Tierphysio Teil 6

Neue Anti-Doping Kontrollsysteme durch molekularbiologische Forschung

Neue Anti-Doping Kontrollsysteme durch molekularbiologische Forschung


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Cartes-fiches 20
Langue Deutsch
Catégorie Biologie
Niveau Université
Crée / Actualisé 28.01.2015 / 28.01.2015
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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