Запрещённые пептиды в профессиональном спорте

Новые пептиды эзрина. Гепон и его более активные аналоги
22.05.2020
Фоллистатин 344
29.05.2020

Со времен древности спортсмены использовали все доступные средства для достижения победы в соревнованиях. Историки утверждают, что первые участники Олимпиад пили травяные настойки и увеличивали потребление мяса перед состязаниями, а гладиаторы Рима применяли малые дозы стрихнина. Первый известный случай смерти, вызванной допингом, произошел в 1886 году – гибель велосипедиста Линтона. Но лишь в 1967 году МОК учредил комиссию по борьбе с допингом [1, 2]. Антидопинговые программы направлены на сохранение «духа спорта», что подразумевает здоровье, честность, этичность и пр., тогда как допинг противоречит этим принципам [3]. Всемирное антидопинговое агентство (ВАДА, WADA World Anti-Doping Agency), основанное в 1999 году, следит за нарушениями. В РФ также действуют нормы, предусматривающие запрет на использование допинга в спорте; с 2008 года функционирует российская национальная антидопинговая организация «РУСАДА».

Несмотря на ограничения и суровые санкции по отношению к спортсменам-нарушителям, предложение препаратов для повышения физических возможностей и улучшения внешнего облика продолжает расти. Одним из бурно развивающихся направлений в этой области является пептидные и белковые препараты, которые, благодаря своему природному происхождению или, в случае миметиков, близостью структуры к натуральным соединениям, не всегда удается идентифицировать как допинг. Некоторые пептидные препараты в настоящее время разрешены и применяются легально, но значительная часть препаратов включена в «Запрещенный список» ВАДА и их употребление профессиональными спортсменами запрещено.

Согласно списку ВАДА, пептидные гормоны, факторы роста и подобные им субстанции относятся к Классу S2 [4]. Далее мы кратко рассмотрим основные группы пептидов, используемых в качестве допинга.

Эритропоэтины (EPO) и агенты, влияющие на эритропоэз включают агонисты рецепторов эритропоэтина, стимулирующие эритропоэз (ESA), такие как эндогенный пептид эритропоэтин (EPO), который коммерчески доступен в виде рекомбинантного EPO, синтетически полученный дарбепоэтин (dEPO) и метоксиполиэтиленгликоль-эпоэтин-β (CERA), EPO-миметики и аналогичные соединения (например, CNTO 530 и пегинесатид). EPO увеличивает снабжение мышц кислородом, тем самым повышая выносливость и работоспособность спортсмена. EPO работает синергетически с другими факторами роста, вызывая созревание и пролиферацию предшественников эритроцитов. Конечным эффектом является увеличение количества эритроцитов, и скорости, с которой они вырабатываются и высвобождаются в кровообращение. Следовательно, EPO увеличивает снабжение мышечной ткани кислородом, позволяя мышцам работать дольше, прежде чем они накопят молочную кислоту [5].

Ингибиторы сигнального пути TGF-β, включая луспатерцепт и сотатерцепт, которые представляют собой химерные белки, взаимодействующие с лигандами, играющими роль в ингибировании факторов роста, вовлеченных в позднюю стадию эритропоэза и резорбции железа. Вещества, таким образом, увеличивают дифференцировку и пролиферацию эритроидных предшественников. Луспатерцепт в настоящее время находится на фазе III клинических испытаний [5].

Белок миостатин является членом группы белков трансформирующего фактора роста-β, которая регулирует рост мышц в период эмбриогенеза. Миостатин контролирует и подавляет рост мышц. Клинические применения для разработки лекарств на основе ингибирования миостатина включают мышечную дистрофию и/или атрофию, потерю мышц, связанную с возрастом и пр. Соответственно, ингибиторы миостатина, например белок фоллистатин (FST), улучшают физическую работоспособность у спортсменов. Контрафактный потенциальный ингибитор миостатина (Фоллистатин 344) был обнаружен на черном рынке допинговых препаратов [5].

Агонисты врожденного рецептора восстановления, например асиало EPO, карбамил EPO и ARA290 (Cibinetide). Последний является синтетическим производным эритропоэтина [6], которое положительно влияет на сердечную функцию, секрецию инсулина и уровень глюкозы в крови [7].

Вторая группа включает пептидные гормоны и их высвобождающие факторы. Среди них – хорионический гонадотропин (CG ) и лютеинизирующий гормон (LH). CG вырабатывается плацентарными трофобластными клетками во время беременности, а также рядом различных опухолевых клеток. Его основная физиологическая роль заключается в стимуляции желтого тела у беременных женщин для поддержания синтеза и секреции гормона прогестерона. Однако, при инъекции самцам, CG также стимулирует клетки Лейдига яичек к выработке тестостерона и эпитестостерона, и поэтому он может имитировать естественную стимуляцию гормона яичка, вырабатываемого гормоном LH. Увеличение синтеза происходит быстро, что повышает концентрацию тестостерона в плазме крови на 50% через два часа после внутримышечной инъекции. Инъекции CG также стимулируют выработку метаболитов нандролона (19-нортестостерона), и что может указывать на усиление выработки самого эндогенного нандролона. CG используется для стимуляции овуляции в сочетании с FSH у бесплодных женщин. Иногда CG используется для стимуляции выработки гормонов яичка при задержке полового созревания. Злоупотребление CG в спорте связано с его действием на секрецию эпитестостерона [5]. Лютеинизирующий гормон (LH) вырабатывается гонадотропными клетками передней доли гипофиза. У мужчин LH стимулирует выработку сперматозоидов яичка и секрецию тестостерона, а у женщин – овуляцию и выработку прогестерона. Существует структурное сходство между LH и CG. Секреция LH подвергается отрицательному контролю со стороны тестостерона, поэтому при повышении уровня тестостерона в плазме она снижается. Злоупотребление LH ограничено его дефицитом и высокой стоимостью, поскольку «дизайнерский» синтез LH затруднен из-за сложности его структуры, а также потому, что период полураспада в плазме на ~50% меньше, чем у CG. Описаны несколько схем применения LH, которые можно использовать для восстановления секреции тестостерона у мужчин, страдающих синдромом отмены анаболических стероидов, или для восстановления нормального уровня тестостерона [5].

Среди рилизинг-факторов  CG  и LH известны такие пептиды, как бусерелин, гонадорелин, гозерелин, деслорелин, лейпрорелин, нафарелин и трипторелин, которые считаются допингом при обнаружении у мужчин. Бусерелин является коротким синтетическим аналогом гормона, высвобождающего LH, который зарегистрирован как лекарственное средство при гормонозависимом раке простаты для подавления секреции тестостерона, раке молочной железы и пр., Обнаружен в допинг-пробах [8]. Гонадорелин (гонадолиберин) краткосрочно усиливает выработку CG  и LH, что  стимулирует секрецию тестостерона, однако затем она падает, так как эта интегрированная система обеспечивает регулирующий контроль с обратной связью, благодаря чему повышенный уровень циркулирующего тестостерона препятствует высвобождению CG  и LH [5].

Гозерелин – лекарственный препарат для терапии новообразований матки, молочной и предстательной желез (РПЖ), вызывает повышение уровня LH в аналогичном гонадорелину варианте. Пептид трипторелин, представляющий собой модифицированный гонадорелин, более известен в медицинской практике в составе препаратов диферелин и деслорелин; назначается при РПЖ для подавления секреции тестостерона и ряде других гормон-зависимых заболеваний. В краткосрочной перспективе, его уровень повышается, из-за чего препарат применяется спортсменами [8]. Лейпрорелин – это свиной гормон-рилизинг фактор, препарат для протвоопухолевой терапии и лечения преждевременного полового созревания. Нафарелин, синтетический гормон-рилизинг фактор– стимулирует выработку LH [8].

В эту же группу входят кортикотропины и их высвобождающие факторы (кортиколиберин). Кортиколиберин стимулирует секрецию пептидного гормона – адренокортикотрофный гормон (АКТГ), который вырабатывается клетками кортикотрофа передней доли гипофиза и стимулирует клетки сетчатки и фасцикулы коры надпочечников синтезировать кортикостероиды, такие как кортизол и кортикостерон. Злоупотребление АКТГ ограничивается кратковременным повышением уровня кортизола и кортикостерона в плазме с целью снижения летаргии и оказания «положительного» влияния на настроение во время тренировок и соревнований. Именно по этой причине он запрещен ВАДА наряду с кортикостероидами. АКТГ и кортикостероиды не подходят для длительного применения, поскольку они снижают синтез мышечного белка, что приводит к истощению скелетных мышц [5].

Также запрещено применение

гормона роста (GH), его фрагментов и рилизинг-факторы, например, AOD-9604 и hGH 176-191;

высвобождающего фактора гормона роста (GHRH) и его аналогов (CJC-1293, CJC-1295, серморелин и тесаморелин);

секретагогов гормона роста (GHS), такие как леноморелин (грелин) и его миметики (анаморелин, ипаморелин мациморелин и табиморелин)

рилизинг-пептидов гормона роста (GHRPs)алексаморелин, GHRP-1, -2 (пралморелин), GHRP-3–GHRP-6 и эксаморелин (гексарелин).

GH является одним из основных гормонов, влияющих на рост и развитие человека от рождения до возраста 20 лет. Точную роль GH трудно оценить из-за множества различных процессов развития и метаболизма, на которые он может влиять. Наиболее очевидным действием GH является стимуляция соматического роста у подростков и проявление метаболических эффектов. Гормон роста оказывает анаболическое действие посредством генерации IGF-I. GH и IGF-1 оказывают влияние на рост мышц, которое близко к эффектам инсулина по способствованию поглощения аминокислот и стимулированию синтеза белка, что приводит к увеличению длины и диаметра мышечных волокон. Действие инсулина, скорее всего, оказывает антикатаболическое действие на мышечный белок, а не прямое стимулирующее воздействие на его синтез. GH стимулирует удлинение кости у подростков как непосредственно, так и через IGF, т.к. хрящевые клетки обладают рецепторами GH и IGF. В спорте существует четыре основных типа злоупотребления GH: 1) для увеличения мышечной массы и силы, 2) для увеличения мышечной массы тела, 3) для улучшения «внешнего вида мускулатуры», 4) для увеличения роста [5]. Однако научных данных, подтверждающих эти потенциальные преимущества для спортсменов, немного, и они противоречивы. Известны доказательства того, что GHRFs продаются на черном рынке, и этот факт рекомендуется принимать во внимание медицинским работникам.

В третью группу относят факторы роста и их модуляторы, включая гепатоцитарный фактор роста (HGF), инсулиноподобный фактор роста-1 (IGF-1) с аналогами. Пептиды группы IGF влияют на развитие и рост человека. Содержание IGF-1 напрямую воздействует на плотность и рост костей. Его аналоги, такие как Des(1-3)IGF-1 и LR3IGF-1, способны более эффективно способствовать росту. Эти соединения могут проявлять нейротрофическое м нейрозащитное действие при гипоксических состояниях [9]. Считают, что выработка IGF-1 вызывает интенсивный рост скелетных мышц.

Описано злоупотребление этими пептидами спортсменами, особенно тяжелоатлетами [10]. Злоупотребление HGF, очевидно, связано с тем, что его повышенная экспрессия, воздействуя на фибробласты, способствует улучшению заживления ран, и некоторым обезболивающим эффектам [11]. Сюда же включены механические факторы роста (MGFs). Механический фактор роста (MGF или IGF-1Eс) – изоформа белка семейства IGF-1. Эти пептиды участвуют в регуляции роста и развития тканей. Введение MGF на животных моделях увеличивает рост мышц [12]. Известны производные MGF, например,более стабильная и эффективная в плане восстановления мышц форма PEG-MGF [13, 14].

В этой же группе находятся тимозины. Тимозины – природные пептиды, выполняющие гормональные функции [15] и оказывающие противовоспалительное действие, ускоряющие регенерацию тканей и играющие ведущую роль при восстановлении мышц. Тимозин-β4 (TB-500) является ветеринарным препаратом, однако известно о его применении спортсменами-атлетами в качестве допинга [8, 16-18].

Другие выявленные факторы роста, которые играют свою роль в увеличении размеров и функций мышц, включают: трансформирующий фактор роста-β (TGF-β), тромбоцитарный фактор роста (PDGF), фактор роста фибробластов (FGF), эпидермальный фактор роста (EGF), фактор роста эндотелия сосудов (VEGF) и фактор роста эндотелиальных клеток. Такие факторы роста особенно важны в регенеративном процессе после травмы вследствие повреждений мышц, вызванных физической нагрузкой. Фактор роста фибробластов 1 (FGF-1) оказывает локальные эффекты с точки зрения стимулирования ангиогенеза и восстановления мышц. Поскольку FGF-1 не является утвержденным фармакологическим агентом, недавний анализ продуктов на черном рынке обнаружил, что он немного отличается от рекомбинантного FGF-1, и это показывает реальный риск, который возникает при использовании нелицензированных продуктов черного рынка. Сывороточные концентрации IGF-1, VEGF и FGF-2 повышают путем инъекционного введения в место повреждения обогащенной тромбоцитами плазмы (PRP), которая содержит высокие концентрации факторов роста, как считается, ускоряющих процесс заживления. Возможно, что факторы роста могут проявлять канцерогенное действие [5].

Интересно, что пептид Bepecin (BPC-157), который оказывает протекторный эффект на организм во время стресса [19, 20], в настоящее время не включен в списки ВАДА, хотя известно о его ранозаживляющей активности при повреждениях мышц и сухожилий [21], а сам препарат находили при досмотре спортсменов [22].

Применение запрещенных препаратов не только несет риски дисквалификации, но и серьезно угрожает здоровью спортсменов. Препараты с черного рынкам зачастую не соответствуют заявленной аутентичности, чистоте и качеству. Ответственность за последствия употребления контрафактного допинга полностью лежит на потребителе. Кроме того, ст. 230.1 действующего УК РФ предусматривает наказание за склонение спортсмена к употреблению веществ, запрещенных к применению в спорте.

1.         Щапов, Е.В., Салова, Ю.П. Допинг в спорте: прошлое, настоящее, будущее. in Олимпийское движение: история и современность. 2016. Сибирский государственный университет физической культуры и спорта.

2.         Карасёва, Е.А., Василенко, В.В., Зазулина, Е.В., История и современные тенденции развития антидопингового законодательства, in Актуальные проблемы современной когнитивной науки. 2018, НИЦ Аэтерна: Саратов. p. 141.

3.         Общероссийские антидопинговые правила. Утв. приказом Минспорта России от «09» августа 2016 г. № 947 (с изм., вступившими в силу с 17 января 2019 года).

4.         Международный Стандарт: Кодекс, Всемирный Антидопинговый. Приложение 1. Запрещенный список. 2020; Available from: https://rusada.ru/upload/iblock/06d/%D0%97%D0%B0%D0%BF%D1%80%D0%B5%D1%89%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%B9%20%D1%81%D0%BF%D0%B8%D1%81%D0%BE%D0%BA%202020.pdf.

5.         Mottram, D.R., Mottram, D.R., Chester, N., Drugs in sport. 2018: Routledge.

6.         Niesters, M., Swartjes, M., Heij, L., Brines, M., Cerami, A., Dunne, A., Hoitsma, E., Dahan, A., The erythropoietin analog ARA 290 for treatment of sarcoidosis-induced chronic neuropathic pain. Expert Opinion on Orphan Drugs, 2013. 1(1): p. 77-87. DOI: 10.1517/21678707.2013.719289.

7.         Nanavati, A., Moen, J., Axsom, J., Krawczyk, M., Petrashevskaya, N., Beyman, M., Ramirez, C., Alfaras, I., Mitchell, S., Bernier, M., Morrell, C., Sollott, S., Juhaszova, M., deCabo, R., Lakatta, E., ARA290, A Small Non-Hematopoietic Peptide Derived From Erythropoietin, Prolongs Healthspan And Attenuates Age-Associated Declines In The Heart’s Structure And Function. The FASEB Journal, 2018. 32(1_supplement): p. lb288-lb288. DOI: 10.1096/fasebj.2018.32.1_supplement.lb288.

8.         Esposito, S., Doping control analysis of small peptide hormones.  PhD.  2015. Doping Control Laboratory, Department of Clinical Chemistry, Microbiology and Immunology,  Ghent University: Gent, Belgium. p. 256.

9.         Pan, W., Kastin, A.J., Interactions of IGF-1 with the blood-brain barrier in vivo and in situ. Neuroendocrinology Letters, 2000. 72(3): p. 171-178.

10.       Brennan, B.P., Kanayama, G., Hudson, J.I., Pope, J., Harrison G, Human growth hormone abuse in male weightlifters. The American journal on addictions, 2011. 20(1): p. 9-13. DOI: 10.1111/j.1521-0391.2010.00093.x.

11.       Dally, J., Khan, J.S., Voisey, A., Charalambous, C., John, H.L., Woods, E.L., Steadman, R., Moseley, R., Midgley, A.C., Hepatocyte Growth Factor Mediates Enhanced Wound Healing Responses and Resistance to Transforming Growth Factor-β₁-Driven Myofibroblast Differentiation in Oral Mucosal Fibroblasts. International journal of molecular sciences, 2017. 18(9): p. 1843. DOI: 10.3390/ijms18091843.

12.       Goldspink, G., Research on mechano growth factor: its potential for optimising physical training as well as misuse in doping. British journal of sports medicine, 2005. 39(11): p. 787-788. DOI: 10.1136/bjsm.2004.015826.

13.       US 20100210547 A1, 2010.

14.       Martins, K.J.B., Gehrig, S.M., Naim, T., Saenger, S., Baum, D., Metzger, F., Lynch, G.S., Intramuscular administration of PEGylated IGF-I improves skeletal muscle regeneration after myotoxic injury. Growth Hormone & IGF Research, 2013. 23(4): p. 128-133. DOI: 10.1016/j.ghir.2013.03.002.

15.       Goldstein, A.L., Badamchian, M., Thymosins: chemistry and biological properties in health and disease. Expert Opinion on Biological Therapy, 2004. 4(4): p. 559-573. DOI: 10.1517/14712598.4.4.559.

16.       Thevis, M., Schänzer, W., Analytical approaches for the detection of emerging therapeutics and non-approved drugs in human doping controls. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, 2014. 101: p. 66-83. DOI: 10.1016/j.jpba.2014.05.020.

17.       Зверева, И., Семенистая, Е., Кротов, Г., Родченков, Г., Идентификация допинговых соединений пептидной природы, распространяемых через интернет. Аналитика, 2014(3): p. 58-70.

18.       Venhuis, B.J., Keizers, P.H.J., Klausmann, R., Hegger, I., Operation resistance: A snapshot of falsified antibiotics and biopharmaceutical injectables in Europe. Drug Testing and Analysis, 2016. 8(3-4): p. 398-401. DOI: 10.1002/dta.1888.

19.       Sikirić, P., Petek, M., Rotkvić, I., Ručman, R., Krnjević, H., Seiwerth, S., Grabarević, Ž., Danilović, Ž., Bačić, M., Brkić, H., Antiulcerogenic and anti-inflammatory effect of a new gastric juice peptide-Body Protection Compound. Experimental clinical gastroenterology, 1991. 1(1): p. 17-21.

20.       Sikirić, P., Petek, M., Ručman, R., Seiwerth, S., Grabarević, Z., Rotkvić, I., Turković, B., Jagić, V., Mildner, B., Duvnjak, M., Lang, N., Danilović, Z., Cviko, A., Kolega, M., Sallmani, A., Djačić, S., Bura, M., Brkić, T., Banić, M., Dodig, M., Corić, V., Šimičević, V., Veljaca, M., Erceg, D., Ježek, D., Simunić-Banek, L.J., Skroza, N., Bulić, K., Buljat, G., Hanževački, M., Orihovać, V., Lučinger, D., Culig, J., Separović, J., Marović, A., Miše, S., Suchanek, E., Matoz, W., Perović, D., Gjurašin, M., Mikulandra, S., Derniković, K., Cuk, V., Karakas, I., A new gastric juice peptide, BPC. An overview of the stomach-stress-organoprotection hypothesis and beneficial effects of BPC. Journal of Physiology-Paris, 1993. 87(5): p. 313-327. DOI: https://doi.org/10.1016/0928-4257(93)90038-U.

21.       “BPC-157 Regeneration Peptide – The Science, Reviews and Dosage and How It Is Used”. Vitamonk.  [Access Date: 2020-01-07]; Available from: https://www.vitamonk.com/blogs/health/bpc-157-overview.

22.       Cox, H.D., Miller, G.D., Eichner, D., Detection and in vitro metabolism of the confiscated peptides BPC 157 and MGF R23H. Drug Testing and Analysis, 2017. 9(10): p. 1490-1498. DOI: 10.1002/dta.2152.