Abstract

Die Anwendung von Steroiden im Sport stellt grundsätzlich einen Dopingverstoß dar. In der Dopinganalytik werden natürliche 13C/12C-Verhältnisse zur Herkunftsbestimmung urinärer Steroide herangezogen. Für die Beurteilung dieser Daten werden daher Referenzwerte benötigt. Darüber hinaus ist die Kenntnis physiologischer Faktoren, welche in der Lage sind, die 13C/12C-Verhältnisse von endogenen Steroiden zu beeinflussen unabdingbar. Innerhalb einer Referenzpopulation konnten die folgenden Faktoren identifiziert werden. Zwischen den 13C/12C-Verhältnissen unterschiedlicher endogener Steroide bestehen signifikante Unterschiede. Insbesondere sind 5/3-Steroide tendenziell l3C-abgereichert. Das Geschlecht besitzt eine signifikante Wechselwirkung mit den 13C/12C Verhältnissen unterschiedlicher endogener Steroide. Bei Frauen werden die 13C/12C-Verhältnisse endogener Steroide durch Ovulationshemmer signifikant reduziert. Bei Vegetariern besteht gleichfalls eine signifikante Wechselwirkung, wobei speziell das Etiocholanolon 13C-abgereichert wird. Ansteigende Trainingshäufigkeiten bewirken einen allgemeinen Anstieg der 13C/12C-Verhältnisse endogener Steroide. Der wesentliche Faktor für die 13C/12C-Verhältnisse der endogenen Steroide ist offenbar die Zusammensetzung der Ernährung. Dies kommt nach Fernreisen in Gegenden mit hohem Beiträgen von sogenannten C4- Pfianzen zur Ernährung besonders stark zum Ausdruck. Ausgehend von diesen Ergebnissen wurde gezielt der Einfluss der limitierenden Reaktion beim Steroidabbau untersucht. Mindestens die 5/3-Reduktion des A-Rings übt offenbar einen starken kinetischen Isotopeneffekt aus, was zu einer fiussratenabhängigen 13C/12C- Fraktionierung zwischen dem 5a- und dem 5/3-Weg des Steroidabbaus führt. Der Einfluss der Ernährung wurde durch systematische Erhöhung des Beitrags von Ölpflanzen zur Ernährung untersucht. Unterschiedliche Steroide können unterschiedliche Austauschraten besitzen. Daher kann es zwischen verschiedenen Steroiden zeitweilig zu einer Vergrößerung der Differenzen der 13C/12C-Verhältnisse kommen. Dies könnte prinzipiell fälschlich im Sinne eines Doping Verstoßes gewertet werden, in der Regel werden kritische Referenzlimits aber nicht erreicht. Bezüglich der 13C/12C-Kinetiken endogener Steroide existieren deutliche interindividuelle Unterschiede. Vermutlich kontrolliert HMG-CoA-Reduktase wesentlich die 13C/12C- Verhältnisse endogener Steroide. Nahrungscholesterol dient offenbar nicht als Präkursor für Steroidhormone. Verf.-Referat

Abstract

The application of steroids in sport is fundamentally considered a doping offense. In doping control, 13C/12C ratios at natural abundance are employed to perform source assignment of urinary steroids. Hence, reference values are required to evaluate corresponding data. Moreover, knowledge of physiological factors which may take effect on 13C/12C-ratios of endogenous steroids is indispensable. Within a reference population, the following factors could be identified. • Significant differences exist between 13C/12C-ratios of different steroids. In particular, 5-steroids tend to be 13C-depleted. • Sex shows significant interaction with the 13C/12C-ratios of different endogenous steroids. • In females, the 13C/12C-ratios of endogenous steroids are significantly depleted by hormonal contraceptives. • Similarly, a significant interaction effect was observed in vegetarians, where in particular etiocholanolone was 13C-depleted. • A general increase of 13C/12C-ratios is induced at increasing exercise frequencies. Apparently, the pivotal factor for the values of 13C/12C-ratios of endogenous steroids is given by the composition of diet. In particular, this became obvious following journeys into regions with large dietary proportions of so-called C4 plants. Based on these results, possible effects of the rate limiting step in steroid metabolism was investigated. • At least the 5-reduction of the A-ring is accompanied by a significant kinetic isotope effect. This results in a rate dependent 13C/12C-fractionation between the 5- and the 5-pathways of steroid metabolism. The possible effects of dietary composition were investigated by systematic enhancement of the proportions of C4-plants in the diet.• Different steroids may exhibit different exchange rates. Consequently, this may result in a temporary increase of the differences between the 13C/12C-ratios of different steroids. • In principle, this falsely could be perceived as the result of a doping offense. However, critical reference limits are generally not exceeded. • The 13C/12C-kinetics of endogenous steroids exhibit significant differences between individuals. • Presumably, HMG-CoA–reductase largely controls the 13C/12C-ratios of endogenous steroids. • Dietary cholesterol is unlikely to represent a precursor for steroid hormones. Verf.-Referat