Herzlich Willkommen auf unserem Blog zum Molekül EPO

EPO ist ein Hormon das im Sport berüchtigt ist als Doping. Auf unserem Blog weden sie mehr erfahren über das Epo-Molekül: Wie es in unserem Körper funktioniert, wie es aufgebaut ist, welche Wirkung es erzielt, welche Gefahren dahinter stecken.

Freitag, 30. Dezember 2011

Weshalb dopen sich Sportlerinnen und Sportler?

Im Sport gibt es keine Abkürzung, doch es gibt immer noch Sportler und Sportlerinnen, di glauben sie haben eine solche gefunden mit Doping. Die Gründe dafür sind vielfältig. Je nach Persönlichkeit, Lebenssituation und Umfeld, können verschiedene Aspekte eine Rolle spielen:
- Natürliche Grenzen hinauszuschieben oder um schneller zu Erfolg zu kommen
- Nach Verletzung den Trainingsrückstand aufzuholen
- Erholungszeit nach Wettkämpfen und intensiven Trainings zu verkürzen
- Um zu verhindern, dass die Trainingspartner die besseren Leistungen bringen
- Niederschlag zu vermeiden
- Erwartungsdruck
- Mehr Geld und Ruhm
Dies sind alles Gründe wieso eine Sportlerin und ein Sportler sich dopt. Doch es ist wichtig mit Niederschlägen umzugehen, oder seine eigenen Grenzen wahrnehmen.
Antidoping (30.12.11)

Freitag, 23. Dezember 2011

Gendoping

Die Zukunft des Dopings ist Gendoping.
Eine Spritze reicht um die Gene zu manipulieren. Die Viren enthalten manipulierte DNA und befallen die Muskelzellen und liefern dies an die Gene ab. So wird mehr von der gewünschten Substanz produziert. Der Körper dopt sich von nun an selbst.
Wenn Gendoping kommt wird es noch schwieriger EPO nachzuweisen, da der Körper dies selber produzieren kann.
Ein Team von Wissenschaftler aus Tübingen und Mainz fanden nun eine Methode, Gendoping anhand eines Testverfahrens zu erkennen. Das EPO kann sogar bis zu zwei Monaten nach der Einnahme ins Blut festgestellt werden. Bisher war es nicht möglich Gendoping festzustellen, da man davon ausging, dass dafür aufwendige Tests aus der Molekularmedizin nötig wären. Mit der nun entdeckten, sogar relativ preisgünstigen Testmethode kann man herausfinden, ob im Blut der getesteten Person DNA vorhanden ist, die nicht von ihm stammt. ( 3.September 2010)

Freitag, 16. Dezember 2011

Geschichte des Erythropoietin

Schon in der Frühgeschichte setzte man Blut mit der Lebenskraft des Menschen gleich. Es wurde häufig das Blut eines getöteten Feindes oder Tieres getrunken, um dessen Kraft und Mut auf sich zu übertragen. Damals war jedoch noch sehr wenig über diese geheimnisvolle rote Flüssigkeit bekannt. Die Forschungsgeschichte von Erythropoietin hängt deshalb von den Erkenntnissen über das Entstehen und der Wirkung des Blutes im Allgemeinen eng zusammen. 1825 konnte die erste Menschenbluttransfusion gefeiert werden diese wurde von James Blundell durchgeführt. Er führte einer schwerverwundeten Frau das Blut ihres Mannes zu, dadurch überlebte sie. Der genaue Hintergrund für die Wirkung dieser Therapie blieb James Blundell jedoch verborgen. Erst Mitte des 19. Jahrhunderts konnte Felix Seyler, mit der Entdeckung des Hämoglobin, erste Erkenntnisse über die Funktion und Entstehung des Blutes liefern. 1863 erkannte der französische Arzt Denis Jourdanet einen indirekten Zusammenhang zwischen dem geringeren Sauerstoffpartialdruck (= Der Druck, den die Sauerstoffteilchen bei alleinige Vorhandensein auf ein Volumen ausüben würden) und Erhöhung der roten Blutkörperchen. Als Jourdanet seine Untersuchungen an Personen durchführte, die sich längere Zeit in grosser Höhe befanden, stellte er fest, dass das Blut dieser Personen dickflüssiger war, als das seiner normalen Patienten. Das heisst, dass es mehr rote Blutkörperchen enthielt. 1953 entdeckte der Forscher Allan Erslev dann das Molekül EPO. Vier Jahre später, konnten Eugene Goldwasser und seine Mitarbeiter EPO-Bildung in der Niere indirekt Nachweisen. 1977 waren es auch Goldwasser und einige Mitarbeiter, denen es gelang EPO im Harn zu isolieren. 1985 wurde das Gen für EPO zum ersten Mal isoliert und versucht das EPO-Protein im Reagenzglas künstlich herzustellen. (Ein Gen ist ein Abschnitt auf der Desoxyribonukleinsäure (DNA), der die Erbinformationen enthält.) Vier Jahre später waren EPO-Proteine bereits auf dem Markt anzutreffen. Bald schon wurde die Gefährlichkeit des Missbrauches von EPO erkannt und 1989 kam das Verbot für den Sport heraus. Dr. Moosburger EPO Gen Definition Wikipedia EPO Geschichte (Wikibu 10/10) Partialdruck ( Wikibu 7/10) Frage: Was veränderte sich im Blut derjenigen Patienten von Denis Jourdanet, die sich für längere Zeit in grosser Höhe befanden? Was hat dies mit EPO zu tun?

Montag, 12. Dezember 2011

Kontrollablauf

Dieses Video zeigt, wie ein Kontrollablauf stattfindet.
Es gibt zwei verschiedene Kontrollen:
1. Urinkontrolle
Im Urin sammeln sich verbotene Substanzen über längere Zeit an.
Bei dieser Kontrolle spendet der Athlet Urin, er wird alles selber erledigen, höchstens er möchte Hilfe. Ein Doping Control Officer (DCO) mit dem gleichen Geschlecht wird den Athleten immer begleiten.
2. Blutkontrolle
Neben den üblichen Urinproben werden auch Blutproben gemacht. Bei Blutproben kann festgestellt werden ob es sich um Fremdblut, künstliches Blut oder Wachstumshormone handelt.
Die Blutprobe darf aber erst nach zwei Stunden nach dem Training entnommen werden. Antidoping (12.12.11)

Sonntag, 4. Dezember 2011

Anabolika

Anabolika sind künstlich hergestellte Hormone, die chemisch mit dem Sexualhormon(Testosteron) verwandt sind.
Anabolika wirkt auf den Eiweissstoffwechsel, Anabolika fördert den Eiweissaufbau in der Muskulatur und senkt den Körperfettanteil. Anabolika wirkt jedoch nur, wenn gleichzeitig intensiv trainiert wird.
Bei Frauen wirken Anabolika besser als bei Männern, weil die Frauen einen geringeren Testosteronspiegel im Blut haben.
Doch auch Anabolika hat Nebenwirkungen, wenn bei Jugendlichen das Anabolika abgesetzt wird, kann es den Knochenwachstum stoppen. Es drohen auch Risiken wie Herzinfarkt und Lebertumore.

Freitag, 25. November 2011

Chemie

Erythropoetin gehört den Glykoproteinen an. Glykoproteine sind Eiweissmolküle (Proteine), welche mit Zuckerketten verknüpft sind. Es hat ein Molekulargewicht von ungefähr 34- 39 kDa. (In der organischen Chemie wird die atomare Masseinheit u auch als Da bezeichnet, was nach dem Naturforscher John Dalton benannt ist. Dalton= 1u)
Aufgebaut ist EPO aus 4 Zuckerketten und 165 Aminosäuren in einer Proteinkette.
An vier verschiedenen Stellen des Proteins, erfolgt eine kovalente Bindung mit komplex aufgebauten Zuckerketten. Diese sind auf der Skizze als farbige Formen dargestellt.




 Die Zuckerketten bestehen, je nachdem an welcher Stelle sie stehen, aus den Einfachtzuckern Mannose (Bestandteil von Membranen), Galaktose (z.B. enthalten in Muttermilch) und  N-Actetylglucosamin (Bestandteil von Zellwand einiger Bakterien) und den komplexer aufgebauten N-Acetylgalactosamin (am Aufbau der Zellmembran beteiligt) und Sialinsäure (dient unter anderem zum Schutz von Proteinen) und aus Fucose (z.B. in Muttermilch)

 
Mannose















Structural formula for α - d -galactose
Galaktose













Epo- Doping Information (25.11.11)
Wikipedia: alle Bestandteile der Zuckerketten.
 Galaktose (2.1.12)
Mannose (2.1.12)
Umrechnung Dalton -> u



Frage:  Wie ist EPO chemisch aufgebaut? Fertige eine ungefähre Zeichnung mit den grundlegenden Merkmalen an und beschrifte diese.

Sonntag, 20. November 2011

Anwendung

Epo ist ein körpereigenes Hormon, das in den Nieren produziert wird. Es fördert die Blutzellenproduktion im Knochenmark.
Im Knochenmark werden rote und auch weisse Blutkörperchen gebildet.
Die roten Blutkörperchen (Erythozyten) transportieren den Sauerstoff von der Lunge in die Körperzellen.
Wenn mehr Erythozyten in unserem Blut sind, kann mehr Sauerstoff transportiert werden. Dadurch bekommen zum Beispiel die Muskeln mehr Sauerstoff. Dies wiederum hat eine grössere Leistungsfähigkeit in der Ausdauer zur Folge, da die Energiegewinnung länger durch den aeroben Stoffwechsel (mit Sauerstoff) geleistet werden kann. (Wie wir in der Biologie gelernt haben).
Wenn die Konzentrazion der Erythozyten  um 0,3 g % steigt, hat dies eine um 1% verbesserte Ausdauerleistung zur Folge.

Dies reizt natürlich viel faule oder auch zu ehrgeizige Sportler, denn seit 1983 kann man Epo synthetisch herstellen. Sie spritzen sich dieses künstliche Epo, anstelle es sich auf natürliche Weise zu erarbeiten. Dies ist möglich durch Höhentrainings oder Höhenaufenthalte.
Dem Körper künstliches Epo zuzuführen ist gefählich, denn es kann aufgrund der vielen Erythozyten zur Verdickung des Blutes führen, was dann zu einer Trombose (Verklumpung des Blutes) oder zu einem Kreislaufversagen führen kann.
Man hat bis heute noch nicht herausgefunden, ab welcher Konzentration der Erythozyten eine Leistungsminderung stattfindet.
Epo wird auch in der Medizin verwendet, vor allem für nierenkranke Patienten, da bei denen die Blutproduktion gestört ist.

Epo ist also  im Mass eingenommen oder natürlich produziert ein lebenswichtiger Stoff, bei übermässigem Konsum jedoch ein sehr gefährliches Mittel.



Wie funktioniert EPO (20.11.11)
Blutdoping und EPO (20.11.11)




Frage: Was ist die positive (biologisch erwünschte) Funktion von EPO und wieso ist der Missbrauch von EPO gefährlich?