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Doping im Sport Wilhelm Schänzer Institut für Biochemie Zentrum für Präventive Dopingforschung Deutsche Sporthochschule Köln Köln 12.März 2008.

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Doping im Sport Wilhelm Schänzer Institut für Biochemie Zentrum für Präventive Dopingforschung Deutsche Sporthochschule Köln Köln 13.September 2006.

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1 Doping im Sport Wilhelm Schänzer Institut für Biochemie Zentrum für Präventive Dopingforschung Deutsche Sporthochschule Köln Köln 12.März 2008

2 Sport- und Anti-Doping-Organisationen Internationales Olympisches Komitee (IOC) Sport Doping Nationale Anti-Doping Organisationen IFs Internationale Sportfachverbände NFs Nationale Sportfachverbände World Anti-Doping Agency (WADA) Dopingkontroll-Laboratorien Dopingkontroll-Firmen Recht Doping CAS Court of Arbitration for Sport

3 Dopingdefinition Artikel 1 Definition von Doping Doping 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 Probe 2.2 Die Anwendung bzw. der Versuch der Anwendung einer verbotenen Substanz oder einer verbotenen Methode Zuständigkeit für den weltweiten Anti-Doping-Kampf bis IOC Internationales Olympisches Komitee ab WADA Welt Anti-Doping Agentur

4 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 Dopingdefinition

5 Verbotene Substanzen und Methoden während des Wettkampfes S1 Anabole Wirkstoffe S1 Anabole Wirkstoffe Anabol androgene Steroide Andere anabole Wirkstoffe S2 Peptidhormone S6 Stimulanzien S2 Peptidhormone S3 ß2-Agonisten S4 Hormonantagonisten und Modulatoren S5 Diuretika u.a. maskierende Substanzen S6 Stimulanzien S7 Narkotika S8 Cannabinoide M1 Verbesserung des Sauerstofftransports Verbotene Substanzen in bestimmten Sportarten S9 Glucocorticosteroide M1 Verbesserung des Sauerstofftransports Blutdoping künstliche Sauerstoffträger M2 Manipulationen M3 Gendoping Verbotene Substanzen in bestimmten Sportarten Alkohol, Beta-Blocker Dopingliste der WADA

6 Verbotene Substanzen und Methoden außerhalb des Wettkampfes S1 Anabole Wirkstoffe S1 Anabole Wirkstoffe Anabol androgene Steroide Andere anabole Wirkstoffe S2 Peptidhormone S6 Stimulanzien S2 Peptidhormone S3 ß2-Agonisten S4 Hormonantagonisten und Modulatoren S5 Diuretika u.a. maskierende Substanzen S6 Stimulanzien S7 Narkotika S8 Cannabinoide M1 Verbesserung des Sauerstofftransports S9 Glucocorticosteroide M1 Verbesserung des Sauerstofftransports Blutdoping künstliche Sauerstoffträger M2 Manipulationen M3 Gendoping Dopingliste der WADA

7 Verbotene Substanzen und Methoden während und außerhalb des Wettkampfes S1 Anabole Wirkstoff 1. Anabol androgene Steroide a. Exogenous * AAS, including: 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. Endogenous ** AAS: androstenediol (androst-5-ene-3β,17β-diol); androstenedione (androst-4- ene-3,17-dione); dehydroepiandrosterone (DHEA); dihydrotestosterone; testosterone. Dopingliste der WADA

8 Verbotene Substanzen und Methoden während und außerhalb des Wettkampfes S1 Anabole Wirkstoff 2. Andere anabole Wirkstoffe Clenbuterol Selektive Androgen-Rezeptor-Modulatoren (SARM) Tibolon Zeranol Zalpaterol Dopingliste der WADA

9 Verbotene Substanzen und Methoden während und außerhalb des Wettkampfes S2 Hormones and Related Substances The following substances, including other substances with a similar chemical structure or similar biological effect(s), and their releasing factors, are prohibited: 1. Erythropoietin (EPO) 2. Growth Hormone (hGH), Insulin-like Growth Factors (e.g. IGF-l), Mechano Growth Factors (MGFs) 3. Gonadotrophins (LH, hCG), (prohibited in males only) 4. Insulin 5. Corticotrophins. Unless the Athlete can demonstrate that the concentration was due to a physiological or pathological condition, a sample will be deemed to contain a Prohibited Substance (as listed above) where the concentration of the Prohibited Substance or its metabolites and/or relevant ratios or markers in the Athletes Sample so exceeds the range of values normally found in humans that it is unlikely to be consistent with normal endogenous production. Dopingliste der WADA

10 Verbotene Substanzen nur während des Wettkampfes S6 Stimulanzien The following stimulants are prohibited: Adrafinil, adrenaline*, amfepramone, amiphenazole, amphetamine, amphetaminil, benzphetamine, bromantan, carphedon, cathine, clobenzorex, cocaine, cropropamide, crotetamide, cyclazodone, dimethylamphetamine, ephedrine***, etamivan, etilamphetamine, etilefrine, famprofazone, fenbutrazate, fencamfamin, fencamine, fenetylline, fenfluramine, fenproporex, furfenorex, heptaminol, isometheptene, levmethamfetamine, meclofenoxate, mefenorex, mephentermine, mesocarb, methamphetamine (D-),methylenedioxyamphetamine, ethylenedioxymethamphetamine, p-methylamphetamine, methylephedrine***, methylphenidate, modafinil, nikethamide, norfenefrine, norfenfluramine, octopamine, ortetamine, oxilofrine, parahydroxyamphetamine, pemoline, pentetrazol, phendimetrazine, phenmetrazine, phenpromethamine, phentermine, prolintane, propylhexedrine, selegiline, sibutramine, strychnine and other substances with a similar Chemical structure or similar biological effect(s)****. * Adrenaline associated with local anaesthetic agents or by local administration (e.g. nasal, ophthalmologic) is not prohibited. ** Cathine is prohibited when its concentration in urine is greater than 5 micrograms per milliliter. *** Each of ephedrine and methylephedrine is prohibited when its concentration in urine is greater than 10 micrograms per milliliter. **** The following substances included in the 2006 Monitoring Program (bupropion, caffeine, phenylephrine, phenylpropanolamine, pipradol, pseudoephedrine, synephrine) are not considered as Prohibited Substances. Dopingliste der WADA

11 ß2-Agonisten ß2-Agonisten erstmals 1992 vom IOC verboten sowohl für den Wettkampf als auch für die Phase außerhalb des Wettkampfes StimulanzienAnabole Wirkstoffe alle ß2-Agonisten Clenbuterol Zeranol Zilpaterol Für die ß2-Agonisten Formoterol, Salbutamol, Salmeterol und Terbutalin gilt: aus therapeutischen Gründen können sie, allerdings nur in Form von Inhalationspräparaten, angewendet werden (TUE - Beantragung)

12 Dopingliste der WADA Corticosteroide Die Benutzung von Corticosteroiden ist verboten, wenn sie systemisch eingesetzt werden. Hierzu gehören folgende Anwendungsformen: intramuskuläre und intravenöse Injektion sowie orale, rektale Applikation. In Form der äußeren Anwendung (Ohr, Auge und Haut) zugelassen. Für Inhalationstherapien (z.B. Asthma), der lokalen oder intra- artikulären Injektionen können Corticosteroide therapeutisch verwendet werden >> TUE – Beantragung Therapeutische Ausnahmeregelung (TUE)

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14 Positive A-Proben

15 2004 Statistik WADA weltweit Kontrollen Adverse Analytical Finding Doping

16 2004 Statistik IOC/WADA Anabole Androgene Steroide IOC Statistik Report der positiven A-Proben WADA Statistik 2004 Doping

17 Peptidhormone Positive Befunde – IOC/WADA Statistik Jahr Kontrollen HCG EPO/NESPHGH / Statistik IOC/WADA Peptidhormone Doping

18 Rio de Janeiro Sydney Tunis Tokyo Bloemfontein Penang Los Angeles Montreal London Paris Lausanne Madrid Barcelona Kreischa Helsinki Moscow Oslo Stockholm Ghent Cologne Prague Seibersdorf Rome Lisbon Bangkok Bogota Athens Laboratories for doping control analyses ACCREDITED BY THE WORLD ANTI-DOPING AGENCY 33 Laboratories, January 2008 Ankara Havana Warsaw Seoul Salt Lake City Beijing

19 Verfahren bei der Dopingkontrolle

20 Teilnehmer: Athleten Tests ingesamt2.840 Wettkampfkontrollen außerhalb des Wettkampfes 404 EPO-Tests 307 Weltrekorde 32 Nationale Rekorde 25 Dichte / pH* 20 * bei Urinproben mit einer relativen Dichte von 7 werden weitere Proben genommen Positive Proben (mit Sanktionen) SubstanzAnzahlSportart Pseudoephedrin 1Turnen Furosemid 4Gewichtheben (3) Ringen Nandrolon 4Ringen (2) Leichtathletik Rudern Stanozolol 2Gewichtheben Leichtathletik Dopingtests Sommer-Olympiade Sydney 2000

21 Dopingtests Sommer-Olympiade Athen 2004 Teilnehmer: Athleten Tests ingesamt Wettkampfkontrollen Urin Blut 327 außerhalb des Wettkampfes 764 Urin 382 Blut 382 bei Urinproben mit einer relativen Dichte von 7 werden weitere Proben genommen Positive Proben (mit Sanktionen) Substanz Anzahl Sportart Nor- Pseudoephedrin 1Boxen Heptaminol 1Radfahren Ethamivan 1Rudern Furosemid 1Gewichtheben Hydrochlorothiazid 1Baseball Clenbuterol 2Leichtathletik (2) Nandrolone Met. 1Gewichtheben Oxandrolon 2Gewichtheben (2) Methandienon 1Gewichtheben Methyltestosteron 2Gewichtheben (2) Testosteron 3Gewichtheben (3) Stanozolol 7Baseball Ringen Leichtathletik (2) Gewichtheben (3) Total23

22 Stimulanzien Cocain Amphetamin Ephedrin Koksnase

23 Adrenalin und Stimulanzien vom Amphetamintyp

24 aus Lüllmann, Mohr, Ziegler: Taschenatlas der Pharmakologie, Thieme-Verlag, Suttgart-New York 1994

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26 Anabole Wirkstoffe Zur Verbesserung des Muskelaufbaus in der Trainingsphase Anabolika Training

27 Testosteron (Steroidhormon) männliches Sexualhormon androgene 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

28 Anabolika: Anabol Androgene Steroide (AAS)

29 Am meisten missbrauchte Anabolika

30 Doping - Literatur

31 The following examples of stacking methods are for information only. Week AnapolonSustanonDecaDianabol HCG ________________________________________________________________________________________________ 1 50 mg/d250 mg/wk400 mg/wk 2100 mg/d 500 mg/wk 400 mg/wk 3100 mg/d 750 mg/wk 400 mg/wk 4100 mg/d 750 mg/wk 400 mg/wk 5750 mg/wk 200 mg/wk 50 mg/d 5000 IU/wk 6500 mg/wk 200 mg/wk 45 mg/d 5000 IU/wk 7250 mg/wk 200 mg/wk 40 mg/d 850 mg/wk 100 mg/wk 30 mg/d 920 mg/d 1010 mg/d 5000 IU/wk IU/wk IU/wk _______________________________________________________________________________________________________________________ mg Nolvadex should be taken from the start of the course up to end of week 10. Clomid 100 mg/day to be taken for three weeks from week 12. Clenbuterol 4 tablets per day for six weeks to be taken from week 12. Underground information Stacking of Anabolic Agents

32 Doping im Freizeitbereich Anabolikamissbrauch in der Gesellschaft– Datenlage Deutschland Boos,C.et al.: Medikamentenmissbrauch beim Freizeitsportler im Fitnessbereich. Dt Ärztebl 1998; 95:A [Heft 16] Untersuchung von 24 kommerziellen Sportstudios in Schleswig-Holstein und Hamburg (Befragung von 204 Männer und 51 Frauen) Angabe missbräuchlicher Anabolikaapplikation Männer24% Frauen 8% Gründe für die Anabolikaeinnahme Aufbau von Muskelmasse69% Kraft- und Leistungssteigerung43% Teilnahme an Wettkämpfen / Fettabbau 9%

33 Doping im Freizeitbereich Anabolikamissbrauch in der Gesellschaft– Datenlage Deutschland Boos,C.et al.: Medikamentenmissbrauch beim Freizeitsportler im Fitnessbereich. Dt Ärztebl 1998; 95:A [Heft 16]

34 Doping im Freizeitbereich Anabolic ergogenic substance users in fitness-sports: Heiko Striegel, Perikles Simon, Steffen Frisch, Kai Roecker, Klaus Dietz, Hans-Hermann Dickhuth, Rolf Ulrich Drug and Alcohol Dependence 81 (2006) 11–19 Untersuchung in 117 Fitness-Studios in Deutschland (Befragung von 390 Männer und 231 Frauen) Angabe missbräuchlicher Anabolikaapplikation Männer19.2 % Frauen 3.9 % Sport % of Anabolikaanwender Fitnesstraining 7.9 % Gewichtheben10.5 % Body-Building52.6 %

35 Doping im Freizeitbereich

36 Norsteroide und Körperpassage Doping mit Hormonen Nandrolon

37 Norsteroide und Körperpassage Doping mit Hormonen Nandrolon

38 Norsteroide und Körperpassage Doping mit Hormonen Sind Prohormone wirksam ? Plasma concentrations of unconjugated nandrolone after administration of a 100 mg ND capsule (n=8) Plasma concentrations of unconjugated nandrolone after administration of a 25 mg ND lozenge (n=8). Norandrostendion Plasma concentrations of unconjugated nandrolone after administration of a 100 mg NDdiol capsule (n=8)) Plasma concentrations of unconjugated nandrolone after administration of a 25 mg NDiol sublingual tablets (n=8). Norandrostendiol Lit: Conversion of 4-Norandrostenedione, 4-Norandrostenediol and 5-Norandrostenediol to Nandrolone in Human Subject. Schrader, Y., Schänzer, W. Recent advances in doping analysis (12). Sport und Buch Strauß, Köln (2004), 2005 in press

39 mit 19-Norsteroiden kontaminierte Nahrungsergänzungsmittel Kontaminiertes Kreatinprodukt in Deutschland Deklarierter Inhalt : Kreatin + Dextrose Nicht deklarierte Prohormone: 4-Norandrostendion 4,4 µg/Tablette 4-Norandrostendiol 10,9 µg/Tablette 2 Stunden nach Anwendung von 2 Tabletten: im Urin Norandrosteron: 19,8 ng/ml Dopingfallen

40 z.B. Verschleppung von Substanzen in einem Produktionsprozess aufgrund ungenügender Reinigung der Produktionsmaschinen, charakteisiert durch eine nicht homogene Verteilung der Substanzen in den Endprodukten z.B. 1 Tablette Norandrostenedion 100 mg µg Norandrostendion 1 µg als Verunreinigung kann in einem anderen Präparat zu einem positiven Befund führen !!! Crosskontamination

41 Dopingfallen Positive Nahrungsergänzungsmittel in Abhängigkeit vom Einkaufsland

42 Doping mit Designer-Steroiden Tetrahydrogetrinon (THG) The Balco story 2003, California

43 Strategien, um neue Designer-Steroide zu erkennen - Infos aus Athletenkreisen usw. - Steroidprofiling (Massenspektrometrie) - Monitoring des Schwarzmarktes (Literatur, Internet, Chats) - Übersichtsanalysen mittels Massenspektrometrie - Screening auf MS-Fragmente typisch für AAS - Synthese möglicher modifizierter AAS - Bio-Assays für Androgenaktivität Doping mit Designer-Steroiden

44 Methoden zur Verbesserung der Sauerstoffversorgung Sauerstoff-Versorgung Doping Blutdoping Eigenbluttransfusion Fremdbluttransfusion Peptidhormone EPO (Erythropoietin) und Analoge Künstliche Saeuerstoffträger Quervernetzte Hämoglobine Perfluorkohelnwasserstoffe Verbesserung der Sauersoffabgabe ins Gewebe RSR 13

45 Doping – Bluttransfusion - Nachweis Die am häufigsten vorkommenden Antigene (neben den bekannten Blutgruppenantigenen) sind: C, c, E, e, K (KEL1), k (KEL2), M, N, S, s, P, Lua (Lutheran), Lub (Lutheran, Lea (Lewis), Leb (Lewis), Fya (Duffy), Fyb (Duffy), Jka (Kidd), Jkb (KIdd) Methode: Flowzytometrie 1. Markierung der einzelnen Antigene < Antikörper < Fluoreszens 2. Zählung der einzelnen Blutzellen und ihre Fluoreszens 3. Graphische Darstellung der Ergebnisse Anzahl der Blutzellen versus Fluoreszenz

46 Indirekte Nachweise von Blutdoping und EPO Hämatologische Paramter Hämatokrit Hämoglobin % Retikulozyten Kein wissenschaftlich eindeutiger Nachweis

47 Wirkung von EPO (Erythropoietin ) Ekblom and Berglund (J.Intern.Med. 229, 1991, p125) maximal exercise Work time, sec 500 to 583 VO 2 max, l/min 4,52 to 4,88 Erythropoietin - EPO Doping mit Hormonen

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49 Erythropoietin - Urintest IEF PATTERN pH EPO Urintest Lasne F, de Ceaurriz J BB 100% 34% 28% 95% pH Dopinganalytik

50 Erythropoietin - Urintest pH Olympische Winterspiele 2002 Salt Lake City 3 Athleten werden der Anwendung eines neuen EPO-Präparates - Darbepoetin (NESP) überführt Produktinformation der Firma Ambgen zu Darbepoetin (Aranesp®) Peptidhormon Erythropoietin (EPO) Nachweis Dopinganalytik

51 Erythropoietin - Urintest Darbepoetin (NESP) pH EPO Urintest Lasne F, de Ceaurriz J pH

52 Urinproben nach Zusatz von Proteasen Manipulation (Proteasen)

53 Urinproben nach Zusatz von Proteasen Manipulation Effekte beim Waschen durch Proteasen

54 Erythropoietin - Urintest IEF PATTERN pH EPO Urintest Lasne F, de Ceaurriz J pH Dopinganalytik UrinprobenStandard

55 Urinproben nach Zusatz von Proteasen IEF PATTERN pH pH Manipulation direkter Nachweis der Proteasen UrinprobenStandard

56 Doping mögliche zukünftige Problemfelder - neue EPO-Varianten (z.B. CERA, Dynepo) - SARMs (selektive Androgenrezeptormodulatoren) - Gendoping

57 Dopinganalytik Neuentwicklungen Plasmaexpander - Dextran Synthetische Insuline - LC-MS-MS Fremdbluttransfusion Status - Wachstumshormon Neue EPO-Präparate Dynepo CERA Gendoping

58 Dopinganalytik Neuentwicklungen

59 Gendoping Weiterer Einbau eines sauerstoffsensitiven Faktors, der bei ausreichender Sauerstoffkonzentration im Blut, das EPO-Gen abschaltet

60 Gendoping - Nachweis


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