Что происходит в организме человека при попадании в него никотина? Насколько опасен никотин? Есть ли польза от никотина? Ответ на эти вопросы не так прост, как может показаться на первый взгляд. Польза и вред чистого никотина вне контекста сигарет еще недостаточно изучены. Попробуем разобраться в том, что уже известно науке.
Непростой никотин
Никотин в природе
Все люди потребляют никотин. Этот алкалоид (представитель группы органических соединений природного происхождения) содержится во многих растениях из семейства пасленовых — помидорах, картофеле, баклажанах, сладком перце (зеленом, желтом и красном). Только в небольших количествах по сравнению с тем, что содержится в листьях и стеблях табака. Килограмм свежих томатов содержит, например, 2,7-9,1 мг никотина. Концентрация никотина в сухом табаке на порядки выше, у современных сортов она может составлять 1,5-2,2% от сухой массы листьев.
Существуют тысячи других растительных алкалоидов, которые защищают растения от тех, кто может съесть их листья. Группа ученых из Института химической экологии им. Макса Планка в Йене под руководством Анке Степун опубликовала в 2004 году работу под названием «Защитная роль никотина в природе». Ученые провели полевой эксперимент, доказавший, что если в растениях табака отключить синтез никотина, они становятся намного привлекательнее для вредителей. Эксперимент показал, что генетически модифицированные растения табака были более восприимчивы к нападению кузнечиков (Trimerotropis) различных видов и к нападению садового вредителя, более мелкого песчаника (Spodoptera exigua). Кузнечики потеряли в три раза больше зелени, чем обычные кузнечики, защищенные от никотина.
По этой причине никотин в прошлом использовался в сельском хозяйстве в качестве инсектицида, но теперь в том же качестве используются его синтетические аналоги, неоникотиноиды. В 2018 году исследователи Имперского колледжа Лондона под руководством Андреса Арсе опубликовали статью, в которой говорится, что наземные шмели (Bombus terrestris) могут стать зависимыми от неоникотиноидов, как это произошло. Насекомым предлагали раствор сахарозы с добавлением инсектицида. Высокая доза неоникотиноида обескуражила их, но раствор с низкой дозой понравился шмелям. Они даже предпочитали ее простой пресной воде.
Никотин в организме человека
С точки зрения физиологии никотин действует на человека так же, как и на насекомых. Он имитирует действие нейротрансмиттера ацетилхолина, активируя соответствующие рецепторы на нейронах (никотиновые ацетилхолиновые рецепторы — nAChrs). Ацетилхолин является основным нейротрансмиттером в парасимпатической нервной системе. Он позволяет скелетным мышцам сокращаться, замедляет частоту сердечных сокращений и снижает кровяное давление. Ацетилхолин также влияет на функцию мозга, играя важную роль в таких процессах, как внимание и обучение. Его подтипы рецепторов обнаруживаются как на возбуждающих, так и на тормозных нейронах в разных частях мозга. Следовательно, ацетилхолин может как ингибировать возбудимые нервные цепи, так и активировать тормозные. Поэтому, в зависимости от состояния человека, никотин может действовать как стимулятор, так и как успокаивающее средство у курильщиков.
Среди нейронов, активирующих ацетилхолин, есть и дофаминергические нейроны, действующие в системе вознаграждения и дающие организму психологическое вознаграждение в виде приятных ощущений. Чрезмерная активация этих нейронов никотином приводит к зависимости.
Зависимость – это недостаток. Но есть некоторые эффекты, связанные с механизмом никотиновой зависимости, которые имеют потенциал для дальнейших исследований, например, свойства никотина подавлять аппетит. Средний индекс массы тела у курильщиков ниже, чем у некурящих. Это доказали исследования, проведенные в Хельсинкском университете.
Подавление аппетита, по-видимому, основано на активации никотином определенных подтипов рецепторов (содержащих субъединицу β4) на пропиомеланокортиновых нейронах в гипоталамическом центре контроля голода. они вырабатывают анорексигенные нейропептиды — вещества, подавляющие аппетит.
В 2018 году группа исследователей из Мичиганского университета опубликовала в журнале Nature Medicine статью, в которой показано, что белки, ответственные за никотиновую зависимость, влияют на то, что известно как бежевый жир. Бежевые жировые клетки, в отличие от белых жировых клеток, сжигают, а не хранят калории. Ацетилхолин или никотин активируют этот процесс. Обнаруженная связь между никотином и бежевым жиром может привести к разработке новых методов борьбы с ожирением.
Исследователи из Неврологического института Барроу в 2009 году «Никотин и воспалительные заболевания нервной системы» указали на терапевтический потенциал никотина как нейропротектора (препарата, нормализующего обмен веществ в головном мозге) и противовоспалительного средства.
Ученые из Медицинского университета Вакаяма (Япония) показали, что никотин связан с эндогенной опиоидной системой. Его постоянное употребление увеличивает высвобождение эндорфинов и энкефалинов в спинном мозге, что придает никотину его обезболивающие свойства. Метаанализ, проведенный группой ученых под руководством Джозефа Дитре из Сиракузского университета, подтвердил этот вывод. Никотин является анальгетиком, который более эффективен для облегчения боли у мужчин.
После попадания в кровь никотин быстро расщепляется в печени с образованием нескольких метаболитов, основным из которых является котинин. Котинин также связывается с ацетилхолиновыми рецепторами, хотя и слабее, чем никотин. Научные исследования показали ноотропный и антипсихотический эффект котинина. Джерри Буфаско и Элвин Терри из Исследовательского центра болезни Альцгеймера в Медицинском колледже Джорджии доказали антипсихотическое и ноотропное действие котинина на обезьян. Они предложили использовать эти свойства котинина для создания новых антидепрессантов. Однако такой препарат так и не вышел на рынок.
Котинин, как и другие метаболиты никотина, содержится в чистом виде в растениях табака. Это результат работы, опубликованной кубинскими учеными в сентябре 2020 года.
Они проанализировали алкалоиды с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии в сочетании с 58 видами и двумя подвидами Nicotiana, включая Nicotiana rustica (также называемый ацтекским табаком, потому что индейцы использовали его в ритуальных целях). Впервые для этих растений проведен масштабный анализ экспрессии генов, связанных с синтезом алкалоидов. Но кроме никотина основными алкалоидами табака и его родственников оказались относительно токсичные норникотин, анабазин и анатабин, тогда как котинин обнаружен только у трех видов Nicotiana.
Итак, могут ли быть препараты на основе никотина или котинина — обезболивающие, нейропротекторные, для лечения ожирения, антидепрессанты? Возможно, но не в ближайшее время. Проблема в том, что действие никотина на каждого человека индивидуально.
Скорость, с которой никотин расщепляется и превращается в котинин, зависит от генетических факторов. Это также зависит от диеты, возраста, пола, использования оральных контрацептивов и других лекарств, беременности или заболевания почек, а также от того, сколько человек курит.
Но никотин уже может помочь курильщикам.
Никотин против курения
Сигареты содержат больше, чем никотин. Известно, что курение значительно увеличивает риск многих заболеваний, в том числе рака (в основном рака легких) и сердечно-сосудистых заболеваний. Однако в данном случае никотин оказался в плохой компании. Наибольший вред здоровью курильщика наносят продукты горения табака. Поэтому в странах, где органы здравоохранения и регулирующие органы придерживаются концепции снижения вреда, предпринимаются шаги, побуждающие курильщиков переходить с сигарет на бездымные продукты.
Что касается чистого никотина, у научного сообщества еще нет определенного представления о своей безопасности. Например, исследование 2009 года, проведенное группой пульмонологов, возглавляемой Робертом Мюрреем из Университета Манитобы, показало, что никотиновая заместительная терапия с использованием участков не была связана с развитием рака легких.
Результаты работы норвежских онкологов разорвали Саннера и Тома Гримсруда, что чистый никотин может способствовать развитию рака посредством некоторых косвенных эффектов, таких как ускорение деления клеток и рост кровеносных сосудов.
Результаты экспериментов с участием лабораторных животных, которые вводили никотин различными способами, являются непоследовательными. Внедрение высоких доз никотина привело к развитию рака у большинства экспериментальных животных. У хомяков, которые были введены на протяжении всей своей жизни, низкие дозы никотина не происходили.
Последнее исследование, проведенное онкологами из баптистского медицинского центра Уэйк Форест, показало, что никотин опасен для тех пациентов, у которых уже есть рак. Хотя сам никотин не является канцерогенным фактором, он перепрограммирует иммунные клетки головного мозга, предотвращая их эффективную борьбу со злокачественной опухолью.
Что касается риска заболеваний, возникающих в результате использования никотина, то в этом вопросе также нет научного консенсуса. В июне 2019 года группа американских ученых опубликовала статью, в которой было указано, что электронные сигареты не отличаются от обычных сигарет с точки зрения риска сердечного приступа у пользователей. Статья, которая вызвала много перемешивания, была снята через восемь месяцев после того, как оказалось, что в ней содержатся ошибки отбора проб.
Учитывая приведенные выше данные, можно сказать, что никотин не является безвредным и имеет потенциал для использования в различных терапевтических областях, но для лучшей оценки ее безопасности и применения необходимы новые исследования.
