تخدير

المنشطات الوراثية - Erythropoietin، PPARD، Angiogenesis

الجينات المنشطات والجينات المرشحة

يمكن اعتبار كل عملية فسيولوجية مرتبطة بإنتاج الطاقة والحركة هدفاً محتملاً للتعاطي الوراثي ، بهدف تحقيق أداء رياضي أكبر.

في الواقع ، يمكن استخدام المنشطات الجينية لزيادة قوة العضلات وحجمها ، لإطالة أمد مقاومة التعب ، لتسهيل الشفاء الأسرع للإصابات العضلية الهيكلية أو لتقليل الألم المرتبط بالجهد.

علاوة على ذلك ، فإن احتمال وجود منشطات وراثية ، مقارنة بأشكال أخرى من تعاطي المنشطات ، هو أكثر جاذبية بسبب حقيقة أنه مع استخدام ضوابط مكافحة المنشطات الحالية ، فإنه من المستحيل عمليا إثبات أن هناك منشطات وراثية.

تم تقسيم الجينات المرشحة المحتملة للتعاطي الوراثي إلى مجموعات بناءً على تأثيرها فيما يتعلق بالعمليات المتعلقة بالأداء البدني ؛ لكن بعضها مرتبط بأكثر من مجموعة واحدة بالنظر إلى الوظائف البيولوجية المعقدة التي تشارك فيها.

الجينات المتعلقة بمقاومة الإجهاد (التحمل)

Erythropoietin : يمكن تنفيذ الأداء في رياضات التحمل من خلال زيادة نقل الأكسجين إلى الأنسجة ، على سبيل المثال عن طريق زيادة عدد خلايا الدم الحمراء (التي تحتوي على الهيموغلوبين ، وهو بروتين يربط ويحمل الأكسجين) في الدورة الدموية. وينظم بدقة عدد خلايا الدم الحمراء التي ينتجها الجسم (الكريات الحمر) عن طريق إرثروبويتين (EPO) ، وهو بروتين سكري يتم توليفه من الكلى وإلى الحد الأدنى من جانب الكبد.

يتفاعل إرثروبويتين Erythropoietin ، الذي ينظم إنتاجه بتركيز الأكسجين في الدم ، مع مستقبل محدد (EPOR) موجود في الخلايا الأولية لخلايا الدم الحمراء في نخاع العظم. مستويات عالية من EPO تعميم تحفيز إنتاج خلايا الدم الحمراء ويؤدي إلى زيادة في الهيماتوكريت (النسبة المئوية للعناصر الجسيمية الموجودة في الدم: خلايا الدم الحمراء وخلايا الدم البيضاء والصفائح الدموية) والهيموغلوبين الكلي. التأثير النهائي هو زيادة نقل الأكسجين إلى الأنسجة.

في عام 1964 ، جعل متزلج شمال فنلندا إيرو مانتيترنتا جهود خصومه غير مجدية بالفوز بميداليتين ذهبيتين أولمبيتين في دورة ألعاب إنسبروك في النمسا. بعد بضع سنوات ، تبين أن Mäntyranta كانت حاملة لطفرة نادرة في الجين لـ EPOR مما جعلها نشطة حتى في وجود مستويات منخفضة من EPO ، وبالتالي زيادة إنتاج خلايا الدم الحمراء مع ما يترتب على ذلك من زيادة في قدرة نقل الأكسجين 25-50٪.

ترتبط الإمكانات العلاجية لـ EPO وجميع العوامل التي تحفز إنتاج EPO بمعالجة فقر الدم الوخيم ؛ إن إمكانية استخدام تقنيات العلاج الجيني بدلاً من إعطاء الببتيد المؤتلف ، وبالتالي إحداث توليفة تلقائية لـ EPO في الكائن الحي ، سيكون لها تأثيرات إيجابية من وجهة نظر سريرية واقتصادية. استخدمت التجربة السريرية الأولى العلاج الجيني للمرض EPO في المرضى الذين يعانون من فقر الدم الكلوي المزمن ، مع اتباع نهج فيفو سابق مع ذلك أعطى نتائج محدودة.

هناك عقبة أخرى يجب التغلب عليها هي الآثار الجانبية العديدة المرتبطة باستخدام EPO ، وهي نفس العوامل التي تشكل أكبر المخاطر لإدارة EPO في الرياضيين. الزيادة في خلايا الدم الحمراء في الحقيقة تقلل من سيولة الدم ، وتزيد من جزءها الصلب أو العضلي (الهيماتوكريت). تؤدي هذه الزيادة في اللزوجة إلى زيادة في ضغط الدم (ارتفاع ضغط الدم) وتسهل تشكيل جلطات الدم التي يمكن أن تشكل ، عند تشكلها ، الأوعية الدموية (الجلطة). يزيد هذا الخطر بشكل كبير في حالة الجفاف ، كما هو الحال عادة في سباقات التحمل. ومن بين الآثار الجانبية الأكثر خطورة لهذه المادة أيضًا عدم انتظام ضربات القلب والموت المفاجئ وتلف الدماغ (السكتة الدماغية).

PPARD (Peroxisome proliferator-activated delta receptor delta ): أظهرت الدراسات على النماذج الحيوانية وجود عائلة أخرى من الجينات قادرة على زيادة الأداء الرياضي بشكل كبير ، PPARD (Peroxisome proliferator-activated delta) وألفا المنشطات و beta (PPARGC1A و PPARGC1B). إن تعبير PPARD على وجه الخصوص قادر على تعزيز مرور الألياف سريعة النمو من النوع IIb (تسمى أيضاً "نهايته السريعة") إلى النوع IIa (متوسط) والعدسات من النوع الأول (وتسمى أيضًا بالعدسة الحمراء). ، "نشل بطيء") ، وهو ما يحدث من الناحية الفسيولوجية نتيجة لممارسة الرياضة البدنية المستمرة. يتم عادةً تجنيد الألياف IIb خلال تمارين قصيرة الأمد تتطلب تفاعلًا عصبيًا عضليًا كبيرًا. يتم تنشيطها فقط عندما يكون تجنيد ألياف بطيئة النشل هو الحد الأقصى. بدلا من ذلك يتم تجنيد ألياف العضلات بطيئة النشل (الأحمر ، نوع I أو ST ، من "نشل بطيء" الإنجليزية) في إجراءات العضلات منخفضة الجودة ولكن طويلة الأمد. أرق من الأبيض ، والألياف الحمراء تحتفظ بمزيد من الجليكوجين وتركز على الانزيمات المرتبطة الأيض الهوائية. الميتوكوندريا هي أكثر عددا وأكبر ، تماما مثل عدد الشعيرات الدموية التي تشعّ الألياف المفردة. انخفاض حجم هذا الأخير يسهل انتشار الأكسجين من الدم إلى الميتوكوندريا ، وذلك بسبب المسافة الأصغر التي تفصل بينهما. هذا هو المحتوى الغزير من الميوغلوبين والميتوكوندريا التي تعطي هذه الألياف اللون الأحمر ، والتي تستمد منها اسمها.

وقد أظهرت الدراسات على نموذج الفأر المعدّل وراثيا ("ماراثون" الفأر) التي عبرت PPARD زيادة كبيرة في مقاومة الجهد البدني ، دون زيادة كتلة العضلات والقدرة على التعامل مع التمارين الرياضية.

تم التعرف أيضًا على مركب اصطناعي (GW501516) ، قادر على الارتباط بمستقبل PPARD وتنشيطه ؛ وبالتالي ، يمكن أن يمثل عامل منشط محتملًا أيضًا في البشر.

الجينات ذات الصلة بتكوين الأوعية : الأهداف المحتملة للتطهير الجيني تشمل الجينات التي تنتمي إلى عامل نمو بطانة الأوعية الدموية (VEGF) ، عامل نمو الأنسجة (TGF) ، وعامل نمو خلايا الكبد (HGF) ؛ في الواقع يرتبط التعبير عن هذه الجينات بزيادة تولد الأوعية (تكوين أوعية دموية جديدة).

يعني تكوين الأوعية الجديدة وجود كمية أكبر من الدم ، وبالتالي الأكسجين ، للقلب والعضلات والكبد والدماغ ، مع ما يترتب على ذلك من زيادة القدرة على مقاومة المجهود البدني.

تحفيز تولد الأوعية مفيد أيضا في حالات نقص التروية لفترات طويلة ، كما هو الحال في المرضى الذين يعانون من نقص تروية عضلة القلب. كانت التجارب السريرية التي أجريت على هؤلاء المرضى الذين يستخدمون في داخل الجسم داخل الجسم أو الحقن داخل الشريان التاجي للـ VEGF و FGF نتائج إيجابية للغاية. ومع ذلك ، هناك العديد من الآثار الجانبية والمخاطر المرتبطة بالعلاج الجيني تحفيز تولد الأوعية ، مثل زيادة خطر التسبب في تطور أمراض الأورام وتفاقم اعتلال الشبكية وتصلب الشرايين.