Нейропротективное действие чистого никотина может быть решением в лечении болезни Альцгеймера
Более ранние научные исследования установили, что никотин присутствует в рационе каждого человека в малых дозах. По оценкам исследователей, люди ежедневно с обычной пищей потребляют около 1400 нанограммов никотина. Это вещество естественным образом присутствует во многих культурах, включая, помимо табака, баклажаны и помидоры. Но только в табаке никотин присутствует в количествах (2% от сухого веса), достаточно больших для того, чтобы оказывать фармакологический эффект.
В 2004 году группа ученых Института химической экологии Общества Макса Планка в Йене под руководством Анке Степун опубликовала статью «Защитная роль никотина в природе», в которой отразила результаты проведенного ею эксперимента. В ходе опыта ученые выяснили, что генетически модифицированные растения табака, не содержащие никотина, чаще подвержены атакам различных видов кузнечиков и вредителя малая совка (Spodoptera exigua).
Более того, ученые выяснили, что некоторые насекомые могут приобрести зависимость от неоникотиноидов. В 2018 году исследователи из Имперского колледжа Лондона под руководством Андреса Арсе обнаружили такую зависимость у земляных шмелей (Bombus terrestris). Ученые предлагали насекомым раствор сахарозы с добавкой инсектицида. При этом если большая доза никотиноидов в растворе отпугивала шмелей, то раствор с малой дозой шмели предпочитали обычной сладкой воде.
Механизм воздействия никотина на человеческий организм схож с тем, что наблюдается у насекомых. Попадая в организм, никотин активирует рецепторы ацетилхолина на нейронах мозга (никотиновые рецепторы ацетилхолина — nAChrs), имитируя ацетилхолин, который является основным нейромедиатором парасимпатической нервной системы. Ацетилхолин так способен активировать дофаминергические нейроны, отвечающие за эффект «вознаграждения» в человеческом организме, что человек ощущает психологическую награду в виде приятных ощущений. Зависимость от никотина возникает именно при избыточной активации этих нейронов.
Отрицательное воздействие зависимости не исключается, однако в ряде случаев механизмы, ее вызывающие, можно применить и с пользой, считают ученые. Например, в Хельсинкском университете провели исследование, в результате которого выяснили, что средний индекс массы тела некурящих людей выше, чем у курильщиков. В связи с этим дальнейшего изучения требует механизм подавления никотином аппетита.
Кроме того, в 2018 году в журнале Nature Medicine была опубликована статья исследователей из Мичиганского университета. Авторы обнаружили воздействие на так называемый бурый жир белков, которые отвечают за никотиновую зависимость. В отличие от белого жира, который накапливает калории, клетки бурого жира, наоборот, его сжигают. Этот процесс активируется никотином и ацетилхолином. Обнаруженный эффект впоследствии может быть использован при разработке новых способов предотвращения ожирения.
Еще в 2009 году исследователи выявили противовоспалительное свойство никотина. Ученые из Неврологического института Барроу в статье «Никотин и воспалительные заболевания нервной системы» отметили свойства никотина как препарата, способного нормализовать обмен веществ в мозге. Ученые Медицинского университета Вакаямы в Японии выяснили, что никотин обладает и обезболивающими свойствами, так как постоянное употребление никотина способствует повышению выделения энкефалинов и эндорфинов в спинном мозге. При этом эффект анальгетика сильнее выражен у мужчин. Эти данные подтвердили метаанализ, проведенный группой исследователей из Сиракузского университета под руководством Джозефа Дитре.
Попадая в организм человека по кровяным сосудам и распадаясь в печени, никотин образовывает несколько метаболитов, среди которых есть котинин. Ученые из Центра исследования болезни Альцгеймера Медицинского колледжа Джорджии (США) в экспериментах с обезъянами доказали ноотропные и антипсихотические свойства котинина. Исследователи Джерри Буфаско и Элвин Терри предложили использовать эти эффекты при разработке новых антидепрессантов.
Согласно опубликованной в 2020 году статье ученых из научно-исследовательского центра компании Philip Morris International Inc. (PMI) в швейцарском Невшателе, котинин в чистом виде содержится в растениях табака. Исследователи с помощью метода высокоэффективной жидкостной хроматографии, совмещенной с масс-спектрометрией, провели анализ 58 видов и двух подвидов Nicotiana, среди которых был и ацтекский табак (Nicotiana rustica), который индейцы применяли в ритуальных целях. Впервые исследовалась экспрессия генов синтеза алкалоидов для этих растений. В результате выяснилось, что такие токсичные алкалоиды, как норникотин, анабазин и анатабин, также можно считать основными алкалоидами табака, наряду с никотином. При этом котинин удалось обнаружить только в трех видах Nicotiana.
Однако ученые отмечают, что говорить о разработке лекарственных препаратов на основе котинина и никотина рано. Их действие в каждом организме индивидуально: преобразование никотина в котинин зависит от генетических факторов, возраста, пола, диеты, наличия беременности, состояния почек, количества выкуриваемых сигарет и даже приема оральных контрацептивов.
Тем не менее найти положительное применение никотину можно уже сегодня. В частности, никотин может помочь тем, кто желает отказаться от курения сигарет.
Хотя никотин и вызывает зависимость от курения, наибольший ущерб организму человека наносят продукты горения табака. Именно они повышают риск развития сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний. С целью минимизировать негативное воздействия для курильщиков, которые не отказываются от курения, специалисты предлагают рассмотреть возможность перейти на никотиносодержащие продукты, при использовании которых отсутствует процесс горения, например системы нагревания табака.
Например, в 2009 году пульмонологи из Университета Манитобы под руководством Роберта Мюррея доказали, что развитие рака легких не связано с никотинозаместительной терапией с применением никотиновых пластырей.
В свою очередь, норвежские онкологи Торе Саннер и Том Гримсруд получили противоречивые данные о связи чистого никотина с развитием раковых опухолей. Так, в опытах с лабораторными мышами они обнаружили, что высокие дозы никотина за счет некоторых опосредованных эффектов, таких, как ускорение деления клеток и рост сосудов, могут внести вклад в развитие новообразований. При этом у хомяков, которым пожизненно вводили низкие дозы никотина, такого эффекта не обнаружено.
Согласно исследованию онкологов Баптистского медицинского центра Уэйк Форест, опасность никотина отмечается для тех, у кого уже имеется рак. Он перепрограммирует иммунные клетки мозга, снижая их эффективность в борьбе со злокачественными новообразованиями. Из вышесказанного следует, что, хотя никотин и небезвреден, исследования последнего времени показывают, что главный алкалоид табака потенциально может быть применен с пользой для человека в терапевтических целях при ряде заболеваний и нарушений. Более обширные исследования свойств никотина помогли бы точнее обозначить области его безопасного и, возможно, полезного применения.
Материал партнера: PMI Science
