Wilhelm Schänzer Institut für Biochemie DSHS Köln Doping im Sport Wilhelm Schänzer Institut für Biochemie DSHS Köln

Doping-Definition der WADA ab 1.1.2004 Artikel 1 Definition von Doping Doping ist definiert als ein ein- oder mehrmaliger 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 Die folgenden Artikel stellen Verstöße gegen die Anti-Doping-Regeln dar: 2.1 Die Anwesenheit einer verbotenen Substanz, deren Metaboliten oder eines Markers in einer dem Athleten entnommenen Probe (z.B.Urinprobe des Athleten) 2.2 Die Anwendung bzw. der Versuch der Anwendung einer verbotenen Substanz oder einer verbotenen Methode 2.3 Verweigerung oder Nichterfüllung (ohne ausreichende Begründung) der Abgabe einer Probe nach Aufforderung zur Dopingkontrolle entsprechend der Authorisierung durch die Anti-Doping-Regeln 2.4 Verhinderung der Verfügbarkeit bei Kontrollen außerhalb des Wettkampfes einschließlich des Unterlassens 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 oder jegliche Art der Beteiligung an einem Verstoß gegen die Anti-Doping Regeln

WADA-Liste ab 1.1.2005 WADA- Reglement Verbotene Substanzen und Methoden während u. außerhalb des Wettkampfes S1. Anabole Wirkstoffe Anabol Androgene Steroide (AAS) a) exogene AAS b) endogene AAS Andere anabole Wirkstoffe S2. Peptidhormone S3. ß2-Agonisten S4. Substanzen mit anti-estrogener Wirkung S5. Diuretika u.a. Maskierende Substanzen M1. Verbesserung des Sauerstofftransports M2. Manipulationen M3. Gendoping WADA- Reglement Verbotene Substanzen während des Wettkampf S6. Stimulanzien S7. Narkotika S8. Cannabinoide S9. Glucocorticosteroids Verbotene ´Substanzen in bestimmten Sportarten Alkohol Beta-Blocker Spezifizierte Substanzen Substanzen, die aufgrund der leichten Verfügbarkeit zu verminderten Strafen führen z.B. Ephedrine, Cannabinoide, Glucocorticoide, Beta-Blocker, Alkohol

Verbotene Wirkstoffgruppe: Stimulanzien

Verbotene Wirkstoffgruppen A. Stimulantien B. Narkotika (opioide Analgetika) C. Anabole Wirkstoffe D. Diuretika E. Peptidhormone und Analoge Anabole Wirkstoffe Anabole Steroide Andere anabole Wirkstoffe 1. Exogene Anabolika z.B.Clenbuterol 2. Endogene Steroide z.B. Testosteron

Anabol Androgene Steroidhormone (Beispiele) 1) Exogene Steroide (Anabolika) Boldenon Methyltestosteron Clostebol Nandrolon Chlordehydro- Norandrostendion, -diol methyltestosteron Oxymetholon Mestanolon Stanozolol Metandienon Trenbolon und verwandte Verbindungen 2) Endogene Steroide Androstendion Dihydrotestosteron Androstendiol Testosteron Dehydroepiandrosteron (DHEA) und verwandte Verbindungen

Verfahren bei der Dopingkontrolle

Grenzwerte (WADA-Regel 1.1.2005) SUMMARY OF URINARY CONCENTRATIONS ABOVE WHICH IOC ACCREDITED LABORATORIES MUST REPORT FINDINGS FOR SPECIFIC SUBSTANCES Carboxy-THC > 15 ng / ml Cathin > 5 µg / ml Ephedrin > 10 µg / ml Epitestosteron > 200 ng / ml Methylephedrin > 10 µg / ml Morphin > 1 µg / ml 19-Norandrosteron > 2 ng / ml in males > 2 ng / ml in females Salbutamol as anabolic agent > 1000 ng / ml Testosteron T/E ratio > 4 (6) Stimulanzien Narkotika Anabole Wirkstoffe Cannabis

Adrenalin und Stimulanzien vom Amphetamintyp

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

Todesfälle im Zusammenhang mit Doping 1949 F.A. Italien Radfahrer Amphetamin 1959 B. Italien Radfahrer Amphetamin , Coffein, Hitzeschlag 1960 Kurt E.Jensen OS Rom Amphetamin , Ronicol, Dänemark Radfahrer Hitze, Dehydrierung 1967 Simpson, Tom Tour der France Amphetamin, Hitze, England Mount Ventous Dehydrierung 1968 Mottin, Yves Radfahrer Amphetamin 1968 Quadri, Louis Faußballer Amphetamin 1968 Elze, Jupp Boxer Methamphetamin, Deutschland Gehirnblutumg 1983 Weißer Bodybuilder Anabole Steroide USA Leberkarzinom

Referenz Standard Negative Urinprobe Positive Urinprobe GC-FID-Analyse Gaschromato- graphie Flammen- ionisations- detektion Referenz Standard Negative Urinprobe Positive Urinprobe 2 Amphetamin 11 Interner Standard 12 Coffein

EI Massenspektrum von Amphetamin

Anabolika: Anabol Androgene Steroide (AAS)

Am meisten missbrauchte Anabolika

Gestrinon – Tetrahydrogestrinon Disigner-Steroid C H C O H 2 2 THG 2 2 C C H C H C H 2 3 H / P d 2 O O Doping-Skandal in den USA, Oktober 2003

Metabolismus Metandienon

Massenspektrum eines Metandienonmetaboliten

Unterscheidung zwischen Steroidhormonen

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

IOC-Regel: Testosteron Verbot Konzentration cT / cEpi > 6 positiv Testosteron Epitestosteron

GC/MS-Bestimmung von Testosteron, Derivatisierung und Massenspektrum EI-Massenspektrum

GC/MS-Bestimmung Testosteron Testosteron/ Epitestosteron aus Urin (T/E-Quotient) T/E > 6

Individuelle Schwankungen des T/E-Quotienten

13C/12C-Isotopenverhältnisse in der Natur Referenzgas CO2 Abweichung in

13C/12C-Isotopenverhältnisse Synthetische anabol androgene Steroidhormone wie Testosteron und Nandrolon sowie deren Vorhormone -28 bis -32 Urinär ausgeschiedene Steroidhormonmetaboliten Europäer Amerikaner und (Ernährung auf Maisbasis) -24 bis -26 -18 bis -22

13C/12C-Bestimmung von Testosteron nach oraler Gabe von 40 mg AndriolR Abweichung in

Änderung der Isotopenwerte nach Testosteron oder Androstendion Anwendung

Isotopenverhältnisse von Pregnandiol und Etiocholanolon + Androsteron

Testosteron und Prohormone

Hormone als Nahrungsergänzungsmittel Vermarktung in Amerika, frei verkäuflich Umfangreiche Werbung im Internet In Europa nicht erlaubt (Arzneimittelgesetz) Folgende Steroidhormone (sogenannte Vorläufer) Dehydroepiandrosteron (DHEA) 4-Androstendion 5-Androstendion 4-Androstendiol 5-Androstendiol 19-Nor-4-androstendion 19-Nor-5-androstendion 19-Nor-4-androstendiol 19-Nor-5-androstendiol Nach der Dopingregel: Verboten (anabole Steroidhormone)

Crosskontamination z.B. 1 Tablette Norandrostenedion 100 mg 100.000 µg 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 100.000 µg Norandrostendion 1 µg als Verunreinigung kann in einem anderen Präparat zu einem positiven Befund führen !!!

Kontaminiertes Creatinprodukt in Deutschland Deklarierter Inhalt : Creatin + 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 <>

GC/MS-Analyse von Nahrungsergänzungsmitteln z.B. Kontaminationen in einem Kreatinprodukt 4-Norandrostendion DHEA m/z 330 m/z 416 m/z 430 m/z 432 m/z 434 4-Androstendiol 5-Norandrostendiol 5-Androstendiol 4-Norandro- stendiol 4-Androstendion Testosteron Das hier untersuchte Produkt, Kreatintabletten einer amerikanischen Firma, ist verunreinigt mit verbotenen Prohormonen und mit Testosteron (insgesamt 8 Steroide). Diese Steroide sind auf dem Präparat nicht ausgewiesen und können zu positiven Dopingbefunden führen.

Positiver Urintest mit Norandrosteron 10 ng/ml Urinäre Norandrosteron-Ausscheidung nach verschiedender Applikation von 19-Norsteroiden Positiver Urintest mit Norandrosteron 10 ng/ml Nandrolonester Depotform Kontaminiertes Product Prohormon 19-Norsteroid German Sports University Cologne

Wachstumshormon (Somatotropin, HGH human growth hormone) * Peptidhormon aus 191 Aminosäuren Molekulargewicht 21.500 * Wirkung im gesamten Organismus * Seit Ende der 80er Jahre als gentechnisches Produkt auf dem Markt * Therapeutische Anwendung: Zwergwuchs bei Kindern Wachstumshormonmangel bei Erwachsenen * Mißbrauch im Sport bisher keine Studie, die eine positive Wirkung bei Leistungssportlern zeigte * Schwarzmarkthandel * Nebenwirkungen: z.B. Vergrößerung der inneren Organe wie Herz und Leber

Wachstumshormon (Physiologie)

Wachstumshormon (Somatotropin, HGH human growth hormone) Peptidhormone – Wachstumshormonmangel beim Erwachsenen Ursache: Tumor in der Hirnanhangdrüse, bzw. dessen Operation oder Bestrahlung Wachstumshormonmangel in der Kindheit bleibt oft auch im Erwachsenenalter bestehen. vermehrtes Schlafbedürfnis verminderte Vitalität/Energie vermindertes Wohlbefinden trockene, leicht fettige Haut erhöhtes Risiko für Herzkreislauferkrankungen verminderte Muskelmasse erhöhter Anteil an Körperfett reduzierte Knochendichte

Wachstumshormonmangel beim Erwachsenen Fettstoffwechsel STH normalisiert den Fettgehalt des Körpers, STH verbessert das Verhältnis von gutem“ (HDL) zu „schlechtem“ (LDL) Cholesterin Eiweißhaushalt STH schleust mehr Eiweißbausteine in die Zelle ein. STD normalisiert die Muskelbildung Psyche STH steigert den Antrieb STD normalisiert das psychische Wohlbefinden

Wachstumshormonmangel beim Erwachsenen Psyche STH normalisiert die Herzmuskelmasse und Wanddicke und verbessert dadurch die Pumpleistung des Herzens Herzfunktion Knochenstoffwechsel STH steigert die Knochendichte STH normalisiert den Wasserhaushalt Wasserhaushalt

HGH im Serum nach körperlicher Belastung nach Kabouris M., Diplomarbeit Institut für Biochemie DSHS, 1994

Wachstumshormon - Nachweis Wachstumshormon- Nachweis nach Strasburger et al. Ref.: Wu Z, Bidlingmaier M, Dall R, Strasburger CJ: Detection of doping with human growth hormone. Lancet, 353 (1999) 895.

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

Blutbestimmung Hämatokritmessung UCI - Grenzwerte für Hämatokrit keine Dopingkontrollmaßnahme Männer 50% Frauen 47% (Messunsicherheit 1%) Referenzwerte Hämatokrit bei Normalpersonen Männer 47 % (0.40 - 0.54) Frauen 42 % (0.37 - 0.47) Methode ist wissenschaftich nicht haltbar zum Dopingnachweis

Peptidhormone Erythropoietin (EPO) Nachweis EPO Urintest Lasne F, de Ceaurriz J IEF PATTERN _ 5.21 4.42 3.77 pH P N N P E +

Peptidhormone Erythropoietin (EPO) Nachweis 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®) www.ambgen.com

Peptidhormone Erythropoietin (EPO) Nachweis EPO Urintest Lasne F, de Ceaurriz J IEF PATTERN _ 5.21 4.42 3.77 pH P N N P E Darbepoetin NESP E ca.160 pg +