Nandrolon (19-Nortestosteron) - 'aktiver' Urin

Spontanbildung von Norandrosteron in "instabilem" bzw. "aktivem" Urin

Bildung von Norandrosteron aus dem Testosteronmetaboliten Androsteron

Im März 2004 wurden von Thieme et al. [2] auf dem Manfred Donike Workshop für Doping Analytik in Köln erstmals die spontane Bildung von Norandrosteron im Urin aus dem Hauptmetaboliten des Testosterons, dem Androsteron, aufgezeigt. Diese Umwandlung findet nur selten in Urinproben statt. Die Ursache hiefür ist noch nicht bekannt. Es wird eine 19-Demethylierung durch bisher unbekannte Mikroorganismen angenommen (Abb.7). Thieme et al. [2] berichteten aber nur von " spontan " gebildeten Norandrosteronwerten unterhalb des Grenzwertes von 2 ng/ml Urin.  

Abb. 7 Metabolismus von Testosteron und Nortestosteron (Nandrolon) - Darstellung der Hauptmetaboliten und seltene Bildung von Norandrosteron und Noretiocholanolon im Urin durch 19-Demethylierung

Erstmals im September 2004 konnte das Institut für Biochemie der Deutschen Sporthochschule Köln in einer Wettkampfkontrollprobe einen Urinbefund von 5,2 ng Norandrosteron pro ml Urin auf einen "aktiven Urin" zurückführen [3]. Weitere Untersuchungen anhand der Isotopenverhältnis-Massenspektrometrie zeigten, dass das Norandrosteron in dieser Urinprobe in seiner Isotopie mit den Werten von Androsteron (Metabolit von Testosteron) übereinstimmte und somit auf eine endogene Quelle zurückgeführt werden konnte und nicht von außen (exogen) zwecks Doping durch die Anwendung von Nandrolon oder eines seiner verbotenen Prohormone zu Stande kam [3].

Weitere Informationen zu dem Phänomen des "aktiven Urins":

Wie kann ein "aktiver Urin" ermittelt werden? (Analytik)
Eine mit Norandrosteron verdächtige Urinprobe wird mit deuteriertem Androsteron und/oder Etiocholanolon versetzt und für über 10 h bei 37°C inkubiert. Kommt es dabei zur Bildung von deuteriertem Norandrosteron bzw. Noretiocholanolon (Abb.8), so ist der Urin "aktiv", und der Befund wird nicht als Dopingverstoß bewertet. Bei dieser Umwandlung entsteht in der Regel prozentual mehr Noretiocholanolon aus Etiocholanolon als Norandrosteron aus Androsteron. Dieses führt dazu, dass das Verhältnis der Testosteronmetaboliten Androsteron (A) zu Etiocholanolon (E) größer ist als das Verhältnis von Norandrosteron (NA) zu Noretiocholanolon (NE). Beispiel bei einer "aktiven Probe": Ist das Verhältnis von A/E gleich 1, dann ist das Verhältnis von NA/NE kleiner als 1 (s.a. Tabelle weiter unten). Nach einer exogenen Zufuhr von Nandrolon bzw. seiner Prohomone ist dieses Verhältnis in der Regel umgekehrt. 

Abb.8 Test auf "aktiven Urin" - Umwandlung z.B. von deuteriertem Androsteron zu deuteriertem Norandrosteron

Was ist über die "Aktivität" bekannt?
Die wissenschaftliche Datenlage über das obige Phänomen ist "dürftig". Welche möglichen Mikroorganismen eine 19-Demethylierung in Steroiden bewirken können, ist nicht bekannt. Die Bildung von Norandrosteron aus dem Testosteronmetaboliten Androsteron findet nur in einer Größenordnung von maximal ca. 0,1-0,2% statt. Wieso die Umwandlung zu Norandrosteron nicht größer ist, ist weiterhin Gegenstand wissenschaftlicher Untersuchungen. Ob diese Umwandlung bereits im menschlichen Organismus oder nur in der abgegebenen Urinprobe stattfindet, ist ebenfalls nicht geklärt.

Bei welchen Proben kann die "Aktivität" Ursache für den Norandrosteronbefund sein?
Bisher wurde dieses seltene Phänomen der spontanen Bildung von Norandrosteron nur in Proben festgestellt, die eine Trübung (Sediment) aufwiesen und eine Urindichte von > 1,020 g/ml hatten. In den "aktiven Proben" ist das Verhältnis von Norandrosteron zu Noretiocholanolon in der Regel kleiner als der Quotient aus Androsteron zu Etiocholanolon, was darauf hinweist, dass Etiocholanolon stärker demethyliert wird als Androsteron. Beispiel: In einer Urinprobe werden folgende Konzentrationen bestimmt: Androsteron 2000 ng/ml und Etiocholanolon 2000 ng/ml, der Quotent A/E beträgt 1,0; Norandrosteron 2,4 ng/ml und Noretiocholanolon 3,6 ng/ml, der Quotient NA/NE beträgt 0,67.

Beispiel einer "aktiven" (Probe 1) und einer "inaktiven" (Probe 2) Probe
 

Wie kann mit der Isotopenverhältnis-Massenspektrometrie (IRMS) eine endogene Quelle von Norandrosteron nachgewiesen werden, bzw. eine exogene Zufuhr von Nandrolon und/oder seiner Prohormone ausgeschlossen werden?
Mit der Isotopenverhältnis-Massenspektrometrie wird das Verhältnis des Kohlenstoffisotops 13C zu dem Kohlenstoffisotop 12C bestimmt (s.a. Analytik). Dieses Verhältnis wird relativ zu einer Referenzsubstanz in promill angegeben. Isotopenwerte von Steroiden im menschlichen Organismus liegen zwischen -18 und -25 promill entsprechend der Ernährungslage eines Athleten. Ernährung auf Maisbasis, einer C-4 Pflanze, bedingt Werte um -16 bis -21 promill, während Ernährungen auf der Grundlage von C-3 Pflanzen, wie z.B. Weizen (üblich in Europa), leichtere Werte um -21 bis -25 promill liefern. Die Bestimmung kann anhand der in den Urin ausgeschiedenen Steroidhormone erfolgen. Die auf dem Markt befindlichen Steroidhormone, die zu Dopingzwecken verfügbar sind, besitzen Isotopenwerte zwischen -27 und -31 promill, sind also deutlich leichter als die Steroide im menschlichen Organismus.

Wird in einem "aktiven" Urin Norandrosteron aus Androsteron, dem Hauptmetaboliten von Testosteron, gebildet, so hat Norandrosteron einen vergleichbaren Isotopenwert zu Androsteron. Unterscheidet sich der Isotopenwert des Norandrosterons von Androsteron (Differenz > 3 promill), so kann von einer exogenen Quelle für den Norandrosteronbefund ausgegangen werden.