DOPING: quali i rischi? - UNIVERSITA' DEGLI STUDI DI FOGGIA - Dott. Tommaso CASSANO

UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI FOGGIA
        Facoltà di Medicina e Chirurgia

DOPING: quali i rischi?

         Dott. Tommaso CASSANO

Definizione di doping
      Legge n. 376 del 18/12/2000: Disciplina della tutela sanitaria delle
                attività sportive e della lotta contro il doping
                          (Gazzetta Ufficiale n. 294 del 18 dicembre 2000)

Articolo 1 comma 1

      “L’attività sportiva è diretta alla promozione della salute individuale e
    collettiva e deve essere informata al rispetto dei principi etici e dei valori
 educativi richiamati dalla Convenzione contro il doping, con appendice, fatta a
   Strasburgo il 16 novembre 1989, ratificata ai sensi della legge 29 novembre
 1995, n. 522. Ad essa si applicano i controlli previsti dalle vigenti normative in
  tema di tutela della salute e della regolarità delle gare e non può essere svolta
     con l’ausilio di tecniche, metodologie e sostanze di qualsiasi natura che
          possano mettere in pericolo l’integrità psicofisica degli atleti”

Definizione di doping
     Legge n. 376 del 18/12/2000: Disciplina della tutela sanitaria delle
               attività sportive e della lotta contro il doping
                          (Gazzetta Ufficiale n. 294 del 18 dicembre 2000)

Articolo 1 comma 2

   “Costituiscono doping la somministrazione o l’assunzione di farmaci o di
     sostanze biologicamente o farmacologicamente attive e l’adozione o la
sottoposizione a pratiche mediche non giustificate da condizioni patologiche ed
 idonee a modificare le condizioni psicofisiche o biologiche dell’organismo al
              fine di alterare le prestazioni agonistiche degli atleti”

Articolo 1 comma 3

    “Sono equiparate al doping la somministrazione di farmaci o di sostanze
 biologicamente o farmacologicamente attive e l’adozione di pratiche mediche,
  non giustificate da condizioni patologiche, finalizzate e comunque idonee a
  modificare i risultati dei controlli sull’uso dei farmaci, delle sostanze e delle
                          pratiche indicate nel comma 2”

Definizione di doping
     Legge n. 376 del 18/12/2000: Disciplina della tutela sanitaria delle
               attività sportive e della lotta contro il doping
                         (Gazzetta Ufficiale n. 294 del 18 dicembre 2000)

Articolo 1 comma 4

 “In presenza di condizioni patologiche dell’atleta documentate e certificate dal
  medico, all’atleta stesso può essere prescritto specifico trattamento purché sia
      attuato secondo le modalità indicate nel relativo e specifico decreto di
     registrazione europea o nazionale ed i dosaggi previsti dalle specifiche
         esigenze terapeutiche. In tale caso, l’atleta ha l’obbligo di tenere
    a disposizione delle autorità competenti la relativa documentazione e può
 partecipare a competizioni sportive, nel rispetto di regolamenti sportivi, purché
               ciò non metta in pericolo la sua integrità psicofisica”

Il doping secondo la
             World Anti-Doping Agency (WADA)
Presenza nel fisico di un atleta di una sostanza proibita, dei suoi metaboliti e dei suoi
“markers”.
Uso e tentativo d’uso di sostanze e metodi proibiti.
Il rifiuto o il fatto di sottrarsi senza giustificazione valida ad un prelievo di campioni
biologici.
Violazione della disponibilità per i controlli fuori competizione, compreso l’obbligo di
fornire indicazioni precise sulla loro localizzazione.
Falsificazione o tentativo di falsificazione di ogni elemento che faccia parte del
processo di prelievo o d’analisi dei campioni.
Possesso di sostanze o metodi proibiti.
Traffico di sostanze o metodi proibiti.
Somministrazione o tentativo di somministrazione di sostanze o metodi proibiti.

Assistenza, incitamento, aiuto, istigazione e tutte le altre forme di complicità
che possano portare alla violazione del regolamento anti-doping.

Conferenza Mondiale sul Doping
                 (Losanna 4 febbraio 1999)

                      Il doping:

1. CONTRAVVIENE AI PRINCIPI ETICI DELLO SPORT E
   DELLA MEDICINA

2. VIOLA IL REGOLAMENTO DEL MOVIMENTO OLIMPICO

3. RAPPRESENTA UNA MINACCIA PER LA SALUTE DEI
   GIOVANI E DEGLI ATLETI

La parola doping deriva dal verbo inglese “to dope” utilizzato per

indicare la pratica di drogare i cavalli o altri animali. Probabilmente

il verbo origina dalla parola olandese “doop” (salsa) che a sua volta

 deriva da “dope” antico vocabolo riferito ad una bevanda alcolica

      stimolante usata in Sud Africa durante le danze tribali.

Storia del doping
•   Già nelle Olimpiadi del 668 AC si assumevano sostanze stimolanti, in
    particolare gli atleti greci mangiavano funghi allucinogeni
•   Tra gli atleti greci e aztechi diffusa era l’abitudine di mangiare grandi
    quantità di carne, tra cui cuore umano prima delle gare
•   Il ricorso a sostanze che fornivano aggressività e coraggio era molto
    diffuso tra i vichinghi
•   Galeno (130-200 DC) descrive nei suoi scritti le sostanze che gli atleti
    romani assumevano per migliorare la loro prestazione
•   Verso la fine del 1800, ciclisti europei assumono eroina, cocaina e altre
    sostanze eccitanti
•   Nel 1865 viene riportato per la prima volta in una rivista scientifica
    (BMJ) un caso di doping (un nuotatore espulso da una gara ad
    Amsterdam)
•   Nel 1886 la prima morte conosciuta per doping: un ciclista gallese
    (Arthur Linton) dopo assunzione di trimetil alla Parigi-Bordeaux

Storia del doping

•   Il vincitore della maratona nelle Olimpiadi del 1904, Thomas
    Hicks, aveva assunto stricnina e brandy durante la gara
•   Il vincitore dei 100 metri di atletica nelle Olimpiadi del 1920
    aveva bevuto sherry con uova crude prima della gara
•   Morte nel 1949 del ciclista Falzini alla Milano-Rapallo per
    assunzione di simpamina
•   Nelle Olimpiadi del 1960 un ciclista danese, Kurt Jensen, muore
    per avere usato amfetamine
•   Per uso di amfetamine nel 1967 al Tour de France muore,
    scalando il Mont Ventoux, il ciclista inglese Tommy Simpson
    (sotto l’occhio della televisione)

Storia del doping
•   Nel 1968 la morte del calciatore francese Jean-Louis Quadri
    sempre per assunzione di amfetamine
•   Olimpiadi di Helsinki del 1952 probabile data d’inizio dell’uso
    degli anabolizzanti; Campionati del Mondo sollevamento pesi a
    Vienna (1954) gli atleti sovietici, imbottiti di testosterone fanno
    incetta di medaglie d’oro
•   Come risposta all’uso di ormoni sessuali maschili da parte dei
    sovietici, negli anni ’50, gli americani sviluppano diversi steroidi
    anabolizzanti (il primo fu il metandrostenolone, Dianabol®,
    messo a punto dal Dr. Ziegler)

Le sostanze “proibite”

2008

This list shall come into effect on 1 January 2008.

Sostanze la cui assunzione è proibita
           sia in competizione che fuori -1-
S1. Agenti anabolizzanti
   1. Steroidi androgenici anabolizzanti (AAS)
   a) AAS esogeni (es. danazolo, nandrolone, stanazolo, THG, ecc.) e
   altre sostanze con struttura chimica o effetto biologico similare
   b) AAS endogeni (es. testosterone, DHEA, ecc.) e metaboliti
   2. Altri agenti anabolizzanti
   clenbuterolo, tibolone, zeranolo, zilpaterolo

S2. Ormoni e sostanze correlate
   Eritropoietina (EPO), Ormone della crescita (hGH), Insulin-like Growth
   Factors (es. IGF-1), Mechano Growth Factors (MGFs), Gonadotropine
   (LH, hCG, proibite solo nei maschi), Insulina, Corticotropine e altre
   sostanze con struttura chimica o effetto biologico similare

S3. Agonisti beta-2
   Tutti proibiti: il loro uso richiede una Esenzione per Uso Terapeutico.
   Salbutamolo*, formoterolo, salmeterolo e terbutalina, per via inalatoria
   per l’asma/ broncocostrizione indotte da esercizio, esenzione terapeutica
   abbreviata.

Sostanze la cui assunzione è proibita
       sia in competizione che fuori -2-

S4. Agenti con attività anti-estrogenica
   1. Inibitori delle aromatasi
   anastrozolo, letrozolo, aminoglutetimide, esemestano, formestano,
   testolattone
   2. Modulatori selettivi dei recettori degli estrogeni (SERMs)
   raloxifene, tamoxifene, toremifene
   3. Altre sostanze anti-estrogeniche
    clomifene, ciclofenil, fulvestrant

S5. Diuretici e altri agenti mascheranti
   Diuretici*, epitestosterone, probenecid, inibitori alfa-reduttasi (es.
   finasteride), plasma expander (es. albumina, destrano)

*L’Esenzione per Uso Terapeutico non è valida se le urine dell’atleta contengono
un diuretico in associazione con una sostanza proibita (anche livelli sotto-soglia)

Metodi proibiti sia in gara che fuori

M1. Aumento del trasporto di ossigeno
      a) doping ematico: sangue autologo, omologo o eterologo,
      prodotti con globuli rossi di qualsiasi origine
      b) sostanze che aumentano artificialmente la cattura, il trasporto
      o il rilascio di ossigeno: es. sostanze chimiche perfluorate,
      efaproxiral (RSR13) o prodotti con emoglobina modificata

M2. Manipolazioni chimiche e fisiche
     Uso di metodi che tentano di alterare i campioni raccolti per i
     test antidoping (es. cateterismi, sostituzione urine). Infusioni e.v.
     sono proibite, tranne che per legittimi trattamenti medici acuti

M3. Doping genetico
      Uso non terapeutico di cellule, geni, elementi genetici o la
      modulazione dell’espressione genica che hanno la capacità di
      aumentare la performance atletica

Sostanze la cui assunzione è proibita
  in occasione delle competizioni
S6. Stimolanti
Amfetamine, cocaina, efedrina*, metilefedrina*, metilfenidato, modafinil,
pemolina, selegilina, sibutramina, stricnina, ecc., e altre sostanze con
struttura chimica o effetto farmacologico similare
(* proibite quando le loro concentrazioni urinarie >10microg/ml)

S7. Narcotici
Buprenorfina, destromoramide, eroina, fentanile e derivati, idromorfone,
metadone, morfina, ossicodone, ossimorfone, pentazocina, petidina

S8. Cannabinoidi (es. hashish e marijuana)

S9. Glucocorticosteroidi
Proibiti per via orale, rettale, e.v. o i.m. a meno di Esenzione
Terapeutica. Per altre vie (es. inalatoria, intrarticolare, ecc.) è richiesta
una Esenzione Terapeutica Abbreviata. Per le preparazioni
dermatologiche non ci sono restrizioni.

Sostanze proibite in particolari
              discipline sportive

P1 Alcool*, es. automobilismo (>0.1 g/L), arco (>0.1 g/L), biliardo (>0.2
   g/L), karate (>0.1 g/L), motociclismo (>0.1 g/L), motonautica (>0.3 g/L)
   ecc.

   La presenza dell’alcool viene determinata mediante analisi
   dell’espirato e/o del sangue. Come paragone si ricorda che in
   Italia il limite legale per la guida è di 0.5 g/L.

P2 Beta-bloccanti* (es. atenololo, labetalolo, metoprololo, nadololo,
  sotalolo, timololo, ecc.) in diversi sport (es. automobilismo, arco**,
  bocce, biliardo, bridge, curling, ginnastica, motociclismo, pentatlon
  moderno, tiro al bersaglio**, sci (salti, snowboard acrobatico),
  wrestling, ecc.)

          *solo in competizione, **anche fuori competizione

FARMACI CON SOSTANZE DOPANTI
• Le confezioni di farmaci, contenenti sostanze vietate per
  doping, devono recare un apposito contrassegno
  sull’involucro e sul foglietto illustrativo

D.M. 24 settembre 2003
L’etichettatura dell’imballaggio esterno
delle confezioni di tali medicinali deve
includere il seguente pittogramma e
riportare la seguente avvertenza:

“per chi svolge attività sportiva: l’uso
     del farmaco senza necessità
 terapeutica costituisce doping e può
 determinare comunque positività ai
           test antidoping”

Meccanismi d’azione e
   reazioni avverse delle
principali sostanze dopanti

Steroidi Androgenici
           Anabolizzanti (AAS)

¾ Ormoni maschili endogeni (es. testosterone)
    ƒ Hanno effetti anabolizzanti cioè aumentano la massa
       muscolare, attraverso regolazione genica e aumento della
       sintesi proteica del tessuto muscolare. Inibiscono anche la
       disgregazione proteica

¾ Derivati esogeni (con struttura chimica simile al testosterone, es.
   nandrolone, danazolo, THG, ecc.)
    ƒ Con questi farmaci si è cercato di massimizzare gli effetti
      anabolizzanti del testosterone minimizzando allo stesso tempo
      gli effetti androgenici. Impresa non riuscita

- struttura tetraciclica
                      fondamentale degli steroidi -

               CH3                CH3
                CH3
                                     colesterolo
     CH3   H                  CH3

       H        H
HO

Ormoni steroidei propriamente detti

Produzione del testosterone

                      Ipotalamo
                                        (-)
                     GnRH

                      ipofisi ant.
                                         (-)
                                                      S
                     FSH      LH
               (-)                                  Cellule del Sertoli
    Inibina             testicolo
                                                       L
                       S            L
                                                    Cellule di Leydig

Proteine leganti                        Testosterone
 gli androgeni                          (mediamente nell’uomo 8 mg/die
                        Sperma          90-95 % testicolo 5-10% surrene)

Proteine leganti gli ormoni
Sia androgeni che estrogeni si legano alle proteine
plasmatiche; solo il 2% degli ormoni circolanti non
sono legati: tale quota è quella biologicamente attiva.
L’elevato legame prolunga l’emivita degli ormoni

Albumine: non specifiche; bassa affinità; (58% legame)

Gamma globuline: globuline leganti gli ormoni
sessuali (SHBG); specifiche; alta affinità; (40% legame)

Colesterolo                Biosintesi degli Steroidi
   StAR    P450scc/Adx/AdR       Androgenici Anabolizzanti
   PBR
     Pregnenolone
  CYP17 17α-hydroxylase
  CPR (b5) 17, 20-lyase
               3βHSD I & II                              aromatasi
        DHEA                    Androstenedione                      Estrone
(Deidropiandrosterone)

                                                                               17βHSDII
                                17βHSDIII

                                                                     17βHSDI
                                            17βHSDII
                                17βHSDV
                                                       aromatasi
                                Testosterone                         Estradiolo
                                                       (CYP19)
                5α-Reduttasi I & II
                                                           3αHSD
                              Diidrotestosterone                      Androstanediolo

Meccanismo d’azione del
             testosterone

•   Diffonde nelle cellule target
•   Metabolizzato a diidrotestosterone
•   Si lega a recettori citoplasmatici
•   Il complesso attivo trasloca nel nucleo legandosi
    a livello del DNA in regioni promotrici (siti di
    fattori di trascrizione) e altera la trascrizione
    genetica

Schema semplificato del
   meccanismo d’azione ormonale
                       CELLULA BERSAGLIO

Ormone
                                  Nucleo
                recettore                     DNA

                                      H/R
                                                    trascrizione
    Gln   Pro    Gly
            Complesso
            ormone          DNA   Ormone
            recettore

                             Domini leganti

TESTOSTERONE
                5-alfa reduttasi                                      CYP19 (aromatasi)

     Diidrotestosterone                                                 Estradiolo

    Recettore androgeni              Recettore androgeni                  Recettore
          (NR3A)                           (NR3A)                         estrogeni

       Genitali esterni                  Genitali interni                   Osso
Differenziamento nella gestazione    Sviluppo durante la gestazione    Chiusura epifisi,
Maturazione durante la pubertà                                         aumentata densità
Patologie prostatiche
                                      Muscolo scheletrico
                                                                          ? Libido
        Follicoli piliferi            Aumento massa e forza
                                        durante la pubertà
     Incrementata crescita
       durante la pubertà                 Eritropoiesi
                                            ? Osso

Organi bersaglio ed effetti fisiologici
  del testosterone e dei suoi metaboliti
• SNC (↑ libido, benessere,        •   Cute (↑ peli, produzione di
  aggressività)                        sebo con conseguente acne)
• Ipotalamo/Pituitaria             •   Ossa (↑ densità ossea)
  (↓ GnRH, LH, FSH;                •   Muscolo (↑ massa magra,
   ↑ GH)                               forza)
• Laringe (abbassamento voce) •        Tessuto adiposo (↑ lipolisi, ↓
• Petto ( ↑ dimensione)                grasso addominale)
• Fegato (↓ SHBG, HDL)             •   Sangue (↑ ematocrito)
• Rene (↑ eritropoietina,          •   Sistema immunitario (↓
  ritenzione idrosalina)               produzione auto-anticorpi)
• Genitali (↑ sviluppo,            •   Prostata (↑ dimensione)
  spermatogenesi, funzione erettile)

Usi clinici

Terapia sostitutiva
Ipogonadismo
   prepuberale: congenito e acquisito; terapia per 2-3 anni fino
   alla pubertà; dosi basse di mantenimento
   postpuberale: disfunzione testicolare primaria; secondario
   alla distruzione dell’adenoipofisi

Invecchiamento e impotenza

Usi clinici

Tumore mammella; endometriosi
   uso limitato a causa degli effetti virilizzanti

Azione anabolica proteica:
   aumentato uptake aminoacidi; incremento RNA
   polimerasi nel muscolo scheletrico; antagonismo
   delle azioni dei glucocorticoidi; utilizzato per persone
   di bassa statura (19-nortestosterone)

Specialità medicinali, contenenti steroidi
    anabolizzanti, per uso terapeutico in Italia

•   Clobestol: Alfatrofodermin®, Trofodermin®
•   DHEA: Gynodian depot®
•   Nandrolone: Deca-Durabolin®, Dynabolon®
•   Mesterolone: Proviron®
•   Ossandrolone: Oxandrolone®
•   Testosterone: Andriol®, Androderm®, Androgel®,
    Facovit®, TestoEnant®, Testogel®, Testovis®,
    Testoviron®, Sustanon®

AAS e doping

Steroidi anabolizzanti di uso comune

                                        •     Testosterone*
                                        •     Stanazolo
                                        •     Danazolo
                                        •     Nandrolone
                                        •     Diidrotestosterone (DHT)
                                        •     Deidropiandrosterone (DHEA)
                                        •     Androstenedione
                                        •     Metandienone
                                        •     Tetraidrogestrinone (THG)
                                        •     Ecc. ecc.

C.J. Hunter: positivo per nandrolone (2000)              *In giallo gli ormoni naturali

AGENTI CON ATTIVITÀ ANTIESTROGENICA

Sono soprattutto:
• 1) gli inibitori delle aromatasi, che agiscono
  principalmente bloccando la conversione degli
  androgeni in estrogeni (anastrozolo);

• 2) gli antagonisti dei recettori per gli estrogeni
  (es. raloxifene, tamoxifene)

Modalità di assunzione degli AAS come doping

¾ Via somministrazione: orale o parenterale
¾ Ciclica: tipicamente 6-8 settimane con uguale intervallo libero
¾ A dosi (10-40 volte quelle terapeutiche) crescenti e poi
   decrescenti (regime piramidale)
¾ Stacking: uso contemporaneo di più anabolizzanti (tipicamente
   uno per os e uno iniettivo) per evitare la tolleranza a un
   particolare steroide
¾ Sollevatori di peso e culturisti arrivano ad utilizzare dosi fino a
   100 volte superiori a quelle terapeutiche
¾ Spesso si fa seguire agli steroidi anabolizzanti la gonodotropina
   corionica umana (hCG) per stimolare la produzione di
   testosterone endogeno soppresso dall’assunzione cronica degli
   steroidi
¾ L’ aumento della forza muscolare da AAS è potenziato da
   adeguati protocolli di allenamento

Tecniche antidoping per AAS

¾ Steroidi sintetici: individuabili con gas-
   cromatografia o spettrofotometria di massa
    ¾ HPLC-MS di metaboliti coniugati
¾ Per indagare la somministrazione esogena di
   testosterone viene usato il rapporto
   testosterone/epitestosterone nelle urine
¾ Un T/E > 4 è considerato doping (normale < 2)
¾ Altro rapporto indicativo: T/LH > 30

Antidoping AAS
Strategie per evitare di essere individuati

• Utilizzo di sostanze difficili da individuare
• Periodi di astinenza
   – AAS sintetici iniettabili individuali fino ad oltre 6 mesi
• Diuretici per diluire le urine
• Uso di ketoconazolo: riduce l’eliminazione del
  testosterone endogeno fornendo così un rapporto T/E
  “normale”
• Uso di finasteride per diminuire la formazione dei
  metaboliti 5a-ridotti: diidrotestosterone (DHT)
• Assunzione di epitestosterone
• Alterare i campioni (sostituzione, ecc.)

Reazioni avverse degli AAS

• Cardiovascolari
  – Cardiomiopatia, ictus, infarto miocardio
• Fegato
  – Danno epatocellulare, colestasi
  – Tumori
• Dislipidemia
  – Aumento LDL, diminuzione HDL
  – Attivazione lipasi epatiche

AAS: reazioni avverse a
    livello del SNC

• Euforia, mania, paranoia
• Aggressività, ira, tendenza all’omicidio,
  abusi sessuali
• Depressione, tendenza al suicidio durante
  l’astinenza

Dipendenza dagli AAS
• Dipendenza psicologica comune
• Dipendenza fisica controversa

Sindrome d’astinenza da AAS (modello bifasico)
• Prima fase (1-2 settimane)
   – agitazione, instabilità vasomotoria
   – Può essere necessaria ospedalizzazione
• Seconda fase (mesi)
   – depressione, debolezza
   – Esacerbazione sintomatologia da stato
     ipogonadale

Altre reazioni avverse degli AAS

• Bambini
  – Fusione piastra epifisaria
  – Arresto della crescita
• Infezioni
  – Ascessi/cellulite, HIV, epatiti virali
• Rotture tendini (superallenamento?)
• Edemi per ritenzione idrica
• Policitemia

Reazioni avverse degli AAS
  specifiche per l’uomo

• Infertilità
  – Incidenza incrementata durante l’uso
  – Reversibile alla sospensione e con uso di
    gonadotropine corioniche
• Ginecomastia
• Iperplasia prostatica, tumori prostata

Reazioni avverse degli AAS
      specifiche per la donna

•   Amenorrea
•   Atrofia del seno
•   Irsutismo
•   Ispessimento del clitoride
•   Abbassamento della voce
•   Effetti spesso irreversibili

Anabolizzanti non ormonali
           BETA-2 AGONISTI
                    Vietati “in-out” competizione

USO TERAPEUTICO: VENGONO INOLTRE UTILIZZATI PER PREVENIRE L’ASMA
INDOTTA DALL’ESERCIZIO FISICO

EFFETTO SECONDARIO (DOPING): QUESTI FARMACI POSSIEDONO
UN’EFFICACE AZIONE SULLE MASSE MUSCOLARI SENZA DETERMINARE I
NUMEROSI EFFETTI COLLATERALI LEGATI ALL’USO DEGLI STEROIDI.

  Dosaggio terapeutico come anti asmatico: 20-80
                      microgrammi al giorno

  Dosaggi nel doping: 100-140 microgrammi al giorno

DOPING da BETA-2 AGONISTI
                        Vietati “in-out” competizione

   Il clenbuterolo produce uno specifico                Crescita della massa e
    anabolismo proteico sia nel muscolo                  aumento della forza
  normale che in quello in fase catabolica                   muscolare

 EFFETTI COLLATERALI dovuti agli alti dosaggi: tremore
 (molto marcato) ed effetti cardiovascolari quali tachicardia,
palpitazioni, aritmie, ipertensione. Sono state inoltre osservate
    ansia, vertigini, cefalea, insonnia e spasmi muscolari.

Eritropoietina (EPO)
 • Come è noto i globuli rossi (GR) trasportano l’ossigeno
   ai tessuti e negli sport di resistenza, ad esempio ciclismo,
   sci di fondo, ecc., le richieste di ossigeno sono molto
   elevate
 • Da tempo, pertanto, sono state indagate strategie per
   aumentare la produzione dei GR in modo da migliorare
   la performance sportiva
 • La più recente strategia è basata sul ruolo
   dell’eritropoietina nello stimolare il midollo osseo a
   produrre globuli rossi (GR)
 • Come doping si usa la EPO ricombinante umana
   (rHuEPO) e sostanze affini (es. darbepoietina)
 • L’EPO ha una vita relativamente breve nell’organismo
   mentre il suo effetto stimolante può durare fino a due
   settimane

Eritropoiesi
                      Sq
                         ui   libr
                                   io
                                                                                  Stimolo iniziale
                        Livelli ossigeno ematico normali                   Ipossia per: diminuito numero
                                                         Sq                GR, diminuita disponibilità di
                                                            ui   libr      O2 nel sangue, o aumentata
                                                                      io
                                                                           domanda tissutale di O2
            Aumentata capacità
            del sangue di
            trasportare O2

                                        L’eritropoietina stimola
                                                                               Rene (e fegato a un
L’aumentata                             il midollo osseo
                                                                               grado minore) rilasciano
eritropoiesi
                                                                               eritropoietina
incrementa il
numero dei GR

Eritropoiesi ed ipossia
¾ L’eritropoiesi è controllata da un sistema a feedback molto
   sensibile, in cui un sensore a livello del rene percepisce le
   alterazioni nell’apporto di ossigeno
¾ Il meccanismo si basa sulla presenza di un fattore di
   trascrizione (Hypoxia-inducible factor, HIF-1) eterodimerico
   (HIF-1α e HIF-1β) che aumenta l’espressione del gene
   dell’eritropoietina
¾ HIF-1α è instabile in presenza di ossigeno e viene
   rapidamente degradato dalla prolil-idrossilasi con il contributo
   della proteina di von Hippel-Lindau
¾ Durante ipossia la propil-idrossilasi è inattiva di conseguenza
   HIF-1α si accumula attivando l’espressione dell’eritropoietina
   che stimola la rapida espansione dei progenitori eritroidi

Eritropoietine esogene
Eritropoietina ricombinante umana (epoietina, rHuEPO)
•Presenta solo lievi differenze (a livello delle catene di carboidrati)
rispetto all’EPO fisiologica, che tuttavia si riflettono sul comportamento
chimico e fisico della molecola, ad esempio vi sono differenze nella
carica elettrica
•Ai fini ergogenici la rHuEPO viene utilizzata con somministrazioni
iniettabili ogni 2-3 gg, per 3-4 settimane, associata a preparati di Ferro.
Infatti, In condizioni di stimolazione da eritropoietina, diventa
necessario fare sintetizzare l’emoglobina negli atleti ad un ritmo molto
più elevato che di norma e ciò necessita di un adeguato rifornimento di
ferro per mantenere l’efficienza eritropoietica. Emivita e.v. 8,5 ore
•Raggiunta la fase di mantenimento l’assunzione può avvenire a dosi
più basse, di più difficile individuazione ai controlli antidoping

Darbepoietina
•Più stabile dell’EPO, con emivita più prolungata (e.v. 25,3 ore) e
maggiore efficacia; è più facilmente identificabile per caratteristiche
strutturali diverse dal prodotto umano endogeno e per la minore clearance

Usi terapeutici dell’eritropoietina
         (epoetina; Eprex®, Globuren®, Neorecormon®;
               darbepoetina: Aranesp®, Nespo®)

¾   Anemia in corso di insufficienza renale cronica
¾   Anemia da zidovudina (anti-HIV)
¾   Anemia "refrattaria"
¾   Anemia post-chemioterapia antitumorale
¾   Carenze patologiche di EPO
¾   Mieloma
¾   Sindromi mielodisplasiche

I problemi dei test per l’EPO
• Misure indirette per l’EPO
  – Misura della densità dei GR (ematocrito espresso in
     percentuale), dei livelli di emoglobina, conta dei
     reticolociti
  – Nel ciclismo misurazioni dell’ematocrito superiori al
     50% portano alla sospensione. Valori superiori al
     50% vengono ritenuti sospetti dal CIO
  – La Federazione Internazionale di Sci ha imposto un
     limite di emoglobina di 18,5 g/dL nell’uomo e di 16,5
     g/dL nella donna, se riscontrati prima di una gara
     l’atleta non può partecipare per preservare la sua
     salute
  – Bisogna sottolineare che i valori di ematocrito ed
     emoglobina possono variare da atleta ad atleta e in
     risposta allo stesso esercizio. L’ideale è avere il
     profilo ematologico nel tempo di ciascun atleta

Reazioni avverse da eritropoietina esogena
¾ Ipertensione arteriosa (Incidenza 1-30%. Il meccanismo non è del tutto
   chiarito, l’EPO ha un’azione vasocostritrice inoltre l’esposizione cronica
   provoca resistenza all’azione vasodilatatrice dell’ossido nitrico. Infine,
   l’EPO promuove la crescita delle cellule muscolari lisce dei vasi con
   rimodellamento vascolare e ipertrofia che può contribuire al
   mantenimento dell’ipertensione [Am J Kidney Dis 1999; 33:821-8])
¾ Dolore osseo (non grave, transitorio, incidenza elevata = 40%)
¾ Convulsioni (per rapido incremento viscosità del sangue e perdita
   vasodilatazione ipossica con conseguente aumento resistenze vascolari)
¾ Cefalea
¾ Fenomeni tromboembolici (EP, IMA, ictus), tutti legati
   all’iperviscosità ematica
¾ Anemia post-trattamento per diminuita produzione EPO endogena
¾ Aplasia pura della serie rossa (formazione anticorpi anti-EPO?)
¾ Disordini mieloproliferativi (studi su animali, trattamenti a lungo
   termine?)

Danni da eritropoietina come doping

¾ I dati sulle reazioni avverse dell’eritropoietina elencate in
   precedenza derivano quasi esclusivamente dai trattamenti
   terapeutici su pazienti con patologie sottostanti
¾ Non ci sono studi sul danno dell’eritropoietina usata come doping
   su atleti sani
¾ Uno studio su atleti a cui fu data EPO per 6 settimane ha
   evidenziato un significativo incremento della pressione sistolica in
   risposta ad esercizio sub-massimale
¾ Non è sbagliato pensare che le reazioni avverse evidenziate nei
   pazienti possano verificarsi anche negli atleti sani anche se con
   un incidenza inferiore

Doping ematico

• Prima dell’EPO si utilizzava la tecnica delle trasfusioni
  di sangue per incrementare il numero di globuli rossi
• L’EPO ha rimpiazzato le trasfusioni in quanto determina
  un maggiore aumento di GR. Negli ultimi tempi,
  tuttavia, ci sono segnali di un ritorno alle autotrasfusioni
  in quanto non individuabili nei test
• Effetti simili a quelli dell’EPO e del doping ematico si
  possono ottenere anche con gli allenamenti in altura e
  con le tende ipo-ossigenate

Doping ematico

• Due possibilità:
   – Doping ematico omologo (sangue proveniente da
     un’altra persona)
       • Traditional transfusion medicine
       • ”Donor Doping” (team mate)
   – Doping ematico autologo (autotrasfusione)
       • Estrazione di es. 900 ml sangue - 5 sett. prima della gara
       • Infusione del sangue centrifugato (cellule impaccate) 1 o 2
         giorni prima della gara

Con le trasfusioni si può incrementare la massa eritrocitaria del 20%

Vantaggi e svantaggi del doping
       ematico omologo

• Vantaggi
  – Nessuna diminuzione della performance
• Svantaggi
  – Possibilità di essere individuati!!!
    (individuazione degli antigeni minori dei GR
    del donatore)
  – Contrarre malattie dal donatore
  – Reazioni da trasfusione

Gli stimolanti del SNC

La via del “piacere”

Gli stimolanti (es. cocaina, oppioidi, amfetamine,cannabinoidi) alterano
le aree cerebrali che mediano le sensazioni di motivazione e di piacere

Meccanismo comune agli stimolanti:
     liberazione di dopamina

Stimolanti del SNC

¾ Cocaina
   ƒ Derivata dalla pianta Erythroxylon coca è un potente stimolante
     del SNC, agisce inibendo il reuptake della dopamina a livello
     delle sinapsi. Provoca euforia, fiducia in se stessi, potenza
     sessuale, non fa sentire la fatica, mantiene sveglie aumenta
     l’attenzione.

   ƒ Provoca aritmie cardiache, infarto del miocardio, ipertensione o
     ipotensione, ansia, depressione, attacchi di panico,
     aggressività, irritabilità, psicosi tossiche, tremori, convulsioni,
     alterazione dei riflessi, mancata coordinazione motoria, paralisi
     muscolare, respirazione irregolare dipendenza, morte

Mortalità da
 cocaina:
meccanismi

Stimolanti del SNC
¾ Amfetamine
    ƒ La prima amfetamina è stata sintetizzata nel 1887. Consentono
        un rendimento più elevato e allontanano la soglia della
        stanchezza. Aumentano la temperatura corporea, il battito
        cardiaco e la pressione sanguigna. Danno euforia, stimolando
        alcune aree del cervello, aumentano l’aggressività, la
        concentrazione e l’attenzione. Diminuiscono l’appetito.
    ƒ   Vengono utilizzate dagli atleti poco prima della competizione
        (gli effetti ricercati si evidenziano a breve termine e non con
        uso cronico)
    ƒ   Sono probabilmente le sostanze che hanno provocato più morti
        nella storia del doping a causa delle gravi reazioni avverse

¾ Efedrina, pseudoefredina, fenilpropanolamina
    ƒ Farmaci utilizzati nel raffreddore (ma anche illegalmente come
        anoressizanti) hanno effetti simili alle amfetamine (anche come
        reazioni avverse) quando impiegati a dosaggi elevati

Reazioni avverse da amfetamine

  Effetti acuti o a rapida insorgenza           Effetti da uso cronico

Moder. gravi              Gravi                       Gravi

 Anoressia             Allucinazioni            Dipendenza
 Cefalea               Aggressività             Disturbi comportamentali
 Impazienza            Angina pectoris          Delirio paranoide
 Insonnia              Collasso circolatorio    Discinesia
 Irritabilità          Confusione               Neuropatie
 Movimenti inc.        Convulsioni              Perdita di peso
 Nausea                Delirio                  Psicosi
 Palpitazioni          Emorragia cerebrale
 Tremori               Infarto del miocardio
 Vertigini             Ipertensione arteriosa
 Vomito                Paranoia

Caffeina

• Stimolante del SNC
   – Controversi gli effetti sulla performance
       • L’ultima lista WADA non l’inserisce più tra le sostanze
         vietate (prima lo era per valori urinari superiori a 12
         mcg/ml)
       • Migliora l’attenzione, accorcia i tempi di reazione
         provoca diuresi, fa sentire meno o ritarda l’affaticamento
   – Provoca dispepsia, danni cardiaci, disidratazione, la
     combinazione con altri stimolanti SNC può anche essere
     fatale

Influenze della caffeina che possono portare a
 migliorare la performance, ma anche a danni

                   CAFFEINA

  Sistema             Cuore        Mobilizzazione
  Nervoso            Muscoli        glucosio e
  Centrale          scheletrici       grassi

Meccanismo attraverso cui la caffeina può
incrementare la mobilizzazione dei grassi

Cannabinoidi
• Marijuana, hashish
   – Presenti nella lista WADA
   – Il principale principio attivo è il tetraidrocannabinolo (THC)
   – Uso di tipo voluttuario. Molti atleti usano i THC come
     miorilassanti e ipnoinducenti
   – Alcuni studi mostrano un maggior uso negli atleti maschi
     rispetto ai non atleti, l’inverso per le femmine
   – Più che migliorare possono peggiorare la prestazione sportiva
   – Possono provocare percezione distorta, sindromi
     amotivazionali, paranoia, disturbi psicomotori, tachicardia,
     cefalea, diminuire il testosterone quando usati a lungo, tipici
     problemi respiratori da fumo

La cannabis indica

La canapa indiana (cannabis indica) è una pianta originaria dell’Asia Centrale, delle
zone tropicali e temperate, ma ormai è coltivata in tutto il pianeta. Dalla canapa
indiana si estraggono la marijuana e l’hashish.

Si ipotizza che l’uso della canapa indiana è iniziato in età neolitica nei territori dell’attuale
Afghanistan. Da qui si sarebbe diffuso verso la Cina, dove il suo uso come sedativo è
documentato in un trattato cinese di botanica del 1500 a.C. In India la canapa era ritenuta di
origine divina, poiché si pensava provenisse dalla trasformazione dei peli della schiena di
Visnù. In tutto il mondo islamico la canapa era tenuta in grandissima considerazione, poiché
favoriva l’unione con la divinità.

I Cannabinoidi: (contenuto in THC)

• Marijuana (0,5 – 1,5%)

• Ganja (2 - 4%)

• Hashish (3 - 7%) (nero, afgano,
pakistano…)

• Olio di hashish (20 - 40%)

•Sintetici: nabilone, dronabinolo,
con potenza superiore ai naturali

Effetti del THC
• Effetti sedativi ed euforici
• Effetti allucinogeni (a dosi alte)
• Sensazione di benessere
• Rilassamento, calore
• Aumento dell’appetito
• Arrossamento tipico degli occhi
• Percezione alterata del tempo
• Sollievo dall’ansia
• Ansia e panico (timore di perdere il controllo)
• Incoordinazione motoria
• Difficoltà alla concentrazione
• Stato confusionale
• Nausea
….paranoia….compromissione delle capacità
  mnemoniche…SLATENTIZZAZIONE DI PSICOSI…
…SINDROME AMOTIVAZIONALE (apatia, il soggetto appare inerte,
  perdita di interessi, abulia…)

Alcune caratteristiche del THC

• Distribuzione ai vari organi, soprattutto in quelli ad elevata
concentrazione di adipe
• Eliminazione lenta: rimane nell’organismo per svariati giorni
• L’eliminazione lenta tende a prolungare ed intensificare gli
effetti dei cannabinoidi successivamente fumati
• No sindrome astinenziale: tuttavia l’interruzione può
determinare nervosismo, irrequitezza, diminuizione
dell’appetito con perdita di peso, insonnia, aumento del sonno
REM, tremore…
• Dipendenza psicologica soprattutto dovuta al piacere
indotto dalla sostanza e al condizionamento del gruppo
• Forte tolleranza

Narcotici

¾ Oppioidi
   ƒ Agiscono sui recettori µ, κ e δ, il loro principale effetto è
     quello analgesico. Danno euforia. Non aumentano la
     performance ma anzi la deprimono. L’uso tra gli atleti è di
     tipo voluttuario. Vengono utilizzati nello sport anche per
     consentire l’attività dopo traumi che causano ancora
     dolore

   ƒ Provocano stipsi, depressione respiratoria, nausea e
     vomito, miosi, edema polmonare, debolezza muscolare,
     ritenzione urinaria, sonnolenza, dipendenza, morte. Non
     facendo percepire il dolore possono aggravare il trauma
     esistente

L’alcol vietato in alcuni sport ma
       l’abuso dannoso per tutti

• Alcol
  – Uso frequente
  – In passato l’uso di liquori (es. brandy)
    come doping era una pratica diffusa
  – Tradizionalmente uno degli sport dove è
    più frequente l’uso di alcol è il rugby

L’alcol vietato in alcuni sport ma
               l’abuso dannoso per tutti
EFFETTI DOSE DIPENDENTI              EFFETTI INDESIDERATI

                                               Depressione
    Riduzione ansia e
                                   Attività riflesse già a piccole dosi
    tensione nervosa

                                     •Alte dosi e ripetute
•Assunto a piccole dosi              •Depressione dell’attività
 riduce l’ansia e la                  del sistema nervoso
 tensione nervosa
                                     •Alterazione della
•Aumento della                        coordinazione
 sicurezza di sé                     •Danni epatici

Farmaci che aumentano la
            performance
• Beta-2 agonisti
   – Impiegati in clinica per il trattamento dell’asma
   – Isoproterenolo, epinefrina, norepinefrina
   – Salbutamolo, terbutalina, salmeterolo
   – Amine simpaticomimetiche, proprietà anaboliche e
     facilitanti l’apporto d’ossigeno
   – Ha suscitato perplessità l’elevato numero di atleti
     (soprattutto di endurance) che segnalano l’uso
     terapeutico di beta-2-agonisti (607 atleti alle Olimpiadi
     di Sydney 2000
   – Reazioni avverse: tachicardia, aritmie cardiache,
     cefalea, tremori, agitazione

Alcune localizzazioni dei recettori beta adrenergici ed
     effetti in seguito a stimolazione e inibizione

Tessuto     Recettore       Stimolazione       Inibizione
Vasi        ß-1, ß-2    Dilatazione           Contrazione
sanguigni

Cuore       ß-1, ß-2    Effetto inotropo e    Eff. inotropo e
                        cronotropo positivo   cronotropo
                                              negativo
Muscolatura ß-2         Tremori               Diminuzione
scheletrica             ↑ massa muscolare e   tremori
                        velocità di contr.
                        muscolare
Bronchi     ß-1, ß-2    Dilatazione           Contrazione

Farmaci utilizzati
                in certe discipline

• Beta-bloccanti, soprattutto β-1 selettivi:
  atenololo, bisoprololo, metoprololo,
  nebivololo
  – Azione bradicardizzante, anti-tremore, effetto
    ansiolitico
  – Usati negli sport in cui è importante una buona
    coordinazione posturale: tiro con l'arco, tiro al
    piattello, bowling, bob, trampolino, tuffi, nuoto
    sincronizzato, pentathlon, ecc.
  – Effetti negativi sulla resistenza fisica

Usi clinici dei β BLOCCANTI

    •   Ipertensione
    •   Angina pectoris
    •   Infarto del miocardio
    •   Aritmie
    •   Scompenso cardiaco
    •   Profilassi dell’emicrania

Reazioni avverse dei β BLOCCANTI

   •   Broncospasmo (controindicati negli asmatici)
   •   Ipoglicemia
   •   Crampi
   •   Aritmie, insufficienza cardiaca
   •   Insonnia, incubi
   •   Depressione, diminuzione libido
   •   Disturbi gastro-intestinali
   •   Cefalea, vertigini, diplopia

Altri farmaci (non vietati) anti-tremore:
              gli ansiolitici
                 • Barbiturici
                 • Benzodiazepine (BDZ)

I barbiturici nella pratica clinica sono stati sostituiti , per la loro
minore tossicità, dalla benzodiazepine (Valium®, Halcion®, En®,
Xanax®, ecc. ecc.)
E’ difficile stimare il ricorso agli ansiolitici da parte di atleti
Gli effetti farmacologici delle BDZ sono:
Ansiolitico
Ipnotico
Anticonvulsivante
Miorilassante

BENZODIAZEPINE: reazioni
                avverse
      Comuni                Meno comuni                     Rare
Eccessiva sedazione       Disturbi della          Atassia, vertigini
Effetti residui dopo      memoria (amnesia        Effetti paradossi (stati
l’assunzione serale       anterograda)            di irrequietezza,
(hangover)                Confusione mentale      irritabilità depressione
Diminuzione della         (soprattutto negli      Reazioni cutanee
performance               anziani)
psicomotoria e
cognitiva
Stanchezza muscolare

   Il problema più serio è la possibilità d’insorgenza della dipendenza

Perdere peso o mascherare

 • Diuretici
    – Rapida perdita di peso
    – Particolarmente utilizzata nel wrestling, boxe, judo e
      negli altri sport che prevedono categorie di peso
    – Aumentano l’escrezione e la diluizione di sostanze
      illecite
    – Usati, come detto, per ridurre la ritenzione di fluidi da
      uso di AAS
    – L’impatto sulla performance è complessivamente
      negativo
    – Provocano disidratazione, ipotensione, crampi
      muscolari, squilibri elettrolitici

Il futuro del doping: i geni?

• Doping genetico
  – I progressi nell’ambito della genetica con la definizione
    del genoma umano (circa 30.000 differenti geni) aprono
    prospettive molto interessanti per il trattamento di
    diverse patologie
  – Il timore è che la manipolazione genetica venga
    applicata anche per cercare di migliorare la
    performance sportiva
  – Segnali in questo senso sono già emersi. E’ già stato
    inserito nella lista WADA dei metodi proibiti
  – Non bisogna credere che la manipolazione genetica
    delle cellule somatiche sia una pratica esente da rischi

DNA
                               RNA                   Proteina

       GENE            Trascrizione/ traslazione   FUNZIONE

Per Terapia Genica si intende il trasferimento di materiale genetico
(DNA o RNA) alle cellule somatiche umane allo scopo di prevenire o
trattare patologie.

Il Doping genetico usa le stesse tecniche della Terapia Genica allo
scopo di migliorare la prestazione sportiva.

Tre diverse modalità di trasferire materiale genetico

            Le cellule target vengono isolate dal
            soggetto, coltivate, modificate                         V
EX-VIVO
            geneticamente in vitro e quindi
            reimpiantate nello stesso soggetto
                                                         In vitro

            Introdurre dei vettori contenenti
IN-VIVO
            materiale genetico in una specifica
 topico                                             - muscolo
            localizzata sede del corpo              - cervello
                                                    - articolazioni
                                                    - ecc.

IN-VIVO     Introdurre dei vettori contenenti
sistemico   materiale genetico nel sangue
                                                    - endovena
                                                    - intra-arteriosa
                                                    - inalatoria, ecc

I tre possibili livelli del doping genetico

Prima della competizione
                                     Manipolazione
  (effetti anabolizzanti)
                                       genetica

   Durante la competizione
   (sostanze che migliorano
                                  Dopo la competizione
        la performance)
                                   (sostanze di riparo)

Bibliografia
DOPING ANTIDOPING
A cura di Santo Davide Ferrara, Casa Editrice PICCIN

FARMACOLOGIA
a cura di F. Rossi, V. Cuomo, C. Ricciardi, Casa Editrice Minerva

FARMACOLOGIA
M.J.Micek,R.A.Harvey,P.C.Champe, Casa Editrice Zanichelli