Présentation


Ce TPE porte principalement sur l'érythropoïétine (EPO) , une hormone* naturellement produite par le rein mais que l'on retrouve aussi sous une forme synthétisée (EPO exogène ou de synthèse).
Avant d'approfondir sur ce sujet, il convient, tout d'abord, de traiter du
dopage puisque nous verrons que l'EPO de synthèse est une substance, détournée de son usage thérapeutique, classée dans la liste des produits dopants (liste établie par l'agence mondiale anti-dopage).

Ainsi, nous verrons, en premier lieu,
quelles sont les différentes formes de dopage puis nous nous demanderons quels sont les effets de l'EPO sur l'organisme et l'intérêt de sa fabrication par génie génétique**.

Nous avons choisi comme matières
principales de cet exposé SVT et Chimie , toutefois, il est aussi centré, inévitablement, sur le sport qui est un monde inhérent à celui du dopage.

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* Une hormone est une substance, libérée par certaines cellules de l'organisme, circulant dans le sang et modifiant l'activité de cellules spécifiques se trouvant à distance du lieu de production de l'hormone.

** Le génie génétique représente un ensemble de techniques visant à modifier ou produire de manière artificielle les gènes ou les protéines.

Le dopage


Le dopage désigne l'augmentation artificielle des performances d'un individu par le biais de la prise de dopants, substances prohibées (inscrites dans la liste officielle établi par l'agence mondiale antidopage WADA).
Mais on peut retrouver différentes définitions du dopage et notamment d'un point de vue juridique comme celle donnée par la WADA (qui, en bref, désigne le dopage comme étant une violation de une ou plusieurs lois).
Les dopants sont, à la base, des médicaments prescrits en cas de maladies ou de carences chez l'individu. Les produits dopants sont donc des médicaments détournés de leur usage thérapeutique.
Il existe diverses classes de produits dopants/interdits (comportant 1419 substances interdites sur la liste de l'agence mondiale anti-dopage).
Les effets qu'ils produisent sur l'organisme et les risques encourues par l'individu dopé varient selon les substances (ainsi, certaines ont pour but d'augmenter la puissance musculaire d'autre permettre une meilleure oxygénation etc...)

On distingue 7 grandes classes de substances interdites :

Les stimulants





Du simple étudiant au sportif de haut niveau, ce type de substances (poudre, comprimé ou gélule) parmi lesquelles, on retrouve la caféine, les amphétamines, cocaïne ou encore l'éphédrine est utilisé afin d'augmenter la concentration, l'attention et de diminuer de manière artificielle la fatigue (ou du moins la retarder). Les sprinters, par exemple, qui utilisent l'éphédrine (habituellement prescrit pour les asthmatiques) afin de réduire leur temps de réaction.
Les risques de l'utilisation de ces substances sont l'agressivité, l'insomnie, l'excitation, les troubles cardiovasculaires et la dépendance.


Les stéroïdes anabolisants







La prise de stéroïdes anabolisants (exemples : la testostérone, stanozolol...)
favorise la synthèse de myofibrille (actine et myosine) et donc accroît la force et la masse musculaire d'un individu ainsi que sa capacité à récupérer après un effort.
Les effets indésirables sont l'agressivité, les problèmes musculaires (déchirures), le cancer, la masculinisation pour la femme ou encore l'infertilité.

* A voir le film documentaire américain sur les stéroïdes BIGGER, STRONGER, FASTER.

Les diurétiques




Les diurétiques comme le probénicide sont utilisés afin d'augmenter l'excrétion urinaire éliminant des espèces chimiques tels que les ions potassium et sodium. Ils permettent notamment aux sportifs appliquant le dopage sanguin (voir ci-dessous) de masquer la présence dans l'organisme de substances prohibées.
Les effets secondaires sont la déshydratation, les problèmes rénaux, l'hyperglycémie ou la surdité.


Les Béta-2 agonistes





A travers ces inhalateurs/sprays ou comprimés (exemple : salbutamol/ventoline, bricanyl) normalement prescrits lorsqu'un patient présente de l'asthme, le dopé recherche un effet broncho-dilatateur, une augmentation du rythme cardiaque et/ou de la masse musculaire. Le salbutamol est fortement présent dans le milieu sportif et on retrouve bizarrement 90% des sprinteurs aux Jeux Olympiques d'Atlanta qui se disent asthmathiques (contre 3% environ dans la population) et de ce fait très peu sont sanctionnés pour cet usage.
Suite à l'utilisation trop fréquente de Béta-2 agonistes, il se trouvera probablement confronté aux déchirures, crampes, tremblements musculaires, à des anomalies cardiaques et au cancer.


Les Bêta-bloquants



En bref, ces médicaments bloquent l'action de l'adrénaline et, de ce fait, ils ont un effet anti-stress. Ils peuvent, par ailleurs, être la cause d'une hypotension, d'un coma, d'une hypoglycémie...
Ils sont d'habitude indiqués chez des patients présentant de forte migraine ou une hypertension.
On peut citer comme exemple de Bêta-bloquant le propanolol.


Les narcotiques




Les stupéfiants (héroïne, morphine, ecctasy...) procurent un effet anti-douleur (médicaments analgésiques) d'où son utilisation plus fréquente dans des sports soumis à des chocs à répétition.
Les effets secondaires sont la dépendance aux produits, la baisse du rythme cardiaque, la dépression respiratoire, la diminution de la capacité de concentration et de coordination ou encore des troubles du comportement.


Les hormones



C'est la classe de substance qui nous concerne le plus du fait qu'elle inclut l'EPO
On distingue, au sein même de cette catégorie, différentes sortes d'hormones (qui n'ont pas chacune les même effets sur l'organisme).
Les principales sont :

-Les insulines, dont l'usage médical est destiné aux diabétiques de type 1, ayant un effet hypoglycémiant, anabolisant et favorisant la synthèse des protéines.

-Les hormones de croissance somatropine servent à lutter contre le retard de la croissance chez l'enfant. Chez l'adulte, Elles contribuent à la diminution de l' obésité abdominale et seraient aussi susceptibles d'augmenter la masse musculaire de l'individu mais ceci n'a pas été totalement prouvé.

-Les hormones stimulant l'érythropoïèse comme l'EPO. Elles permettent, en bref, d'augmenter considérablement le nombre de globules rouges ce qui entraine une meilleure oxygénation. De plus, elles réduisent l'état de fatigue engendré à la suite d'un effort physique intense.
L'utilisation de ces hormones conduit à hyperviscosité du sang pouvant formé des caillots sanguins et donc provoquer des arrêts cardiaques.
Et certains ne se contente pas d'une seule substance mais y associe une autre, complémentaire, pour un meilleur rendement.



Outre les différentes classes de dopants, il existe plusieurs procédés de dopage.

Parmi ceux-ci :

- Le dopage sanguin : correspond à la transfusion de produits sanguins autologues(qui provient du corps ou de la propre constitution génétique d’une personne), homologues ou hétérologues, ou encore de globules rouges provenant de l'individu lui-même ou d'un autre en vue d'une amélioration du transfert d'oxygène et donc de son endurance. Ce type de dopage peut se faire par le biais d'injections d'EPO. En revanche cette technique ne semble pas être encore utilisée par les sportifs car celle-ci nécessite beaucoup de temps.

- La manipulation pharmacologique, physique ou chimique : L'objectif est de masquer la prise/l'utilisation de substances interdites. On cherche donc ici à manipuler l'échantillon d'urine nécessaire au contrôle effectué lors d'une compétition. Pour ce faire l'individu en question utilise, la plupart du temps, un diurétique : la probénécide. Cette substance prohibé peut provoquer des vertiges, maux de tête, problèmes intestinaux...

- Le dopage génétique (ou cellulaire) : vise à modifier la génétique d’une personne afin d'augmenter ses performances sportives. Il semblerait que ce procédé ne soit pas entièrement abouti et on ne connait pas exactement les effets indésirables/secondaires de ce type de dopage. Néanmoins les chercheurs considèrent ceci comme une véritable menace et l'agence mondiale antidopage a investi pas moins de 7 milliards $ pour lutter contre cette pratique et en permettre la détection. Theodore Friedmann, directeur du programme de thérapie génique à l'université San Diego révèle : " Les méthodes sont plus ou moins les même que celles utilisées en médecine générale pour soigner certaines maladies génétiques." Si, en effet, la prise de produits synthétisé est assez facilement détectable, la preuve d'une production anormale dans l'organisme de facteurs de croissance musculaire ou hématopoïétique ne l'est pas et seules les traces attestant de manipulations génétiques effectués permettent de prouver cette pratique. Concrètement, la méthode du dopage génétique consiste à l'introduction d'un gène capable de produire de l’EPO, par exemple, dans le muscle, ou un gène de facteur de croissance dans une cellule d'un tendon. Des virus inactivés amènent alors les gènes dans les cellules cibles et les gènes peuvent ensuite produire des enzymes et des protéines.


A voir :

ANIMATION EN FLASH SUR LE DOPAGE

L'EPO dans l'organisme




Les globules rouges ou érythrocytes permettent, principalement, le transport de l'oxygène des poumons vers les différents organes. Chez un individu sain, le nombre de globules rouges dans le sang est d'environ 5millions/mm3. Chaque jour, il y a 200 milliards de globules rouges qui sont produits et tout autant qui sont détruits. Cette constance maintenue démontre un système de régulation des globules rouges. L'érythropoïèse désigne le processus de fabrication de ces hématies dans la moelle osseuse qui vient contrebalancer le processus de destruction des globules rouges anciens dans les organes. Elle est régulée par l'érythropoïétine.
L'érythropoïétine (EPO) est une glycoprotéine produite par notre organisme qui fait énormément parler d'elle au travers du dopage. C'est en 1989 qu'est commercialisé, sous le nom d'EPOGEN, par le laboratoire Amgen, pour la première fois, cette hormone de manière synthétisée pour permettre aux malades atteints d'anémie (insuffisance rénale chronique) de soigner leur carence en EPO et globules rouges notamment.
Cette hormone est constituée d'acides aminés, à 60%, et,
à 40%, de glucides(d'où glycoprotéine), son gène se situe sur le chromosome 7 et code pour une protéine de 193 acides aminés.



Dans l’organisme, cette protéine (de masse moléculaire 30,4 kDa) est principalement produite par le rein (environ 85-90% de la production totale) et par le foie (environ 10-15%). L'EPO stimule le phénomène de multiplication cellulaire, de différenciation et de maturation des précurseurs érythrocytaire tels que les BFU-E, GM-CSF, CFU-E...
Les cellules souches hématopoïétique
pluripotentes (c'est à dire qu'elles ont la capacité de se transformer en un autre type de cellule) sont des cellules immatures (elles n'ont pas encore perdu leur noyau). Or pour que ces cellules donnent elle même naissance a des cellules progénitrices (à l'origine de la même race) elles ont besoin d’un facteur de croissance qui est dans notre cas : l’érythropoïétine. Les CFU-E (progéniteurs érythroïdes) sont des descendants de ces cellules souches et des BFU-E (pas de récepteur EPO). L'EPO se fixe sur un récepteur spécifique de l' EPO (epoR) des CFU-E ce qui engendre la différenciation cellulaire. Durant cette phase, ce recepteur disparait. Les CFU-E, grâce à l'EPO, vont donner naissance aux érythroblastes (eux aussi dépendants de l'EPO) qui eux même vont se transformer, après divisions cellulaires, en réticulocytes (précurseurs des globules rouges ne possédant pas de recepteur EPO), phase finale. La formation des érythrocytes (cellules matures et sans noyau/anucléées) résulte de ce processus.
Ce facteur de croissance hématopoïétique (produit des cellules sanguines) EPO stimule donc la production de globules rouges dans la moelle oesseuse. Ces globules rouges sont ensuite, bien évidemment, libérés dans le sang.

Voici des schémas illustrant ce processus :







A noter aussi que l'EPO active l'activité enzymatique de l'ALA synthétase et de la PBG désaminase ce qui favorise la synthèse de l'hémoglobine.

Dans le rein, la production d’EPO est activée lors d’une baisse de la pression artérielle en oxygène (PO2). Cette baisse de pression artérielle, si elle excessive, peut engendrer l’hypoxie tissulaire. Ce phénomène, activé lorsqu'on monte en altitude, est une carence d'apport en oxygène dans les tissus (superficiels ou profonds). Il y a un manque d'oxygène lorsque les vaisseaux sanguins sont écrasés par une pression excessive.
(Voir la partie EPO dans le milieu sportif/L'entrainement en altitude)




Outre son rôle essentiel dans l'organisme, l'EPO est aussi utilisée à des fins thérapeutiques. Elle fait partie des médicaments biotechnologiques les plus vendus. En effet, l'EPO exogène permet de traiter certains cancer (on administre aussi de l'EPO en période de chimiothérapie) et les malades atteints d'anémie. L'anémie est une maladie caractérisée par des carences en érythropoïétine ainsi qu'en globules rouges importantes et une insuffisance rénale (principal lieu de production de l'EPO). L'injection de cet EPO de synthèse permet de combler ce manque. L'EPO est introduit dans le corps des malades par transfusions, par injections sous cutanées ou intraveineuses.




L'EPO exogène et l'EPO naturelle agissent presque pareillement sur l'organisme. Elles diffèrent légèrement par leur structure moléculaire et par leur charge éléctrique.

On sait que l'EPO est une glycoprotéine. Elle a donc subit la glycosylation qui est une réaction enzymatique qui permet d'établir une liaison entre une protéine et glucide. Or la rhu-EPO est produite, en partie, par le hamster chinois. L'EPO du gène codant pour l'érythropoïétine chez l'homme est injecté dans les cellules ovariennes du hamster chinois. L'animal produit alors l'hormone mais selon une glycosylation quelque peu différente par rapport à l'homme.




On peut différencier ces deux molécules quasi-similaires par isoelectrofocalisation ou isoelectrophorèse ce qui fait parti des méthodes de détection utilisées par les laboratoires de dopage (voir partie "L'EPO dans le milieu sportif/Les méthodes de détection). On peut aussi s'apercevoir que l'ARANESP(ou Darbepoetin alpha) est différente de l'EPO naturelle par son nombre de chaînes glycosylées (5 contre 3 pour la naturelle), sa masse moléculaire (la recombinante est plus lourde : 37,1 kDa) et son nombre d'acides sialiques (21 contre 14), élément chimique contenu dans les glucides. Une injection par semaine est nécessaire contre trois à quatre pour une EPO exogène "normale" comme NEORECOMON ou EPREX.
Mais il n'existe pas que l'ARANESP comme EPO de synthèse, on remarque qu'il en existe plusieurs types (certains emploient le terme "générations") ce qui n'arrange pas les instituts anti-dopage.

Les autres EPO de synthèse sont les suivantes :

- La CERA (Mircera), EPO exogène à forme "retard" (terme désignant l'effet sur une plus longue durée de la substance). Chez celles-ci, le nombre de chaines glycosylées est plus important. La chaine protéique est plus longue ce qui la rend plus lourde que les autres (environ deux fois le poids d'une molécule d'EPO naturelle).
Une seule injection par mois suffit pour les anémiés .

-La Dynepo, EPO produite, par génie génétique, à base de cellules humaines.
Une séquence d'ADN spécifique est introduite et active le gène de l'EPO; le tout "in vitro".
Il semble que ce soit la plus récente et la plus difficile à détecter par les laboratoires de lutte contre le dopage du fait que c'est une EPO dites biosimilaire.

(Pour en savoir plus sur la Dynepo, cliquer ici)


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(Cliquer sur l'image pour la voir en plus grand)

L'EPO dans le milieu sportif


Le dopage est très présent dans le sport de haut niveau.
Un nombre de sportifs qui ne cesse d'accroître a recours à la prise de substances dopantes dans le but d'une
optimisation de ses performances physiques (voir graph evolution des performances du tour de france). Dans notre cas, les principaux sports où les athlètes utilisent la r-hu EPO (nom donné à l'EPO recombinante) sont ceux d'endurance.
Nous allons maintenant traiter de l'intérêt pour le sportif dopé à l'EPO d'utiliser une telle substance (l'importance d'une bonne oxygénation); des risques que cela comporte puis nous verrons ultérieurement comment détecter sa présence dans l'organisme (support vidéo).

Les
muscles sont les acteurs des mouvements du corps.
Le muscle est un
organe qui se contracte en réponse à une stimulation du système nerveux. Les muscles sont tous dépendants d'un nerf. Ils agissent sous l'impulsion de ce nerf dont ils dépendent. La contraction d'un muscle nécessite de l'énergie.
L'anatomie du muscle est composé de muscles rouges (ou striés) et de muscles blancs (ou lisses).

Il comporte donc deux types de fibres (cellules allongées qui constituent les muscles) :

-les
fibres rouges consommant peu d'énergie A.T.P.(pour adénosine triphosphate : molécule fournissant de l'énergie aux réactions biochimiques).
Elles sont adapteés à un exercice d'endurance, long.

-les
fibres blanches consommant beaucoup d'énergie A.T.P.
Elles sont adaptées à un exercice de courte durée.

Elles transforment l'énergie chimique produite par leur métabolisme cellulaire en énergie mécanique permettant la contraction du muscle.




Lors d'un effort physique, le muscle a besoin d'oxygène pour son bon fonctionnement. L'oxygène est stocké dans les
globules rouges (hématies), cellules du sang. Ces dernières sont chargés de capter et transporter l'oxygène dans le sang vers les organes. A partir d'un certain temps, le sang s'appauvrit en globules rouges. Le rein (à environ 85-90%) et le foie (à environ 10-15%), qui ont un rôle de régulateur, vont donc agir en produisant de l'EPO augmentant l' hématocrite (pourcentage relatif du volume des cellules circulantes du sang par rapport au volume total du sang). Cette augmentation va permettre une meilleure oxygénation des muscles qui gagnent alors en énergie.

L'oxygène mis à la disposition des muscles lors d'un effort sera utilisé et introduit dans le Cycle de Krebs pour fournir de l'énergie (cycle découvert par l'équipe de Hans KREBS et de Szent-Györgyi dans les années 1930).
Tout d'abord, Il se produit la glycolyse qui est un processus de dégradation d'une molécule de glucose en deux acides pyruviques (le produit final est le pyruvate) dans la cellule. Le pyruvate se transforme ensuite en acétyleCoA, élément du cycle du Krebs. Lors du cycle, localisé dans les mitochondries (organites), il se produit une série de réactions biochimiques (8) qui font intervenir des couples d'oxydoréduction tels que O2(g)/H2O(l) et NAD+/NADH (coenzymes d'oxydoréduction)
, nécessaires à la chaine respiratoire cellulaire (mitochondrie/organite) et permettant la fabrication d'A.T.P. au niveau de cette chaine (principal but du cycle de Krebs). Dans ce cycle de l'acide citrique (autre appelation) le produit final est aussi le réactif de départ.

Voici un aperçu de la serie de réactions du cycle de Krebs.




Parmi les méthodes visant à améliorer l'oxygénation on relève l'entrainement dans un centre en altitude (exemple : Tignes).
En effet, plus on monte en altitude moins la pression atmosphérique est forte et
plus nos muscles ont besoin d'oxygène. On parle d' hypoxie (carrence d'apport en oxygène dans les tissus) atteint les 2000 mètres d'altitude. Le corps doit donc s'adapter à ce nouvel environnement.
Les premiers jours en altitude, le sang s'appauvrit très vite en globules rouges. En réponse à ceci, il se produit une augmentation de la production d'EPO responsable d'un nombre supérieur à la normale d'érythrocythes (ou globules rouges). Ce phénomène est appelée polyglobulie. De plus, la fréquence respiratoire (le nombre d'inspirations et d'expirations par minute) et cardiaque augmentent. Il faut savoir que pour un stage en altitude, il faut compter deux ou trois jours d'adaptation du corps dans ce nouvel environnement. La stimulation d'EPO est maximale au troisième et quatrième jour suivants : c'est le pic d'EPO. Après ces quelques jours, la fréquence respiratoire reste elevée tandis que la fréquence cardiaque retrouve sa valeur initiale. La quantité de globules rouges continue de s'accroître. Concrètement, le sportif, en altitude, est affaibli au niveau musculaire et au niveau de l'oxygénation. C'est pour cela que les athlètes pratiquant ce type d'entrainement optent pour des exercices en moyenne altitude (environ 1200 mètres). A cette hauteur,les conditions sont meilleures et permettent des gains de performances plus important.
A contrario, lors de son retour à la surface l'individu est physiquement plus performant, pendant une période allant d'une à huit semaines, et plus particulièrement en endurance (son oxygénation s'étant améliorée). A noter aussi, que son nombre d'hématies ne cesse d'augmenter durant quelques semaines.
Ce genre de pratique est fréquente chez les sportifs pratiquant des disciplines d'
endurances comme : le cyclisme, l'athlétisme de fond, le football, la natation...
Alors peut-on considérer cette méthode d'entrainement comme étant une
forme de dopage ?
Les avis sont très partagés et on ne peut donner une réponse impartielle/exacte au problème que cela soulève. Cependant, si le dopage est une augmentation artificielle des performances alors on ne peut considérer l'entrainement en altitude comme étant une forme de dopage.



D'autre part, on retrouve la pratique de l'injection d'EPO recombinante. Comme nous l'avons expliqué précédemment la r-huEPO est un produit, au départ, destiné aux patients souffrants d'anémie. Il a été détourné de son usage médical pour être utilisé dans le milieu sportif. Son utilisation est très simple puisqu'elle se fait par le biais de seringue contenant de l'EPO synthétisé (voir schéma et photo partie 2).
Le stage d'entrainement en altitude est évidemment beaucoup moins efficace que l'injection d'EPO. Un individu sain présente un pourcentage d'hématocrite proche de 44% (un peu moins pour les femmes). Un sportif ayant effectué un stage d'entrainement en altitude voit ce chiffre augmenter de quelques pourcents atteignant une valeur d'environ 48%. Par contre, le dopé à l'EPO de synthèse peut voir son taux d'hématocrite grimper jusqu'à 60 voir 65% ce qui n'est pas comparable.
D'après des expériences sur cobayes réalisées par le docteur Ekblom entre autres, l' Epo améliorerait de 10% à 20% les performances en endurance du sportif.

Néanmoins, la prise d'EPO comporte de nombreux risques. Le sportif est en danger lorsque son chiffre d'hématocrite se situe à plus de 55% du fait que le sang devient beaucoup plus épais (hyperviscosité sanguine) et circule plus lentement vers les organes vitaux. C'est ainsi que des caillots sanguins viennent à se former et l'individu risque un arrêt cardiaque, une hypertension artérielle (conduisant à une attaque cérébrale) ou encore le cancer. Cet usage illicite peut aussi provoquer des maladies autoimmunes, le système immunitaire développe alors une résistance face à cette glycoprotéine de synthèse et produit des anti-corps anti-EPO. Ce rejet de l'organisme est un cas rare.

(une prise excessive d'EPO peut amener une élévation du taux de globules rouges jusqu'à 80%)


Aujourd'hui, il existe deux façons de détecter une personne qui est dopé à l'EPO :
  • La première est le test à l'urine.
Ce test inclut la méthode par isoelectrophorèse
("descendant" de l'electrofocalisation, test qui s'est révélé trop peu fiable en matière de controle anti-dopage).
Les protéines sont séparées selon leur charge électrique. Elles migrent à des vitesses différentes et à un certain pH dans le champ électrique. La différence constatée lors de ce test se situe au niveau du point de migration isoélectrique qui est compris entre 3,92 et 4,42 pour l'EPO naturelle et entre 4,42 et 5,11 pour l'EPO exogène. Le résultat de ce test est semblable à celui d'une chromatographie (données en pH). Malgré tout, ce test ne semble pas très fiable au vu de la quantité d'urine disponible qui est souvent trop peu importante.

(voir la vidéo de WADA, en cliquant ici, qui présente ce test urinaire de la procédure du contrôle du sportif à l'analyse en laboratoire)




  • La deuxième façon est la prise de sang.
On mesure le principal paramètre qui est le pourcentage d'hématocrite. Celui-ci ne doit pas être supérieur à 50%.
La prise de sang est plus chère (financièrement) mais plus fiable que la première façon de détecter l'EPO dans les urines.








Portrait : Bjarne Riis




Bjarne Riis, coureur cycliste danois, avoue en mai 2007 avoir pris, de 1993 à 1998, de l’EPO.
Sa progression fut fulgurante.
En
1991, il finit 107ème du Tour de France loin derrière Miguel Indurain, vainqueur de ce Tour.
En
1993, son “traitement” à l’EPO débute. Cette année-là il finit 5ème.
En
1996, Riis gagne le Tour et termine devant Miguel, 11ème de la course.

Sur la vidéo ci-dessous on voit le cycliste danois effectuer une montée spectaculaire. Il gagne cette étape (Lourdes - Hautacam) devant Richard Virenque et Jan Ullrich (suspectés de dopage à l'EPO).
Cette vidéo montre à quel point l'érythropoïétine influence les performances du sportif qui semble, ici, courir avec une facilité débordante.

Historique


1893 : MIESCHER découvre la corrélation qui existe entre la diminution de la quantité d'oxygène véhiculé dans le sang (hypoxémie) et l'érythropoïèse.

1906 : Révélation de l'existence de l'hémopoïétine (ancien nom de l'érythropoïétine), activant le processus d'érythropoïèse, par CARNOT et DE FLANDRE. Ceci grâce à l'expérience qui consistait à injecter un sérum de lapins anémiques à des lapins normaux. On remarquait alors que la concentration en hémoglobine du lapin normal augmentait.

1948 : JALAVISTO nomme cet élément de l'organisme : érythropoïétine (EPO).

1950 : Reismann et Ruhenstroth-Bauer découvre la régulation hormonale de l'EPO.

1957 : Jacobson démontre que le rein est le principal organe producteur d'EPO.

1974 : Erslev s'aperçoit des vertus thérapeutique que cette hormone pourrait avoir s'il l'on arrivait à la synthétiser. L'expérience qu'il a réalisé consistait à perfuser des lapins normaux avec du plasma (partie liquide occupé environ 45% du volume du sang) de lapins anémiques. Suite à cette perfusion, il observa que l'hématocrite des lapins normaux augmentait. Il annonça donc que cette hormone pourrait être utilisée dans le cadre de certains traitements si celle-ci était purifiée.

1977 : Purification de l'EPO par Goldwasser, Miyake et Kung à partir d'urines de patients anémiques. Ceci s'est révélé très laborieux puisqu'il a fallu pas moins de 2250 litres d'urine pour récupérer 10mg de la substance (la concentration de celle-ci dans le plasma ne pouvait se faire par extraction à partir du sang). Il fut ainsi le premier à obtenir de l'EPO purifiée.

1983 : Premier clonage du gène humain de l'EPO par le laboratoire AMGEN.

1989 : Commercialisation de l'EPO en France.

1990 : L'EPO est classé dans la liste des substances prohibés, une liste établie par la CIO (Comité internarnational Olympique).

2000 : Le laboratoire de lutte contre le dopage de Châtenay-Malabry met en place une méthode de détection urinaire de l'EPO exogène.

Le dopage et l'EPO en vidéos


Vidéo de "Cité des sciences" présentant, de manière claire et ludique, le fonctionnement d'un muscle, le dopage et l'EPO.



Reportage (France 2) sur la troisième génération d'EPO : la CERA




Reportage de JEUDI INVESTIGATION sur le dopage et son contrôle chez les amateurs.




Le dopage génétique

Conclusion


Le dopage ne touche pas seulement le monde du sport mais aussi celui du travail et des études, ce qui en fait un véritable fléau. Les substances dopantes, classées dans 7 grandes classes (à savoir : les stimulants, les stéroïdes anabolisants, les diurétiques, les Bêta-2 agonistes, les Bêta-bloquants, les narcotiques et les hormones) qui sont au départ des médicaments destinés à diverses maladies, agissent, sur un individu sain, en améliorant ses performances. C'est au détriment de leur santé que les dopés utilisent ces substances puisque celles-ci peuvent engendrer des risques importants, voir la mort subite si cette prise de dopants est excessive (cf la mort de Tom Simpson). La quête d'une reconnaissance, de célébrité, de l'argent et de la réussite semble être tout un tas de facteurs qui amènent des individus à se doper. Néanmoins, beaucoup en oublie la notion d'éthique; Car tricher est contraire à l'idée d'une égalité respectée entre les participants. Au-delà de cette conception, l'utilisation de ces substances est prohibée et réprimandée par la loi. D'autre part, les procédés de dopage tendent à devenir de plus en plus performant et de moins en moins détectable avec l'arrivée d'une technique encore inexactement connu : le dopage génétique.
L'érythropoïétine exogène fait parti de la classe des hormones. L'action de l'EPO naturelle dans l'organisme se résume à son rôle de régulateur du processus de l'érythropoïèse dans la moelle osseuse. L'érythropoïétine est aussi le facteur de croissance indispensable aux progéniteurs érythroblastiques (CFU-E et érythroblastes) qui sont à l'origine de la naissance des érythrocytes (ou globules rouges ou hématies). Sa fabrication par génie génétique (soit par l'intermédiaire d'un hôte animal soit par l'humain), que l'on peut retrouver sous différentes formes (EPREX, NEORECORMON, ARANESP, DYNEPO et CERA), est principalement destinée au traitement des personnes souffrant de maladies graves telles que l'anémie (avec insuffisance rénale chronique) et certains cancers. L'EPO exogène agit en améliorant la production de globules rouges, carence principale relevée chez ces malades. Malheureusement l'EPO exogène ne révèle pas qu'un aspect thérapeutique. En effet, la forme synthétisée de l'érythropoïétine est aussi utilisée par de nombreux sportifs afin d'améliorer leurs perfomances en endurance (d'où des cas de contrôles positifs au dopage à l'EPO plus fréquent en cyclisme ou en athlétisme, par exemple). Le surplus de globules rouges permet à l'athlète dopé une meilleure oxygénation des muscles (qui sont donc plus puissants). Malgré tout, cette utilisation illégale n'est pas sans risques : thrombose artérielle, attaque cardiaque ou cérébrale, cancer, etc... sont potentiellement envisageables en cas d'injections répétées et excessives (causant une élévation anormale de l'hématocrite).
Enfin, si l'on reprend la devise adoptée par Pierre de Coubertin, fondateur des Jeux Olympiques, "Citius, Altius, Fortius" expression latine signifiant "plus vite, plus haut, plus fort", peut-on imaginer, un jour, le monde du sport dépourvu de toutes formes de dopage alors que le défi de l'athlète consiste à dépasser ses limites et à battre les records ? Les méthodes de détections seront elles toujours efficaces face à l'arrivée de nouveaux produits générés par les progrès de la science? Autant de questions d'actualités que l'on ne peut écarter et qui restent encore à élucider...

Sources/Références


Nous tenons à remercier, tout particulièrement, Mr Max LAFARGUE, médécin du sport à Montauban, pour nous avoir accorder son temps et pour nous avoir permis de mieux comprendre certains éléments concernant notre sujet; ainsi que le laboratoire anti-dopage de Châtenay Malabry pour l'envoi d'un dossier sur l'érythropoïétine qui nous a beaucoup aidé dans l'élaboration des deux parties sur ce cette hormone.

Les autres sources/références :

Wikipédia

atchimiebiologie.free.fr

Dailymotion

Youtube

La biochimie des activités physiques

irbms

Laboratoire Suisse d'analyse du Dopage

Livre : la Physiologie Médicale

Livre : Les Guides des analyses spécialisées

Biofondations / Canada / L'anémie

Medicalorama / Stage en altitude

Nephrologie (études des reins) / conférences scientifiques

Livre : Utilisation des facteurs de croissances hématopoïétiques

Erythropoïèse / Document de la faculté de médecine d'Angers

Livre : Histologie

Livre : Biologie moléculaire de la cellule

Revue médicale suisse

Accesso

Cité des sciences

Repère médical

Le dictionnaire du dopage

Médecine du sport

Cat.inist

Vulgaris médical (encyclopédie médicale)

Article sur la Dynépo sur un site Hollandais

L'EPREX sur santécheznous

L'électrophorèse des protéines

Document complet sur l'EPO

Agence Française de Lutte contre le Dopage

WADA (world anti doping agency)

Site de prévention du dopage

Document sur l'EPO sur musibiol

Amgen créateur de l'EPO

Livre : La préparation physique

Le dictionnaire médical

PowerPoint de Philippe Desharnais sur les classes de substances