Detection and Physiological Effects of Blood Volume Manipulations

Denne afhandling har til formål at skabe viden og nye sporings metoder relateret til bloddoping der har til formål at ulovligt fremme præstationsevnen. Der er behov for at etablere og forbedre følsomheden af nuværende eller potentielt nye testmetoder, identificere faktorer der kan påvirke følsomheden eller specificiteten af testmetoderne og kunne beskrive vigtigheden af disse faktorer. Desuden er det vigtigt at kende den fysiologiske effekt af nye dopingmetoder for at finde den nedre grænse for hvornår det er relevant i en anti-doping sammenhæng. Et af målene for afhandlingen er at skabe viden om den naturlige variation i plasma volumen ved indtag af en stor mængde vand såvel som under og efter en periode med øget træningsbelastning. Den fremsatte hypotese var at den naturlige variation i plasma volumen er vigtig for følsomheden og specificiteten af Atletens Biologiske Pas. Yderligere var hypotesen at plasma albumin, opløselige transferrin receptorer og pro-atrialt natriuretisk peptid er følsomme markører for ændringer i plasma volumen og at tilføjelsen af den plasma volumen uafhængige markør retikulocyt procenten øger følsomheden af det biologiske pas. Endeligt undersøgtes hypotesen at en autolog blodtransfusion af en halv blodpose (~135 ml røde blodceller) forbedrer præstationsevnen i en tidskørsel på cykel og at en autolog blodtransfusion af to poser blod (~500 ml røde blodceller) kan spores med en ikke-målrettet metabolomics analyse i urin. Afhandlingens studie I og II bekræfter hypotesen at naturlige variationer i plasma volumen har stor betydning for fortolkningen af blodprofilen i Atletens Biologiske Pas, forårsaget af plasma volumens effekt på de koncentrations-baserede variable, hæmoglobin koncentrationen og OFF-hr scoren, hvilket medfører en nedsat følsomhed og specificitet. Modsat forkaster studie I og II hypotesen at plasma albumin, opløselige tranferrin receptorer og pro-atrialt natriuretisk peptid er følsomme markører for ændring i plasma volumen, da de alle var svage prædiktorer (R2 < 0.25) for ændringer i plasma volumen på 4-10 %. Studie III bekræfter at tilføjelsen af den plasma volumen uafhængige markør retikulocyt procenten til Atletens Biologiske Pas kan medføre en signifikant forbedret følsomhed. I et randomiseret dobbelt-blindet placebo-kontrolleret overkrydsnings design viser studie IV at en autolog blodtransfusion af kun ~135 ml røde blodceller er tilstrækkeligt til at forbedre en 650-kcal tidskørsel med ~5 %. Desværre er autolog blodtransfusion svært at spore. Studie V viser at en ikkemålrettet metabolomics analyse af urinprøver ikke identificerer nye og følsomme markører for sporing af autolog blodtransfusion, men bekræfter at tilstedeværelsen af plastificeringsmidler i urin er en potential markør. Denne afhandling demonstrerer at naturlige variationer i plasma volume kan påvirke følsomheden og specificiteten af Atletens Biologiske Pas, men at tilføjelsen af den plasma volumen uafhængige markører retikulocyt procenten imidlertid giver lovende resultater. Derudover vises det at den hidtil lavest anvendte autolog blodtransfusions volumen er tilstrækkelig til at forbedre præstationsevnen i en tidskørsel, og derfor er transfusioner af små volumener relevante at kunne spore i anti-doping sammenhæng. Endeligt identificerer en ikke-målrettede metabolomics analyse i urin ikke nye følsomme markører til sporing af autolog blodtransfusion. Fremtidig forsknings bør fokusere på identificering og validering af metoder eller biomarkører der er uafhængige af plasma volumen eller i stand til at redegøre for ændringer i plasma volumen. Derudover er der behov for udvikling af en stærkt følsom metode til sporing af autolog blodtransfusion, hvorunder analyse af plasma og røde blodceller med en ikke-målrettet metabolomics kan være værdifuldt.