ईपीओ (एरिथ्रोपोइटिन) और डोपिंग

जैसा कि ज्ञात है, लाल रक्त कोशिकाएं (जीआर) ऑक्सीजन को ऊतकों और धीरज के खेल में ले जाती हैं, जैसे कि साइकिल चलाना, क्रॉस-कंट्री स्कीइंग, आदि, ऑक्सीजन की मांग बहुत अधिक है।

इसलिए, कुछ समय के लिए, खेल प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए जीआर उत्पादन को बढ़ाने के लिए रणनीतियों की जांच की गई है

नवीनतम रणनीति लाल रक्त कोशिकाओं का उत्पादन करने के लिए अस्थि मज्जा को उत्तेजित करने में एरिथ्रोपोइटिन (ईपीओ) की भूमिका पर आधारित है)

पुनः संयोजक मानव ईपीओ (rHuEPO) और संबंधित पदार्थों (जैसे darbepoietin ) का उपयोग डोपिंग के रूप में किया जाता है

ईपीओ के शरीर में अपेक्षाकृत कम जीवन होता है जबकि इसका उत्तेजक प्रभाव दो सप्ताह तक रह सकता है

एरिथ्रोपोइटिन का इतिहास

• 1905 कार्नोट एंड डेफ़ेलेंड ने उस हास्य कारक को परिकल्पित किया, जिसे वे हेमोपोइटिन कहते हैं, ने लाल रक्त कोशिकाओं के उत्पादन को नियंत्रित किया

• 1936 Hjort ने साबित किया और इस कारक के अस्तित्व की पुष्टि की

• 1950 Reissmann ने दिखाया कि कारक की जीन अभिव्यक्ति को ऑक्सीजन के दबाव से नियंत्रित किया गया था

• 1977 मियाके मानव एरिथ्रोपोइटिन को शुद्ध करने में कामयाब रहे

  1985 लिन और जैकब्स ने एरिथ्रोपोइटिन जीन का क्लोन किया और एक ट्रांसफ़ेक्टेड सेल लाइन (सीएचओ सेल) विकसित किया जो मानव पुनः संयोजक एरिथ्रोपोइटिन के उत्पादन में सक्षम था

• 1989 ईपीओ रिसेप्टर की क्लोनिंग

• 2000 दरबपेटीन का संश्लेषण

एरिथ्रोपोइसिस ​​और हाइपोक्सिया

एरिथ्रोपोएसिस (नई लाल रक्त कोशिकाओं का उत्पादन) एक बहुत ही संवेदनशील प्रतिक्रिया प्रणाली द्वारा नियंत्रित किया जाता है, जिसमें किडनी के स्तर पर एक सेंसर ऑक्सीजन की आपूर्ति में परिवर्तन को महसूस करता है।

तंत्र एक प्रतिलेखन कारक (हाइपोक्सिया-इंड्यूसबल फैक्टर, HIF-1) हेटेरोडिमेरिक (HIF-1α और HIF-1β) की उपस्थिति पर आधारित है जो एरिथ्रोपोइटिन जीन की अभिव्यक्ति को बढ़ाता है।

HIF-1α ऑक्सीजन की उपस्थिति में अस्थिर है और वॉन हिप्पेल-लिंडौ प्रोटीन के योगदान से तेजी से प्रोलिल-हाइड्रॉक्सिललेस द्वारा अपमानित किया जाता है

हाइपोक्सिया के दौरान, प्रोपाइल-हाइड्रॉक्सिलेज़ निष्क्रिय होता है, जिसके परिणामस्वरूप HIF-1α एरिथ्रोपोइटिन की अभिव्यक्ति को सक्रिय करके जमा होता है जो एरिथ्रोइड प्रोजेनिटर्स के तेजी से विस्तार को उत्तेजित करता है।

मानव एरिथ्रोपोइटिन

एरिथ्रोपोइटिन एक प्रोटीन है जो 193 एमिनो एसिड से बना होता है (लेकिन पहले 27 स्राव के दौरान टूट जाता है)

यह मुख्य रूप से क्रोमोसोम 7 पर स्थित एक जीन के नियंत्रण में, गुर्दे की पेरिटुबुलर इंटरस्टीशियल कोशिकाओं द्वारा निर्मित होता है।

स्राव के बाद, एरिथ्रोपोएटीन, हेमटोपोइएटिक ऊतक (अस्थि मज्जा) के स्तर पर, एरिथ्रोइड पूर्वजों की सतह पर स्थित एक रिसेप्टर (ईपीओ-आर) से बांधता है और आंतरिककृत होता है।

एनीमिया या हाइपोक्सिमिया की उपस्थिति में, ईपीओ का संश्लेषण 100 बार से अधिक तेजी से बढ़ता है और इसके परिणामस्वरूप एपोप्टोसिस (प्रोग्राम सेल मौत) के निषेध के माध्यम से भी जीवित पूर्वज कोशिकाओं के अस्तित्व, प्रसार और परिपक्वता में वृद्धि होती है।

रक्त में ईपीओ का सामान्य स्तर लगभग 2-25 mU / mL है, लेकिन हाइपोक्सिया की प्रतिक्रिया के रूप में 100-1000 गुना बढ़ सकता है

ऑक्सीजन सेंसर तंत्र ईपीओ उत्पादन की रुकावट की ओर जाता है जब लाल रक्त कोशिकाओं की संख्या और / या ऊतकों को ऑक्सीजन की आपूर्ति संतुलन की ओर लौटती है

प्रतिक्रिया तंत्र एनीमिया और ऊतक हाइपोक्सिया को रोकने के लिए जीआर का पर्याप्त उत्पादन सुनिश्चित करता है, लेकिन रक्त के अत्यधिक चिपचिपापन और परिणामस्वरूप हृदय जोखिम के साथ पॉलीसिथेमिया का नेतृत्व करने के लिए बहुत अधिक नहीं है।

ईपीओ ओवरप्रोडक्शन की वजह से पॉलीसिथेमिया (सच या प्राथमिक पॉलीसिथेमिया से अलग करने के लिए माध्यमिक): मायलोप्रोलिफेरेटिव विकार जहां क्लोन, जीआर और ग्रैन्यूलोसाइट्स और प्लेटलेट्स दोनों की वृद्धि के साथ ईपीओ से स्वतंत्र, हृदय या पुनर्वास विकृति का परिणाम हो सकता है ईपीओ-उत्पादन ट्यूमर से ऊंचाई से, रक्त प्रवाह अवरोधों से लेकर ईपीओ उत्पादन स्थल तक।

पॉलीसिथेमिया में, ईपीओ का स्तर आम तौर पर उच्च होता है, लेकिन बढ़े हुए कारोबार के लिए सामान्य भी हो सकता है

यह ज्ञात है कि एथलीटों के बीच मौजूद आनुवंशिक अंतर विभिन्न प्रदर्शन क्षमताओं के आधार पर एक तत्व हो सकता है

संभावित आनुवंशिक अंतरों में से कुछ सामान्य और विशेष रूप से एरिथ्रोपोइटिन में एरिथ्रोपोइसिस ​​की चिंता कर सकते हैं

एक उदाहरण फिनिश रनर Eero Manotyranta की कहानी है, जो इंसब्रुक में 1964 के ओलंपिक में डबल स्वर्ण पदक जीता था

यह ईपीओ (रिसेप्टर स्तर पर व्यक्त) के जीन उत्परिवर्तन के साथ पैदा हुआ था जिसने लाल रक्त कोशिकाओं के साथ O2 की परिवहन क्षमता को 25-50% बढ़ा दिया था।

इस पैराफिज़ियोलॉजिकल स्थिति को जीन हेरफेर के माध्यम से पुन: पेश किया जा सकता है

ईपीओ रिसेप्टर्स की संख्या एरिथ्रोसाइट वंश के विभिन्न कोशिकाओं में भिन्न होती है। अधिकतम सीएफयू-ई में है, संख्या एरिथ्रोसाइट कोशिकाओं की भेदभाव और परिपक्वता की प्रगति के साथ घट जाती है। परिपक्व एरिथ्रोसाइट्स ईपीओ के लिए रिसेप्टर्स से मुक्त हैं

ईपीओ के लिए रिसेप्टर्स को मायोसाइट्स, एंडोथेलियल कोशिकाओं, सीएनएस, अंडाशय और वृषण पर भी पहचाना गया है

इसलिए, ईपीओ को हृदय और मस्तिष्क के विकास में एक शारीरिक भूमिका माना जाता है

ईपीओ कार्डियक और नर्व टिश्यूज को सूजन और इस्केमिक क्षति से बचाता है: दोनों तंत्रिका और हृदय कोशिकाओं की प्रत्यक्ष उत्तेजना और अप्रत्यक्ष रूप से एंडोथेलियल पूर्वज कोशिकाओं को जुटाकर, इस प्रकार नव-संवहनीकरण को बढ़ावा देता है।

बहिर्जात एरिथ्रोपोइटिन

मानव पुनः संयोजक एरिथ्रोपोइटिन (एपोइटिन, आरयू ईईपीओ)

यह शारीरिक ईपीओ की तुलना में केवल मामूली अंतर (कार्बोहाइड्रेट श्रृंखला में) प्रस्तुत करता है, जो हालांकि अणु के रासायनिक और भौतिक व्यवहार पर परिलक्षित होते हैं, उदाहरण के लिए इलेक्ट्रिक चार्ज में अंतर हैं

एर्गोजेनिक उद्देश्यों के लिए rHuEPO का उपयोग हर 2-3 दिनों में एक बार इंजेक्शन के साथ किया जाता है, 3-4 सप्ताह के लिए, लोहे की तैयारी के साथ जुड़ा हुआ है। वास्तव में, एरिथ्रोपोइटिन द्वारा उत्तेजना की शर्तों के तहत, एथलीटों में हीमोग्लोबिन को आमतौर पर बहुत अधिक दर से संश्लेषित करना आवश्यक हो जाता है और इसके लिए एरिथ्रोपोएटिक दक्षता बनाए रखने के लिए लोहे की पर्याप्त आपूर्ति की आवश्यकता होती है। आधा जीवन और 8, 5 घंटे

एक बार रखरखाव चरण पूरा हो जाने के बाद, यह कम मात्रा में हो सकता है, डोपिंग नियंत्रण पर पहचानना अधिक कठिन होता है

darbepoetin

ईपीओ की तुलना में अधिक स्थिर, लंबे जीवन के साथ (औसत 25.3 घंटे) और अधिक प्रभावकारिता; यह अंतर्जात मानव उत्पाद से अलग संरचनात्मक विशेषताओं के लिए और कम निकासी के लिए अधिक आसानी से पहचाने जाने योग्य है

एरिथ्रोपोइटिन (एपोइटिन, ईपरेक्स®, ग्लोबरेन®, नोरोकोर्मोन®, डर्बपोइटिन: अरनैप्स®, नेस्पो®) के चिकित्सीय उपयोग

• पुरानी गुर्दे की विफलता में एनीमिया

• Zidovudine एनीमिया (एचआईवी विरोधी)

• "दुर्दम्य" एनीमिया

• एंटी-ट्यूमर पोस्ट-कीमोथेरेपी एनीमिया

• ईपीओ की पैथोलॉजिकल कमियां

• मायलोमा

• मायलोयड्सप्लास्टिक सिंड्रोम

तेजी और निरंतर विकास में एरिथ्रोपोइटिन पर अनुसंधान :

उत्पाद जो ईपीओ गतिविधि की नकल करते हैं

छोटे पेप्टाइड या गैर-पेप्टाइड यौगिक जो उन्हें सक्रिय करके ईपीओ रिसेप्टर्स को बांध सकते हैं (विज्ञान 1996; 273: 458. प्रोक नेटल एकेड साइंस यूएसए 1999; 96; 12156)

हाल ही में, उदाहरण के लिए, इन विट्रो प्रयोगों में, रेशमकीट हेमोलिम्फ को ईपीओ-उत्पादन कोशिकाओं के एपोप्टोसिस को 5 गुना बढ़ाकर ईपीओ उत्पादन को बाधित करने के लिए दिखाया गया है (बायोटेकॉल बायोएंग 2005; 91: 793)

ईपीओ के लिए परीक्षण समस्याएं

ईपीओ के लिए अप्रत्यक्ष उपाय

लाल रक्त कोशिका घनत्व का मापन (हीमेटोक्रिट एक प्रतिशत के रूप में व्यक्त), हीमोग्लोबिन का स्तर, रेटिकुलोसाइट गिनती

साइकिल चलाने में, हेमेटोक्रिट माप 50% से ऊपर निलंबन के लिए नेतृत्व करते हैं। IOC द्वारा 50% से अधिक के मूल्यों पर संदेह है

इंटरनेशनल स्की फेडरेशन ने मनुष्यों में हीमोग्लोबिन की सीमा 18.5 g / dL और महिलाओं में 16.5 g / dL लगाई है, अगर किसी प्रतियोगिता से पहले पता लगाया जाए तो एथलीट अपने स्वास्थ्य को संरक्षित करने के लिए भाग नहीं ले सकता है

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि हेमटोक्रिट और हीमोग्लोबिन के मूल्य एथलीट से एथलीट तक और एक ही अभ्यास के जवाब में भिन्न हो सकते हैं। आदर्श प्रत्येक एथलीट के समय में हैमैथोलॉजिकल प्रोफ़ाइल है:

ईपीओ के उपयोग की पहचान करने की जांच अलग-अलग खेलों और निश्चित रूप से ओलंपिक तक फैल गई है

मार्को पंतानी को गिरो ​​डी इटालिया से 52% के हेमटोक्रिट मूल्य के लिए अयोग्य घोषित किया गया था।

2003 में केन्याई मध्यम दूरी के धावक बर्नार्ड लैगाट (1500 मीटर में दूसरा सबसे अच्छा समय) सकारात्मक था (मूत्र में rHuEPO अनुसंधान) पेरिस विश्व एथलेटिक्स चैंपियनशिप (जो वह भाग नहीं ले सका) से पहले ईपीओ भर्ती के लिए हालांकि, बाद के जवाबी विश्लेषण ने उसे साफ कर दिया है। इस मामले ने अधिक विश्वसनीय परीक्षणों की खोज करने की आवश्यकता को दिखाया है।

हाल ही में, एक नई आइसोइलेक्ट्रिक विधि विकसित की गई है (अच्छे परिणामों के साथ) अंतर्जात मूत्र के नमूनों से बहिर्जात ईपीओ को अलग करने के लिए, चेटेने-मालाबी (प्रकृति 2000; 405: 635; फ्रेंच गुदा) की फ्रांसीसी प्रयोगशाला में विकसित; 2002; 311: 119; क्लिन केम 2003; 49: 901)। इसे लेने के 3 दिन बाद भी बहिर्जात ईपीओ की पहचान करना संभव था

बहिर्जात एरिथ्रोपोइटिन से प्रतिकूल प्रतिक्रिया

धमनी उच्च रक्तचाप (घटना 1-30%)। तंत्र पूरी तरह से समझा नहीं गया है, ईपीओ में वासोकोन्स्ट्रिक्टिव एक्शन है और क्रोनिक एक्सपोजर नाइट्रिक ऑक्साइड के वासोडिलेटरी एक्शन के प्रतिरोध का कारण बनता है। अंत में, ईपीओ संवहनी रीमॉडेलिंग और अतिवृद्धि के साथ जहाजों की चिकनी मांसपेशियों की सेल वृद्धि को बढ़ावा देता है जो उच्च रक्तचाप के रखरखाव में योगदान कर सकता है [एम जे किडनी डिस 1999; 33: 821-8])

अस्थि दर्द (गैर-गंभीर, क्षणिक, उच्च घटना = 40%)

संवहनी प्रतिरोध में परिणामी वृद्धि के साथ रक्त में चिपचिपापन और हाइपोक्सिक वासोडिलेशन हानि में तेजी से वृद्धि

सिरदर्द

थ्रोम्बोम्बोलिक घटना (ईपी, आईएमए, स्ट्रोक), सभी रक्त हाइपोविस्कोसिस से संबंधित हैं

कम अंतर्जात ईपीओ उत्पादन के लिए उपचार के बाद एनीमिया

लाल श्रृंखला का शुद्ध एंप्लासिया (एंटी-ईपीओ एंटीबॉडी गठन?)

माइलोप्रोलिफेरेटिव विकार (पशु अध्ययन, दीर्घकालिक उपचार?)

डोपिंग के रूप में एरिथ्रोपोइटिन से नुकसान

अंतर्निहित एरिथ्रोपोइटिन की प्रतिकूल प्रतिक्रियाओं पर डेटा अंतर्निहित बीमारियों के रोगियों में चिकित्सीय उपचार से लगभग विशेष रूप से प्राप्त होता है

स्वस्थ एथलीटों पर डोपिंग के रूप में इस्तेमाल किए जाने वाले एरिथ्रोपोइटिन के नुकसान पर कोई अध्ययन नहीं किया गया है

6 सप्ताह के लिए ईपीओ दिए गए एथलीटों पर एक अध्ययन ने उप-अधिकतम व्यायाम के जवाब में सिस्टोलिक रक्तचाप में उल्लेखनीय वृद्धि दिखाई

1987 और 1990 के बीच बेल्जियम और डच साइकिल चालकों की मृत्यु की संख्या ईपीओ ( गेमब्रेल और लोम्बार्डो) ड्रग्स और डोपिंग के उपयोग से संबंधित थी : रक्त डोपिंग और पुनः संयोजक मानव एरिथ्रोपोइटिन इन: मेलियन, एमबी (एड।)। : स्पोर्ट्स मेडिसिन सीक्रेट फिलाडेल्फिया: हेनली एंड बेल्फ़स, 1994, पीपी। 130-3)

यह सोचना गलत नहीं है कि रोगियों में उजागर होने वाली प्रतिकूल प्रतिक्रियाएं स्वस्थ एथलीटों में भी हो सकती हैं, भले ही कम घटना के साथ।