Никотин: от растений к людям

Отказ от курения — лучший способ снизить риски связанных с курением заболеваний, к которым относятся некоторые виды рака, заболевания сердечно-сосудистой системы и эмфизема. Сигаретный дым также оставляет налет на зубах, вызывает неприятный запах изо рта и старение кожи. Хорошо известно, что в табаке содержится никотин, однако не он является главной причиной возникновения этих заболеваний. Основными источниками рисков, связанных с курением, являются другие вредные химические соединения, входящие в состав сигаретного дыма.

Неудивительно, что в современном обществе существует множество заблуждений, касающихся никотина. Как много вы в действительности о нем знаете, и насколько вы уверены в своих знаниях? Далее вы узнаете некоторые факты о никотине и его роли в исследованиях, направленных на снижение вреда от табака, с которыми вы, возможно, еще не знакомы.

Никотин из различных источников может попадать в организм через легкие, ротовую полость или кожные покровы. От пути поступления никотина зависят скорость и интенсивность его доставки. Поглощенный никотин попадает в кровоток и в различных концентрациях распространяется по всем тканям и органам, включая головной мозг.

С момента поступления никотина в организм и до попадания в мозг в концентрации, достаточной для воздействия, проходит совсем немного времени. Эффект от потребления никотина появляется в период от десяти секунд в случае обычного курения до часа при использовании никотинового пластыря. Вместе с тем никотин постоянно выводится из организма.

Он метаболизируется преимущественно в печени (приблизительно 70 % при каждом проходе через печень), а метаболиты выводятся почками.(6)

В начале всего – растения

Откуда берется никотин? Ответ простой — из растений. Если говорить более конкретно, то из растений семейства Пасленовых (Solanaceae). К этому семейству также принадлежат томаты (в среднем ~332 нг никотина в одном плоде), картофель (~675 нг) и баклажаны (~525 нг).(1) Для сравнения: в одной сигарете содержится ~12 мг никотина(2) – примерно в 18 тысяч раз больше, чем в картофелине. Но лишь малая доля (менее 2 мг) содержащегося в сигарете никотина переходит в дым.

Что это значит? Никотин присутствует в нашем ежедневном рационе в малых дозах. Согласно расчетам исследователей, каждый день человек с пищей получает примерно 1400 нг никотина.(2) Однако это не объясняет, зачем табак и другие растения в принципе содержат никотин.

Изначально никотин образуется в корнях растения, когда происходит взаимодействие двух химических веществ — пиридина и пирролидина, после соединения которых он переносится в листья. Гены, которые обуславливают такую реакцию, существуют во всех растениях, но именно дупликация генов в семействе Пасленовых считается ответственной за синтез никотина.(3)

Дикорастущий табак рода Nicotiana, характеризующийся более высокой концентрацией никотина, имеет большую продолжительность жизни существует на планете дольше, чем родственные растения с низкими концентрациями.(3) Иными словами — эволюция.

Данное соединение присутствует в этих растениях в большей концентрации из-за того, что оно приносит пользу самим растениям. Хотя первоочередное назначение никотина в растениях по-прежнему достоверно не определено,(3) исследования показали, что он выполняет как минимум одну из важнейших задач — защищает растение от насекомых-вредителей.(4)

Однако действие никотина в организме человека отлично от такового в растениях. Еще с доисторических времен люди узнали о стимулирующем эффекте табачного дыма.(5) С тех пор курение стало наиболее распространенной формой потребления никотина, содержащегося в табаке.

Прямиком в мозг

Существующие на рынке продукты, такие как сигареты, препараты никотинзаместительной терапии (НЗТ), бездымные продукты и т. п., содержат никотин в количествах достаточных, чтобы оказывать обратимое воздействие на мозг человека. Как же никотин действует на головной мозг?

Достигнув головного мозга, никотин связывается с никотиновыми ацетилхолиновыми рецепторами (nAChRs), вроде тех, что расположены на нервных клетках мозга. Рецепторы nAChRs критически важны: они задействованы в большинстве связей между нейронами мозга, а также за пределами центральной нервной системы (например, между нейронами и клетками мышечных тканей). Естественной сигнальной молекулой для nAChRs служит ацетилхолин, а никотин при связывании с рецепторами может его имитировать. Когда никотин взаимодействует с рецептором, он провоцирует выработку дофамина, ГАМК, глутамата, ацетилхолина и норадреналина. В результате никотин может стимулировать и в конечном счете влиять на краткосрочные функции головного мозга, такие как эмоции, обучение и память.

Кроме того, активность никотина в головном мозге может вызывать физиологические эффекты вне его. Например, адреналин, будучи нейромедиатором, выделяется в кровоток, вызывая временное сужение кровеносных сосудов, повышение артериального давления и учащение сердечных сокращений.

Многократно испытав эффект стимуляции никотином, головной мозг адаптируется к его присутствию - процесс, обратимый при отказе от употребления продуктов, содержащих никотин. Такой процесс никотиновой стимуляции в конечном итоге может затруднять отказ от курения.

Эта статья является частью из более подробной публикации, входящей в состав Выпуска №8 научного журнала Scientific Update. Прочтите вторую часть этой статьи: Никотин и зависимость.