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NEM und Doping
Prof. Dr. Dr. Winfried BanzerJohann Wolfgang Goethe-Universität
Abteilung Sportmedizin
Frankfurt am Main
http://www.sportmedizin.uni-frankfurt.de
Kontakt: [email protected]
Nahrungsergänzungsmittel
Umsatzentwicklungen
Quelle: Pharma-Daten 2005
Nahrungsergänzungsmittel
Mio. EUR (BRD) 2002 2003 2004 2003/2004
Nahrungs-
ergänzungsmittel
169,5 187,6 193,0 2,9 %
NEM als ergogene Substanzen
„...Nahrungsbestandteile bzw. Nahrungsmittel,
die einen leistungssteigernden Effekt besitzen
sollen. Sie werden von Sportlern eingesetzt, um
Kraft- und Ausdauerleistungen zu verbessern.
Allerdings liegen für die wenigsten Wirkstoffe
gesicherte wissenschaftliche Ergebnisse vor.“
Definition
Aktuelle Untersuchungen
Nahrungsmittel bergen ein hohes Risiko der Kontamination mit
anabol-androgenen Steroiden
Können zu positiven Befunden bei der Dopingkontrolle von
Sportlern führen1
Internationale Marktstudie:
Von 634 zufällig ausgewählten nichthormonellen NEMs
enthielten 94 Produkte (14,8%) nicht deklarierte anabol-
androgene Steroide
Davon wurden 129 Produkte aus Deutschland erworben,
davon enthielten 15 (11,6%) anabol-androgene Steroide1Geyer, et al. Dtsch. Z. Spomed. 51,11 (2000)
Verunreinigte Nahrungsergänzungsmittel
!!! Cave !!!
Als Hauptgründe für die Kontaminationen werden unzureichende
Standards bei Herstellung und Qualitätskontrolle vermutet
Es muss immer drauf hingewiesen werden, dass
Kontaminationen mit anabol-androgenen Steroiden nie
vollständig ausgeschlossen werden können (Schänzer 2003)
Verunreinigte Nahrungsergänzungsmittel
Positive Dopingfälle
Aus einer aktuellen Studie Geyer (2000):
Gefundene kontaminierte Nahrungsergänzungsmittel
wurden alle in den USA von Herstellern produziert, die auch
sog. Prohormone in ihrer Produktpalette haben
Vor Verwendung müssen Athleten ausdrücklich gewarnt
werden
Möglicherweise sind NEMs aus anderen Ländern
kontaminiert, wenn sie im Auftrag von Prohormon-
Produzenten gefertigt werden
Verunreinigte Nahrungsergänzungsmittel
Fall Alexander Leipold (2001)
Der 31-jährige Freistilringer ist Olympiasieger im Freistil-
Ringen
Bei den Olympischen Spielen in Sydney wurde Leipold der
Einnahme des verbotenen Anabolikums Nandrolon überführt
In der Folge war der Freistilringer für 2 Jahre für alle
nationalen Wettbewerbe gesperrt worden
Verunreinigte Nahrungsergänzungsmittel
Fall Dieter Baumann (2001)
zwei unangemeldeten Trainingskontrollen im Oktober und November 1999.
Im Urin finden sich hohe Konzentrationen des anabolen Steroids 19-
Norandrostesteron.
Der 5000-Meter-Olympiasieger von 1992 wird vom Deutschen Leichtathletik-
Verband (DLV) suspendiert
Der 36 Jahre alte Läufer war wegen Dopings vom Leichtathletik-Weltverband
bis 2002 gesperrt worden.
Baumann hatte immer bestritten, verbotene Mittel eingenommen zu haben.
Bei Kontrolle war der verbotene Stoff Nandrolon in seiner Zahnpastatube
entdeckt worden
Verunreinigte Nahrungsergänzungsmittel
es konnte nie zweifelsfrei geklärt
werden, wie die Doping-Substanz
in Baumanns Zahnpasta kam
???
Mit dem French-Open-Finalisten droht
erstmals einem Tennis-Profi eine lebenslange
Dopingsperre.
nach dem Endspiel am 5. Juni dieses Jahres
in Paris positiv auf das Stimulanzmittel Etilefrin
getestet worden
sowohl A- als auch B- Probe positiv
Der mexikanische Fussballverband hat seine
beiden Spieler Carmona und Galindo wegen
Dopings vom weiteren Turnier ausgeschlossen.
Argentinier Mariano Puerta
Aktuelles aus dem Sport
• Kreatin
• Carnitin
• Ubichinon (Q10)
• Koffein
Ergogene Substanzen
• Aus Arginin, Glycin und Methionin (AS) gebildet
Leber, Niere und Bauchspeicheldrüse
• Speicherung zu 95% in der Muskulatur
• Wichtigsten Energiequellen in Form von KP und ATP
• Täglicher Bedarf: ca. 2g– 1g endogene Synthese
– 1g aus der Nahrung
• Natürlicher Bestandteil tierischer Lebensmittel
v.a. Fisch und Fleisch (3-5 g/kg)
• Nahrungsergänzungsmittel
Kreatin
Ergogene Substanzen
Folgen
• Kraft- und Muskelmassenzuwachs
Steigerung Maximalkraft und
max. Wiederholungszahl
• Zunahme des Körpergewichts
ca. 2 kg in wenigen Tagen
• Verstärkte Wassereinlagerungen
cave: körpergewichtsbezogene
Sportarten
Kreatin – Folgen & Nebenwirkungen
Nebenwirkungen:
Vermehrtes Auftreten von
Muskelkrämpfen
• Unangenehmes Spannungsgefühl
in Muskulatur
• Keine erhöhte
Verletzungsanfälligkeit (?)
• Bislang keine kontrollierten
Langzeitstudien
• Gegenanzeigen:
Nierenfunktionsstörungen
Ergogene Substanzen
• AS-ähnliche Struktur, 1905 aus Fleischextrakten isoliert
• Endogen aus Lys und Met in Leber und Niere
• Endogene Synthese mit Vit C, B6 und Nicotinamid
• Nötig für Abbau der Fette
• Umwandlung der FS in Acyl-Carnitin (Transportform)
• Transport in Mitochondrien, Beta-Oxidation
• 20 g im Organismus: Muskeln, Herz, Leber, Niere
• 10 – 70 g in Milch, Fleisch
Carnitin – Vorkommen und Funktionen
L-Carnitin-Struktur
Ergogene Substanzen
Carnitin und Ausdauersport
• Optimale Fettverwertung erforderlich
• Verarmung an Carnitin während
intensiver Belastungen
• Substitution 0,2 - 0,6 g/d L-Carnitin
• Schonung von Glykogen?
• Toxische Wirkung von D-Carnitin unklar
• Zuerst im Training, dann im Wettkampf
Ergogene Substanzen
Vorkommen und Funktion
• Fettlöslich, vitaminähnlich
• Coenzym in Atmungskette,
• ATP-Bildung
• Abnahme im Alter
• ca. 0,5-1,5 g Gesamtbestand
Leber, Herz, Niere, Pankreas
• Quellen:
•Fleisch
•Eier
•Pflanzenöle 10 mg/d
Ergogene Substanzen
• Koronarerkrankungen USA,
Japan etc.
• Zunahme der Leistungs-
fähigkeit nach 4-8 Wochen,
30-90 mg/d
• Wirkung bei niedrigem
Spiegel
• Vitamin E-ähnliche Wirkung
• Antioxidans im Fettgewebe,
unterstützt Vit. E
Anwendungsgebiete
Ubichinon (Coenzym Q10)
KoffeinVorkommen und Stoffwechsel
• Anregendes Alkaloid
• Kaffee, Tee, Colagetränken, "Energy drinks", Guarana, Kakao
• 1 Tasse Kaffee: 60–120 mg Koffein
• Koffeinhaltige Erfrischungsgetränke bis zu 320 mg/l
• Koffein wird vollständig absorbiert
• Koffeinspiegel im Blut erreicht nach 30–60 Min. ein Maximum
• Gelangt kurz nach Absorption ins Gehirn
anregende Wirkung
Wirkungsdauer bei Erwachsenen ca. 4–6 Std.
Ergogene Substanzen
Koffein im Sport
• Vermehrte Bereitstellung von FS in ersten Minuten
der Belastung
Einsparung von Muskelglykogen
Nur bei Ausdauerbelastung sinnvoll
• Günstige Beeinflussung des Na-K-Verhältnisses
in Muskulatur
Verzögerung der muskulären Ermüdung
• Erhöhte Reaktionsfähigkeit und Aufmerksamkeit
• Bei Langstrecken-Wettkämpfen angeboten (Cola etc.)
z.B. Triathlon, Marathon
Abschwächung der Effekte durch Gewöhnung
Ergogene Substanzen
„Doping ist die Verabreichung oder der Gebrauch körper-
fremder Substanzen in jeder Form und physiologischer
Substanz in abnormaler Form oder auf abnormalem Weg
an gesunde Personen mit dem Ziel der künstlichen und
unfairen Steigerung der Leistung für den Wettkampf“
Dopingdefinition (Europarat 1963)
Doping im Sport
• Blutdoping
(„EPO & Co.“)
HBoCs
Transfusionen
• Gendoping
Blutdoping
Meinung eines Spitzensportlers zu EPO
Body Miller (Focus 10.10.2005)
JA
zur EPO – Freigabe!!!
Bsp.: „Mighty Mice“ (Vogel G.,2004)
• 2001 erstmals als
„Schwarzenegger“ Maus
beschrieben.
• Verdoppelte Muskelmasse
• Extra Kopie des Gens
codierend für IGF - 1
„Mighty Mice“
Ausblick
Verbesserung der Überprüfung und Kontrolle von NEMs auch im
Hinblick auf im Sport verbotene Substanzen
Athleten sollten nur Produkte einnehmen, die auf
Verunreinigungen überprüft worden sind
Herstellung von NEMs sollte weltweit nach GMP-Bedingungen
(Good Manufacturing Practices) erfolgen
NEMs, die Prohormone enthalten sollten weltweit verboten
werden
Verunreinigte Nahrungsergänzungsmittel
Aktuelle Untersuchungen
Untersuchte Produkte aus der Deutschen Roten Liste ®
In keinem der 201 Produkte wurden anabol-androgene
Steroide nachgewiesen
In 14 NEMs von Herstellern pharmazeutischer Produkte
(nicht in der Roten Liste) wurden keine anabol-androgene
Steroide nachgewiesen
Allgemeine Rückschlüsse auf andere NEMs können
aufgrund geringer Anzahl nicht vorgenommen werden
Ergebnisse:
Kontamination mit anabol-androgenen Steroiden bei NEM-
ähnlichen Produkten der Deutschen Roten Liste ® sehr gering
Produkte können als risikoarme Alternativen zu NEM eingestuft
werden
Verunreinigte Nahrungsergänzungsmittel
Doping
„Selbstverpflichtung der Industrie soll die große Zahl positiver
Dopingfälle durch Nahrungsergänzungsmittel eindämmen. Das war
das Ergebnis des zweiten Treffens der Welt-Antidoping-Agentur zu
diesem Thema in Leipzig“ [Die Welt am 01.Okt.05]
Aktuelles zu Nahrungsergänzungsmitteln
Geyer H, Mareck-Engelke U, et al. Positive Dopingfälle mit
Norandrosteron durch verunreinigte Nahrungsergänzungsmittel.
Deutsche Zeitschrift für Sportmedizin, 51 (2000), Nr. 11. 378-382.
Schänzer W. Untersuchung von Nahrungsergänzungsmittel-
ähnlichen Produkten der Deutschen „Roten Liste ®“ auf anabol-
androgene Steroide. Institut für Biochemie, Deutsche
Sporthochschule Köln.
Deutsche Ärztezeitung, 18.10.2000 („Affäre Leipold – ein neuer
Fall Baumann“)
Deutsche Ärztezeitung, 30.01.2001 („Dopingfall Leipold – Urin
manipuliert?)
Deutsche Ärztezeitung, 15.02.2002, Der Fall Baumann hat das
Dopingkontroll-System in Frage gestellt
Pharma-Daten 2005
Quellenangaben
06.10. Fall Armstrong: UCI beauftragt unabhängigen Prüfer – Ex-US Postal Arzt mit weiteren
Vorwürfen
23.09. UCI wählt Iren McQuaid zu neuem Präsidenten – Verbruggen bleibt im IOC
23.09. Forderung: WADA soll Pariser Doping-Labor Chatenay-Malabry schließen
20.09. Machtkampf der UCI-Funktionäre vor Rad-WM - Präsidenten-Wahltermin
unsicher
19.09. Mit Armstrongs Erlaubnis händigte UCI-Mediziner Beweis-Dokument an
Presse aus
19.09. UCI-Machtkampf: Verbruggen wehrt sich mit Strafanzeige
16.09. Armstrong schließt Comeback endgültig aus – UCI und Wada mit
gegenseitigen Vorwürfen
14.09. UCI-Vize-Direktorin vermutet Interessenkonflikt des Weltverbandes im Fall
Armstrong
12.09. Doping-Verdacht: Weitere EPO-Proben sollen von Beltran, Hamburger und
Castelblanco stammen
07.09. Armstrong überlegt Comeback – Neue Anschuldigungen von Ex-Betreuer
06.09. Fall Armstrong: WADA-Präsident zweifelt nicht an Qualität des Dopinganalyse-
Verfahrens
Lance Armstrong Dopingfall
http://www.sportmedinfo.de/
http://www.sportandfood.de/start.html
http://www.cenit-ag.net/Ernahrung/hauptteil_ernahrung.html
http://www.vitaminprofis.de/Vitaminuebersicht.html
Baur, J.; Bös, K. & Singer, R. (1994). Motorische Entwicklung.
Ein Handbuch. Schorndorf: Hofmann.
Dietrich, M.; Carl, K. & Lehnertz, K. (1991). Handbuch Trainingslehre.
Schorndorf: Hofmann.
Geiss, K.-R.; Hamm, M.(2000): Handbuch Sportler Ernährung. Hamburg:
B. Behr´s Verlag
De Marees, H. (1996). Sportphysiologie. Köln: Sport und Buch Strauß
Quellenangaben
http://www.dopinginfo.de [Institut für Biochemie, Köln]
Nandrolon
Ein anabol-androgenes Steroidhormon
Im Gegensatz zu Testosteron in C-19 Position des
Ringersystems keine Methylgruppe
Bereits 1950 synthetisiert worden
Nebenwirkungen:
geringe Wasser- und Salzretention,
Amenorrhoe bei Frauen
Virilisierung (Vermännlichung) bei weiblichen Patienten
(einschließlich irreversible Stimmveränderungen),
Spermatogenesehemmung bei Männern,
vorzeitige Pubertätszeichen bei Knaben,
beschleunigte Knochenreifung und
vorzeitiges Schließen der Epiphysenfugen bei Kindern
Verunreinigte Nahrungsergänzungsmittel
Nandrolon
Nachweis: Logarithmische Darstellung der Konzentration von Norandrosteron
und Nachweiszeit im Urin einer männlichen Versuchsperson nach oraler
Einnahme einer Tablette mit 100 mg 4-Norandrostendion
Institut für Biochemie der Deutschen Sporthochschule Köln, letztes Update15.6.2005,
Webseite des Instituts für Biochemie der DSHS Köln www.dopinginfo.de
Verunreinigte Nahrungsergänzungsmittel
Steroid Menge mg Zeit in h
NA > 20 ng/ml
Zeit in h
NA > 2 ng/ml
4-Norandro-
stendion (A) 100 89,5 111
4-Norandro-
stendion (B) 100 80 210
4-Norandro-
stendiol (A) 100 96 115
„EPO & Co.“
• EPO: bekanntestes und sehr weit
verbreitetes rekombinant hergestelltes
Blutdopingmittel
• NESP: (Novel Erythropoesis Stimulating
Protein) --> EPO Weiterentwicklung
• CERA: - neues „Super EPO“.
- Seit Juli 2004 im Gespräch
- HWZ von 133h (EPO ca. 4-12h)
- geplante klinische Zulassung 06/07
HBoCs(Hemoglobine based oxygen carriers)
• Verbesserung der aeroben Leistungsfähigkeit
• Für Doping vor allem Rinderhämoglobin
verwendet.
• HWZ: 4-12h --> Einnahme knapp vor Wettk.
• Keine zugelassenen Testverfahren
• Aber schon Studien & Zusammenarbeit mit
Pharmafirmen --> schnellere Forschung
Gendoping
• Zukunftsmusik oder schon Realität??
• Auch hier werden (zukünftige) Therapieformen
(z.B.: Gentherapie gegen Anämien) missbraucht
• Der wohl effektivste Ansatz zur Leistungssteigerung
• Einbringung von Genen mit Retroviren
Bsp.: „Eero Mäntyranta“ (McCrory P.,2003)
• Finnischer Ski-Langläufer und Doppel-Olympiasieger 1964 in Innsbruck.
• Träger einer Mutation in einem für den EPO - Rezeptor codierenden Gen. --> Fehler im Rückkopplungssystem
• 25-50 % höhere O2- Transportkapazität.
HIFs
(Hypoxia inducible factor)
• Erst kürzlich entdeckte Gruppe von Proteinen welche als Transkriptionsfaktoren fungieren.
• Wichtig bei geringem O2 – Angebot
• HIFs auch verantwortlich für Expression von „EPO-Gen“.
• Manipulation der HIFs sowohl als Therapieansatz als auch als „perfektes“ Doping.
Gabe von Blut, Erythrozyten, künstlichen
Sauerstoffträgern oder von analogen
Blutprodukten
Blutdoping
Verbotene Methoden
IGF-1 - MGF
• IGF-1 + HGH --> Wachstum
• MGF --> Lokal in Muskulatur (keine Blutzirkulation)
• In Forschung für Therapie gegen muskulär bedingte Krankheitsbilder
• Bei Missbrauch schwer (nicht?) nachweisbar.
(Muskelbiopsie vor Wettkampf!!??)
• Derzeit in dieser Form nur an Mäusen getestet.
Bsp.: „Mighty mice“ (Vogel G.,2004)
• Nebenwirkungen
--> Herzfehler und Krebs
• IGF - 1 nur lokal in Gewebe
--> nicht im Blutkreislauf
--> schwerer detektierbar
Wirksamkeit von Carnitin
• Forschungsschwerpunkte: u. a. VO2max, RQ, Laktat, Regenerationszeit
• Leistungssteigerung durch Carnitin-Supplementierung kontrovers diskutiert:
- Zunahme der VO2max (Marconi et al. 1985)
- verringerter Laktatwert (Dragen et al. 1987, Vecchi et al. 1990)
- erhöhte Fettsäurenoxidation (Natali et al. 1993)
- keine sign. Veränderungen der O2- Aufnahme, Hf, Laktatproduktion
(Gorostiaga et al. 1989, Barnett et a. 1994)
Ergogene Substanzen
Positive Dopingfälle
Mögliche Opfer solcher verunreinigten
Nahrungsergänzungsmittel, Beispiel Anabolikum Nandrolon
Dieter Baumann
Alexander Leipold
Verunreinigte Nahrungsergänzungsmittel
Verbotene Methoden
• Austausch u/o Veränderung der Dopingkontroll-Proben
• Verdünnung mit Wasser oder anderen Flüssigkeiten
• Katheterisierung
• Beeinflussung der renalen Stoffausscheidung mit
Substanzen wie z.B. Probenecid
• Beeinflussung der Messergebnisse für Testosteron und
Epitestosteron z.B. durch Bromantan
• Beeinflussung des Verhältnisses Testosteron/Epitestosteron
durch Zufuhr von Epitestosteron
• U.v.m.
Pharmakologische, chemische, physikalische Manipulation
• Zunahme an Muskelmasse
• Körpergewichtszuwachs
• Veränderung des Körperbildes
• Kraftzuwachs
• Steigerung der Ausdauerleistung
• Verbesserung der Regenerationsfähigkeit
• Psychotrope Effekte
Wirkung
Anabole Steroide
Nebenwirkungen
• Kreislaufregulationsstörungen
• Kollaps
• Muskelkrämpfe
• HRST
• Magen-Darmstörungen
Seit April 1986 auf Dopingliste
Seit 1988 im Sport verboten
Diuretika
Doping im Sport
Peptidhormone und analog
wirkende Substanzen
• Choriongonadotropin (HCG)
• Hypophysäres und synthetisches
Gonadotropin
• Corticotropin (ACTH, Tetracosactid)
• Somatotropin (HGH)
• Insulinähnliches Wachstums-
hormon (IGF-1)
• Erythropoietin (EPO)
• Insulin
Mit Einschränkungen
zugelassene Substanzen
Alkohol
• Von einzelnen Sportverbänden verboten
• Alkoholtests
Lokalanästhetika
• Z.B. Bupivacain, Lidocain, Mepivacain, Procain etc.
• Zulassung bei medizinischer Indikation
• Lokale und intraartikuläre Injektion (Ausnahme: Kokain)
• Ärztliches Attest und Meldung bei Wettkämpfen
• Äußerliche Verwendung üblicher Lokalanästhetika
(außer Kokain) ist erlaubt