Tierphysio Teil 6

Neue Anti-Doping Kontrollsysteme durch molekularbiologische Forschung

Neue Anti-Doping Kontrollsysteme durch molekularbiologische Forschung


L. H.
Diese Lernkarten behandeln Biomarker und Doping im universitären Kontext. Sie konzentrieren sich auf verschiedene Biomarker wie miRNA, epigenetische und metabolische Marker, sowie deren Rolle in der Diagnose und Therapieüberwachung. Zudem werden Dopingmethoden wie Blutdoping, Anabolika und Stimulanzien in Sport und Tiermast thematisiert. Die Karteikarten richten sich an Studierende und Forscher, die sich mit biomedizinischen Analysen und Anti-Doping-Maßnahmen befassen.
Karten
20
Lernende
1
Sprache
Deutsch
Kategorie
Biologie
Stufe
Universität
Erstellt / Aktualisiert
28.01.2015 / 28.01.2015

Lernkarten

EInsatzgebiete des Dopings

  • Sportdoping
  • Doping in der Tiermast
  • DOping im Pferde-Rennsport

Leistungsfördernde SUbstanzen und Methoden

  • Stimulanzien
  • Narkotika
  • Anabolika
  • Diuretika
  • Blutdoping
  • Gendoping

Stimulanzien

  • Stoffgruppen, die ZNS stimulieren: 
    • Amphetamine
    • Kokain
    • Koffein, Nikotin
  • Aufputschmittel
  • Steigern motorische Aktivität, erhöhen Risikobereitschaft, vertreiben Müdigkeit, verschieben natürliche Leistungsgrenze, Appetitlosigkeit, Blutdruck steigt

Narkotika

  • Präparate, die auf Basis von Morphin und Morphium hergestellt wurden, opioidartig, auch Diamorphin (=Heroin)
  • Ausschalten des Bewusstseins, Schmerzempfindens, Muskelspannung
  • Körper beruhigen, Auflösen innerer Druck (Golf, Sportschießen)
  • Nebenwirkungen: bei einer Überdosierung in Form einer Atemlähmung, körperliche und phsychische Abhängigkeit, Übelkeit, Krampfanfälle

Diuretika

  • Dopingsubstanzen, die keine Leistungssteigerungen versprechen, sondern zu einer Minderung der Leistung führen
  • hauptsächlich von Sportlern eingesetzt, die in Gewichtsklassen kategorisiert werden --> leichter Gewicht zu halten, kurzfristig zu Senkne
  • Pferdesport, Boxen
  • Wirkungsweise : ABgabe vieler Liter Wasser
  • Nachteile: Störungen des ELektrolyt-Haushalts, Herzrhythmusstörungen, Muskelkrämpfe
  • Maskierungsmittel zur Verschleierung von Dopingmittel

Anabolika

  • WIrkungsweise: AUfbau von Muskelmasse und gleichzeitig Verbrennen von überschüssiegm Fett im Körper
  • Anwendung bei Läufern, Schwimmern, Gewichthebern, Bodybuildern
  • Nebenwrkungen: Wachstumsstörungen, Aggressionen, Depressionen
  • Beta-2-Antagonisten: Erweitern Luftwege z.B. Salbutamol
  • Steroidhormone: Gestagene, Androgene, Estrogene

Blutdoping

  • Erythropoietin (EPO): GLykoprotein-Hormon der NIere, fordert die Bidlung von Erythrozyten im Knochenmark
    • mehr Erys, mehr Sauerstoffkapazität im Blut
    • Aber: mehr Erys und Dehydrierung
    • Gefahr von THrombosen, Schlaganfall
  • Radsport, Marathon, Skisport
  • Eigenblutdoping
    • 2-3 Monate vor dem Wettkampf wird Blut entnommen und aufbewahrt, Rückführung zum Athlete

Gendoping

  • heute über 230 Sportgene bekannt
  • EInfluss auf Epo zur Steigerung der Ausdauerleistung
  • Einfluss auf Myosatin zur Steigerung der Muskelkraft
  • auf IGF1 oder GH

Doping in der Tiermast:

Wachstumsförderer

  • Hormonimplantate
  • Estrogen, Testosteron, Progesteron
  • Erlaubt in
    • Australien
    • Neuseelnad
    • USA
    • Kanada
    • Japan
  • Verwendung und Import verboten in EU seit 1988
  • Muskelmetabolismus, Teffkatabolismus
  • höheres Schlachtgewicht
  • schnelleres SChlachtreifen

Doping in der Tiermast

Antibiotika

  • als Arzneimittel, Wachstums-/ Leistungsförderer
  • optimieren Nährstoffaufnahme im Pansen oder Darm
  • hemmen unwerwünschte Bakterien und Pilze
  • nur solche Substanzen zugelassen, die weder in der Tier- noch Humanmedizin zum Einsatz kommen -> VOrbeugen von Resistenzen
  • in Deutschland seit 2006 verboten

Doping im Pferdesport

  • Schmerzmittel und Leistungsförderer
  • weit verbreitet, da viel Geld im SPiel ist
  • Anti-Doping-Kontrollregeln seit 2011 in Dtl.
  • Tierschutz, Chancenglecihheit
  • wie bei Humansport verboten: Stimulanzien, Narkotika, Anabolika, etc.

Nachweis von DOping

  • direkter Nachweis mit substanzspezifischen Methoden
  • HPLC, LC-MS, GC-MS/MS
  • aber: 
    • xenobiotische Substanzen
    • neu entwickelte SUbstanzen
    • Hormoncoktails
    • für die es noch kein Nachweisverfahren gibt

Transkriptionelle Biomarker als SUbstanz-unabhängige Anti-Doping-Tests

  • Biomarker:
    • exogene Einflüsse verursache Modifikation auf Genexpressions-Ebene
    • zeigen physiologische Effekte
    • Screenin eines Individuums auf id ephysiologische Antwort auf Transkriptomebene
  • Biomarker-Ebenen
    • Genom
    • Transkriptom
      • mRNA
      • miRNA
      • siRNA
      • tRNA
      • rRNA
      • lncRNA
    • Proteom
    • Metabolom
    • Epigenetik

genomische Biomarker

  • ANalyse der genomischen Sequenz auf Mutationen oder SNPs
  • Risikoabschätzung vor Diagnose
  • Bestmmung des Krankheitsstadiums
  • Monitoring Therapieerfolge

Protein Biomarker

  • Schwangerschaftstest (hCG: humaes Choriongonadotropin)
  • Proteom ist sehr komplex, schwierige ANalytik

Metabolom-Biomarker

  • gamma-glutamyl DIpeptide zur Untersheidung verschiedner Leberkrankheiten
  • 1-Mehtyladenosin als früher Marker in der DIagnose eines Hepatokarzinoms
  • ANalyse ebenfalls sehr Komplex

Epigenetische Biomarker

  • Epigenetik: Studie von vererbbaren Veränderungen in der Expression von Genenm, welche nicht durch Sequenzveränderungen im Genom verursacht werden, sondern durch Veränderungen im Mehthylierungsmuster oder durch Histonmodifikationen
    • Methylierungsmuster von Septin und Vimentin inder Diagnose von colorektalem Krebs
    • INaktivierung der Expression von CDKN2A durch Promotermethylierung bei Lungenkrebs

miRNA Biomarker FUnktionen

  • erkennen Ziel-mRNA an der Seed Sequenz
  • verschiedene Ziel-mRNAs
  • Bindung hemmt Translation oder mRNA wird abgebaut
  • Partielle KOmplementarität führt zur Translationshemmung
  • Perfekte Basenpaarung zur Degradation der Ziel-mRNA
  • z.B. für ALzheimer, Schizophrenie, Schliddrüsenkrebs

siRNA Biomarker

neuer Trend in der Forschung: zierkulierende DNAs und RNAs

  • zellfrei, zirkulierend in Körperflüssigkeiten, Exosomen
  • miRNAs, smallRNAs, piRNAs
  • nicht- bzw. minimal-incasives Sampling
  • sehr stabil: Temperaturschwankungen, pH, RNAse
  • Eignung bereits bestätigt: Krebs, Herz-Kreislauf-Krankheiten, etc.

Fallbeispiel: AnaBull Projekt

  • Kontrollgruppe: 7 Tiere unbehandelt
  • Steroidhormon-Gruppe: 7 mit Implantat: Progesteron + Estradiol
  • Beta-2-Agonisten-Gruppe: 7 Tiere, Clenbuterol

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