Biomedicinska biverkningar av doping!

Transkript

1 Biomedicinska biverkningar av doping! HÖG nivå

2 World Anti-Doping Code (WADC) Idrottens dopingregler Regelverket för harmoniserade antidopingpolicys, regler och bestämmelser Den globala antidoping-provplanen Samordning av kontroller, laboratorier, medicinska dispenser och listan över förbjudna substanser och metoder 2

3 Brott mot dopingreglerna enligt WADC Idrottare och andra personer ska själva vara ansvariga att ha kunskap om innebörden av brott mot dopingreglerna och substanserna och metoderna som har förts upp på dopinglistan (listan över förbjudna substanser och metoder). 2.1 Förekomsten av en förbjuden substans. 2.2 Användning av eller försök att använda en förbjuden substans eller metod. 2.3 Vägran, eller underlåtelse till provtagning. 2.4 Brott mot kontroll utanför tävling. 2.5 Manipulation, av någon del av dopingkontrollen. 2.6 Innehav av förbjudna substanser. 2.7 Handel med någon förbjuden substans. 2.8 Medhjälp till en förbjuden substans. 3

4 "Dopinglistan" (2008) Substanser som alltid är förbjudna anabola steroider, hormoner, beta-2-agonister, hormonantagonister och modulatorer, diuretika och andra maskeringsmedel Metoder som alltid är förbjudna ökning av syretransporten, kemisk och fysisk manipulation, gendoping Substanser förbjudna vid tävlingar stimulantia, narkotika, cannabinoider, glukokortikoider Substanser som är förbjudna i vissa sporter alkohol, beta-blockerare 4

5 Kontrollprocedur Vid tävlingar Utanför tävlingar Kontroll med förvarning gentemot Oanmäld kontroll Internationella idrottsförbund: kontrollpool för internationella elitidrottare Nationell dopingkontrollorganisation: DopK, registrerad kontrollpool för nationella idrottare 5

6 Dopingkontrollprov Urinprov Blodprov Urinanalys för förbjudna substanser Blodanalys för idrottarens hälsa (t.ex. ökad hematokrit) Blodanalys för förbjudna substanser och metoder (som komplement till urinprov) 6

7 Medicinsk dispens godkännande att ta en förbjuden substans under väldefinierade och avgränsade förhållanden. Signifikant försämring av hälsan Ingen ytterligare höjning av kapaciteten Inget medicinskt alternativ Nödvändig användning 7

8 De dubbla egenskaperna hos läkemedel/ dopingsubstanser Läkemedel Medicinskt syfte Drog missbruk Medicinska doser Överdos Biomedicinska biverkningar temporära (akut skada) reversibel / irreversibel långvarig (sen effekt) 8

9 Huvudorgan som påverkas av biomedicinska biverkningar Kardiovaskulära systemet Hepatiska systemet Blod kärlssystemet Endokrina systemet Drog missbruk Muskuloskeletala systemet Sobotta: Atlas der Anatomie des Menschen Elsevier GmbH, Urban & Fischer Verlag München Gener Immunsystemet Centrala nervsystemet 9

10 Biomedicinska biverkningar av missbruk av dopingsubstanser på det kardiovaskulära systemet Hjärtbiverkningar inducerade av Androgena anabola steroider Kokain, Efedrin Amfetaminer, Alkohol Mänskligt tillväxthormon (hgh) Beta-2-agonister Cannabinoider Glukokortikoider Erytropoietin Diuretika Narkotika flest effekter färre effekter Biverkningar Plötslig hjärtdöd Arytmier Myokardial infarkt Hjärtsvikt Hypertoni Koronarartärsjukdom Vänsterkammarhypertrofi Deligiannis et al. (2006); Eur J Cardiovasc Prev Rehabil, Sobotta: Atlas der Anatomie des Menschen Elsevier GmbH, Urban & Fischer Verlag München 10

11 Biomedicinska biverkningar av missbruk av androgena anabola steroider på det kardiovaskulära systemet Aterogenes-mekanismen Hepatiskt triglyceridlipas Serum HDL-kolesterol Serum LDL-kolesterol hypertrofisk koronarartär 32-årig kroppsbyggare infarkt 32-årig kroppsbyggare Aterosklerotiska förändringar i blodkärl Tischer et al. (2003): Z Kardiol, s Hartgens & Kuipers (2004): Sports Med, p

12 Biomedicinska biverkningar av missbruk av androgena anabola steroider på det kardiovaskulära systemet Trombosmekanismen Aggregering av blodplättar & Fibrinolytisk aktivitet Blodkoagelbildning Kardiovaskulär risk trombos i RIVA 32-årig kroppsbyggare Tischer et al. (2003): Z Kardiol, p Hartgens & Kuipers (2004): Sports Med, p

13 Biomedicinska biverkningar av missbruk av androgena anabola steroider på det kardiovaskulära systemet Koronarartär-vasospasmmekanismen Kvävemonoxid (NO) endotel-deriverad avslappningsfaktor i mjuka muskelartärer Värmevallningar Vasospasm / Vasokonstriktion av kvävemonoxid Hartgens & Kuipers (2004): Sports Med, p sammandragen glatt muskulatur NO avslappnad glatt muskulatur AAS x x x x x x x x x sammandragen glatt muskulatur Müller-Esterl: Biochemie, 2004 Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 13

14 Biomedicinska biverkningar av missbruk av androgena anabola steroider på det kardiovaskulära systemet Direkta celldödsmekanismen Androgena anabola steroider Myokardial cellhypertrofi Myokardial cellskada Myokardial celldöd Fibros Ventrikulära arytmier Plötslig hjärtdöd Hartgens & Kuipers (2004): Sports Med, p

15 Biomedicinska biverkningar av missbruk av androgena anabola steroider på det kardiovaskulära systemet Dendrit Degenerativa förändringar cellkärna cellkropp Dendrit Degenerativa sympatiska neuroner leder till arytmier Axon Synaps Myoceptor Hartgens & Kuipers (2004): Sports Med, p Interneuron Skelettmuskelcell Müller-Esterl: Biochemie, 2004 Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 15

16 Biomedicinska biverkningar av missbruk av dopingsubstanser på blod- & vaskulärsystemet Vaskulära biverkningar inducerade av flest effekter Biverkningar Erytropoietin och Erytropoietinplagiat Djup ventrombos Lungemboli Koronar- eller cerebraltrombos Transfusioner Infektiösa sjukdomar färre effekter Elliott (2008): Br J Pharmacol, p Sobotta: Atlas der Anatomie des Menschen Elsevier GmbH, Urban & Fischer Verlag München 16

17 Biomedicinska biverkningar av erytropoietin på blodkärlssystemet EPO-missbruk Erytrocytos cerebrala tromboser koronära tromboser lungemboli Blodets viskositet Trombogenicitet Risk för: Djup ventrombos Lungemboli Koronar- eller cerebraltrombos djupa ventromboser Fisher (2003) Exp Biol Med, 1-14 Sobotta: Atlas der Anatomie des Menschen Elsevier GmbH, Urban & Fischer Verlag München 17

18 Biomedicinska biverkningar av missbruk av dopingsubstanser på blodkärlssystemet Parametrar som avgör uthållighetskapaciteten Maximal hjärtfrekvens Maximal slagvolym O 2 -affinitet i blodet Kapillärdensitet och oxidativa enzymer i muskeln Maximal hjärtminutvolym Maximal O 2 -extraktion Uthållighetsförmåga (aerob) Manipulation med doping! Hemoglobinkoncentration i blodet = O 2 -kapacitet i blodet 18

19 Biomedicinska biverkningar av erytropoietin på blodkärlssystemet njure Epo benmärg erytrocyter muskler System YY Metoder Stimulering av eepo-syntesen (endogenepo) övning hypoxi hypoxiplagiat ESAs blodkroppsstimuleran de medel rhuepo + derivat EPO-plagiat ESAsensibilisatorblo dkroppsstimulerande medel autolog homolog transfusion artificiella O 2 -bärare RBC (röda blodkroppar) syntetiserade O 2 - bärare O 2 leverans 2,3-DPG-plagiat HBOC PFC Elliott (2008): Br J Pharmacol, p

20 Biomedicinska biverkningar av missbruk av dopingsubstanser på huden Dermala biverkningar inducerade av Androgena anabola steroider Glukokortikoider Stimulantia Narkotika Kortikotropin & Erytropoietin Alkohol flest effekter färre effekter Biverkningar Striae distensae, acne, androgen alopeci & hypertrikos Vävnadsatrofi, försämrad sårläkning & hud Dehydrering Urtikaria, erytem & pruritus Allergisk reaktion Förtida åldrande av huden Från: 3DScience.com, Zygote Media group Inc. 20

21 Biomedicinska biverkningar av androgena anabola steroider på huden Intag av Androgena anabola steroider Striae distensae genom extensiv tyngdlyftning* Striae distensae utvecklas på ställen för stark hudstretchning (t.ex. skuldror, överarm, bröst eller rygg) *Karamfilov & Elsner (2002): Hautarzt (hudläkare), s Wollina et al. (2007): Acta Dermatoven APA, s Striae distensae hos en kroppsbyggare 21

22 Biomedicinska biverkningar av androgena anabola steroider på huden Androgena anabola steroider (AAS) Hypertrofi i sebaceumkörtlarna Acne av AAS-missbruk Sebumutsöndring Hudytlipider Propionibakterieacne Melnik, Jansen & Grabbe (2007): Missbruk av androgena anabola steroider och kroppsbyggningsacne: ett underskattat hälsoproblem. J Dtsch Dermatol Ges. 5 (2): by courtesy of Wiley-Blackwell 22

23 Biomedicinska biverkningar av missbruk av dopingsubstanser i levern Hepatiska biverkningar inducerade av Androgena anabola steroider Hormoner och besläktade substanser Stimulantia Narkotika Alkohol Beta-blockerare flest effekter färre effekter Biverkningar Gallstas, cholestas, peliosis hepatis, hepatom & dysfunktionell reglering av lipoproteiner Allmän organtillväxt & funktionsstörningar Akut leverkollaps & hepatit Helt ospecifika symptom på störningar i övre delen av buken Fettlever (steatosis hepatis) & cirrhos Lätta leverskador Sobotta: Atlas der Anatomie des Menschen Elsevier GmbH, Urban & Fischer Verlag München 23

24 Biomedicinska biverkningar av androgena anabola steroider i levern Androgena anabola steroider 17-α-alkylerade steroider Gallstas, Cholestas, Peliosis hepatis och Hepatom High-density-lipoprotein Low-density-lipoprotein Vanligen reversibla efter stopp Kistler (2006): Dissertation, LMU, München 24

25 Biomedicinska biverkningar av missbruk av dopingsubstanser på det muskuloskeletala systemet Muskuloskeletala biverkningar inducerade av Androgena anabola steroider Hormoner och besläktade substanser Beta-2-agonister Glukokortikoider Beta-blockerare flest effekter färre effekter Biverkningar Benfrakturer, senpatologi och rabdomyolys & prematur förslutning av epifysen Akromegali, förstoring av händer, fötter, näsa, haka, tänder etc. Metaboliska och fysiologiska muskelförändringar: benmassa, benmineraltäthet, muskeltremor & muskelkramper Osteoporos, frakturer, benreparation, muskelnäring, risk för muskelatrofi Glykogenolys & HF Sobotta: Atlas der Anatomie des Menschen Elsevier GmbH, Urban & Fischer Verlag München 25

26 Biomedicinska biverkningar av androgena anabola steroider på det muskuloskeletala systemet Androgena anabola steroider påverkar Ben: leder till frakturer; prematur förslutning av epifysen resulterar i tillväxthämning Senor: leder till stelhet och mindre elasticitet; snabba styrkekopplingarna i skelettmuskeln är inte simultant åtföljda av långsammare koppling, mindre vaskulär senstrukturer Patellarsenruptur efter AAS-missbruk 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 Muskler: Rabdomyolys eller akut skelettal muskeldestruktion 26

27 Biomedicinska biverkningar av missbruk av dopingsubstanser på det endokrina systemet Endokrina biverkningar inducerade av Androgena anabola steroider Tillväxthormon (GH) och Gonadotropiner ACTH och Glukokortikoider flest effekter färre effekter Biverkningar Kvinnligt & manligt reproduktionssystem Insulinsvar och minskad glukostolerans Sköldkörtelfunktion Hypofyskörtel Adrenal cortex Sobotta: Atlas der Anatomie des Menschen Elsevier GmbH, Urban & Fischer Verlag München 27

28 Biomedicinska biverkningar av androgena anabola steroider på det endokrina systemet Missbruk av androgena anabola steroider Normal testikel (v) gentemot testikelatrofi (h) Gonadotropin Testosteronsyntesen Testikelatrofi Kistler (2006): Dissertation, LMU, München 28

29 Biomedicinska biverkningar av androgena anabola steroider på det endokrina systemet Missbruk av androgena anabola steroider Förändringar i blodsockeromsättningen Perifert insulinsvar Hyperinsulinism Hyperglykemi Glukagonkänslighet Sobotta: Atlas der Anatomie des Menschen Elsevier GmbH, Urban & Fischer Verlag München 29

30 Biomedicinska biverkningar av androgena anabola steroider på det endokrina systemet Missbruk av androgena anabola steroider *30-årig amatörkroppsbyggare Obalans mellan verkan av fritt östrogen och fritt androgen i bröstvävnaden Gynekomasti *Babigian & Silverman (2001): Plast Reconstr Surg, p Braunstein (2007): N Engl J Med, s *25-årig professionell kroppsbyggare 30

31 Biomedicinska biverkningar av androgena anabola steroider på det endokrina systemet Missbruk av androgena anabola steroider Förhöjda serumtestosteronnivåer b Förstorad klitoris, bröstatrofi, anormal hårtillväxt a Virilisering, Hirsutism och Amenorré (a,b) Prof. Dr. Friedhelm Beuker, Düsseldorf/Tyskland (c) Dr. Abadjieva, Department of Dermatology, Medical University of Plovdiv c 31

32 Biomedicinska biverkningar av dopingsubstanser på det centrala nervsystemet Nervbiverkningar inducerade av Androgena anabola steroider Beta-2-agonister Narkotika Stimulantia flest effekter färre effekter Biverkningar Ökad irritabilitet, aggression, personliga störningar och psykiatrisk diagnos Aktivering av det sympatiska nervsystemet är förbunden med utsöndringen av adrenalin och noradrenalin Smärtlättnad och stämningsväxlingar på en vid skala från sömn och total immobilisering av kroppen upp till eufori och över-excitering Stimulantia är drogerna som aktiverar det centrala nervsystemet genom katekolamin-(adrenalin och noradrenalin)aktioner Sobotta: Atlas der Anatomie des Menschen Elsevier GmbH, Urban & Fischer Verlag München 32

33 Biomedicinska biverkningar av dopingsubstanser på det centrala nervsystemet Fysiskt beroende inträffar när kroppen är berövad droger. Sådan förlust leder till fysiska symptom som varierar med drogen: - Smärta (opiater) - Svåra skakningar (alkohol) - Konvulsioner (barbiturater och benzodiazepiner) Psykiskt beroende kan sitta i mycket längre än fysiskt beroende. Det grundar sig mer på den individuella läggningen än på själva substansen: - Vanor - Känslomässigt tillstånd - Livsstil 33

34 Biomedicinska biverkningar av genterapi Gentekniker Specifika antikroppar för att stimulera eller förhindra genuttryck Selektiv modifiering av en cell, en gen eller moduleringen av en receptor avlägsnande av den felaktiga gensekvensen Genterapi integrering av den nya gensekvensen Specifik reglering av genuttryck efter genöverföring 34

35 Biomedicinska biverkningar av gendoping och konsekvenserna för idrottarens hälsa Biverkningar inducerade av Biverkningar Genteknik och genterapi Uthållighetsfaktorer: Erytropoietin (EPO) Hypoxi-inducerbara faktorer (HIF) Angiotensin-konverterande enzym (ACE) Idrottsrelaterade gener Styrkefaktorer: Mekanisk tillväxtfaktor (MGF) Insulin-lik tillväxtfaktor-1 (IGF-1) Tillväxthormon (GH) Myostatin/tillväxtdifferentieringsfaktor (GDF-8) Sobotta: Atlas der Anatomie des Menschen Elsevier GmbH, Urban & Fischer Verlag München 35

36 Möjliga biomedicinska biverkningar av uthållighetsgener Uthållighetsgener Angiotensin-konverterande enzym (ACE): som är en vasokonstriktor eller vasodilatator Erytropoietin (EPO): stimulerar bildningen av röda blodkroppar Peroxisome proliferator-aktiverad receptor δ (PPARδ): kodar fettsyreoxideringsenzymer Hypoxi-inducerbara faktorer (HIF): för ändringar av tillgängligt syre ACE PPAR δ PPAR δ EPO HIF 36

37 Möjliga biomedicinska biverkningar av styrkegener Styrkegener Mekanisk tillväxtfaktor (MGF), insulin-lik tillväxtfaktor-1 (IGF-1), insulin-likt tillväxtfaktorbindande protein (IGFBP): kontroll av muskeltillväxt MGF IGF-1 GH IGFBP Muskeltillväxt Tillväxthormon (GH): kontroll av muskelmassa Myostatin-mutations-baby Myostatin/tillväxtdifferentieringsfaktor (GDF- 8) eller omvandlingstillväxtfaktor- (TGF- ): negativ muskeltillväxtregulator Schülke et al. (2004): N Engl J Med, p Copyright 2004 Massachusetts Medical Society. All rights reserved. 37

38 Hur förbjudna substanser kan påverka prestation och tumörtillväxt Muskelmassa Prestation Erytrocyter GH IGF-1 Y Y Epo AAS Y Y AAS Y Cellförökning, motstånd mot kemo-strålningsbehandling, hämning av apoptos-, metastas-, tumörangiogenes Y Tumörtillväxt Tentori & Graziani (2007) Pharmacol Res, s

39 Biomedicinska biverkningar av missbruk av dopingsubstanser på immunsystemet Immunologiska biverkningar inducerade av Androgena anabola steroider Hormoner och besläktade substanser Beta-2-agonister Stimulantia Narkotika Cannabinoider Glukokortikoider Alkohol Beta-blockerare Biverkningar Produktion av proinflammatoriska cytokiner Immunsuppression Infektionsbenägenhet Tumörincidens Immunmodulering 39

40 Vad är näringstillskott För att prestera intensiteten och uthålligheten i sin idrott behöver vissa tävlingsidrottare ett extremt högt kaloriintag, som ibland inte kan täckas av normal daglig kost ämnen som saknas kan vara vitaminer i B-gruppen och mineraler Men: en välbalanserad kost är mycket bättre än varje näringstillskott Men: intagsnivåerna måste följas ( överdosering ) 40

41 Vilka är hälsofarorna med näringstillskott Omärkta (på etiketten) ingredienser som kan vara dopingsubstanser De flesta upptäckta omärkta substanser är steroider IOC näringstillskottsanalys land produkter "omärkt" drog procentandel NL % UK % USA % I % D % Internationella Olympiska Kommitténs Medicinska Kommission, IOC MC, Lausanne, Sschweiz (2002) Möjliga biverkningar beror på de omärkta substanserna 41

42 Mer detaljerad och interaktiv information finns i... Kongressmanualen: Biomedicinska biverkningar av doping...eller på Internet: 42

43 Projektpartners Medicinska Universitetet i Plovdiv, Bulgarien Prof. Katerina Georgieva Tekniska Universitetet München, Tyskland Prof. Horst Michna Aristoteles Universitetet i Thessaloniki, Grekland Prof. Asterios Deligiannis Institutet för Sport, Warsawa, Polen Prof. Ryszard Grucza Universitetet i Extremadura, Spanien Prof. Eduardo Ortega Rincon 43