La ciencia de las sustancias que mejoran el rendimiento

¿Qué son las sustancias que mejoran el rendimiento?

El conocimiento de la estructura de los esteroides y sus metabolitos y la testosterona es fundamental para poder establecer protocolos analíticos para su detección. La testosterona (T), una hormona producida de manera natural en el organismo, es el ligando nativo del receptor androgénico. Cuando este receptor se une a un andrógeno como la testosterona o a un esteroide sintético, se activa y produce los efectos buscados de mejora del rendimiento, como un aumento de la fuerza muscular, la densidad ósea y la producción de glóbulos rojos. Aparte de músculos y huesos más fuertes —una ventaja obvia para cualquier deportista—, el incremento de la producción de glóbulos rojos aumenta el suministro de oxígeno a los músculos y órganos, lo que a su vez contribuye a la generación de energía y la recuperación. La testosterona (tanto sintética como natural), por tanto, es la base de los esteroides anabólicos.

Los esteroides anabólicos se dividen en tres categorías principales (figura 1):

• Derivados de la testosterona
• Derivados de la 5α-dihidrotestosterona (DHT)
• Derivados de la 19-nortestosterona

Figura 1. Estructura de la testosterona frente a la de los derivados anabólicos androgénicos comunes de la testosterona, los derivados de la 5α-dihidroxitestosterona y los derivados de la 19-nortestosterona.

Las diferencias en la estructura, la actividad del sustrato y la semivida repercuten en los perfiles biológicos de estos derivados anabólicos androgénicos de la testosterona. Y estas diferencias constituyen precisamente la base para el diseño de métodos de detección de estos compuestos, ya que todos tenemos testosterona en el organismo de forma natural.

¿Cómo se detectan las sustancias que mejoran el rendimiento?

En el caso concreto de cada sustancia, la identificación de sus principales metabolitos es el primer paso del desarrollo de un test de diagnóstico directo en orina, sangre o saliva. El organismo humano produce testosterona (T) y epitestosterona (E) de forma natural (endógena) en una proporción aproximada de 0,4-2 (figura 2A)¹. Uno de los primeros métodos de detección se limitaba a medir la relación de testosterona y epitestosterona en muestras de orina. Con este método, si la relación T/E es superior a 4, cabe sospechar que se trata de un caso de dopaje con un producto de testosterona exógena. Para confirmar la presencia de T exógena, el laboratorio puede determinar la relación isotópica ¹³C:¹²C de la T, ya que la relación ¹³C:¹²C de la T producida en laboratorio es ligeramente inferior a la de la T endógena². Este método se utilizó en el proceso judicial contra Floyd Landis que cuestionaba su desempeño en el Tour de Francia de 2006 y permitió demostrar que, en efecto, había utilizado testosterona exógena.

Figura 2. Parámetros de análisis para la detección de esteroides anabólicos androgénicos. A: Estructuras de la testosterona (T) y la epitestosterona (E), producidas en una proporción de 0,4-2 en el organismo humano. Un valor de la relación T/E superior a 4 se considera un indicio de dopaje con EAA. B: Metabolismo y procedimientos analíticos necesarios para la detección del estanozolol en análisis de orina.

Cuando una sustancia esteroidea irrumpe por primera vez en la esfera de la competición deportiva, los organismos reguladores son los responsables de conocer sus propiedades y su metabolismo para poder detectarla y analizarla. Ese fue el caso que se dio en los Juegos Olímpicos de Seúl en 1988, cuando el velocista Ben Johnson batió el récord mundial de los 100 metros lisos, pero finalmente se le retiró la medalla de oro tras dar positivo en estanozolol. Para desarrollar un método de detección de esta sustancia, los investigadores necesitaban conocer el metabolismo del estanozolol y determinar la forma más sensible para detectarlo. La ruta principal del metabolismo del estanozolol se refleja en la trayectoria vertical de la figura 2B, junto con el tratamiento de la muestra necesario para detectar los metabolitos mediante cromatografía de gases-espectrometría de masas (GC-MS)³. Sin embargo, el estanozolol produce otro metabolito en cantidades más pequeñas llamado 17-epi-estanozolol-N-glucurónido, representado en la trayectoria horizontal de la figura 2B. Este metabolito tiene una semivida larga y se puede detectar hasta 28 días después de su administración. Para detectar el estanozolol a partir de este metabolito, se ha desarrollado más recientemente una compleja combinación de métodos que incluye ionización mediante electroespray (ESI) y cromatografía líquida acoplada a espectrometría de masas (LC-MS). Expresado en términos más sencillos, estas técnicas crean iones que pueden separarse e identificarse por su masa para clasificar e identificar los metabolitos presentes. 

¿Por qué son un problema constante las sustancias que mejoran el rendimiento?

Mientras los científicos estaban ocupados mejorando las técnicas para detectar los esteroides anabólicos androgénicos que se conocían a principios de la década de 2000, el jugador de béisbol Barry Bonds se dedicaba a batir récords de “home runs”. Lo que la organización MLB no podía imaginar era que Bonds y otros jugadores habían recurrido al uso de tetrahidrogestrinona (THG), un esteroide recién sintetizado y diseñado para lograr potentes efectos anabólicos eludiendo los protocolos de control antidopaje. La TGH —bautizada también como “la clara”— al principio no podía detectarse en la orina, básicamente porque el programa antidopaje no tenía conocimiento de la existencia de esta sustancia ni de la de sus metabolitos. En el transcurso de una investigación, en los restos de una jeringa usada se obtuvo y se identificó una muestra de THG, a partir de la cual se pudo desarrollar fácilmente un método de LC-MS/MS para la detección de la sustancia⁴.

Este escándalo del béisbol profesional puso de manifiesto algunos de los problemas que plantea la detección directa de EAA en los programas antidopaje. En primer lugar, el proceso de detección busca metabolitos conocidos de sustancias conocidas; una organización con recursos puede, por tanto, sintetizar “esteroides de diseño” nunca antes vistos para sortear la detección. Incluso cuando existe un protocolo de control, la poca frecuencia de los test (como es el caso de la MLB, que los realiza dos veces al año) puede facilitar que el uso de esteroides pase desapercibido; cuanto más tiempo transcurre entre un test y el siguiente, menores son las concentraciones de los metabolitos esteroideos y más probabilidades hay de que dichas concentraciones disminuyan a niveles inferiores a los límites de detección de las pruebas. También puede ocurrir que los deportistas utilicen agentes enmascaradores y diuréticos para tratar de impedir la detección de determinadas sustancias⁵, lo que supone una carga adicional para las autoridades de control.

Las agencias antidopaje son conscientes de estos problemas, así como del hecho de que el uso de sustancias que mejoran el rendimiento continúa a pesar de todos sus esfuerzos por controlarlas. Ya en la década de 1990, diversas investigaciones habían revelado que, en ausencia de agentes exógenos, las concentraciones y proporciones de testosterona, sus precursores y sus metabolitos permanecen notablemente estables en la orina humana; también se había constatado que los esteroides anabólicos androgénicos tienen un efecto duradero en estos valores, por lo demás estables. Sin embargo, no fue hasta 2007 cuando los investigadores adoptaron el método de inferencia bayesiana para formalizar la detección de valores anormales en estos cocientes. Estos cocientes, junto con un perfil hematológico, constituyen el denominado Pasaporte biológico del atleta, que es una eficaz herramienta de evaluación comparativa que refuerza la capacidad para detectar las sustancias que mejoran el rendimiento.