Никотин – вещество, вызывающее противоречивые мнения. Несмотря на очевидные риски для здоровья, табакокурение долгое время ассоциировалось с мужественностью и даже считалось способом улучшить самочувствие и спортивные показатели. Почему сложилась такая ситуация? Каков механизм канцерогенного действия никотина? Стоит ли рассматривать электронные сигареты как альтернативу?
Курение табака в России получило распространение благодаря Петру I. Царь-реформатор активно внедрял европейские обычаи. С XVII столетия табакокурение становится неотъемлемой частью светской жизни, особенно на важных встречах. Простолюдины же предпочитали курить махорку (Nicotiána rústica) – еще один вид растений семейства пасленовых.
Никотин – это алкалоид, содержащийся в растениях семейства пасленовых (Solanaceae). Такие культуры как картофель, томаты, баклажаны, а особенно табак, вырабатывают никотин как защиту от насекомых-вредителей. Токсичность никотина обусловлена его способностью блокировать синаптическую передачу через воздействие на nAChR, что приводит к параличу и гибели насекомых. По этой причине никотин используется в производстве инсектицидов. К сожалению, схожим образом никотин влияет и на рецепторы nAChR человека, вызывая зависимость.
Исторический экскурс
Табак известен человечеству с древних времен. Однако долгое время он оставался эндемиком американского континента, как и привычные нам сегодня подсолнечник, картофель и томаты. Первыми с курением табака и употреблением никотина познакомились индейские цивилизации. Древнейшие изображения курящих майя датируются более чем 2500 лет назад.
Существует легенда, что Христофор Колумб, не разобравшись в свойствах растения, выбросил подаренные ему табачные листья за борт корабля. Однако именно Колумб стал автором первого "табачного" топонима – остров Тобаго (ныне часть государства Тринидад и Тобаго) получил название в честь местного названия растения на одном из аравакских языков. А майяское слово "сик-ар", обозначающее процесс курения, позже вошло во многие языки мира в виде слов "сигара", "сигарета", "сигарилла".
Табак не сразу был принят в Европе. Известен случай с Родриго де Хересом, членом экипажа "Санта-Марии", который в 1501 году был заключен инквизицией в тюрьму за то, что якобы был одержим дьяволом – на самом деле, он просто курил.
Первым активным пропагандистом табака (правда, не курения, а нюхания) стал французский ученый и дипломат Жан Нико, посол в Португалии в 1559-1560 годах. Он ввел моду на нюхание табака при дворе Екатерины Медичи, утверждая, что это помогает от головной и зубной боли. Именно его фамилия дала название никотину.
Научное открытие никотина
Примерно в то же время, в 1572 году, французский алхимик Жак Гоори впервые упомянул о перегонке табачных листьев и "табачном масле". Спустя век, в 1660 году, другой француз, Николя Лефевр, подробно описал процесс получения никотина в своей книге "Traité de la chymie".
Однако выделить чистый никотин и доказать его роль в воздействии табака удалось лишь в 1828 году немецким химикам Кристиану Вильгельму Посселту и Карлу Людвигу Райманну. За это достижение они были удостоены ежегодной премии Гейдельбергского университета. Интересно, что долгое время их открытию отказывались верить, так как никотин оказался жидкостью, в то время как все известные на тот момент алкалоиды были кристаллическими веществами.
Установление структуры никотина заняло еще больше времени. Эмпирическую формулу (С10Н14N2) определили в 1843 году, а до полной структуры дошли только полвека спустя.
Токсичность и криминальное использование
Существует выражение "капля никотина убивает лошадь", однако его точность сомнительна. Токсичность никотина сильно варьируется даже среди близких видов животных. Для человека предполагаемая смертельная доза составляет около 1 мг на кг веса тела.
Никотин использовался для убийств уже в середине XIX века. Известен случай 1850 года, когда граф Ипполит Бокарме был обвинен в убийстве брата жены с помощью никотина. Бельгийский химик Жан Жерви Стас не только доказал вину графа, но и разработал метод анализа никотина, который используется до сих пор.
Как работает зависимость от никотина?
Рецепторы nAChR – это сложные белковые структуры в клеточных мембранах. Их функция заключается в проведении положительно заряженных ионов внутрь клетки в ответ на присоединение молекулы ацетилхолина. Никотин, имея схожую с ацетилхолином структуру, способен связываться с этими рецепторами.
Постоянное присутствие никотина в организме приводит к снижению чувствительности рецепторов и увеличению их количества. Кроме того, никотин влияет на систему вознаграждения, связанную с нейромедиатором дофамином. Совокупность этих процессов приводит к формированию зависимости, когда резкий отказ от никотина вызывает дискомфорт и желание продолжать его употребление.
Связь между никотином и онкологическими заболеваниями
Изначально считалось, что никотиновые ацетилхолиновые рецепторы (nAChR) присутствуют только в нейронах, и никотин воздействует исключительно на нервную систему. Однако со временем стало очевидно, что у курильщиков повышен риск развития сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний легких. Первоначально это связывали не столько с никотином, сколько с множеством других веществ, содержащихся в табачном дыме. Особое внимание привлекли табак-специфические канцерогенные нитрозамины NNN и NNK.
Современные исследования показали, что nAChR присутствуют практически во всех клетках организма, включая клетки злокачественных новообразований. Более того, выявлено 12 типов рецепторов nAChR, активация которых может вызывать различные, порой противоположные эффекты. Например, nAChR α7-типа способствует росту раковых клеток, тогда как nAChR α4β2-типа, напротив, замедляет их развитие. К сожалению, длительное воздействие никотина приводит именно к инактивации nAChR α4β2-типа. Вероятно, это связано с более сильным сродством никотина к рецептору по сравнению с ацетилхолином.
Таким образом, развитие онкологических заболеваний может быть спровоцировано нарушением естественного баланса межклеточной коммуникации, в которой участвуют эти рецепторы. Что касается канцерогенных нитрозаминов NNN и NNK, они способны вызвать еще больший дисбаланс, так как обладают в сотни и тысячи раз более сильным сродством к рецептору, чем ацетилхолин.
Электронные сигареты: панацея или новая угроза?
Несколько лет назад табачный рынок пополнился новым продуктом – электронными сигаретами. Изначально они позиционировались как средство для избавления от никотиновой зависимости, однако в итоге стали лишь новым популярным способом доставки никотина в организм, породив субкультуру вейперов. Нередко можно встретить утверждения о полной безвредности "парения" и никотина. Однако это не соответствует действительности.
Исследования показали, что хотя электронные сигареты значительно менее вредны, чем традиционный табак, говорить об их полной безопасности для здоровья нельзя. Во-первых, сам никотин, как было отмечено выше, может способствовать развитию онкологических заболеваний. Во-вторых, полипропиленгликоль, входящий в состав жидкости для электронных сигарет, при нагревании образует канцерогенный пропиленоксид, который также используется в производстве пластмасс, растворителей и моющих средств. В-третьих, в электронных сигаретах также обнаруживаются табак-специфические нитрозамины NNK и NNN, хотя и в значительно меньших количествах, чем в обычных сигаретах.
Дополнительную опасность представляет тот факт, что рынок электронных сигарет и сопутствующих веществ практически не регулируется, что может привести к непредсказуемым последствиям для здоровья потребителей.