Peptidhormone

Die folgenden Substanzen, einschließlich anderer Substanzen mit ähnlicher Struktur oder ähnlicher physiologischer Wirkkung und ihrer Releasingfaktoren sind verboten:

Peptidhormone wurden erstmals 1989 auf die Dopingliste gesetzt, wobei Choriongonadotropin (CG), Adrenocorticotropes Hormon (ACTH), Erythropoietin (EPO) und Wachstumshormon (HGH) die wichtigsten Wirkstoffe dieser Gruppe sind. Das Interesse dieser Substanzen in der Öffentlichkeit ist mit EPO und HGH aufgrund der bisher ungenügenden Nachweisbarkeit besonders hoch. Bei den Peptidhormonen handelt es sich um Hormone, die auch vom menschlichen Organismus produziert werden.
Peptidhormone sind physiologische Wirkstoffe, die aus Aminosäuren aufgebaut sind und sich deshalb eindeutig in Ihrer Struktur von den Steroidhormonen unterscheiden. Sie gehören zur Gruppe der Proteine, die auch als Eiweißmoleküle bezeichnet werden.
s.a. Eigenschaften Peptidhormone

Die WADA verbietet außerdem als Analoge alle entsprechenden Releasing Faktoren (Hypothalamus-Hormone) der oben genannten Substanzen und Analoge. Erstmals seit Januar 1999 hatte das IOC auch die Anwendung von IGF-1 und Insulin verboten, wobei Insulin allerdings für Diabetes Patienten über eine TUE beantragt werden muss.

Nachweis von Insulin
Zur Physiologie von Insulin und Sport s.a. Übersichtsartikel PH Sönksen in J Endocrinol 2001 Jul;170(1):13-25



Choriongonadotropin

Choriongonadotropin (CG, auch HCG = human chorion gonadotropin) das sogenannte Schwangerschaftshormon der Frauen wird während der Schwangerschaft, im besonderen zu Beginn, in hohen Mengen produziert und in die Blutbahn abgegeben. Es wirkt auf die Gebärmutter und fördert hier die Bildung von Estradiol und Progesteron. Diese beiden Substanzen steuern während der Schwangerschaft die Ausreifung der Gebärmutter und somit die Entwicklung des Fötus.
Bei Männern dagegen stimuliert HCG aufgrund seiner hohen Ähnlichkeit mit LH (lutenisierendes Hormon) anders als bei Frauen die Synthese von Testosteron. HCG ist deshalb nur bei Männern verboten.
Die Stimulierung der Testosteronproduktion führt allerdings zu keinem deutlichen Anstieg des T/E-Quotienten über sechs, so dass die T/E-Messung eine HCG-Manipulation nicht erfassen kann. Da HCG aber in den Urin ausgeschieden wird und Männer so gut wie kein HCG selber produzieren, kann eine HCG-Anwendung anhand der HCG-Bestimmung im Urin bei Männern sehr gut nachgewiesen werden.

s.a. Fachinformation Arzneimittel-Kompendium der Schweiz: Präparate Choriomon®, Pregnyl®

Wachstumshormon
(Somatotropin oder HGH = human growth hormone)

Über den Missbrauch von Wachstumshormon im Sport wurde in den letzten drei Jahrzehnten immer wieder berichtet und spekuliert. Mit der Anwendung von Wachstumshormon erhoffen sich Sportler Leistungsgewinne, wobei auf anabole Effekte des Hormons gesetzt wird.
Wachstumshormon ist ein Peptidhormone, das aus insgesamt 191 Aminosäuren aufgebaut ist. Es wird in der Hypophyse in großen Mengen gebildet und dann ins Blut ausgeschüttet. Über die Blutbahn erreicht HGH die verschiedenen Zellen des Körpers, wo es seine Wirkungen entfalten kann. Die Tatsache, dass es in großen Mengen in der Hypophyse gebildet wird, führte dazu, dass HGH zur therapeutischen Anwendung früher aus den Hypophysen von Toten isoliert wurde. Es wurde in den letzten Jahren auch auf die Gefahr hingewiesen, dass entsprechende HGH-Produkte aus der ehemaligen Sowjetunion auf dem Schwarzmarkt kursieren. Hierbei wird auf eine mögliche Infektionsgefahr durch Verunreinigungen der Produkte hingewiesen.
Die technische Produktion wird heutzutage über gentechnische Verfahren gewährleistet, wobei Bakterienzellen wie Escherichia Coli verwendet werden. Durch die gentechnische Produktion ist die gesundheitliche Sicherheit der Produkte (keine bakteriellen Verunreinigungen) aber auch die wirtschaftliche Bereitstellung des Hormons in großen Mengen gesichert. (s.a. Gentechnik in der Medizin: Prof. W. Schaffner, Universität Zürich)

HGH wirkt direkt, bzw. über sogenannte Somatomedine (IGF-1 und IGF-2; IGF = insulin like growth factor), die in der Leber gebildet werden. Im Fettgewebe stimuliert es den Abbau von Fetten (Lipolyse), während es im Kohlenhydratstoffwechsel zu einer erhöhten Freisetzung von Glucose aus Glycogen führt (Hyperglycämie). Die abbauende Wirkung auf das Fettgewebe macht diese Verbindung allerdings für Sportarten wie Bodybuilding besonders interessant. Dagegen werden alle anabolen Effekte wie z.B. Stimulation der Eiweißsynthese zur Verbesserung des Muskelwachstums und Stimulation des Skelettwachstums gößtenteils indirekt über IGF-1 bewirkt.

Für die therapeutische Anwendung von HGH kommen derzeit nur zwei wesentliche Krankheitsbilder in Frage: Zwergwuchs bei Kindern und HGH-Mangel beim Erwachsenen.
Ein Nachweis von Doping mit HGH wird derzeit in keinem IOC-Kontrolllabor vorgenommen. Der Grund hierfür ist, das derzeit noch kein wissenschaftlich abgesicherter HGH-Nachweis möglich ist.

Die Wirksamkeit von HGH bei Sportlern muss allerdings bisher stark in Frage gestellt werden, da bisher keine wissenschaftliche Studie zeigen konnte, dass eine zusätzliche HGH-Applikation bei Personen, die eine normale HGH-Produktion aufweisen, zu Leistungssteigerungen führen kann.

Übersichtsartikel zu Insulin, HGH und Sport s.a. PH Sönksen in J Endocrinol 2001 Jul;170(1):13-25

Nachweis von Doping mit HGH

Methode von Christian Strasbuger
Eine effketive Methode zum Nachweis von HGH wurde bereits 1999 Strasburger et al. vorgestellt. Bei dieser Methode wird die Konzentration von 22 kD Wachstumshormon (Molekulargewicht 22.000) zu einem 20 kD Wachstumshormonanalogen (Molekulargewicht 20.000) bestimmt (Literatur s.weiter unten). Da das gentechnische HGH nur aus dem HGH mit einem Molekulargewicht von 22 kD besteht, erhöht sich nach HGH-Applikation nur die 22 KD-Anteil, während der 20 kD-Anteil relativ konstant bleibtl. Eine Differenzierung zwischen Dopinganwendung und Körperproduktion wäre demnach möglich, da bei einer natürlichen Stimulation der HGH-Produktion (wie nach körperlicher Belastung) auch das 20kD-HGH erhöht produziert wird. Das Verhältnis von 22kD zu 20 kD bleibt dabei relativ konstant.
mehr
Bidlingmaier M, Wu Z, Strasburger CJ.: Doping with growth hormone. J Pediatr Endocrinol Metab. 2001 Sep-Oct;14(8):1077-83.ff
mehr
Bidlingmaier M, Wu Z, Strasburger CJ.: Test method: GH. Baillieres Best Pract Res Clin Endocrinol Metab. 2000 Mar;14(1):99-109.
Wu Z, Bidlingmaier M, Dall R, Strasburger CJ: Detection of doping with human growth hormone. Lancet, 353 (1999) 895.
Strasburger, Christian Prof. Dr.
Telefon: (030) 450-514152
Fax: (030) 450-514952
E-Mail: christian.strasburger@charite.de

Methode von Peter Sönksen
Ein weitere möglicher Nachweis von HGH, wobei indirekte Parameter favorisiert werden, wurde bereits im Jahr 2000 von Sönksen et al. im Rahmen eines von der EU und IOC geförderten Projektes "GH-2000" ermittelt. Der Nachweis, der die Parameter IGF-1 und Präkollagen III favorisiert, ist aber noch nicht als endgültige Methode anerkannt.
mehr
Longobardi S, Keay N, Ehrnborg C, Cittadini A, Rosen T, Dall R, Boroujerdi MA, Bassett EE, Healy ML, Pentecost C, Wallace JD, Powrie J, Jorgensen JO, Sacca L. Growth hormone (GH) effects on bone and collagen turnover in healthy adults and its potential as a marker of GH abuse in sports: a double blind, placebo-controlled study. The GH-2000 Study Group.J Clin Endocrinol Metab. 2000 Apr;85(4):1505-12.
mehr
Dall R, Longobardi S, Ehrnborg C, Keay N, Rosen T, Jorgensen JO, Cuneo RC, Boroujerdi MA, Cittadini A, Napoli R, Christiansen JS, Bengtsson BA, Sacca L, Baxter RC, Basset EE, Sonksen. The effect of four weeks of supraphysiological growth hormone administration on the insulin-like growth factor axis in women and men. GH-2000 Study Group. J Clin Endocrinol Metab. 2000 Nov;85(11):4193-200

.zum HGH-Nachweis (7.Juni 2000)

Erythropoietin (EPO)

Blutdoping wurde erstmals 1988 auf die IOC-Liste der verbotenen Methoden gesetzt. Mit dieser Methode wurde versucht, die Gesamtzahl an roten Blutkörperchen (Erythrozythen) zu erhöhen, um eine größere Menge an Sauerstoff transportieren zu können. Damit einher gehend soll die Ausdauerleistung verbessert werden. Mit dem gentechnisch produzierten EPO können die gleichen Effekte erreicht werden wie mit dem Blutdoping, so dass die aufwendige und auch gefährliche Methode der Bluttransfusion vermieden werden kann.
EPO gehört zur Gruppe der Glycoproteine. Hierunter werden Eiweißmoleküle (Proteine) verstanden, die mit Kohlenhydratketten verknüpft sind. EPO hat ein Molekulargewicht von ca. 30.000, wobei die Proteinkette aus insgesamt 165 Aminosäuren besteht. An vier stellen des Proteins erfolgt eine Bindung mit komplex aufgebauten Kohlenhydraten. Diese Kohlenhydratketten sind unbedingte Voraussetzung für die biologische Aktivität der Verbindung. Der Kohlenhydratanteil beträgt ca. 40% des Gesamtmoleküls.
EPO wird vorwiegend in der Niere gebildet und stimuliert in den Knochenmark-Stammzellen die Ausreifung der Erythrozyten.

Dieses führt zu einer Erhöhung der Bildungsrate an Erythrocyten, die in ihrer ersten Zeit noch als Reticulozyten bezeichnet werden. Die medizinische Anwendung von EPO erfolgt bei Patienten, die selber nicht mehr genügend EPO produzieren und somit zu wenig rote Blutkörperchen aufweisen, z.B. bei renaler Anämie oder bei Dialysepatienten. Seit 1988 wird EPO gentechnisch hergestellt, wobei gentechnisch veränderte Säugetierzellen (Ovarienzellen chinesischer Hamster) verwendet werden. Das so produzierte EPO ist 100%ig identisch mit dem menschlichen EPO bezüglich der Aminosäuresequenz der Eiweißkette. Geringfügige Unterschiede bestehen aber in den Kohlenhydratanteilen, so dass hier eine Möglichkeit zur Differenzierung zum humanen EPO gesehen wird.

EPO wird kommerziell für medizinische Zwecke z.B. von der Firma Amgen als EPOGEN® (Epoetin alfa) gehandelt.

Weiterhin steht seit 1.Juni 2001 eine neue von Erythropoeitin abgeleitete Substanz, die die Erythropoese stimuliert, für die Behandlung der renalen Anämie zur Verfügung: Darbepoetin alfa (NESP, Novel Erythropoiesis Stimulating Protein, Aranesp®), ebenfalls von der Firma Amgen. Dieses neue Produkt unterscheidet sich vom bisherigen rekombinant hergestellten EPO dadurch, dass 5 Aminosäuren ausgetauscht und zusätzliche Zuckerketten in das Molekül eingefügt worden sind. Damit erhöht sich die relative Molekülmasse von 30.400 auf 38.500 und der Zuckeranteil des bisherigen EPO von 40 auf 52% des gesamten Molekulargewichtes. Die Halbwertszeit von Darbepoetin (NESP) liegt bei ca. 21 h nach intravenöser Injektion während Erythropoietin eine Halbwertszeit von 8,5 h aufweist. Nach subkutaner Injektion (Injektion ins Hautgewebe) verlängert sich die Halbwertszeit auf ca. 49 h (27-89h) bzw. 16-24 h für Epoetin.
weiteres Info zu Darbepoetin

Urin-EPO-Test (17.2.2002)
IOC beschließt Blut-Urin EPO-Test (7.11.2001)
zum EPO-Nachweis (Stand Juli 2000)
Dynepo (23.8.2002)
CERA (9.7.2004)
Repoxygen (30.1.2006)