abadjieva, Dermatologian laitos, Plovdivin lääketieteellinen yliopisto c 31

32 Dopingaineiden väärinkäytön biolääketieteelliset sivuvaikutukset keskushermostoon Neuraaliset sivuvaikutukset, jotka aiheuttavat Anabolis-androgeeniset steroidit Beeta2-agonistit Huumausaineet Stimulantit suurimmat vaikutukset pienimmät vaikutukset Sivuvaikutukset Lisääntyneet ärtyvyyden ja agression tasot, persoonallisuushäiriöt ja psykiatriset diagnoosit Sympaattisen hermoston aktivaatio liittyy adrenaliinin ja noradrenaliinin vapautumiseen Kivun lievittyminen ja mielialan muuttuminen laaja-alaisesti unesta ja täydellisestä ruumiin liikkumattomuudesta euforiaan ja ylikiihottuneisuuteen Stimulantit ovat lääkeaineita, jotka aktivoivat keskushermoston katekoliamiinin (adrenaliini ja noradrenaliini) toiminnoilla Sobotta: Atlas der Anatomie des Menschen Elsevier GmbH, Urban & Fischer Verlag München 32

33 Dopingaineiden väärinkäytön biolääketieteelliset sivuvaikutukset keskushermostoon Fyysinen riippuvuus ilmenee, kun keho ei saa lääkeaineita. Tällainen deprivaatio johtaa fyysisiin oireisiin, jotka vaihtelevat lääkeainekohtaisesti: - Kipu (opiaatit) - Voimakas tärinä (alkoholi) - Kouristukset (barbituraatit ja bentsodiatsepiinit) Psykologinen riippuvuus voi kestää huomattavasti kauemmin kuin fyysinen riippuvuus. Se perustuu enemmänkin yksilön piirteisiin kuin itse aineeseen: - Tavat - Affektiiviset tilat - Elämäntapa 33

34 Biolääketieteelliset sivuvaikutukset joita on seurauksena geeniterapiasta Geeniteknologiat Tietyt vasta-aineet stimuloivat tai estävät geenin ilmentymistä Geeniterapia Solun, geenin tai reseptorin modulaation selektiivinen muokkaus väärän geenisekvenssin poisto uuden geenisekvenssin integraatio Erityinen geenin ilmentymisen sääntely geenisiirron jälkeen 34

35 Geenidopingin biolääketieteelliset sivuvaikutukset ja seuraukset urheilijan terveyteen Sivuvaikutukset, jotka aiheuttavat Geeniteknologia ja geeniterapia Sivuvaikutukset Kestävyystekijät: Erytropoietiini (EPO) Hypoksia-indusoituvat tekjjät (HIF) Angiotensiiniä konvertoiva entsyymi (ACE) "Urheiluun liittyvät geenit" Voimakkuustekijät: Mekaaninen kasvutekijä (MGF) Insuliinin tapainen kasvutekijä-1 (IGF-1) Kasvuhormoni (GH) Myostatiini/kasvun differentiaatiotekijä (GDF-8) Sobotta: Atlas der Anatomie des Menschen Elsevier GmbH, Urban & Fischer Verlag München 35

36 Mahdolliset biolääketieteelliset sivuvaikutukset joita on seurauksena kestävyysgeeneistä Kestävyysgeenit Angiotensiiniä konvertoiva entsyymi (ACE): vasokonstriktorina tai vasodilataattorina toimiminen Erytropoietiini (EPO): punasolujen muodostumisen stimulointi Peroksisomin proliferaattoriaktivoitu reseptori δ (PPAR δ ): rasvahapon hapettumisen koodausentsyymit Hypoksia indusoituvat tekijät (HIF): saatavilla olevan hapen muutoksiin ACE PPAR δ PPAR δ EPO HIF 36

37 Mahdolliset biolääketieteelliset sivuvaikutukset joita on seurauksena voimageeneistä Voimageenit Mekaaninen kasvutekijä (MGF), insuliinin tapainen kasvutekijä-1 (IGF-1), insuliinin tapaista kasvutekijää sitova proteiini (IGFBP): lihaksen kasvun kontrollointi MGF IGF-1 GH IGFBP Lihaskasvu Kasvuhormoni (GH): lihasmassan kontrollointi Myostatiinimutaatiovauva Myostatiini/kasvun differentiaatiotekijä (GDF- 8) tai muuntuva kasvutekijä-β (TGF- β): negatiivinen lihaskasvun säätelijä Schülke et al. (2004): N Engl J Med, s Copyright 2004 Massachusetts Medical Society. Kaikki oikeudet pidätetään. 37

38 Kuinka kielletyt aineet voivat vaikuttaa suoritukseen ja kasvainten kasvuun Lihasmassa Suoritus Punasolut GH IGF-1 Y Y Epo AAS Y Y AAS Y Solujen proliferaatio, resistanssi kemo-radioterapiaan, apoptoosin inhibitio, metastaasi, kasvaimen angiogeneesi Y Kasvaimen kasvu Tentori & Graziani (2007) Pharmacol Res, s

39 Dopingaineiden väärinkäytön biolääketieteelliset sivuvaikutukset vastustuskyvylle Vastustuskykyiset sivuvaikutukset, joita aiheuttavat Anabolis-androgeeniset steroidit Hormonit ja samansukuiset aineet Beeta2-agonistit Stimulantit Huumausaineet Kannabinoidit Glukokortikosteroidit Alkoholi Beetasalpaajat Sivuvaikutukset Tulehduksellisten sytokiinien tuotanto Vastustuskyvyn rajoitus Tartunta-alttius Kasvainesiintyvyys Vastustuskykymodulaatio 39

40 Miksi käyttää lisäravinteita urheilussa? Suoriutuakseen urheilulajinsa vaatimasta intensiivisyydestä ja kestokykyvaatimuksesta, joidenkin kilpaurheilijoiden täytyy nauttia korkea määrä kaloreita, joita normaali ravinto ei kykene kattamaan Kriittiset aineet voivat olla B-ryhmän vitamiineja ja mineraaleja Mutta: hyvin tasapainotettu ravitsemus on paljon parempi vaihtoehto kuin lisäravinteet Mutta: annostustasot on otettava huomioon ( yliannostus ) 40

41 Mitkä ovat lisäravinteiden dopingriskit? Etiketittömät aineet, jotka voivat olla dopingaineita Useimmat löydetyt etiketittömät aineet ovat steroideja KOK:n lisäravinneanalyysi maa tuotteet etiketitön lääkeaine prosenttiosuu s NL % UK % USA % I % D % Kansainvälisen olympiakomitean lääketieteellinen komissio, Lausanne, Sveitsi (2002) Mahdolliset sivuvaikutukset riippuvat etiketittömistä aineista 41

42 Yksityiskohtaisempaa ja interaktiivisempaa tietoa saatavilla... Kongressikäsikirjasta: Dopingin biolääketieteelliset sivuvaikutukset...tai Internetistä: 42

43 Hankekumppanit Plovdivin lääketieteellinen yliopisto, Bulgaria Prof. Katerina Georgieva Technische Universität München, Saksa Prof. Horst Michna Thessalonikin Aristoteleen yliopisto, Kreikka Prof. Asterios Deligiannis Urheiluinstituutti, Varsova, Puola Prof. Ryszard Grucza Extremaduran yliopisto, Espanja Prof. Eduardo Ortega Rincon 43