Въздействието на тютюнопушенето върху човешкото здраве е любима тема на журналистите. Съществуват хиляди брошури, статии и книги за това колко вредно е тютюнопушенето и как да се отървем от никотиновата зависимост. По правило авторите се ограничават до разглеждане на психологическия аспект или фокусират вниманието на читателя единствено върху тежките медицински последици от тютюнопушенето. И като правило никой не описва механизма на никотиновата зависимост или взаимодействието на тютюна с организма на молекулярно ниво. Ще се опитам да отстраня този недостатък в литературата за тютюнопушенето.
Малко за историята на тютюна
Всеки знае, че на употребата на тютюн европейците са научени от американските индианци. Малко след експедициите на Колумб в края на XV в. испанците започват да отглеждат тютюн. Тютюнът дължи научното си наименование (лат. Nicotiana) на френския посланик в Португалия Жак Нико, известен популяризатор на тютюна от втората половина на XVI век. Авторитетът на Нико бил толкова голям, че тютюнът бързо започнал да се използва не само за развлекателни цели, но и в медицинската практика. Така през 1571 г. испанският лекар Николас Монардес написва книга за лечебните растения, в която твърди, че тютюнът лекува 36 болести.
Всеки знае, че на употребата на тютюн европейците са научени от американските индианци. Малко след експедициите на Колумб в края на XV в. испанците започват да отглеждат тютюн. Тютюнът дължи научното си наименование (лат. Nicotiana) на френския посланик в Португалия Жак Нико, известен популяризатор на тютюна от втората половина на XVI век. Авторитетът на Нико бил толкова голям, че тютюнът бързо започнал да се използва не само за развлекателни цели, но и в медицинската практика. Така през 1571 г. испанският лекар Николас Монардес написва книга за лечебните растения, в която твърди, че тютюнът лекува 36 болести.
Борбата срещу употребата на тютюн започва през XVII век. Английският крал Джеймс I е един от първите, които провеждат политика срещу тютюнопушенето. В трактата "Контрабласт на тютюна" от 1604 г. той нарича тютюна "обичай, отвратителен за очите, отвратителен за миризмата, вреден за мозъка и опасен за белите дробове". Трактатът е последван от 40-кратно увеличение на данъка върху тютюна. В Османската империя тютюнопушенето е забранено през 1633 г. с указ на султан Мурад IV и се наказва със смърт, но скоро забраната е заменена с данък. В много други европейски и азиатски държави доста дълго време е имало пречки пред разпространението на тютюна, както и различни наказания, стигащи до екзекуция.
През 1828 г. учени от Хайделберг изолират никотин в чист вид и стигат до заключението, че той е силна отрова. Скоро след това никотинът е използван като инсектицид. Цигарите се появяват по същото време, но все още са по-малко популярни от пурите. Въпреки глобалното разпространение на тютюна, тютюнопушенето все още не е признато за световен проблем. Така до 1889 г. в света са документирани само 140 случая на рак на белия дроб. През същата година английският физиолог Джон Нюпорт Лангли описва ефекта на никотина върху проводимостта на нервните ганглии: никотинът блокира предаването на импулси в симпатиковата нервна система.
В началото на XX в. цигарите се превръщат в основно тютюнево изделие, а най-големите тютюневи компании в света са базирани в Съединените щати. През 1912 г. онкологът Айзък Адлер за първи път посочва връзката между тютюнопушенето и рака на белия дроб. Ракът на белия дроб остава рядко срещано заболяване до Първата световна война, след която пушенето става широко разпространен навик поради включването на цигари в армейските дажби.
През 30-те години на ХХ век връзката между пушенето и рака на белия дроб, както и намалената продължителност на живота, е строго доказана. Въпреки това популярността на тютюна продължава да расте с безпрецедентни темпове. Едва през 80-те години на ХХ век никотиновата зависимост е призната в световен мащаб, след което са въведени ограничения върху рекламата и разпространението на тютюневи изделия. Именнопрез 80-те години на ХХ в. здравните органи по света започват да се борят с употребата на тютюн, въпреки което тютюневата индустрия продължава да процъфтява и да се разраства всяка година.
През 30-те години на ХХ век връзката между пушенето и рака на белия дроб, както и намалената продължителност на живота, е строго доказана. Въпреки това популярността на тютюна продължава да расте с безпрецедентни темпове. Едва през 80-те години на ХХ век никотиновата зависимост е призната в световен мащаб, след което са въведени ограничения върху рекламата и разпространението на тютюневи изделия. Именнопрез 80-те години на ХХ в. здравните органи по света започват да се борят с употребата на тютюн, въпреки което тютюневата индустрия продължава да процъфтява и да се разраства всяка година.
Как се появява никотиновата зависимост?
Тютюнът със сигурност нямаше да стане толкова популярен, ако не предизвикваше пристрастяване. Механизмът на въздействие на никотина върху нервната система обаче стана известен сравнително наскоро. За да разберем този механизъм, първо трябва да знаем как се предават нервните импулси.
В резултат на енергийно зависимото изтегляне на три Na+ йона от клетката в замяна на внасянето на два K+ йона невроните създават електрохимичен градиент върху мембраната си - клетката е поляризирана (вътре се натрупва отрицателен заряд, а навън - положителен). Когато клетката се стимулира, настъпва деполяризация: в клетъчната мембрана се отварят канали, които изравняват концентрациите на Na+ от двете ѝ страни.
Отварянето на каналите на едно място предизвиква верижна деполяризация в цялата клетка. Ако натриевите канали останат отворени, невронът ще бъде постоянно деполяризиран. Това обаче не е така, тъй като натриевите канали се отварят само за няколко милисекунди и те са последвани от отваряне на други канали, извеждащи К+ от клетките, което подпомага реполяризацията. Вълнообразното отваряне на натриевите и калиевите канали се нарича потенциал на действие (ПД).
Тютюнът със сигурност нямаше да стане толкова популярен, ако не предизвикваше пристрастяване. Механизмът на въздействие на никотина върху нервната система обаче стана известен сравнително наскоро. За да разберем този механизъм, първо трябва да знаем как се предават нервните импулси.
В резултат на енергийно зависимото изтегляне на три Na+ йона от клетката в замяна на внасянето на два K+ йона невроните създават електрохимичен градиент върху мембраната си - клетката е поляризирана (вътре се натрупва отрицателен заряд, а навън - положителен). Когато клетката се стимулира, настъпва деполяризация: в клетъчната мембрана се отварят канали, които изравняват концентрациите на Na+ от двете ѝ страни.
Отварянето на каналите на едно място предизвиква верижна деполяризация в цялата клетка. Ако натриевите канали останат отворени, невронът ще бъде постоянно деполяризиран. Това обаче не е така, тъй като натриевите канали се отварят само за няколко милисекунди и те са последвани от отваряне на други канали, извеждащи К+ от клетките, което подпомага реполяризацията. Вълнообразното отваряне на натриевите и калиевите канали се нарича потенциал на действие (ПД).
Прехвърлянето на потенциала на действие от един неврон към друг се различава от вътреклетъчното прехвърляне. Когато потенциалът на действие достигне до контакта на два неврона, възбудената клетка получава не Na+ , а много Ca2+ йони, които сигнализират за освобождаване на невротрансмитери в междуклетъчната празнина. Невротрансмитерите, свързвайки се с йонните канали (рецептори) върху мембраната на приемащата клетка, предизвикват потенциал на действие в нея.
Никотинът е структурно сходен и имитира един от най-често срещаните невротрансмитери в организма - ацетилхолин (АСһ), поради което някои клетъчни рецептори за АСһ са станали известни като никотинови рецептори.
Когато организмът разчита на външно доставян никотин вместо на АСһ, възниква зависимост. По-конкретно, никотиновата зависимост се причинява от заместването на ACh в тегмента, известен още като център на удоволствието. Когато има естествена концентрация на Ачх, възбуждането и потискането на центъра на удоволствието са балансирани.
Но при редовна употреба на никотин невроните се адаптират: в синапсите има по-малко никотинови рецептори, които водят до потискане на тегментума (α4β2), когато броят на рецепторите, водещи до неговото активиране (α7), остава същият. Струва си също така да се вземе предвид, че никотинът е много стабилен и следователно води до много по-продължителна стимулация на центъра на удоволствието, отколкото ACh, който се разгражда в синапсите за няколко милисекунди.
Когато организмът разчита на външно доставян никотин вместо на АСһ, възниква зависимост. По-конкретно, никотиновата зависимост се причинява от заместването на ACh в тегмента, известен още като център на удоволствието. Когато има естествена концентрация на Ачх, възбуждането и потискането на центъра на удоволствието са балансирани.
Но при редовна употреба на никотин невроните се адаптират: в синапсите има по-малко никотинови рецептори, които водят до потискане на тегментума (α4β2), когато броят на рецепторите, водещи до неговото активиране (α7), остава същият. Струва си също така да се вземе предвид, че никотинът е много стабилен и следователно води до много по-продължителна стимулация на центъра на удоволствието, отколкото ACh, който се разгражда в синапсите за няколко милисекунди.
Стимулирането на тегмента е ключов момент при формирането на различни видове зависимости и на поведението като цяло. Но приятните усещания, предизвикани от никотина, са само едната страна на монетата. Не бива да забравяме синдрома на отнемане, който кара повечето пушачи, решили да се откажат от цигарите, да рецидивират отново и отново.
Синдромът на отнемане се състои от загуба на концентрация, тревожност, депресия, безсъние и повишен апетит при отказване от употребата на никотин. Често чувате, че цигарите помагат при стрес, но стресът и абстинентният синдром са много сходни по отношение на физиологията, което ви кара да се съмнявате в успокоителните свойства на никотина. До момента не е известно как точно никотиновата абстиненция води до абстинентен синдром. Въпреки това е ясно, че важна роля за появата му играе центърът на недоволството - хабенула - който потиска тегментума, когато не получаваме това, което искаме. Тази част на мозъка също е силно зависима от никотиновите рецептори и вероятно и там се наблюдава невроадаптация, която води до неприятниусещания при недостиг на никотин.
Синдромът на отнемане се състои от загуба на концентрация, тревожност, депресия, безсъние и повишен апетит при отказване от употребата на никотин. Често чувате, че цигарите помагат при стрес, но стресът и абстинентният синдром са много сходни по отношение на физиологията, което ви кара да се съмнявате в успокоителните свойства на никотина. До момента не е известно как точно никотиновата абстиненция води до абстинентен синдром. Въпреки това е ясно, че важна роля за появата му играе центърът на недоволството - хабенула - който потиска тегментума, когато не получаваме това, което искаме. Тази част на мозъка също е силно зависима от никотиновите рецептори и вероятно и там се наблюдава невроадаптация, която води до неприятниусещания при недостиг на никотин.
Физиологични ефекти на никотина
Никотинът може да се консумира по много начини, но пушенето на цигари е най-разпространеният. По време на пушенето по-голямата част от никотина изгаря в пламъка, но малкото количество вдишан никотин се компенсира от гигантската повърхност на белите дробове, чрез която той се абсорбира в кръвта. При дъвчене на тютюн концентрацията на никотин в слюнката е до 6 порядъка по-висока от концентрацията в белодробните течности след една цигара.
Никотинът, постъпил в организма по един или друг начин, стимулира никотиновите рецептори не само в мозъка, но и във всички останали тъкани. В белите дробове никотинът стимулира деленето на клетките на лигавицата, като активира съответния рецептор. Прекомерното клетъчно делене, съчетано с увреждане на ДНК, причинено от канцерогените на тютюна, може да доведе до белодробен карцином. Подобни явления са наблюдавани в клетките на цялото тяло, поради което консумацията на никотин (дори не чрез пушене) увеличава риска от рак на гърдата, матката и храносмилателния тракт.
Никотинът може да се консумира по много начини, но пушенето на цигари е най-разпространеният. По време на пушенето по-голямата част от никотина изгаря в пламъка, но малкото количество вдишан никотин се компенсира от гигантската повърхност на белите дробове, чрез която той се абсорбира в кръвта. При дъвчене на тютюн концентрацията на никотин в слюнката е до 6 порядъка по-висока от концентрацията в белодробните течности след една цигара.
Никотинът, постъпил в организма по един или друг начин, стимулира никотиновите рецептори не само в мозъка, но и във всички останали тъкани. В белите дробове никотинът стимулира деленето на клетките на лигавицата, като активира съответния рецептор. Прекомерното клетъчно делене, съчетано с увреждане на ДНК, причинено от канцерогените на тютюна, може да доведе до белодробен карцином. Подобни явления са наблюдавани в клетките на цялото тяло, поради което консумацията на никотин (дори не чрез пушене) увеличава риска от рак на гърдата, матката и храносмилателния тракт.
Изключително интересни са ефектите на тютюневия дим и никотина върху имунната система. В зависимост от честотата, историята на пушене и индивидуалните различия тютюневият дим може както да стимулира, така и да потиска имунната система. Например тютюневият дим е богат на реактивни кислородни видове, които причиняват хронично възпаление на белите дробове, което означава, че като цяло стимулира имунната система. Въпреки че някои проучвания показват, че тютюневият дим активира имунните Т-клетки, това не означава, че тютюнът е полезен за имунитета: медицинската статистика показва, че пушачите страдат по-често и по-сериозно от простудни заболявания, пневмония и туберкулоза, отколкото непушачите. Освен това други проучвания, които се фокусират повече върху антивирусния имунитет, показват, че тютюневият дим намалява устойчивостта на организма към вируси.
Тютюнопушенето влияе и върху протичането на автоимунните заболявания. Известно е, че тютюнопушенето влошава състоянието на ревматоидния артрит, болестта на Крон и допринася за белодробния емфизем. Напоследък хората започнаха да разбират причините за това: активираните Т-клетки започват да произвеждат антитела срещу еластина - структурен протеин на белите дробове, артериите и кожата. Тези антитела са насочени към собствената имунна система на пушача. Автоимунният аспект е един от примерите за необратимите последици за здравето от тютюневия дим, тъй като веднъж създадени, антителата ще продължат да се синтезират дори години след отказването от тютюнопушенето.
Тютюнопушенето влияе и върху протичането на автоимунните заболявания. Известно е, че тютюнопушенето влошава състоянието на ревматоидния артрит, болестта на Крон и допринася за белодробния емфизем. Напоследък хората започнаха да разбират причините за това: активираните Т-клетки започват да произвеждат антитела срещу еластина - структурен протеин на белите дробове, артериите и кожата. Тези антитела са насочени към собствената имунна система на пушача. Автоимунният аспект е един от примерите за необратимите последици за здравето от тютюневия дим, тъй като веднъж създадени, антителата ще продължат да се синтезират дори години след отказването от тютюнопушенето.
Често се чува, че тютюнопушенето води до сърдечносъдови заболявания. До голяма степен тези заболявания са провокирани от вече споменатите фактори: оксидативен стрес и възпаление.
Активните форми на кислорода, съдържащи се в тютюневия дим, намаляват активността на ензима, отговорен за отпускането на кръвоносните съдове и понижаването на кръвното налягане - NO синтетазата. Този ензим произвежда азотен оксид NO, който реагира с реактивни кислородни видове, образувайки токсичната молекула пероксинитрит. По този начин, намалявайки нивата на NO, тютюнопушенето води до хипертония, която е основната причина за коронарните заболявания. Пушенето причинява импотентност по същия механизъм: Недостигът на NO води до свиване на кръвоносните съдове и намаляване на притока на кръв във всички органи.
Активните форми на кислорода, съдържащи се в тютюневия дим, намаляват активността на ензима, отговорен за отпускането на кръвоносните съдове и понижаването на кръвното налягане - NO синтетазата. Този ензим произвежда азотен оксид NO, който реагира с реактивни кислородни видове, образувайки токсичната молекула пероксинитрит. По този начин, намалявайки нивата на NO, тютюнопушенето води до хипертония, която е основната причина за коронарните заболявания. Пушенето причинява импотентност по същия механизъм: Недостигът на NO води до свиване на кръвоносните съдове и намаляване на притока на кръв във всички органи.
Друг проблем, с който могат да се сблъскат само мъжете пушачи, е загубата на мъжката Y-хромозома. Шведски учени са установили, че кръвта на пушачите съдържа 3-4 клетки повече, които са загубили тази строго мъжка част от генома. Това явление може да е свързано с общата генетична нестабилност, причинена от мутагените на тютюневия дим, и много вероятно да допринася за развитието на рак.
Хроничното белодробно възпаление при пушачите активира белите кръвни телца в целия организъм, включително и в кръвта. На фона на това възпаление се наблюдава намаляване на броя на ендотелните прогениторни клетки, които осигуряват възстановяването на увредените кръвоносни съдове и увеличават съсирването на кръвта.
Как да се преборите с никотиновата зависимост?
В развитите страни половината от всички пушачи се опитват да откажат цигарите всяка година, но само 2% успяват. Този нисък процент на успеваемост се дължи на факта, че пушачите обикновено решават да се откажат внезапно и се опитват да го направят, без да прибягват до помощни средства.
Най-популярният начин за лечение на никотиновата зависимост е никотинозаместителната терапия. Тя се основава на идеята, че приемането на никотин в контролирани, постоянно намаляващи дози в крайна сметка ще доведе до възстановяване от зависимостта. Първият медикамент за такава терапия е никотинова дъвка, произведена през 1971 г. от шведската компания Nicorette.
Днес в аптеките се продават десетки продукти на различни фирми, основани на един и същ механизъм на действие: никотинови пластири, инхалатори, таблетки за смучене, спрейове и, разбира се, дъвка. Редица проучвания показват, че никотинозаместителната терапия е два пъти по-ефективна от плацебо и би помогнала на три процента повече пушачи да се откажат от пушенето.
Хроничното белодробно възпаление при пушачите активира белите кръвни телца в целия организъм, включително и в кръвта. На фона на това възпаление се наблюдава намаляване на броя на ендотелните прогениторни клетки, които осигуряват възстановяването на увредените кръвоносни съдове и увеличават съсирването на кръвта.
Как да се преборите с никотиновата зависимост?
В развитите страни половината от всички пушачи се опитват да откажат цигарите всяка година, но само 2% успяват. Този нисък процент на успеваемост се дължи на факта, че пушачите обикновено решават да се откажат внезапно и се опитват да го направят, без да прибягват до помощни средства.
Най-популярният начин за лечение на никотиновата зависимост е никотинозаместителната терапия. Тя се основава на идеята, че приемането на никотин в контролирани, постоянно намаляващи дози в крайна сметка ще доведе до възстановяване от зависимостта. Първият медикамент за такава терапия е никотинова дъвка, произведена през 1971 г. от шведската компания Nicorette.
Днес в аптеките се продават десетки продукти на различни фирми, основани на един и същ механизъм на действие: никотинови пластири, инхалатори, таблетки за смучене, спрейове и, разбира се, дъвка. Редица проучвания показват, че никотинозаместителната терапия е два пъти по-ефективна от плацебо и би помогнала на три процента повече пушачи да се откажат от пушенето.
Много по-малко известни са други, понякога много по-ефективни, средства за лечение на тютюнопушенето.
Едно такова лекарство е цитицинът, алкалоид на растението. Това растение е познато на традиционната медицина от векове, а по време на Втората световна война хората започват да го разглеждат като заместител на тютюна. Цицинът се появява на пазара дори по-рано от никотиновата дъвка - през 1964 г. той започва да се произвежда в България под марката Tabex.
Цицинът, подобно на никотина, може да се свързва с никотиновите рецептори в мозъка. Но, първо, той се свързва с тях по-силно, т.е. не позволява на никотина да проникне в тях, и второ, активира ги по-слабо. По този начин цицинът предотвратява засилването на пристрастяването, дори ако човекът продължава да консумира никотин. Ако лицето е спряло да пуши и изпитва дискомфорт, тогава цитицинът стимулира центъра на удоволствието достатъчно, за да премахне абстинентния синдром, но не достатъчно, за да формира нова зависимост.
Едно такова лекарство е цитицинът, алкалоид на растението. Това растение е познато на традиционната медицина от векове, а по време на Втората световна война хората започват да го разглеждат като заместител на тютюна. Цицинът се появява на пазара дори по-рано от никотиновата дъвка - през 1964 г. той започва да се произвежда в България под марката Tabex.
Цицинът, подобно на никотина, може да се свързва с никотиновите рецептори в мозъка. Но, първо, той се свързва с тях по-силно, т.е. не позволява на никотина да проникне в тях, и второ, активира ги по-слабо. По този начин цицинът предотвратява засилването на пристрастяването, дори ако човекът продължава да консумира никотин. Ако лицето е спряло да пуши и изпитва дискомфорт, тогава цитицинът стимулира центъра на удоволствието достатъчно, за да премахне абстинентния синдром, но не достатъчно, за да формира нова зависимост.
Това лекарство не е широко разпространено извън Централна и Източна Европа. По данни от 2011 г. цицин е 3,5 пъти по-ефективен от никотиновата заместителна терапия. Въпреки това трябва да се има предвид, че като цяло върху citizine са проведени по-малко изследвания, отколкото върху други лекарства, което всъщност възпрепятства разпространението му в света.
Varenicline, лекарство на Pfizer, голяма фармацевтична корпорация, има сходен механизъм на действие и се предлага от 2006 г. насам. Варениклинът е преминал през строги клинични изпитвания и се продава в цял свят. Ефикасността му при дългосрочна терапия е малко по-висока от тази на аналозите, докато самото лекарство струва значително повече от никотиновите дъвки и цицина.
Varenicline, лекарство на Pfizer, голяма фармацевтична корпорация, има сходен механизъм на действие и се предлага от 2006 г. насам. Варениклинът е преминал през строги клинични изпитвания и се продава в цял свят. Ефикасността му при дългосрочна терапия е малко по-висока от тази на аналозите, докато самото лекарство струва значително повече от никотиновите дъвки и цицина.
Вижте прикачения файл tQdpqIMjux.jpeg
Друго разпространено средство за лечение на никотиновата зависимост е бупропионът. Това лекарство е достъпно от 1989 г. и е позиционирано предимно като антидепресант. Способността му да улеснява отказването от тютюнопушене е само страничен ефект: бупропионът свързва никотиновите рецептори в мозъка, но не ги активира. Това вещество е сравнимо по ефективност с никотиновата заместителна терапия.
Заключение
Действието на всички описани лекарства се основава на свързването на никотиновите рецептори в мозъка. През последните години активно се разработва коренно различен подход към лечението на никотиновата зависимост - ваксиниране срещу никотин.
Ваксини от този вид могат да помогнат не само от никотинова зависимост, но и от всяка друга химическа зависимост (с изключение на алкохола). Обикновено организмът не произвежда антитела срещу малките молекули на психоактивните вещества, затова във ваксините тези молекули се комбинират с по-големи протеини, които предизвикват имунен отговор.
Вече са проведени успешни изпитания на ваксини срещу никотин, метамфетамин, кокаин и опиати. При ваксинацията страничните ефекти от лечението са много по-слаби и ефектът е по-стабилен, отколкото при лекарствената терапия. Но има и недостатъци: ваксината няма никакъв ефект върху една четвърт от зависимите. Освен това антиникотиновата ваксинация може да бъде обезкуражена от своята продължителност: курсът се състои от 4-5 инжекции в продължение на три месеца.
Генетичният подход към изследването на никотиновата зависимост напоследък стана много популярен. Мащабни проучвания на генома на пушачи вече са идентифицирали хиляди мутации, които влияят върху вероятността за започване или отказване от пушене и определят тежестта на никотиновата зависимост. Откритията могат да помогнат за създаването на нови продукти за отказване от тютюнопушене или да помогнат за избора на най-ефективните от вече наличните.
Генетичният подход към изследването на никотиновата зависимост напоследък стана много популярен. Мащабни проучвания на генома на пушачи вече са идентифицирали хиляди мутации, които влияят върху вероятността за започване или отказване от пушене и определят тежестта на никотиновата зависимост. Откритията могат да помогнат за създаването на нови продукти за отказване от тютюнопушене или да помогнат за избора на най-ефективните от вече наличните.
