Diese Bachelorarbeit setzt sich mit dem Glyko-Hormon Erythropoetin (EPO) als mögliche Doping-Substanz auseinander. Dabei werden zunächst die Funktionsweisen, mögliche Risiken sowie die Nachweisbarkeit von autologem sowie homologem Blutdoping beleuchtet.
Im Hauptteil werden Vorkommen und Wirkungsweise des Glyko-Hormons Erythropoetin im menschlichen Körper erklärt. Ferner werden verschiedene Einsatzmöglichkeiten von Erythropoetin als Dopingsubstanz aufgezeigt sowie verschiedene EPO-Doping-Präparate vorgestellt.
Nachdem die Risiken und Nebenwirkungen des EPO-Dopings aufgezeigt wurden, werden verschiedene Nachweismethoden der Anti-Doping-Analytik aufgezeigt, erläutert sowie deren Grenzen aufgezeigt. Diese Grenzen werden nicht zuletzt durch den immer mehr aufkommenden Bereich des sogenannten Gendopings gesetzt. Dementsprechend werden in einem dritten Teil, aktuelle Möglichkeiten des Gendopings am Beispiel EPO erläutert, damit einhergehende Risiken aufgezeigt sowie die daraus resultierenden Herausforderungen für die Dopinganalytik aufgezeigt.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
2 Erythropoetin – Physiologische Grundlagen, Einsatzmöglichkeiten und Nachweisverfahren im Sportdoping
2.1 Physiologie des Blutes und ihre Konsequenzen für Doping
2.1.1 Erythrozyten und Blutdoping
2.1.2 Blutdoping – Funktionsweise, Nachweisbarkeit und Risiken
2.1.2.1 Autologes und homologes Blutdoping
2.1.2.2 Nachweisverfahren für autologes und homologes Blutdoping
2.1.2.3 Allgemeine Risiken beim Blutdoping
2.1.2.4 Spezifische Risiken bei Fremdblutdoping
2.2 Erythropoetin: Vorkommen und Wirkungsweise im menschlichen Körper
2.3 Medizinischer Hintergrund und Erythropoetin-Präparate
2.3.1 Einsatzmöglichkeiten
2.3.2 Unterschiedliche Epo-Präparate
2.4 Risiken und Nebenwirkungen von EPO-Doping
2.5 Nachweismethoden und Wege der Manipulation
2.5.1 Isoelektrische Fokussierung und immunologische Visualisierung
2.5.2 Das Problem unspezifischer Antikörper-Reaktionen mit Proteinen der Urinmatrix
2.5.3 Veränderung der Isoformenmuster – Abweichungen zwischen A- und B-Probe und deren Konsequenzen für die Dopinganalytik
2.5.4 Der Einsatz von Proteasen zur Verschleierung von Peptidhormonen
2.5.4.1 Grundlagen
2.5.4.2 Anwendung von Proteasen zur Verschleierung
2.5.4.3 Nachweisverfahren zur Ermittlung der verschleiernden Proteasen
2.5.5 Ein Beispiel: Detektion von Bacillolysin als Protease via SDS-PAGE mit LC-MS
2.5.6 Peginesatidenachweis im Blut anhand von ELISA, SDS-PAGE und Immuno-Blotting
3 Gendoping – Aktuelle Möglichkeiten, Risiken und Herausforderungen für die Dopinganalytik
3.1 Grundlagen: Stimulierung der EPO-Produktion durch Gentransfer
3.2 Substanzen zur Aktivierung des EPO-Gens
3.3 Gefahren genetischer Manipulation und mögliche gesundheitliche Folgen
3.4 Möglichkeiten und Grenzen der Nachweisbarkeit von Gendoping – Nachweisproblematik und Lösungsansätze für die Sportwelt
4 Fazit und Ausblick
Zielsetzung & Themen
Die Arbeit untersucht das Peptidhormon Erythropoetin (EPO) im Kontext des sportlichen Dopings, wobei das primäre Ziel darin besteht, sowohl die physiologischen Hintergründe als auch die modernen Nachweisstrategien für EPO-Präparate und Manipulationstechniken, einschließlich Gendoping, kritisch zu beleuchten und deren Grenzen aufzuzeigen.
- Physiologische Grundlagen der Erythropoese und deren Doping-Relevanz
- Einsatzmöglichkeiten und Klassifizierung verschiedener EPO-Präparate
- Methoden und Herausforderungen der Dopinganalytik bei der Identifizierung von EPO
- Verschleierungstaktiken durch Proteasen und deren Detektion
- Aktuelle Herausforderungen und Nachweisgrenzen im Gendoping
Auszug aus dem Buch
2.5.4 Der Einsatz von Proteasen zur Verschleierung von Peptidhormonen
Bei einigen Proben konnten unabhängig davon, ob ein Dopingnachweis auf immunologischer oder massenspektrometrischer Ebene versucht wurde, keine eindeutigen Ergebnisse erzielt werden (Thevis und Schänzer, 2008). Bei solchen Proben konnte teilweise überhaupt kein EPO-Profil auf Basis isoelektrischer Fokussierung gewonnen werden. Mögliche Gründe hierfür können auf der einen Seite Verunreinigungen oder Kontaminationen durch Bakterien sein, die durch mangelhafte Kühlung oder fehlerhafte Probennahme entstanden sind. Anielski et al. konnten beispielsweise nachweisen, dass Bakterien wie E. coli oder K. Pneumoniae dafür verantwortlich sein können, Urinproben dahingehend zu beeinflussen, dass sie bei isoelektrischer Fokussierung keine eindeutigen Bandenmuster mehr hergeben, was die Probe nicht auswertbar macht (Reichel, 2011). Auf der anderen Seite ist der absichtliche Einsatz von Proteasen eine Möglichkeit, um EPO im Urin zu verschleiern (Thevis und Schänzer, 2008).
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Diese Einleitung führt in die historische und aktuelle Brisanz von Doping im Leistungssport ein und definiert das Ziel der Arbeit, das Peptidhormon EPO sowie moderne Nachweisstrategien und deren Grenzen vorzustellen.
2 Erythropoetin – Physiologische Grundlagen, Einsatzmöglichkeiten und Nachweisverfahren im Sportdoping: Dieses Kapitel erläutert die physiologischen Mechanismen der EPO-Wirkung, verschiedene EPO-Präparate und die Methoden zu deren Nachweis sowie die komplexen Probleme bei der Probenanalyse durch Manipulation.
3 Gendoping – Aktuelle Möglichkeiten, Risiken und Herausforderungen für die Dopinganalytik: Hier werden die wissenschaftlichen Grundlagen und Gefahren des Gendopings sowie die schwierige Problematik der Nachweisbarkeit und mögliche Lösungsansätze für die Sportwelt diskutiert.
4 Fazit und Ausblick: Das Fazit fasst die Ambivalenz des medizinischen Fortschritts bei EPO zusammen und betont die Notwendigkeit stetig weiterentwickelter, kombinierter Nachweisstrategien, um dem Doping effektiv entgegenzuwirken.
Schlüsselwörter
Erythropoetin, Sportdoping, Blutdoping, EPO-Präparate, Dopinganalytik, Isoelektrische Fokussierung, Proteasen, Gendoping, Nachweisverfahren, Hämatokrit, Sauerstofftransportkapazität, WADA, biologischer Blutpass, Peptidhormone, Peginesatide
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Bachelorarbeit grundsätzlich?
Die Arbeit analysiert das Peptidhormon Erythropoetin (EPO) sowie dessen Einsatz als Dopingmittel und die wissenschaftlichen Anstrengungen, diesen Missbrauch durch moderne Analytik nachzuweisen.
Welches sind die zentralen Themenfelder der Untersuchung?
Die zentralen Themen sind physiologische Grundlagen der EPO-Wirkung, verschiedene EPO-Präparate, Techniken zur Verschleierung von Dopingproben sowie die aktuellen Herausforderungen durch Gendoping.
Was ist das primäre Ziel der Arbeit?
Das Ziel ist es, den Einsatz von EPO im Doping vorzustellen, moderne Nachweisstrategien zu erläutern und kritisch aufzuzeigen, wo diese Verfahren bei konventionellen und insbesondere bei gentherapeutischen Ansätzen an ihre Grenzen stoßen.
Welche wissenschaftliche Methode steht bei der Dopinganalytik im Fokus?
Besonders die isoelektrische Fokussierung (IEF) und Methoden zur Identifizierung durch Elektrophorese und Massenspektrometrie spielen eine zentrale Rolle bei der Detektion von manipulierten Proben.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in eine detaillierte physiologische Betrachtung, eine Übersicht gängiger EPO-Analoga und Mimetika, eine Analyse von Verschleierungstechniken (insb. durch Proteasen) sowie eine Untersuchung des Gendopings.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren diese Arbeit?
Wichtige Begriffe sind Erythropoetin, Sportdoping, Blutdoping, EPO-Präparate, Dopinganalytik, Proteasen und Gendoping.
Welche spezielle Rolle spielen Proteasen bei der Dopingmanipulation?
Proteasen werden gezielt eingesetzt, um Proteinhormone in Urinproben abzubauen, wodurch die Proben für herkömmliche Analyseverfahren unbrauchbar gemacht und der Dopingnachweis erschwert werden.
Wie wurde das Problem der falsch-positiven Ergebnisse durch unspezifische Bindungen gelöst?
Durch die Behandlung der Trägerplatte mit einem ZAG-Antikörper in einem zweistufigen Verfahren konnte eine eindeutige Unterscheidung zwischen EPO-Banden und unspezifischen Protein-Reaktionen der Urinmatrix ermöglicht werden.
Warum stellt Peginesatide eine Herausforderung für die Analytik dar?
Aufgrund seines gänzlich abweichenden molekularen Aufbaus gegenüber endogenem EPO waren klassische Nachweisverfahren für lange Zeit nicht anwendbar, was die Entwicklung neuer, spezieller Sandwich-ELISA-Methoden erforderte.
Welchen Stellenwert nimmt der "Biologische Blutpass" in dieser Arbeit ein?
Der Blutpass wird als indirektes Nachweisverfahren diskutiert, das durch die Überwachung individueller Blutparameter eine Dopingkontrolle ermöglicht, wenn direkte Nachweise einer spezifischen Substanz aufgrund der Komplexität der Manipulation nicht ausreichen.
- Citar trabajo
- Johannes Yazigi (Autor), 2013, Erythropoetin. Einsatzmöglichkeiten und Nachweisverfahren im Sportdoping, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/334045
