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Doping im Sport Wilhelm Schänzer Institut für Biochemie Zentrum für Präventive Dopingforschung Deutsche Sporthochschule

Doping im Sport Wilhelm Schänzer Institut für Biochemie Zentrum für Präventive Dopingforschung Deutsche Sporthochschule Köln. Köln 23. September 2009. Dopingnachweis. Könnten Dopingsubstanzen zum besseren Nachweis markiert werden? Welche Eigenschaften müsste der Marker besitzen ?

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Doping im Sport Wilhelm Schänzer Institut für Biochemie Zentrum für Präventive Dopingforschung Deutsche Sporthochschule

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  1. Doping im Sport Wilhelm SchänzerInstitut für BiochemieZentrum für Präventive DopingforschungDeutsche Sporthochschule Köln Köln 23. September 2009

  2. Dopingnachweis • Könnten Dopingsubstanzen zum besseren Nachweis markiert werden?Welche Eigenschaften müsste der Marker besitzen ? • Keine Beeinflussung der pharmakologischen Eigenschaften • Gute analytische Nachweisbarkeit • Lange Verweildauer im Organismus >> lange Nachweisbarkeit • Vorkommen nur in Dopingsubstanzen • Problem • Pharmafirmen müssten das jeweilige Zulassungsverfahren sowie alle präklinischen und klinischen Studien neu vornehmen • Illegal hergestellte Dopingmittel werden nicht erfasst

  3. Dopingkontrolle und Analytik „Leider ist die Dopingkontrolle viel komplizierter“ Urin Isolierung GC/MS-Analyse GC / MS-Gerät Labor Analyse Versiegelte Urinprobe Positiver Dopingbefund

  4. Dopingdefinition Zuständigkeit für den weltweiten Anti-Doping-Kampf bis 31.12.2003 IOC Internationales Olympisches Komitee ab 1.1.2004 WADA Welt Anti-Doping Agentur Artikel 1 Definition von DopingDoping ist definiert als ein Verstoß gegen die Anti-Doping-Regeln wie sie in Artikel 2.1 bis 2.8 ausgewiesen sind. Artikel 2 Verstöße gegen die Anti-Doping-Regeln 2.1 Die Anwesenheit einer verbotenen Substanz, deren Metaboliten oder eines Markers in einer dem Athleten entnommenen Probe2.2 Die Anwendung bzw. der Versuch der Anwendung einer verbotenen Substanz oder einer verbotenen Methode

  5. Dopingdefinition 2.3 Verweigerung der Abgabe einer Probe nach Aufforderung zur Dopingkontrolle 2.4 Abwesenheit bei Kontrollen außerhalb des Wettkampfes einschließlich Verstöße gegen der Aufenthaltsmeldepflicht 2.5 Betrug oder der Versuch eines Betruges bei der Dopingkontrolle 2.6 Besitz von verbotenen Substanzen oder verbotenen Methoden 2.7 Weitergabe jeglicher verbotenen Substanz oder verbotenen Methode 2.8 Anstiftung, Mitbeteiligung, Unterstützung oder Ermutigung zur Anwendung oder zum Versuch einer Anwendung einer verbotenen Substanz oder verbotenen Methode

  6. Dopingliste des IOC 1972 Verbotene Substanzen und Methodenwährend des Wettkampfes Diuretika u.a. maskierende SubstanzenStimulanzien Narkotika Verbotene Substanzen in bestimmten SportartenAlkohol, (Tranquilizer)

  7. Dopingliste der WADA 2008 Verbotene Substanzen und Methodenwährend des Wettkampfes S1 Anabole WirkstoffeAnabol androgene Steroide Andere anabole Wirkstoffe S2 PeptidhormoneS3 ß2-Agonisten S4 Hormonantagonisten und Modulatoren S5 Diuretika u.a. maskierende Substanzen S6 Stimulanzien S7 Narkotika S8 Cannabinoide S9 GlucocorticosteroideM1 Verbesserung des Sauerstofftransports Blutdoping künstliche Sauerstoffträger M2 Manipulationen M3 Gendoping Verbotene Substanzen in bestimmten SportartenAlkohol, Beta-Blocker

  8. Dopingliste der WADA 2008 Verbotene Substanzen und Methodenaußerhalb des Wettkampfes S1 Anabole WirkstoffeAnabol androgene Steroide Andere anabole Wirkstoffe S2 PeptidhormoneS3 ß2-Agonisten S4 Hormonantagonisten und Modulatoren S5 Diuretika u.a. maskierende Substanzen S6 Stimulanzien S7 Narkotika S8 Cannabinoide S9 GlucocorticosteroideM1 Verbesserung des Sauerstofftransports Blutdoping künstliche Sauerstoffträger M2 Manipulationen M3 Gendoping

  9. Stockholm Oslo Helsinki Warsaw Ghent Cologne Prague London Kreischa Paris Seibersdorf Lausanne Rome Barcelona Beijing Madrid Lisbon Bukarest Salt Lake City Sydney Tokyo Bloemfontein Penang Los Angeles Ankara Moscow Rio de Janeiro Bangkok Seoul Havana Bogota Montreal Athens Tunis Delhi Laboratories for doping control analyses ACCREDITED BY THE WORLD ANTI-DOPING AGENCY 35 Laboratories, September 2009

  10. Doping bei den Olympischen Spielen 1972 in München 2079 Dopingkontrollen 7 positive Dopingbefunde Weitere 14 Fälle im Modernen Fünfkampf, die nicht sanktioniert wurden.

  11. Doping bei den Olympischen Spielen 2008 in Peking ca. 4500 Dopingkontrollen 14 positive Dopingbefunde Weitere 5 Fälle wurden im Pferdesport mit der Substanz Capsaicin (4) und Felbinac (1) bestimmt.Für diese Kontrollen ist der Internationale Pferdesportverband (FEI) zuständig.

  12. Doping bei den Olympischen Spielen 2008 in Peking ca. 30 positive Dopingbefunde im Vorfeld der Olympischen Spiele(Athleten, die möglicherweise in Peking gestartet wären)

  13. Usain Bolt Michael Phelps Lance Armstrong

  14. Nachanalysen der Tour de France 1998 und 1999 - Forschungsprojekt im Jahr 2004 - Französische Kontrolllabor - Urintest für EPO erst ab 2001 in der Anwendung - Langzeitgelagerte Proben der Tour de France aus den Jahren 1998 und 1999 - Nachanalyse mit dem Urintest für EPO

  15. C H 3 H C H C H N 2 H Dopingkontrolle und -analytik Athlet wird kontrolliert DopingverstoßDisqualifikation2 Jahre Sperre Urinprobe Amphetamin(„Wettkampfdoping“) Analytischer NachweisA-Probe : B-Probe

  16. Dopingkontrolle und -analytik Athlet wird kontrolliert DopingverstoßDisqualifikation2 Jahre Sperre Urinprobe Testosteron Analytischer NachweisA-Probe : B-Probe Differenzierung zwischen körpereigener Produktion und exogener Zufuhr (Doping)

  17. Dopingkontrolle Einnahme von AmphetaminTage vor dem Wettkampf Einnahme von Nahrungs- Ergänzungsmitteln ? Manipulation durchKonkurrenten ? Einnahme von Amphetaminvor dem Wettkampf Athletwird direkt nach dem Wettkampf kontrolliert Positive Urinprobe

  18. Dopingkontrolle Athletwird direkt nach dem Wettkampf kontrolliert Wettkampfkontrolle • Verweigerung der Kontrolle Manipulation der Urinprobe • Urinaustausch • Zusatz von Chemikalien • Verdünnung der Urinprobe • Maskierungsmittel • etc. Negative Urinprobe

  19. Dopingkontrolle Athlet wird außerhalb des Wettkampfes kontrolliert Trainingskontrolle zusätzlicheProblembereiche • Erreichbarkeit Inland Ausland • Internationale Harmonisierung • Zeitpunkt der Kontrolle • Verweigerung der Kontrolle Manipulation der Urinprobe • Urinaustausch • Zusatz von Chemikalien • Verdünnung der Urinprobe • Maskierungsmittel • etc. Negative Urinprobe

  20. Koksnase Stimulanzien Cocain Amphetamin Ephedrin

  21. Dopingliste der WADA Verbotene Substanzen und Methoden S6 Stimulanzien Adrafinil, Adrenalin, Amfepramon, Amiphenazol, Amphetamin, Amphetaminil, Benzphetamin, Bromantan, Carphedon, Cathin**, Clobenzorex, Cocain, Cropropamid, Crotetamid, Cyclazodon, Dimethylamphetamin, Ephedrin***, Etamivan, Etilamphetamin, Etilefrin, Famprofazon, Fenbutrazat, Fencamfamin, Fencamin, Fenetyllin, Fenfluramin, Fenproporex, Furfenorex, Heptaminol, Isomethepten, Levmethamfetamin, Meclofenoxat, Mefenorex, Mephentermin, Mesocarb, Methamphetamin (D-), Methylendioxyamphetamin, Methylendioxymethamphetamin, p-Methylamphetamin, Methylephedrine***, Methylphenidat, Modafinil, Nikethamid, Norfenefrin, Norfenfluramin, Octopamin, Ortetamin, Oxilofrin, Parahydroxy-Amphetamin, Pemolin, Pentetrazol, Phendimetrazin, Phenmetrazin, Phenpromethamin, Phentermin, Prolintan, Propylhexedrin, Selegilin, Sibutramin, Strychnin und andere Substanzen mit ähnlicher chemischer Struktur oder ähnlicher biologischer Wirkung ** Cathin ist verboten, wenn die Urinkonzentration > 5 µg / ml Urin ist*** Ephedrin und Methylephedrin sind verboten, wenn die Urinkonzentration > 10 µg / ml Urin ist

  22. Dopingliste der WADA Wirkungen derCatecholamine aus Lüllmann, Mohr, Ziegler:Taschenatlas der Pharmakologie,Thieme-Verlag, Suttgart-New York 1994

  23. Positive Befunde mit Stimulanzien 2003-2005 Dopingbefunde weltweiter Kontrollen Stimulantien (2003-2005) (Statistik der WADA akkreditierten Laboratorien) ca. 302.000 Dopingkontrollproben (nur Wettkampfproben) mit ca. 868 (0.29%) positiven Befunden (A-Proben)

  24. Anabolika Training S1 Anabole Wirkstoffe Zur Verbesserung des Muskelaufbaus in der “Trainingsphase“

  25. Dopingliste der WADA Verbotene Substanzen und Methoden S1 Anabole Wirkstoffe 1.Anabol Androgene Steroide (AAS) A. Exogene AAS: bolasterone; boldenone; boldione; calusterone; clostebol; danazol; dehydrochloromethyl-testosterone; delta1-androstene-3,17-dione; delta1-androstenediol; delta1-dihydro-testosterone; desoxymethyltestosterone; drostanolone; ethylestrenol; fluoxymesterone; formebolone; furazabol; gestrinone; 4-hydroxytestosterone; 4-hydroxy-19-nortestosterone; mestanolone; mesterolone; metenolone; methandienone; methandriol; methyldienolone; methyl-1-testosterone; methylnortestosterone; methyltrienolone; methyltestosterone; mibolerone; nandrolone; 19- norandrostenediol; 19-norandrostenedione; norbolethone; norclostebol; norethandrolone; oxabolone; oxandrolone; oxymesterone; oxymetholone; quinbolone; stanozolol; stenbolone; tetrahydrogestrinone; trenbolone and other substances with a similar chemical structure or similar biological effect(s). B. Endogene AAS: androstenediol (androst-5-ene-3β,17β-diol); androstenedione (androst-4- ene-3,17-dione); dehydroepiandrosterone (DHEA); dihydrotestosterone; testosterone.

  26. Testosteron (Steroidhormon) männliches Sexualhormonandrogene und anabole Wirkung -androgene Wirkung Förderung von Wachstum und Differenzierung der männlichen Fortpflanzungsorgane, Ausbildung sekundärer Geschlechtsmerkmale wie Bartwuchs und Vergrößerung des Kehlkopfes. -anabole Wirkung vor allem in der Pubertät - Ausbildung des typisch männlichen Muskel- und Skelettwachstums

  27. Anabolika: Anabol Androgene Steroide (AAS)

  28. Am meisten missbrauchte Anabolika

  29. Doping mit Designer-Steroiden The Balco story2003, California Tetrahydrogetrinon (THG)

  30. Doping mit Anabolika Bei einer Trainingskontrolle In April 2008 werden von 11 griechischen Gewichthebern 9 mit Methyltrienolon überführt Methyltrienolon O H CH 3 O

  31. Testosteron - Nachweis Testosteron Chemische Grundstruktur O C H 2 1 9 2 8 körpereigeneSynthese

  32. Testosteron - Nachweis Testosteron Chemische Grundstruktur O C H 2 1 9 2 8 Testosteron für die Medizin

  33. Konzentration Testosteron Epitestosteron IOC-Regel: Testosteron Verbot cT / cEpi = ca. 1

  34. Testosteron Konzentration cT / cEpi > 4 positiv ? Testosteron Epitestosteron IOC-Regel: Testosteron Verbot

  35. Individuelle Schwankungen des T/E-Quotienten

  36. Nachweis von Testosteron Postiver Befund aufgrund individueller Referenzwerte

  37. Testosteron – Nachweis - Isotopenbestimmung Testosteron O Chemische Grundstruktur C H 2 1 9 2 8 Endogenes Testosteron Testosteron für die Medizin 13 13 12 12 C / C / C C 0.011 0.011 0.011220 0.011280 28.0 promill 22.0 promill

  38. Positive Befunde mit Anabolika 2003-2005 Positive Dopingbefunde weltweiter Kontrollen Anabol Androgene Steroide (AAS) (2003-2005) (Statistik der WADA akkreditierten Laboratorien) ca. 503.000 Dopingkontrollproben mit ca. 2.100 (0.41%) positiven Befunden (A-Proben) ** Daten von Testosteron konnten nur geschätzt werden

  39. Dopingliste und Analytik - aktuelleProblembereiche Verbotene Substanzen und MethodenS1 Anabole Wirkstoffe Anabol androgene Steroide (AAS) exogene und endogene AAS (z.B.Testosteron) Andere anabole Wirkstoffe S2 Peptidhormone (z.B. HGH, EPO, Insulin) S3 ß2-Agonisten S4 Hormonantagonisten und Modulatoren S5 Diuretika u.a. maskierende Substanzen S6 Stimulanzien S7 Narkotika S8 Cannabinoide S9 GlucocorticosteroideM1 Verbesserung des Sauerstofftransports Blutdoping (z.B. Eigenblutdoping) künstliche SauerstoffträgerM2 Manipulationen M3 Gendoping Verbotene Substanzen in bestimmten Sportarten Alkohol, Beta-Blocker

  40. Dopingliste der WADA • Verbotene Substanzen und Methoden • S2. HORMONE und verwandte Substanzen • Die folgenden Substanzen und ihre Releasingfaktoren sind verboten: • Erythropoietin (EPO) • Wachstumshormon (hGH), Insulin-like Growth Factor (z.B. IGF-1), Mechano Growth Factors (MGFs) • Gonadotrophine (z.B. LH, hCG), nur bei Männern verboten; • Insulin* • Corticotropine • und andere Substanzen mit ähnlicher chemischer Struktur oder ähnlicher biologischer Wirkung(en) • * An Diabetes erkrankte Sportler müssen eine Therapeutische Ausnahmeregelung (TUE) beantragen

  41. Doping mit Hormonen Erythropoietin - EPO Wirkung von EPO (Erythropoietin) Ekblom and Berglund (J.Intern.Med. 229, 1991, p125) maximal exercise Work time, sec 500to 583VO2max, l/min 4,52to 4,88

  42. 5.21 5.21 28% 34% 95% BB 100% 4.42 4.42 pH pH 3.77 3.77 Dopinganalytik Erythropoietin - Urintest EPO UrintestLasne F, de Ceaurriz J IEF PATTERN

  43. 5.21 4.42 pH 3.77 Dopinganalytik Erythropoietin - Urintest Peptidhormon Erythropoietin (EPO) Nachweis Olympische Winterspiele 2002 Salt Lake City 3 Athleten werden der Anwendung eines neuenEPO-Präparates - Darbepoetin (NESP) überführt Produktinformation derFirma Ambgen zu Darbepoetin (Aranesp®)www.ambgen.com

  44. EPO Polyethylenglycol (PEG) Dopinganalytik Neuentwicklungen

  45. Dopinganalytik Neuentwicklungen

  46. ESA – Erythropoese stimulierende Substanzen EMP1 Ac-GGTYSCHFGPLT W VCKPQGG-Am BB68 Ac-GGTYSCHFGKLT-nal-VCKKQRG-Am Dimerisierung Kovalente Bindung anHydroxyethylstärke (HES) Hohe Affinität zum EPO-Rezeptor ® Hemomer AplaGen

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