ईपीओ: एरिथ्रोपोइटिन और डोपिंग

और डोपिंग "मोटर विज्ञान संकाय, वेरोना विश्वविद्यालय, प्रोफेसर: सी। चियामुलेरा, जी। फुमागल्ली, आर। लियोन

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जैसा कि ज्ञात है, लाल रक्त कोशिकाएं (आरबीसी) ऊतकों को ऑक्सीजन पहुंचाती हैं और धीरज के खेल, जैसे साइकिल चलाना, क्रॉस-कंट्री स्कीइंग आदि में ऑक्सीजन की आवश्यकताएं बहुत अधिक होती हैं।

इसलिए, कुछ समय के लिए, खेल प्रदर्शन में सुधार के लिए आरबीसी के उत्पादन को बढ़ाने के लिए रणनीतियों की जांच की गई है।

सबसे हालिया रणनीति लाल रक्त कोशिकाओं (आरबीसी) के उत्पादन के लिए अस्थि मज्जा को उत्तेजित करने में एरिथ्रोपोइटिन (ईपीओ) की भूमिका पर आधारित है।

पुनः संयोजक मानव ईपीओ (rHuEPO) और संबंधित पदार्थ (जैसे darbepoietin) डोपिंग के रूप में उपयोग किए जाते हैं।

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

डी "ऑक्सीजन

1977 मियाके मानव एरिथ्रोपोइटिन को शुद्ध करने में सफल रहे
1985 लिन और जैकब्स ने एरिथ्रोपोइटिन जीन का क्लोन बनाया और एक ट्रांसफ़ेक्ट सेल लाइन (CHO सेल) विकसित की, जो पुनः संयोजक मानव एरिथ्रोपोइटिन का उत्पादन करने में सक्षम है।

1989 ईपीओ रिसेप्टर की क्लोनिंग

2000 डार्बेपोएटिन का संश्लेषण

एरिथ्रोपोएसिस और हाइपोक्सिया

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

तंत्र एक हेटेरोडिमेरिक ट्रांसक्रिप्शन फैक्टर (हाइपोक्सिया-इंड्यूसिबल फैक्टर, HIF-1) (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 के साथ प्रोलिल-हाइड्रॉक्सिलस द्वारा तेजी से अवक्रमित होता है।

हाइपोक्सिया के दौरान प्रोपाइल-हाइड्रॉक्सिलस निष्क्रिय होता है जिसके परिणामस्वरूप HIF-1α एरिथ्रोपोइटिन की अभिव्यक्ति को सक्रिय करता है जो एरिथ्रोइड पूर्वजों के तेजी से विस्तार को उत्तेजित करता है।

(लेकिन पहले 27 स्राव के दौरान अलग हो जाते हैं)।

यह मुख्य रूप से गुर्दे की पेरिटुबुलर इंटरस्टीशियल कोशिकाओं द्वारा गुणसूत्र 7 पर स्थित जीन के नियंत्रण में निर्मित होता है।
स्राव के बाद, एरिथ्रोपोइटिन, हेमटोपोइएटिक ऊतक (अस्थि मज्जा) में, एरिथ्रोइड पूर्वजों की सतह पर स्थित एक रिसेप्टर (ईपीओ-आर) से बांधता है और आंतरिक होता है।

एनीमिया या हाइपोक्सिमिया की उपस्थिति में, ईपीओ का संश्लेषण तेजी से 100 गुना से अधिक बढ़ जाता है और इसके परिणामस्वरूप एपोप्टोसिस (क्रमादेशित कोशिका मृत्यु) के निषेध के माध्यम से अस्थि मज्जा पूर्वज कोशिकाओं के अस्तित्व, प्रसार और परिपक्वता में वृद्धि होती है।

रक्त में ईपीओ का सामान्य स्तर लगभग 2-25 एमयू / एमएल है, लेकिन हाइपोक्सिया के जवाब में 100-1000 गुना बढ़ सकता है।

ऑक्सीजन सेंसर तंत्र ईपीओ उत्पादन में रुकावट की ओर जाता है जब लाल रक्त कोशिकाओं की संख्या और / या ऊतकों को ऑक्सीजन की आपूर्ति संतुलन में लौट आती है
प्रतिक्रिया तंत्र एनीमिया और ऊतक हाइपोक्सिया को रोकने के लिए आरबीसी का पर्याप्त उत्पादन सुनिश्चित करता है, लेकिन अत्यधिक रक्त चिपचिपाहट और परिणामी हृदय संबंधी जोखिमों के साथ पॉलीसिथेमिया को जन्म देने के लिए बहुत अधिक नहीं है।

पॉलीसिथेमिया (पॉलीसिथेमिया वेरा या प्राथमिक से अलग होने के लिए माध्यमिक: मायलोप्रोलिफेरेटिव डिसऑर्डर जहां ईपीओ-स्वतंत्र क्लोन आरबीसी और ग्रैनुलोसाइट्स और प्लेटलेट्स दोनों में वृद्धि के साथ फैलता है) के लिए ईपीओ का अतिउत्पादन हृदय या श्वसन रोगों के परिणामस्वरूप हो सकता है। , ईपीओ-उत्पादक ट्यूमर से ईपीओ उत्पादन स्थल तक रक्त के प्रवाह में रुकावट से।

माध्यमिक पॉलीसिथेमिया में, ईपीओ का स्तर आम तौर पर अधिक होता है, लेकिन इसके कारोबार में वृद्धि के कारण वे सामान्य भी हो सकते हैं।

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 रूप से एरिथ्रोपोएसिस और विशेष रूप से एरिथ्रोपोइटिन से संबंधित हो सकते हैं।

एक उदाहरण फिनिश क्रॉस-कंट्री स्कीयर ईरो मंटिरांटा की कहानी है, जो इन्सब्रुक में 1964 के ओलंपिक में दोहरा स्वर्ण पदक विजेता है।

वह एक एपो जीन उत्परिवर्तन (रिसेप्टर स्तर पर व्यक्त) के साथ पैदा हुआ था, जिसने लाल रक्त कोशिकाओं के साथ उसकी ऑक्सीजन-वहन क्षमता में 25-50% की वृद्धि की।

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

एरिथ्रोसाइट लाइन की विभिन्न कोशिकाओं में ईपीओ रिसेप्टर्स की संख्या भिन्न होती है। अधिकतम सीएफयू-ई में होता है, एरिथ्रोसाइट कोशिकाओं की प्रगति और परिपक्वता के रूप में संख्या घट जाती है। ईपीओ।

मायोसाइट्स, एंडोथेलियल कोशिकाओं, सीएनएस, अंडाशय और वृषण पर ईपीओ रिसेप्टर्स की भी पहचान की गई है।

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

ईपीओ हृदय और तंत्रिका ऊतकों को सूजन और इस्केमिक क्षति से बचाता है: दोनों तंत्रिका और हृदय कोशिकाओं की प्रत्यक्ष उत्तेजना के माध्यम से और अप्रत्यक्ष रूप से एंडोथेलियल पूर्वज कोशिकाओं को जुटाकर, इस प्रकार नव-संवहनी को बढ़ावा देते हैं।

) शारीरिक ईपीओ के संबंध में, जो हालांकि अणु के रासायनिक और भौतिक व्यवहार में परिलक्षित होते हैं, उदाहरण के लिए विद्युत आवेश में अंतर होता है।

एर्गोजेनिक उद्देश्यों के लिए, rHuEPO का उपयोग हर 2-3 दिनों में इंजेक्शन योग्य प्रशासन के साथ किया जाता है, 3-4 सप्ताह के लिए, लोहे की तैयारी से जुड़ा होता है। वास्तव में, एरिथ्रोपोइटिन उत्तेजना की स्थितियों में, एथलीटों में हीमोग्लोबिन को सामान्य से बहुत अधिक दर पर 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 8.5 घंटे।

एक बार रखरखाव के चरण तक पहुंचने के बाद, सेवन कम खुराक पर हो सकता है, जिसे डोपिंग नियंत्रण में पहचानना अधिक कठिन होता है।

दर्बेपोइटिन

ईपीओ की तुलना में अधिक स्थिर, लंबे आधे जीवन (iv 25.3 घंटे) और अधिक प्रभावकारिता के साथ; अंतर्जात मानव उत्पाद से अलग इसकी संरचनात्मक विशेषताओं और इसकी कम निकासी के कारण इसे अधिक आसानी से पहचाना जा सकता है
एरिथ्रोपोइटिन के चिकित्सीय उपयोग (एपोएटिन; एप्रेक्स®, ग्लोब्यूरेन®, नियोरेकॉर्मोन®; डार्बेपोएटिन: अरनेस्प®, नेस्पो®)

• क्रोनिक रीनल फेल्योर में एनीमिया
• Zidovudine एनीमिया (एचआईवी विरोधी)
• "दुर्दम्य" एनीमिया
• एंटीकैंसर कीमोथेरेपी के बाद एनीमिया
• ईपीओ की रोग संबंधी कमियां
• मायलोमा
• मायलोइड्सप्लास्टिक सिंड्रोम।

एरिथ्रोपोइटिन पर तेजी से और लगातार विकासशील शोध:

उत्पाद जो ईपीओ की गतिविधि की नकल करते हैं
छोटे पेप्टाइड्स या गैर-पेप्टाइड यौगिक जो उन्हें ईपीओ रिसेप्टर्स (विज्ञान 1996; 273: 458. प्रोक नेटल एकेड साइंस यूएसए 1999; 96: 12156) से बांध सकते हैं, सक्रिय कर सकते हैं।

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

(हेमटोक्रिट प्रतिशत के रूप में व्यक्त), हीमोग्लोबिन का स्तर, रेटिकुलोसाइट गिनती
सायक्लिंग में, हेमेटोक्रिट माप ५०% से ऊपर निलंबन की ओर ले जाता है IOC द्वारा ५०% से अधिक मान संदिग्ध हैं
इंटरनेशनल स्की फेडरेशन ने पुरुषों में 18.5 ग्राम / डीएल और महिलाओं में 16.5 ग्राम / डीएल की हीमोग्लोबिन सीमा लगाई है, अगर किसी प्रतियोगिता से पहले एथलीट अपने स्वास्थ्य को बनाए रखने के लिए भाग नहीं ले सकता है।
इस बात पर जोर दिया जाना चाहिए कि हेमटोक्रिट और हीमोग्लोबिन के मूल्य एथलीट से एथलीट में और एक ही व्यायाम के जवाब में भिन्न हो सकते हैं। आदर्श यह है कि समय के साथ प्रत्येक एथलीट का हेमेटोलॉजिकल प्रोफाइल हो:

ईपीओ के उपयोग की पहचान करने के लिए जांच विभिन्न खेलों तक और जाहिर तौर पर ओलंपिक तक फैली हुई है
52% के हेमेटोक्रिट मूल्य के लिए मार्को पंतानी को इटली के दौरे से अयोग्य घोषित कर दिया गया था
2003 में पेरिस में विश्व एथलेटिक्स चैंपियनशिप (जिसमें वह भाग नहीं ले सका) से पहले ईपीओ सेवन के लिए केन्याई मध्य दूरी के धावक बर्नार्ड लैगट (1500 मीटर में दूसरा सबसे अच्छा समय) ने सकारात्मक (मूत्र में rHuEPO का शोध) परीक्षण किया (जिसमें वह भाग नहीं ले सका) हालांकि, विश्लेषण ने उसे साफ कर दिया। इस मामले ने अधिक विश्वसनीय परीक्षणों की तलाश करने की आवश्यकता को प्रदर्शित किया।

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

(घटना 1-30%)। तंत्र को पूरी तरह से समझा नहीं गया है, "ईपीओ में एक" वाहिकासंकीर्णन क्रिया है और क्रोनिक एक्सपोजर नाइट्रिक ऑक्साइड की वासोडिलेटिंग क्रिया के प्रतिरोध का कारण बनता है। अंत में, ईपीओ संवहनी रीमॉडेलिंग और हाइपरट्रॉफी के साथ जहाजों की चिकनी मांसपेशियों की कोशिकाओं के विकास को बढ़ावा देता है जो योगदान कर सकते हैं उच्च रक्तचाप का रखरखाव [एम जे किडनी डिस 1999; 33: 821-8])।

हड्डी में दर्द (गैर-गंभीर, क्षणिक, उच्च घटना = 40%)।

आक्षेप (रक्त की चिपचिपाहट में तेजी से वृद्धि और संवहनी प्रतिरोध में परिणामी वृद्धि के साथ हाइपोक्सिक वासोडिलेशन हानि के कारण)।

सिरदर्द।

थ्रोम्बोम्बोलिक घटना (पीई, एमआई, स्ट्रोक), सभी रक्त हाइपरविस्कोसिटी से संबंधित हैं।

अंतर्जात ईपीओ उत्पादन में कमी के कारण उपचार के बाद एनीमिया।

शुद्ध लाल कोशिका अप्लासिया (एंटी-ईपीओ एंटीबॉडी गठन?)

मायलोप्रोलिफेरेटिव विकार (पशु अध्ययन, दीर्घकालिक उपचार?)।

डोपिंग के रूप में एरिथ्रोपोइटिन से नुकसान

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

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

एथलीटों के एक अध्ययन जिन्हें 6 सप्ताह के लिए ईपीओ दिया गया था, उप-अधिकतम व्यायाम के जवाब में सिस्टोलिक रक्तचाप में उल्लेखनीय वृद्धि हुई।

१९८७ और १९९० के बीच बेल्जियम और डच साइकिल चालकों के बीच मौतों की संख्या ईपीओ के उपयोग से संबंधित है।गैम्ब्रेल और लोम्बार्डो। ड्रग्स और डोपिंग: रक्त डोपिंग और पुनः संयोजक मानव एरिथ्रोपोइटिन। इन: मेलियन, एम.बी. (ईडी।): स्पोर्ट्स मेडिसिन सीक्रेट्स। फिलाडेल्फिया: हैनली और बेलफस, 1994, पीपी।130-3)

यह सोचना गलत नहीं है कि रोगियों में देखी गई प्रतिकूल प्रतिक्रिया स्वस्थ एथलीटों में भी हो सकती है, हालांकि कम घटना के साथ।