INTRODUCTION
L’un des principaux facteurs de la performance physique dans les sports d’endurance (courses de fond, ski de fond, cyclisme…) est la consommation maximale d’oxygène (VO ). Ce paramètre est défini comme étant le débit maximal d’utili2max sation de l’oxygène par les tissus et se mesure au cours d’un exercice physique progressif et maximal. La valeur de la VO pour un sujet donné fixe une limite 2max supérieure en terme de performance physique mais ne constitue en aucun cas un facteur de prédiction de celle-ci [1]. Les facteurs physiologiques susceptibles de limiter cette VO sont : le système pulmonaire, le débit cardiaque maximal, la 2max capacité de transport de l’oxygène dans le sang (en particulier le contenu artériel en oxygène) et certaines caractéristiques des muscles squelettiques telles que la densité des capillaires, la concentration en enzymes, la densité mitochondriale [1]. Chez l’individu sain, il semblerait que le facteur limitant principal de la VO soit la 2max capacité du système cardiovasculaire (cœur, poumons et sang) de transporter l’oxygène aux muscles, même si la capacité de diffusion de l’oxygène des capillaires vers les muscles et la capacité des mitochondries des muscles de consommer l’oxygène jouent également un rôle [2] ; d’ou l’idée qu’une augmentation « artificielle » du transport de l’oxygène devrait améliorer la performance dans les sports d’endurance.
Les différentes méthodes permettant, aujourd’hui, d’accroître la délivrance de l’oxygène aux muscles sont présentées dans la figure 1.
AUGMENTATION DE L’APPORT D’OXYGÈNE AUX MUSCLES PAR ACTION DIRECTE SUR L’HÉMOGLOBINE
La première idée fut d’accroître la concentration sanguine en hémoglobine (Hb) en augmentant le nombre d’érythrocytes circulants. Ceci peut être obtenu naturellement en effectuant des stages en altitude de trois ou quatre semaines et, aujourd’hui d’une façon moins naturelle, grâce aux chambres hypoxiques ou hypobares, dont l’usage est de plus en plus répandu.
Un accroissement immédiat du nombre d’érythrocytes circulants peut aussi être obtenu par ré-infusion de 1000-2000 ml de sang total, ou 400-500 ml de globules rouges. Il s’agit là d’un procédé de dopage, avec effets immédiats, utilisé pour la
FIG. 1. — Différentes méthodes permettant d’augmenter la délivrance d’oxygène au muscle.
Abbréviations : r-HuEpo = érythropoïétine recombinante humaine ; Epo = érythropoïétine ; HCP = « Haematopoïetic Cell Phosphatase » ; GB = globules rouges ; PFCs = perfluorocarbures ;
HBOCs = « Haemoglobin Oxygen Carriers ou transporteurs d’oxygène à base d’hémoglobine » ; Hb = hémoglobine.
première fois par les athlètes scandinaves dans les années soixante. Il est évidement interdit mais cependant indécelable. Autrefois lourde à mettre en œuvre et préjudiciable à l’entraînement du sportif, cette technique est facilitée par l’utilisation de r-huEpo (r-huEpo-enhanced autologous transfusion ou EEAT) [3]. Ce procédé n’est toutefois pas sans risque, des problèmes de septicémie dus à une mauvaise conservation du prélèvement sanguin ou à sa ré-infusion et des syndromes d’hyperviscosité entraînant des complications thromboemboliques ou des défaillances cardiaques sont toujours possibles [4].
En 1989 la commercialisation de l’érythropoïétine (Epo), sous la forme de rhu-Epo, a mis fin, au moins pendant la dernière décennie, à la pratique de la transfusion sanguine. Le rôle de l’Epo sur la production des globules rouges était connu depuis 1948, mais elle ne fût purifiée qu’en 1977 et le clonage de son gène humain a été réalisé en 1985 [5].
L’Epo est le facteur de croissance le plus important de l’érythropoïèse. Elle accélère la prolifération des CFU-E (colony-forming unit erythrocytes), accroît leur diffé- renciation en cellules érythroblastiques, diminue le temps de transit médullaire, augmente la synthèse d’ARN, celui de l’hémoglobine en particulier. Enfin, elle favorise la sortie des réticulocytes de la moelle en diminuant leur adhésivité ou en dilatant les sphincters des sinusoïdes de la rate où sont emprisonnés les jeunes réticulocytes. L’Epo a une action très spécifique sur les cellules de la lignée érythroïde ; son index thérapeutique (rapport de l’efficacité sur la toxicité) est parmi les meilleurs des médicaments [5].
Sa facilité d’utilisation a permis d’étendre la pratique du « dopage sanguin » dans le milieu sportif.
Cependant son utilisation à des fin de dopage n’est pas sans risque : on pense qu’elle a été responsable de la mort subite de 17 cyclistes au cours des années 1989-1990 [4].
L’accroissement du nombre de globules rouges associé à la déshydratation due à l’exercice physique intense prédispose l’athlète à des complications thromboemboliques. La rhu-Epo augmente également le nombre et la réactivité des plaquettes ce qui peut aussi accroître le risque de complications thromboemboliques. Son administration entraîne une augmentation de la pression sanguine systolique au cours de l’exercice submaximal. Une grande proportion de cyclistes professionnels présenterait un degré de surcharge en fer comparable à celui de patients souffrant d’hémochromatose génétique [6]. L’origine de cette surcharge serait due à l’administration de fer par voie intraveineuse associée à la prise de rhu-Epo. Ces sujets sont susceptibles de développer des troubles hépatiques et notamment un cancer du foie.
Tout récemment 26 cas d’aplasie érythroblastique, consécutive à une réponse immunitaire anti érythropoïétine, ont été observés chez des patients souffrant d’insuffisance rénale chronique après une période de traitement allant de 3 à 53 mois [7].
AUGMENTATION DE L’APPORT D’OXYGÈNE AUX MUSCLES PAR L’ADMINISTRATION DE TRANSPORTEURS D’OXYGÈNE ET DES MODIFICATEURS ALLOSTÉRIQUES DE L’HÉMOGLOBINE
Les transporteurs d’oxygène
Aujourd’hui, de nouveaux médicaments, des transporteurs d’oxygène improprement appelés sang artificiel, apparaissent en thérapeutique. Il s’agit des émulsions de perfluorocarbures et des solutions d’hémoglobines. Ils sont susceptibles d’être détournés à des fins de dopage [8].
Les perfluorocarbures (PFCs) sont des hydrocarbures fluorés synthétiques. Ce sont des substances à la fois hydrophobes et lipophobes, chimiquement et biologiquement inertes et les meilleurs solvants connus des gaz (O , CO , N , …) : 20 à 25 fois 2 2 2 plus que l’eau ou le sérum dans les mêmes conditions. Les PFCs dissolvent une quantité d’oxygène directement proportionnelle à la pression partielle du gaz (loi de Henry). La quantité d’oxygène dissous, donc disponible, dépend de la concentration en PFC et du coefficient de solubilité de l’oxygène pour le composé. Comme ces composés ne sont pas solubles dans l’eau, l’administration par voie intraveineuse nécessite préalablement leur mise en émulsion. L’extraction de l’oxygène des PFCs est facilitée par le fait qu’il n’existe pas de liaison chimique entre les deux molécules et par la grande surface d’échange des gouttelettes résultant de leur petite taille (0,1 à 0,3 µm) : 90 % de l’oxygène dissous est délivré aux tissus alors que l’hémoglobine en délivre seulement 25-30 %. Dans les conditions normales, le sang (taux d’hématocrite 45 %, concentration en Hb 15 g/dl) fournit 5 ml d’oxygène par 100 ml. Dans
les mêmes conditions, une émulsion de perflubron bientôt commercialisée sous le nom d’Oxygent®, libère 2 ml d’oxygène/100 ml d’émulsion et sous une atmosphère renfermant 90 % à 100 % d’oxygène, le volume délivré sera de 10 ml/100 ml. En outre la présence de PFC dans le sérum faciliterait la diffusion de l’oxygène de l’hémoglobine vers les tissus [9].
Les préparations d’hémoglobine en cours de développement sont des solutions de protéines libres. Pour cela il est absolument nécessaire d’obtenir des molécules parfaitement pures. Mais cet isolement de la protéine a fait apparaître divers inconvénients :
— absence du 2,3-diphosphoglycerate (2,3 DPG) qui dans le globule rouge diminue l’affinité de l’hémoglobine pour l’oxygène ;
— limitation de la concentration de la solution à 70-80 g/l pour respecter la pression oncotique du plasma. Cette faible concentration (par rapport à celle existant dans le globule rouge) favorise la dégradation du tétramère en 2 dimères αβ, impropres au transport de l’oxygène et éliminés rapidement par filtration au niveau des reins où ils provoquent des nécroses.
Ces hémoglobines doivent donc être modifiées de façon à maintenir la protéine sous forme tétramèrique, pour augmenter sa demi-vie circulatoire et diminuer son affinité pour l’oxygène afin d’assurer une bonne oxygénation des tissus. Trois grands types de modifications chimiques peuvent être utilisés : la création de liaisons intramoléculaires entre différentes sous unités (α-α, β-β, α-β), la polymérisation, la conjugaison à des macromolécules. Une solution d’hémoglobine polymérisée à base d’hémoglobine bovine, l’Oxyglobine®, est actuellement commercialisée pour un usage vétérinaire, un produit analogue, l’Hemopure® a reçu l’agrément des autorités médicales en Afrique du Sud, pour le traitement, chez l’homme, de l’anémie aiguë.
Les modificateurs allostériques de l’hémoglobine
Les modificateurs allostériques de l’hémoglobine pourraient également séduire certains athlètes. Ces composés permettent à la protéine, de libérer plus d’oxygène au niveau des tissus qu’elle ne le fait naturellement et, de ce fait, sont préconisés en clinique pour augmenter l’oxygénation des tumeurs afin de les rendre plus sensibles à la radiothérapie. Le RSR 13 est le composé le plus avancé dans ce domaine et est actuellement en phase III d’étude clinique. Cependant, l’administration de RSR 13 s’accompagne de l’inhalation d’un mélange hyperoxique afin de compenser la diminution importante de la saturation de l’hémoglobine en oxygène, induite par ce composé [10].
DÉTECTION DE L’AUGMENTATION ILLICITE DU TRANSPORT DE L’OXYGÈNE PAR LE SANG
Détection des transporteurs d’oxygène et des modificateurs allostériques de l’hémoglobine
Les principes actifs de toutes ces préparations sont des xénobiotiques et leur détection par les techniques habituelles du contrôle anti-dopage ne pose pas de problème, d’autant plus qu’ils doivent, pour augmenter significativement la performance, être utilisés à doses élevées et peu de temps avant l’épreuve. Cependant pour les détecter, il faut les chercher dans le milieu biologique adéquat : les PFCs ne sont pas métabolisés et ne sont pas éliminés dans l’urine. Ce milieu n’est pas non plus approprié pour détecter la prise d’hémoglobines polymérisées ou conjuguées. Ces deux familles de composés sont aisément détectables dans le sang.
Détection de l’usage illicite de la rhu-Epo
Dépistage direct
Le dépistage du dopage à l’aide de composés endogènes tels que la transfusion autologue ou la rhu-Epo, est complexe : il est nécessaire de faire la différence entre une production endogène et un apport exogène du produit incriminé. Ce n’est toujours pas possible en ce qui concerne la transfusion sanguine.
La rhu-Epo est produite par génie génétique à partir de cellules de mammifères (d’ovaires de cobayes chinois pour les formes alpha et bêta, de reins de jeunes cobayes pour la forme omega) [11]. Ces molécules recombinantes présentent, par rapport à l’Epo endogène, des différences structurales au niveau des chaînes glycosylées ayant des conséquences sur leurs mobilités électrophorétiques. C’est sur ce phénomène que repose la méthode de dépistage du dopage à la rhu-Epo mise au point par le LNDD (Laboratoire National de Dépistage du Dopage) [12] et qui constitue l’avancée la plus remarquable dans la lutte anti dopage de ces dix dernières années. Elle permet la détection de l’utilisation illicite des différentes rhu-Epo (alpha, bêta et oméga) mais également celle de la darbépoïétine ou Aranesp®, molécule apparentée et constituant une forme retard de l’Epo en raison de ses 5 chaînes N-glycosylées (au lieu de 3). Cependant ce dépistage « direct » est, dans le cas des rhu-Epo, inefficace quelques jours après arrêt des injections à cause de la courte demi-vie de l’hormone. L’effet dopant, par contre, peut subsister durant une à trois semaines après la fin du traitement. Par ailleurs la commercialisation prochaine d’une nouvelle Epo d’origine humaine, l’epoetin delta ou DynepoTM , peut-être plus « ressemblante » à l’Epo endogène que les formes recombinantes, pourrait rendre cette méthode de dépistage plus difficile en ce qui concerne l’interprétation du test.
Dépistage indirect
Anticipant sur les difficultés que rencontrerait le dépistage direct de l’Epo, à cause de sa courte demi-vie et de la mise au point de nouveaux produits structurellement plus proches du composé endogène, nous avions des 1995 proposé une méthode « indirecte » de dépistage de « l’accélération illicite » de l’érythropoïèse. Le principe de cette approche consistait à rechercher, au niveau sanguin et urinaire, des composés endogènes, ou marqueurs biologiques, qui varieraient au-delà du domaine de leurs valeurs physiologiques normales suite à l’administration de rhu-Epo mais également de toute substance susceptible d’augmenter l’érythropoïèse par les mêmes voies que l’Epo (peptides mimétiques par exemple). Une première étude nous avait permis de mettre en évidence l’intérêt du suivi du rapport concentration plasmatique du récepteur soluble de la transferrine (sTfR) sur ferritine (sTfR/fe). Le sTfR, est la partie extra membranaire du récepteur de la transferrine libérée dans la circulation sanguine par protéolyse, après que la transferrine ait été incorporée dans la cellule pour amener le fer nécessaire à la synthèse de l’hémoglobine. L’augmentation de la production d’érythrocytes provoque une élévation de la concentration plasmatique des sTfR et un abaissement de celle de la fe [13]. Certes une élévation des sTfR peut également traduire un trouble du métabolisme du fer, mais ceci est facilement décelable et exclut toute confusion. Un deuxième protocole nous a permis de confirmer l’intérêt du dosage des sTfR en tant que marqueurs d’un dopage à la rhu-Epo [14], mais pas celui du rapport sTfR/fe, trop dépendant de l’administration de fer. Une expérimentation norvégienne confirma nos résultats [15]. Suite à la réalisation d’études comparables à la nôtre et à la constitution d’une base de donnée de paramètres biologiques — déterminés de façon rigoureusement identiques sur 1152 athlètes de haut niveau, de toutes races et répartis sur les cinq continents—, une équipe australienne a proposé différents modèles mathématiques, modèles « ON » et « OFF », permettant un dépistage indirect du dopage à la rhu-Epo respectivement pendant et après un traitement à cette substance [16, 18].
Les modèles « ON » actuels reposent sur la mesure de l’hémoglobine et de l’Epo ou sur celle de l’hémoglobine, de l’Epo et des sTfR ; les modèles « OFF » sur la détermination de l’hémoglobine et des réticulocytes (Ret) ou sur celle de l’hémoglobine, des Ret et de l’Epo.
Ces modèles découlent de protocoles scientifiques, et leurs résultats sont bien évidemment tributaires de la façon dont le protocole a été mené. Nous avons modélisé les variations des Ret des sTfR et de l’Epo sérique suite à l’administration de différentes dosages de rhu-Epo [19, 20]. Ces modélisations mettent en évidence que la concentration plasmatique en Epo, à cause de sa courte demi-vie, varie considérablement entre deux injections durant la période de traitement. La valeur de l’Epo sérique est donc très dépendante du temps écoulé entre l’administration et le prélèvement sanguin.
Nous avons tout récemment, après avoir reçu l’autorisation du Comité Consultatif de Protection des Personnes se prêtant à des Recherches Biomédicales (CCPPRB) de Montpellier Saint Eloi, réalisé un protocole consistant en l’injection, en double
aveugle, de doses 50 UI/kg de rhu-Epo α — ou d’un volume équivalent de sérum physiologique — trois fois par semaine, en sous cutané et pendant quatre semaines puis de l’injection de doses de 20 UI/kg, trois fois par semaine, les deux semaines suivantes afin de maintenir la concentration en hémoglobine constante et élevée. Les sujets étaient supplémentés en fer, vitamine B12, acide folique et vitamine C, par voie orale. Ils ont été suivis pendant 3 semaines après arrêt du traitement. Les valeurs de la concentration en hémoglobine, du pourcentage des Ret, des concentrations sérique du sTfR et de l’Epo pendant et après l’administration de rhu-Epo sont présentés dans les tableau I à IV.
On note une augmentation de la concentration en hémoglobine, significative à partir du 11ème jour de traitement et hautement significative à partir du 18ème jour ; cette concentration se maintient élevée durant la phase d’administration de faibles doses et environ 3 semaines après la fin des injections avant de redescendre vers sa valeur basale. L’augmentation du pourcentage des Ret est hautement significative dès le 11ème jour, elle est maximale entre le 11ème et le 18ème jour. Ce pourcentage revient dans le domaine des valeurs normales durant la phase de traitement à faibles doses et passe en dessous de la valeur basale deux semaines environ après l’arrêt des injections. Les concentrations sériques de l’Epo, mesurées systématiquement 48 heures après administration de l’hormone, ne mettent pas en évidence de différence significative par rapport à la valeur basale. On observe post traitement le phénomène de rétrocontrôle négatif. Les sTfR augmentent durant la première phase de traitement, restent significativement élevés lors de l’administration de faibles doses et diminuent lentement pour atteindre une valeur significativement inférieure à la normale 4 semaines après la fin des injections.
L’ensemble de ces résultats confirme les prédictions de notre modélisation. Concernant le dépistage indirect du dopage à la rhu-Epo ; ils mettent en évidence d’une part que l’intérêt du dosage des Ret est limité — au tout début et en post traitement — et d’autre part que l’Epo, compte tenu de sa brève demi-vie, n’est pas un marqueur fiable au cours d’un traitement puisque la valeur de la concentration plasmatique peut se situer dans le domaine des valeurs normales.
Le phénomène de rétrocontrôle négatif observé pour les Ret et l’Epo semble intéressant pour un dépistage indirect. Néanmoins, dans ce cas encore, il faut relativiser l’intérêt du taux sérique de l’Epo. En effet Birkeland et coll. [21] ont rapporté des valeurs très basses d’Epo sérique chez des athlètes entraînés en endurance et nous avons obtenu des résultats similaires lors d’une étude réalisée sur l’ensemble des participants d’un Championnat de France de Vélo Tout Terrain (non publié).
CONCLUSION
L’idée, a priori séduisante, du dépistage indirect des substances endogènes de courte demi-vie s’avère, pour l’instant, difficile à mette en œuvre. Dans l’état actuel de nos
TABLEAU 1. — Variation de la concentration en Hb (g/dL) (moyenne fi écart type) pendant et après un traitement à la rhu-Epo (50 UI/kg trois fois par semaine entre J0 et J28 ; 20 UI/kg trois fois par semaine entre J28 et J42). (*p<0,05 ; **p<0,01 ; ***p<0,001).
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Sujets 14.6 15.2 15.4 16.1 16.0 16.3 16.3 16.0 16.3 16.1 15.4 traités fi 0.3 fi 0.3 fi 0.3 fi 0.2 fi 0.3 fi 0.4 fi 0.3 fi 0.3 fi 0.2 fi 0.3 fi 0.3 (n=9) *
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Sujets 14.5 14.3 14.5 14.7 14.5 14.5 14.3 14.2 14.2 14.8 14.6 contrôles fi 0.3 fi 0.4 fi 0.3 fi 0.3 fi 0.3 fi 0.5 fi 0.5 fi 0.5 fi 0.5 fi 0.4 fi 0.5 (n=8)
TABLEAU 2. — Variation du pourcentage des réticulocytes (moyenne fi écart type) pendant et après un traitement à la rhu-Epo (50 UI/kg trois fois par semaine entre J0 et J28 ; 20 UI/kg trois fois par semaine entre J28 et J42). (*p<0,05 ; **p<0,01 ; ***p<0,01).
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Sujets 1.22 1.95 2.51 2.22 2.01 1.66 1.56 0.97 0.94 0.63 0.84 traités fi 0.10 fi 0.20 fi 0.24 fi 0.18 fi 0.11 fi 0.13 fi 0.16 fi 0.15 fi 0.06 fi 0.08 fi 0.28 (n=9) ***
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Sujets 1.34 1.43 1.29 1.26 1.23 1.16 1.38 1.34 1.28 1.29 1.30 contrôles fi 0.12 fi 0.12 fi 0.12 fi 0.11 fi 0.12 fi 0.12 fi 0.10 fi 0.07 fi 0.13 fi 0.08 fi 0.10 (n=8)
TABLEAU 3. — Variation de la concentration plasmatique en Epo (UI/L) (moyenne fi écart type) pendant et après un traitement à la rhu-Epo (50 UI/kg trois fois par semaine entre J0 et J28 ;
20 UI/kg trois fois par semaine entre J28 et J42). (*p<0,05 ; **p<0,01 ; ***p<0,001).
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J32
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J61
Sujets 6.8 8.8 7.5 4.9 3.6 5.0 traités fi 0.9 fi 1.0 fi 1.1 fi 0.7 fi 0.4 fi 0.6 (n=9) **
**
Sujets 6.4 6.9 6.3 6.4 7.7 7.5 contrôles fi 0.6 fi 0.8 fi 0.5 fi 0.8 fi 0.8 fi 0.8 (n=8)
TABLEAU 4. — Variation de la concentration plasmatique du sTfR (mg/L) (moyenne fi écart type) pendant et après un traitement à la rhu-Epo (50 UI/kg trois fois par semaine entre J0 et J28 ;
20 UI/kg trois fois par semaine entre J28 et J42). (*p<0,05 ; **p<0,01 ; ***p<0,001).
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J11
J25
J32
J54
J61
Sujets 20.9 29.0 32.2 32.9 19.8 16.1 traités fi 1.5 fi 2.0 fi 2.5 fi 2.7 fi 1.6 fi 1.2 (n=9) *
*
*
*
Sujets 20.1 19.8 20.9 20.2 23.3 22.1 contrôles fi 2.0 fi 2.6 fi 2.8 fi 3.5 fi 3.0 fi 1.8 (n=8)
connaissances, le dépistage de la rhu-Epo doit être fait en priorité à partir du test urinaire. Un test indirect peut servir de méthode de criblage (screening) permettant de détecter des athlètes susceptibles d’avoir pris de la rhu-Epo. Dans ce cas la mesure de l’hémoglobine et celle des Ret (pour le cas où il s’agirait d’un début de traitement) suffisent. Le dépistage indirect serait cependant la seule méthode permettant de démasquer les athlètes ayant arrêté la prise de rhu-Epo mais bénéficiant encore de son effet ergogène. Pour cela, il devra être suffisamment performant pour permettre de faire la différence entre athlètes traités à la rhu-Epo et athlètes revenant d’un stage en altitude ou ayant subi des entraînements en hypoxie. L’étude des paramètres hématologiques et biochimiques ne permettant pas cette discrimination avec les exigences requises (pas plus de 1/10 000 de faux positifs, détection de 90 % des positifs), d’autres méthodes doivent être envisagées. Une solution serait de faire appel aux techniques de la biologie moléculaire, la méthode SAGE (serial analysis of gene expression) par exemple, afin de rechercher tous les gènes dont l’expression pourrait être affectée par l’administration de doses supra physiologiques de rhu-Epo et d’utiliser la quantification de ces gènes pour un dépistage indirect de la rhu-Epo.
Une autre solution, de prime abord plus simple, serait d’établir un profil hématologique individuel des athlètes à partir de paramètres tels que l’Htc ou l’Hb, les Ret, la ferritine, les sTfR, et de définir un intervalle de variation physiologique pour chacun d’entre eux en fonction du sexe de l’athlète et du sport pratiqué. Ces paramètres seraient ensuite mesurés un certain nombre de fois au cours de l’année. Tout écart supérieur à l’intervalle de variation physiologique, préalablement déterminé sur la population de sportifs concernés, conduirait à la mise au repos de l’athlète jusqu’au retour à la normale. L’intérêt d’une telle approche repose évidemment sur la fréquence des contrôles qui devra être suffisante pour dissuader les athlètes de recourir à l’usage de la rhu-Epo ou, dans quelques années peut être, à la thérapie génique.
À l’image de l’évolution des méthodes permettant d’accroître l’apport d’oxygène au muscle (transfusion sanguine, rhu-Epo, transporteurs d’oxygène, modificateurs allostériques de l’hémoglobine et bientôt peut être la thérapie génique), le dopage est en constante évolution, suivant de près toute innovation thérapeutique pouvant être détournée de sa vocation initiale afin d’augmenter la performance. La lutte, contre ce fléau, nécessite de ce fait une veille permanente.
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[20] GAUDARD A., VARLET-MARIE E., AUDRAN M., GOMENI R., BRESSOLLE F. — Pharmacokineticpharmacodynamic modelling of recombinant human erythropoietin in athletes. A population approach. Clinical Drug Investigation , 2003, 23 : 167-179.
[21] BIRKELAND K.I., DONIKE M., LJUNGQVIST A., FAGERHOL M., JENSEN J., HEMMERSBACH P. — Blood sampling in doping control. First experiences from regular testing in athletics. International Journal of Sports Medicine , 1997, 18 : 8-12.
DISCUSSION
M. Jacques CAEN
Y-a-t-il une possibilité de savoir si les réticulothrombocytes riches en RNA après une prise d’EPO qui sans monter le nombre des thrombocytes peut enrichir l’ARN des thrombocytes nés des jeunes mégacaryocytes ?
Il n’y a, à ma connaissance, aucune technique automatisée permettant de différencier les thrombocytes en fonction de leur contenu en RNA. Ce type d’étude n’a jamais été envisagé dans les différents protocoles visant à mettre en évidence, par des méthodes indirectes, la prise d’EPO à des fins de dopage. Une étude publiée récemment (Peritonial Dialysis International, octobre 2002) conclut qu’un traitement à l’EPO, chez le dialysé, ne semble pas affecter la fonction plaquettaire, du moins après 6 mois de traitement.
M. Michel BOUREL
La nécessité de disposer d’un profil biologique de l’athlète avant la compétition ne pose-telle pas question ? Pourquoi les récepteurs sériques de la transférine plutôt que la ferritiné- mie ?
Le profil biologique, ou plus exactement dans notre cas le « passeport hématologique », nécessite une prise de sang. Le prélèvement sanguin, dans le cas de la lutte contre le dopage, est autorisé par la loi française. D’autre part deux fédérations internationales, celle de cyclisme et celle de ski, pratiquent ce type de prélèvement sur leurs sportifs depuis plusieurs années. Les athlètes y ont souscrit sans aucune difficulté. Bien évidemment ces prélèvements sont effectués le matin au lever afin d’éviter tout risque d’hémoconcentration consécutif à l’exercice physique. Un traitement à l’EPO s’accompagne nécessairement d’un apport en fer. Mais de nombreux athlètes se supplémentent en fer sans pour autant se doper à l’EPO. Si le fer est administré par voie IM ou IV, cela peut conduire à une ferritinémie élevée. La concentration du récepteur soluble de la transferrine dans le sang est augmentée soit lors d’une stimulation de l’érythropoïèse, soit en cas de carence en fer. Il est aisé de faire la différence entre ces deux cas. Ce paramètre me semble être préférable à la ferritinémie.
M. Roger HENRION
Le dopage par érythropoïétine est-il dangereux en lui-même ? Ne peut-il pas être dangereux en raison de l’intensité et de la durée des performances sportives qu’il permet comme le laissent supposer les cancers, leucémies et scléroses latérales amyotrophiques observées récemment chez les footballeurs italiens ?
L’EPO est un médicament efficace et en tant que tel doit être utilisé avec précaution. Le danger est fonction des doses administrées et de la durée des injections. Son utilisation en tant que produit dopant semble avoir causé la mort de 17 sportifs dans les années
1989-90, tout au début de son utilisation. Les accidents survenaient après la compétition.
Mais depuis, à l’exception d’un cas de thrombose des sinus intracrâniens publié en 2002 dans la revue « Neurology », aucun accident n’a été signalé alors qu’on sait aujourd’hui que les hématocrites d’un certain nombre de cyclistes professionnels dans les années 90, se situaient entre 55 et 60 % durant 4 à 6 mois par an et que, à cette même période, des concentrations en hémoglobine supérieures à 20 g/dL étaient observées chez les skieurs de fond. Mais si les effets à court terme semblent être peu nombreux, on ne sait rien des effets à long terme. N’oublions pas qu’un traitement à l’EPO entraîne une hypertension chez 30 % environ des dialysés. Cependant, une étude publiée dans « Cardiovascular Research » en 2003 semble démontrer que les effets cardiovasculaires de l’EPO chez les insuffisants rénaux sont assez mineurs. L’EPO pourrait également être incriminée dans certains types de cancer du sein et du rein. Je partage tout à fait votre point de vue. Je pense que l’un des dangers de l’EPO, et du dopage en général, est de permettre à l’athlète d’aller au-delà de ses limites physiologiques ce qui est préjudiciable à son organisme. Je ne pense pas qu’il y ait un lien direct entre les scléroses latérales amyotrophiques observées chez les footballeurs italiens et un traitement à l’EPO. Cette éventualité n’a pas été observée chez les cyclistes et les skieurs de fond pourtant grands consommateurs d’EPO durant la dernière décennie. Un courrier paru dans « The Neurology Lancet » le mois dernier suggère plusieurs hypothèses pour éclairer ce problème.
M. Jean-Daniel SRAER
Qu’en est-il des modifications hématologiques des athlètes vivant en altitude ?
Les athlètes vivant en altitude ont un taux d’hématocrite et une concentration en hémoglobine plus élevés. Mais ces valeurs s’abaissent rapidement (en quelques jours) lorsque ces sportifs séjournent au niveau de la mer ou à faible altitude.
M. Jacques-Louis BINET
La quantification des réticulocytes est un mauvais marqueur puisque, dans les polyglobulies, le nombre des réticulocytes reste normal comme chez les coureurs qui reçoivent de petites doses. Les athlètes de Mexico étaient entraînés en hypoxie d’altitude avant d’aller à Mexico .
L’intérêt des réticulocytes en tant que marqueur indirect d’un traitement à l’EPO est effectivement limité à la première dizaine de jours du traitement où ils sont anormalement élevés et à la deuxième et troisième semaine post traitement où on observe une forte diminution de leur nombre. A cette époque là, l’entraînement en hypoxie avait pour but de préparer les athlètes aux compétitions devant se dérouler en altitude et l’EPO ne faisait pas partie de l’arsenal des produits dopants. Aujourd’hui l’EPO peut aider à l’acclimatation lors de séjours d’entraînement en altitude et réduire sinon éviter, la baisse de performance physique due à l’hypoxie ambiante.
M. Roger BOULU
Le recours à des caissons hypobares est-il efficace et doit-il être considéré comme un procédé de dopage, donc interdit par les textes réglementaires ?
Les résultats sur la performance de l’utilisation de caissons hypobares sont très controversés : faut-il « dormir haut et s’entraîner bas » ou « dormir bas et s’entraîner haut » ou bien utiliser d’autres combinaisons ? Nul ne le sait exactement, mais ce qui certain c’est que dormir en caisson hypobare n’a aucune influence sur le taux d’hématocrite ou sur la concentration en hémoglobine, du moins tant que l’altitude simulée ne dépasse pas 3000 mètres. Il semblerait en outre que, à cette altitude simulée, il n’y ait aucun effet, à court terme, sur la santé. Jusqu’à ce niveau-là, il ne me semble pas qu’il y ait lieu d’interdire l’usage de caissons hypobares. Des expériences ont été menées à des altitudes plus élevées (4600 à 5000 mètres) mais je n’en connais pas les résultats.
M. Claude MOLINA
L’EPO est-elle utilisée plus particulièrement dans certaines disciplines sportives plutôt que d’autres ? Par exemple, dans les récents tours de France, les agents dopants les plus utilisés sont les sympathomimétiques et les corticoïdes.
L’EPO est essentiellement utilisée dans les sports d’endurance, sports pour lesquels l’énergie musculaire est essentiellement fournie par un mécanisme aérobie. Le test de dépistage mis au point au Laboratoire National de Dépistage du Dopage a considérablement réduit l’utilisation de ce produit sur les « grands Tours » (Tour de France, Tour d’Italie, Tour d’Espagne). Mais cela ne veut pas dire que cette substance n’est plus utilisée : son dépistage n’est possible que quelques jours après l’arrêt du traitement et son effet ergogénique persiste pendant deux à trois semaines, autrement dit, il est possible d’utiliser l’EPO pour un évènement ponctuel, un championnat du monde par exemple, sans risque de se faire prendre le jour de la compétition, en arrêtant les injections quelques jours avant le départ de la course.
M. Henri LACCOURREYE
L’EPO peut-elle être considérée comme responsable d’une néphropathie ?
L’EPO est une grosse molécule de 30kDa environ, mais 10 % seulement de l’EPO circulante est éliminée par les reins. A ma connaissance il n’a jamais été signalé de néphropathie due à l’administration d’EPO.
M. Alain LARCAN
Les réticulocytes ne sont que la marque d’une anémie regénératrice ou n’accompagnant pas la polyglobulie. L’addition faite par les Australiens ne paraît pas exacte en ce qui concerne le raisonnement physiopathologique. La répartition des hématocrites en dehors de la différence liée au sexe obéit sans doute à une répartition gaussienne. Il y a donc physiologiquement des hématocrites élevées. D’autre part, il existe des pseudo-polyglobulies liées à la déshydratation extracellulaire due par exemple à des sudations abondantes. J’insiste sur les effets de l’érythropoiétine non sur le transport de l’oxygène qui est élevé mais sur la diffusion et surtout la consommation d’oxygène lors d’un effort sportif. Ne faut-il pas incriminer pour un agent éventuel favorable le rôle de l’entraînement musculaire avec une modification dans le sens de l’élargissement de la distance intra capillaire ?
Le fait d’imposer une valeur limite pour l’hématocrite et/ou pour l’hémoglobine pose un problème. Mais les athlètes d’endurance ont, comparativement à la population normale, un taux d’hématocrite plus bas dû à un volume sanguin plus élevé et, chez les cyclistes de haut niveau par exemple, seulement 3 % des coureurs ont un taux d’hématocrite supé- rieur à 50 %. L’application de valeurs limites supérieures pour l’hématocrite et/ou l’hémoglobine a permis de limiter le danger du dopage à l’EPO : avant la mise en place de ces seuils on observait des hématocrites de 60 % environ et des concentrations en hémoglobine supérieures à 20 g/dL ! La mise en place d’un « passeport hématologique » qui permettrait de comparer, la valeur du taux d’hématocrite ou de la concentration en hémoglobine d’un athlète, à un instant donné, à ses propres valeurs de référence serait plus juste. Les mesures sont effectuées le matin au lever afin de s’affranchir des problèmes d’hémoconcentration mais cela laisse au sportif la possibilité d’avoir recours à d’autres procédés, tels la transfusion sanguine par exemple, avant l’épreuve. Il est clairement établi aujourd’hui que c’est principalement la capacité du système cardiovasculaire (poumons, cœur sang) à transporter l’oxygène aux muscles et non la capacité des mitochondries à utiliser l’oxygène, qui limite la vitesse de consommation maximale en oxygène. Donc une augmentation du transport de l’oxygène par le sang améliorera ce paramètre qui est un facteur déterminant dans les sports d’endurance. Les différentes études (françaises, suédoises, norvégiennes, australiennes) menées sur des sportifs sont très concordantes et montrent qu’une cure d’EPO de 4 à 6 semaines conduit à une augmentation de 8 à 9 % de la VO max, ce qui correspond au gain obtenu après plusieurs mois d’entraînement.
2 Mais, vraisemblablement, l’effet ergogénique de l’EPO ne se limite pas au transport de l’oxygène : un effet sur la diminution de la lactatémie et sur l’utilisation préférentielle des lipides comme source énergétique a été observé.
Bull. Acad. Natle Méd., 2003, 187, no 9, 1669-1683, séance du 9 décembre 2003
