NEM und Doping

Prof. Dr. Dr. Winfried BanzerJohann Wolfgang Goethe-Universität

Abteilung Sportmedizin

Frankfurt am Main

http://www.sportmedizin.uni-frankfurt.de

Kontakt: sportmedizin@sport.uni-frankfurt.de

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