Эритропоэтин (ЭПО) как допинг

Что такое эритропоэтин? Эритропоэтин (ЭПО) представляет собой гликопептидный гормон, который контролирует образование красных кровяных клеток (эритроцитов) из стволовых клеток костного мозга в зависимости от потребления кислорода. Сам Эритропоэтин в основном продуцируется тканями почки.

Молекула эритропоэтина состоит из аминокислот. В четырех участках к белковой цепи с помощью соответствующих связей присоединены гликозидные фрагменты. Они представляют собой различные сахара, поэтому существует несколько разновидностей ЭПО с одинаковой биологической активностью, но несколько отличающиеся по своим физико-химическим свойствам.

Рекомбинантный (синтетический), эритропоэтин человека, полученный методом генной инженерии (общепринятые в научной литературе аббревиатуры rHuEPO, r-HuEPO, rhuEPO, rEPO), идентичен по аминокислотному составу естественному ЭПО человека. Вместе с тем, имеются незначительные отличия по составу гликозидных фрагментов. Эти отличия определяют кислото-основные свойства всей молекулы гормона.

• 1977 г. Впервые ЭПО в очищенном виде выделен из мочи человека.
• 1988 г. Начало серийного производства рекомбинантного ЭПО.
• 1988-1990 гг. Несколько смертельных случаев среди голландских и бельгийских велосипедистов связывают с использованием ЭПО.
• 1990 г. Применение ЭПО запрещено МОК.
• 1993-1994 гг. ИААФ внедряет процедуру заборы крови на восьми этапах Гран-при.
• 1998 г. Разоблачение случаев использования ЭПО на велогонке "Тур де Франс" широко освещается средствами массовой информации.

Действие ЭПО. ЭПО стимулирует превращение ретикулоцитов в зрелые эритроциты в составе кроветворного ростка костного мозга. Увеличение количества эритроцитов приводит к повышению содержания кислорода на единицу объема крови и соответственно к увеличению кислородной емкости и доставки кислорода к тканям. В конечном итоге повышается выносливость организма. Сходные эффекты достигаются при тренировках в среднегорье.

Для каких целей используется rhEPO в медицине? В организме ЭПО образуется в почках. Поэтому больные с хронической почечной недостаточностью всегда страдают от анемии. До появления рекомбинантного ЭПО таким больным регулярно проводили гемотрансфузии как цельной крови, так и эритроцитарной массы. Однако с 1989 года необходимость в таких процедурах отпала, поскольку их заменило введение препаратов ЭПО. В ряде случаев анемии другого происхождения также успешно лечат с помощью рекомбинантного ЭПО. Как альтернатива переливанию эритроцитарной массы терапия высокими дозами ЭПО оказывается эффективной антианемической мерой при лечении хронических полиартритов, СПИДа, некоторых опухолей, а также при хирургических вмешательствах и кровопотери.

В каких видах спорта рекомбинантный ЭПО используется как допинг? Благодаря существенному воздействию ЭПО на кислородную емкость крови и доставку кислорода в ткани, этот препарат способствует повышению работоспособности в тех видах спорта, где требуется аэробная выносливость, — это все виды легкоатлетического бега, начиная от 800 м, а также бег на лыжах и велосипедные гонки.

Какова степень риска вследствие применения рекомбинантного ЭПО? Rh-EPO является хорошо переносимым фармакологическим препаратом, который практически не имеет побочных эффектов. Однако передозировка ЭПО и неконтролируемое применение могут привести к увеличению вязкости крови и, следовательно, к увеличению риска возникновения нарушений в системе сосудистого кровоснабжения сердца и мозга. Опасность возникновения указанных побочных эффектов ЭПО возрастает при проведении тренировок в среднегорье, а также при обезвоживании организма.

Возможно ли обнаружить следы применения рекомбинантного ЭПО?

В настоящее время не существует отработанных методов достоверного обнаружения следов использования ЭПО спортсменами в качестве допинга. Поскольку естественный и рекомбинантный эритропоэтины имеют идентичную аминокислотную структуру, rh-EPO практически неотличим от своего естественного аналога.

Современный арсенал методов, предназначенных для определения ЭПО, включает прямые и косвенные подходы. Прямой метод основывается на разделении естественнного ЭПО и ЭПО, полученного методом генной инженерии, на основе тех незначительных отличий, которые были обнаружены при их изучении. В частности, методом электрофоретического разделения можно показать распределение различных изоформ эритропоэтина, имеющих различные гликозидные фрагменты. Естественный ЭПО преимущественно связан с гликозидными фрагментами с большей кислотностью, в то время как рекомбинантный связан с фрагментами, имеющими щелочные свойства. Методика очистки пробы мочи и самого разделения довольно сложна и требует больших количеств мочи (до 1 литра). В результате, сейчас предпочтение отдается косвенным методам, которые требуют лишь небольших объемов образцов крови или мочи.

Примеры косвенного метода обнаружения ЭПО:

Отклонения от нормального уровня содержания в биожидкости. Этот факт означает, что установленное превышение уровня ЭПО должно отличаться от допустимых вариаций физиологического или патологического характера. Однако использование данного критерия возможно только в том случае, если диапазон колебаний показателя невелик, по сравнению со значениями, которые обнаруживаются после экзогенного введения препарата. Последнее возможно только при использовании крови в качестве образца для проведения допингтеста.

Регистрация биохимических показателей, величина которых зависит от концентрации ЭПО. Такой подход может быть основан на измерении содержания в сыворотке растворимого трансферринового рецептора (sTfR), уровень которого возрастает после введения рекомбинантного ЭПО. Однако аналогичные изменения данный показатель претерпевает и после тренировок в условиях среднегорья.

Определение в моче продуктов распада фибрина и фибриногена после введения ЭПО.

Допингконтроль случаев злоупотребления ЭПО.

В настоящее время практически невозможна достоверная идентификация случаев экзогенного введения ЭПО в организм. Поэтому для предварительного контроля используются изменения физиологических параметров крови, которые обнаруживаются после введения ЭПО. Так, Международный союз велосипедистов использует критерий максимального значения гематокрита (50 объемных % для мужчин). Международная федерация лыжного спорта в качестве такого критерия установила максимально допустимые значения гемоглобина (16,5 г% для женщин и 18,5 г% для мужчин).

В случае превышения указанных предельных величин, установленного при проведении контрольной процедуры до соревнований, соответствующий спортсмен отстраняется от участия в соревнованиях в целях защиты его здоровья. Однако и гемоглобин, и гематокрит — это показатели, на которые оказывают воздействие многие факторы.

В частности, они могут существенно изменяться даже после одной тренировки на выносливость среднего объема. Кроме того, эти показатели характеризуются значительной индивидуальной вариабельностью. Поэтому даже превышение величины гематокрита более 50 объемных % не может служить доказательством факта злоупотребления ЭПО.