Inzulín, IGF-1, myostatin a follistatin a genový doping

Inzulín

Inzulín je hormon produkovaný slinivkou břišní. Zjednodušeně řečeno jeho nedostatek je příčinou cukrovky.

Inzulín je však současně i látkou s určitými anabolickými vlastnostmi a zvyšuje zásoby svalového glykogenu. Látky s takovými vlastnostmi jsou samozřejmě žádané sportovci. Proto se dnes ve sportu můžeme setkat i různými formami inzulínu užívanými právě z těchto důvodů. Netřeba dodávat, že se jedná o praktiky zakázané.

Poprvé byl inzulín zaznamenán v souvislosti s dopingem na zimních Olympijských hrách v Naganu v roce 1998, kde vznesl lékař ruské olympijské výpravy dotaz, zdali lze podávání inzulínu považovat u jedinců bez cukrovky 1. typu za povolený způsob sportovní přípravy.

O jeho zneužívání není příliš mnoho informací, nejedná se určitě o masově užívanou látku, nicméně nelze vyloučit, že i s inzulínem se ve vrcholovém sportu experimentuje.

IGF-1

Jak vyplývá z článku o genovém dopingu, patří inzulinu podobný růstový faktor-1 (IGF-1) mezi horké kandidáty pro genový doping.

Samotné Injekční podání IGF-1 nemá příliš dlouhý efekt, neboť tato látka je odbourána během několika hodin. Navíc, pokud se IGF-1 podává systémově (tedy pokud se dostává do celého těla), hrozí nebezpečí poškození srdečního svalu, který na tento růstový faktor také odpovídá. Systémové podávání IGF-1 má současně i nepochybné riziko možného rozvoje nádorových onemocnění, neboť IGF-1 je i růstovým faktorem pro nádorové buňky. Pokud by se však gen pro IGF-1 dodal přímo do svalu, jeho účinek by byl pouze lokální a prakticky celoživotní.

Co nás opravňuje k závěrům, že genový doping s genem pro IGF-1 by mohl být skutečně reálně zneužit ve vrcholovém sportu?

V současnosti jsou to zejména výsledky zvířecích studií, které ukazují, že svaly mladých myší, do kterých byl vpraven gen pro IGF-1, jsou o 15-30% větší ve srovnání s kontrolními zvířaty. Pokud byly myši manipulovány genem pro IGF-1 ještě před narozením (tzv. transgenní zvířata), jejich svaly byly větší o 20 až 50%. Přitom IGF-1 byl zvýšen pouze ve svalu a nikoli v krvi, což je důležité kvůli potenciálním nežádoucím účinkům i kvůli možnému riziku odhalení sportovců.

Jiné studie využívající přenos genu pro IGF-1 byly provedeny na ¨trénujících¨ myších, tedy na myších vystavených fyzické aktivitě po dobu 8 týdnů. Gen jim byl injekčně podán pouze do svalstva jedné nohy. Po 8 týdnech měla tato končetina dvakrát vyšší množství svalové hmoty v porovnání s končetinou druhou.

Z této studie vyplynuly tři skutečnosti:

  • Tato genová léčba určitě účinkuje.
  • Ke svalovému nárůstu po aplikaci genu pro IGF-1 dochází v podstatně větší míře, pokud je svalstvo namáháno.
  • Pomocí této genové léčby lze navodit hypertrofii vybraných svalových skupin.

Na druhou stranu všechny provedené studie byly pouze na zvířatech, a žádná humánní studie nebyla dosud ani inicializována, takže účinnost takové genové léčby zůstává pouze ve spekulativní rovině.

Myostatin a follistatin

Dalším potenciálním kandidátem pro genový doping je gen pro myostatin, bílkovinu negativně ovlivňující novotvorbu svalových vláken.

Tato bílkovina se dostala do popředí zájmu vědců, ale i sportovních lékařů zabývajících se dopingem ve sportu) na konci 90. let, kdy bylo zjištěno, že v přírodě existuje příklad zvířete, kterému chybí myostatin – jsou to Piedmonteské a Belgické modré krávy, které mají vrozenou mutaci genu pro myostatin. Tato mutace vede k enormnímu nárůstu svalové hmoty, při maximálním snížení obsahu tukové tkáně těchto krav.

Tento poznatek vedl farmaceutické a biotechnologické firmy k přípravě preparátů, které by se daly využít v léčbě vrozených nemocí svalů (svalových dystrofií) (také viz článek Genový doping). Samozřejmě s velikým rizikem zneužití ve sportu. Nejprve byly vyvinuty protilátky proti myostatinu, které po podání do lidského těla blokují funkci myostatinu. Posléze byl připraven nefunkční myostatin, který soutěží s endogenním (tělu vlastním) myostatinem s receptorem na svalových buňkách, čímž dochází k vyřazení funkce myostatinu. A konečně se intenzivně zkoumá, jak využít genové terapie - tedy cíleného vpravení genu, který by ovlivnil funkci myostatinu, do konkrétních svalů či svalových skupin.

Všechny tyto přístupy samozřejmě představují možnosti pro doping ve vrcholovém sportu.

Velmi podobně funguje i bílkovina follistatin, která je vlastně přirozeným inhibitorem myostatinu. Po úspěšných preklinických studiích na laboratorních zvířatech byla provedena a v roce 2015 opublikovány výsledky z malé klinické studie na 6 pacientech s Beckerovou svalovou dystrofií s významným zlepšením svalové výkonnosti u 4 pacientů, což naznačuje potenciál tohoto léčebného přístupu.

publikováno: 19.04.2016   napsal/a: Prof. MUDr. Libor Vitek PhD