IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Испокон веков ведутся споры о пользе и вреде никотина, которые не утихают и по сей день. Несмотря на усилия антитабачной коалиции, в мире продолжает курить около миллиарда человек. Однако нельзя отождествлять понятия «сигарета» и «никотин».

Никотин — это алкалоид, обладающий биологической активностью, который содержится в растениях семейства пасленовых, в частности в табаке и в некоторых других растениях, но в меньших концентрациях. Не без труда было установлено, что никотин, как и все алкалоиды, — высокоактивное вещество и, как любой из них в высокой концентрации, способен вызвать много нежелательных последствий. В низких же концентрациях многие алкалоиды эффективно используются в медицинских целях.

Лечебные свойства алкалоидов чрезвычайно многообразны - каждый из алкалоидов обладает определённым, присущим только ему действием, которое может распространяться на периферические нервы и ЦНС, оказывая угнетающее или возбуждающее действие.

В медицине используются малые дозы некоторых алкалоидов, которые оказывают сложное и многогранное действие на организм - активизируют деление клеток, повышают артериальное давление, ускоряют общий обмен веществ, улучшают секрецию пищеварительных желез. В ряде государств ведутся работы над способом применения никотина в качестве средства для лечения и профилактики таких заболеваний, как синдром дефицита внимания, болезнь Альцгеймера, опоясывающий лишай, болезнь Паркинсона и язвенная болезнь кишечника.

В растительном мире алкалоиды распределены неравномерно. В низших растениях их мало. Встречаются в семействе плауновых (плаун-баранец). У злаков и осоковых растений встречаются редко. Наиболее богаты алкалоидами растения семейств маковых, пасленовых, лилейных, мареновых, сельдерейных, амариллисовых, бобовых, лютиковых. В растениях алкалоиды находятся в клеточном соке в растворенном виде. Содержание колеблется от тысячных долей процента до нескольких процентов, а в коре хинного дерева от 15 до 20%. Алкалоиды могут содержаться во всем растении или образовываться и накапливаться только в какой либо одной или нескольких частях растений. Например, в хинном дереве они находятся в коре, у аконитов алкалоиды находятся в клубнях, у ракитника – в семенах, в кокаиновом кусте находятся в листьях.

Центральное действие никотина обосновано активацией им дофаминергических нейронов. Эти рецепторы имеют настолько высокое сродство к никотину, что даже ацетилхолин в высокой дозе не способен стать ему конкурентом в данном случае. Таких рецепторов в мозге на долю всех N-холинорецепторов приходится более 80%. А значит, центральное действие никотина самое заметное. Никотиновые рецепторы α4β2 имеют преимущественно пресинаптическую локализацию и участвуют в выбросе большого спектра медиаторов: глутамата, дофамина и ГАМК. А никотин, эффективно активируя эти рецепторы, стимулирует взаимодействия, которые во многих случаях положительно влияют на мозговые процессы (например, запоминание).

Также существует связь взаимодействия никотина и рецептора с активацией экспрессии новых никотиновых рецепторов. Чем больше никотина — тем выше экспрессия. Высокий уровень экспрессии приводит к активному метаболизму клеток и отсрочивает их апоптоз. Катаболизм никотина происходит в печени, где метаболизируется посредством цитохрома Р450 до своего «наследника» — котинина. В виде котинина выводится 70–80% никотина, 3–5% в виде гидроксиникотина, некоторое количество метаболизируется путем глюкуронирования и никотина, и котинина.

Даже в контексте нецентральных действий никотина хотелось бы упомянуть о такой части головного мозга, как миндалевидное тело. Благодаря своим связям с гипоталамусом миндалевидное тело влияет на эндокринную систему, а также на репродуктивное поведение. Функции миндалины связаны с обеспечением оборонительного поведения, вегетативными, двигательными, эмоциональными реакциями, мотивацией условно рефлекторного поведения. Очевидно, они имеют прямое отношение к настроению человека, его чувствам, инстинктам, а возможно, и к памяти о недавних событиях.

Миндалины реагируют многими своими ядрами на зрительные, слуховые, интероцептивные, обонятельные, кожные раздражения. Реакция ядра на внешние раздражения длится, как правило, до 85 мс, то есть значительно меньше, чем реакция на подобные раздражения новой коры.

Миндалина играет важную роль в формировании эмоций. У людей и других животных эта подкорковая мозговая структура участвует в формировании как отрицательных (страх), так и положительных (удовольствие) эмоций, и в формировании памяти, особенно недавней и ассоциативной. Нарушения в работе миндалевидных тел вызывают у людей различные формы патологического страха, агрессии, депрессии, посттравматический шок.

Системное введение никотина вызывает высвобождение эндогенных опиоидов (эндорфинов, энкефалинов и динорфинов). Кроме того, системное введение никотина индуцирует высвобождение метионин-энкефалина в дорсальных рогах спинного мозга. Таким образом, никотин оказывает острое нейрофизиологическое воздействие, в том числе дает обезболивающий (антиноцицептивный) эффект.

Никотин активирует ПОМК-нейроны (нейроны, выделяющие проопиомеланокортин — биологически активное вещество, продукты расщепления которого гормонально-активны) в гипоталамусе, что снижает аппетит. Гипоталамус также экспрессирует рецепторы к лептину, к орексинам (OX2), и, более того, орексины он же и выделяет.

Орексины играют роль в регуляции аппетита, сна и привыкания к некоторым наркотическим веществам. Их недостаток вызывает развитие нарколепсии и ожирения при том, что аппетит может и падать. Избыток, наоборот,— бессонницу и анорексию. Также деятельность орексинов связана с процессами метаболизма (липолиз), повышения давления и даже процессами регуляции менструального цикла и регуляции экспрессии генов в клетках Сертоли. Также, по-видимому, они реагируют на уровень глюкозы в крови.

Лептин — это пептидный гормон, выделяемый адипоцитами, который играет роль в развитии инсулиннезависимого диабета, стимулирует симпатическую нервную систему, что, в свою очередь, ведет к повышению АД, увеличению ЧСС и усилению процессов термогенеза путем разобщения процессов окисления и фосфорилирования в митохондриях белой жировой ткани. В результате этих процессов большое количество энергии, которое запасается в жировой ткани в виде липидов, может быть преобразовано в тепло. К тому же лептин имеет отношение к регуляции менструального цикла (при его недостатке прекращаются овуляции и менструации).

Никотин активирует симпатическую систему: высвобождение ацетилхолина — влечет за собой секрецию адреналина, вызывая тем самым симпатические эффекты: повышается АД, увеличивается ЧСС, повышается мобильность и тревожность за счет выработки глюкокортикоидов. Глюкокортикоиды обладают свойством регулировать воспаление и иммунный ответ — усиливают нейтрофилопоэз. Они также усиливают ответ нейтрофильного ростка костного мозга на ростовые факторы G-CSF и GM-CSF и на интерлейкины, уменьшают повреждающее действие лучевой и химиотерапии злокачественных опухолей на костный мозг и степень вызываемой этими воздействиями нейтропении. Благодаря этому эффекту глюкокортикоиды широко применяются в медицине при нейтропениях, вызванных химиотерапией и адиотерапией, и при лейкозах и лимфопролиферативных заболеваниях.

Никотин (и его метаболит котинин) оказывают токсическое влияние на семенники, угнетая продукцию тестостерона. Вероятно, как раз из-за этого и считается, что курение вызывает импотенцию. Действительно, либидо угнетается, но не стоит забывать о том, что никотин — это не единственный фактор, способный влиять на гормональный фон и кровоснабжение половой системы в целом. Хотя в другой работе даже при введении довольно высоких доз никотина не было отмечено изменений уровня тестостерона в крови, а вот уровень лютеинизирующего гормона был повышен. Так что, хоть клетки Лейдига и угнетаются никотином, в то же время активируется гипофиз, компенсирующий эти потери. У женщин же повышение лютеинизирующего гормона инициирует овуляцию. Поэтому, если женщина собралась рожать, к вопросу о том, чтобы бросить курить, стоит подойти более чем ответственно с точки зрения эндокринологии: без никотиновой стимуляции лютеинизирующего гормона может начать вырабатываться недостаточно.

Никотин достаточно свободно проходит сквозь плацентарный барьер. Никотин очень хорошо проникает в грудное молоко, причем настолько, что в молоке его содержание может быть в 2–3 раза выше, чем в крови матери. Также стоит упомянуть, что раз никотин обладает сосудосуживающим действием, некоторые проблемы могут быть непосредственно связаны с недостаточным кровоснабжением плода.

Никотин выводится из организма при условии его нового не поступления в течение двух-трёх дней. В организме при этом происходят следующие изменения:

• В течение двадцати минут после выкуривания сигареты пульс нормализуется;

• После восьми часов, считая от времени последней затяжки, снижается уровень окиси углерода;

• Через сутки алкалоид покидает человека навсегда;

• Через двое суток идет восстановление вкусовых рецепторов;

• Дыхание нормализуется только после трех суток;

• Немаловажно для человека правильное кровообращение – его правильность наступит после трех месяцев.

Спектр эффектов никотина очень широк, и среди них есть не только негативные. Это подтверждается многочисленными исследованиями и клиническим применением никотина в лечении некоторых заболеваний.

Литература

1. Муравьева Д.А. - Фармакогнозия (с основами биохимии лекарственных растений)- «Медицина» - Москва 1978. С. 278, 285-286

2. В.В.Племенков – Введение в химию природных соединений – Учебное пособие для химических, биологических и медицинских специальностей ВУЗов, Казань, 2001, с. 223-261.

3. Орехов А.П. - Химия алкалоидов.- Изд.2-е исправленное и дополненное. Издательство Академии Наук СССР Москва-1995. С.10-13,30-31.

4. Иван Клименко - «Горькая правда о пиве и табаке» - ООО «Горизонт» Москва 2008.

5. Биомолекула: Никотин как алкалоид. http://biomolecula.ru/content/2082

 

Код для цитирования: Скопировать