Нейропротективное действие чистого никотина может стать решением в лечении болезни Альцгеймера

Результаты нового исследования нейропротективных свойств никотина было опубликовано 5 июня 2021 года в ведущем немецком научном журнале Planta Medica. Авторы исследования пришли к выводу, что никотин увеличивает длину аксонов (нейтритов) в клетках мозга, подвергшихся действию инсектицида ротенона, тем самым предохраняя мозг от повреждения. Кроме того, никотин увеличивает уровень антиоксиданта глутатиона, что может оказаться значимым при 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 прочего, табак, 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 отразили результаты проведенного ими эксперимента. В ходе опыта ученые выяснили, что растения табака, которые были генетически модифицированы и не содержали в себе никотина, чаще подвержены атакам различных видов кузнечиков и вредителя малая совка (Spodoptera exigua), чем табак, содержащий в себе никотин. Также отмечалось, что не модифицированный табак в три раза реже терял зелень.

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. Благодаря ему происходит сокращение скелетных мышц, понижение артериального давления, замедление сердечного ритма.

Никотин также оказывает воздействие и на работу мозга, участвуя в процессах, связанных с вниманием и обучением. На курильщика он может оказывать как стимулирующее, так и успокаивающее действие, в зависимости от состояния потребителя. Это происходит потому, что различные субтипы рецепторов ацетилхолина имеются на возбуждающих и на ингибирующих нейронах различных отделов головного мозга. В результате, действие ацетилхолина может вызывать как активацию нервных цепочек, так и подавление возбужденных.

Ацетилхолин так способен активировать дофаминергические нейроны. Они отвечают за эффект «вознаграждения» в человеческом организме, когда человек ощущает психологическую награду в виде приятных ощущений. Зависимость от никотина возникает именно при избыточной активации этих нейронов.

Отрицательное воздействие зависимости не отрицается, однако в ряде случаев механизмы, ее вызывающие, можно применить и с пользой. Например, ученые Хельсинского университета 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 в последствии 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. Таким образом, никотин обладает терапевтическим потенциалом нейропротектора.

Группа ученых 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 для мужчин. Эти данные подтвердили метаанализ, проведенный группой исследователей из Сиракузского университета под руководством Джозефа Дитре.

Никотин, попадая в организм человек по кровяным сосудам и распадаясь в печени, образовывая несколько метаболитов, среди которых есть котинин. Он также, хотя и несколько слабее, чем никотин, взаимодействует с ацетилхолином. 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 «Филип Моррис Интернэшнл» (ФМИ) в швейцарском Невштателе котинин в чистом вид 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. Более того, впервые исследовалась экспрессия генов синтеза алколоидов 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, пока рано говорить о разработке лекарственных препаратов на основе котинина и никотина. Дело в том, что 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 ушерб 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 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 с злокачественными новообразованиями. При этом сам никотин не является канцерогеном.

Никотин является одной из причин, по которой люди курят — наряду с другими аспектами, такими как вкус табака и ритуалы. При этом никотин, хотя и вызывает привыкание и небезопасен, не является основной причиной заболеваний, связанных с курением. На самом деле, эксперты сходятся во мнении, что заболевания, связанные с курением, вызываются в первую очередь хроническим воздействием вредных компонентов, образующихся при горении табака. Тем не менее, многие люди по-прежнему ошибочно полагают, что основной причиной заболеваний, связанных с курением, является никотин.

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.