Athari za Nikotini (Chanya na Hasi) kwenye Ubongo

Nikotini ina safu kubwa ya athari za neurophysiological, sio zote ni hasi licha ya maoni maarufu ya nikotini kama dutu hatari kwa urahisi. Nikotini ina athari mbalimbali za utambuzi na hata imetumika katika matibabu ya transdermal kuboresha usikivu, kumbukumbu na kasi ya kisaikolojia katika uharibifu mdogo wa utambuzi.¹. Zaidi ya hayo, waanzilishi wa vipokezi vya nikotini wanachunguzwa kwa ajili ya matibabu ya skizofrenia na Ugonjwa wa Alzheimer² kuonyesha kuwa athari za molekuli ni ngumu, sio nyeusi na nyeupe kama inavyoelezewa kwenye vyombo vya habari.

Nikotini ni katikati mfumo wa neva stimulant³ yenye athari chanya na hasi kwenye ubongo (hukumu ya chanya na hasi iliyofafanuliwa na athari kwenye tabia ambazo zinazingatiwa kijamii kuwa zenye tija kwa ustawi wa watu binafsi, zenye athari chanya zinazowakilisha kuongezeka kwa ustawi wa watu binafsi katika jamii). Nikotini huathiri kuashiria kwa neurotransmitters mbalimbali katika ubongo⁴, hasa hutenda kupitia vipokezi vya nikotini vya asetilikolini ya nyurotransmita⁵ na sifa zake za uraibu hutokana na uchochezi wake wa kutolewa kwa dopamini katika mkusanyiko wa kiini⁶ katika sehemu ya ubongo inayojulikana kama basal forebrain ambayo huunda uzoefu wa kujifurahisha wa furaha (thawabu) kuruhusu kuundwa kwa tabia ya kulevya.⁷ kama vile kuvuta sigara.

Nikotini ni agonisti wa vipokezi vya nikotini asetilikolini (nACh) ambavyo ni ionotropiki (agonism huchochea kufunguliwa kwa njia fulani za ioni)⁸. Nakala hii haitajumuisha vipokezi vinavyopatikana kwenye makutano ya nyuromuscular. Asetilikolini huathiri aina zote mbili za vipokezi vya asetilikolini: vipokezi vya nikotini na muscarini ambavyo ni metabotropiki (agonism huleta mfululizo wa hatua za kimetaboliki)⁹. Nguvu na ufanisi wa mawakala wa kifamasia kwenye vipokezi ni wa mambo mengi, ikijumuisha mshikamano unaofungamana, uwezo wa kusababisha athari ya kiakisi (kama vile kushawishi uandishi wa jeni), athari kwa vipokezi (baadhi ya agonisti wanaweza kusababisha upunguzaji wa udhibiti wa vipokezi), kujitenga na vipokezi n.k.¹⁰. Katika kesi ya nikotini, kwa ujumla inachukuliwa kuwa angalau kipokezi chenye nguvu cha wastani cha nACh.¹¹, kwa sababu licha ya tofauti kubwa za muundo wa kemikali katika nikotini na asetilikolini, molekuli zote mbili zina eneo lenye muunganisho wa nitrojeni (nitrojeni yenye chaji chanya), na eneo lingine linalokubali dhamana ya hidrojeni.¹².

Kipokezi cha nACh kimeundwa na vijisehemu 5 vya polipeptidi na mabadiliko katika vitengo vidogo vya mnyororo wa polipeptidi kusababisha uchungu mdogo wa vipokezi vya nACh vinaweza kusababisha magonjwa mbalimbali ya neva kama vile kifafa, udumavu wa kiakili na upungufu wa utambuzi.¹³. Katika ugonjwa wa Alzeima, vipokezi vya nACh vimedhibitiwa¹⁴, sasa wavuta sigara wanahusishwa na 60% kupunguza hatari ya ugonjwa wa Parkinson¹⁵, dawa zinazoongeza agonism ya nACh kwenye ubongo hutumiwa kutibu ugonjwa wa Alzeima¹⁶ (NACh agonists kwa sasa inatengenezwa ili kutibu Alzeima¹⁷) na ukweli kwamba nikotini ni kiboreshaji kazi cha utambuzi katika viwango vya chini hadi vya wastani.¹⁸ inasisitiza umuhimu wa nACh agonism ya vipokezi kwa utendaji bora wa utambuzi.

Maswala ya kimsingi ya kiafya juu ya uvutaji sigara ni saratani na ugonjwa wa moyo¹⁹. Hata hivyo, hatari za kuvuta sigara hazihitaji kuwa sawa na hatari za kumeza nikotini bila tumbaku, kama vile kwa kuruka maji ya nikotini au kutafuna gum ya nikotini. Sumu ya moyo na mishipa ya unywaji wa nikotini ni ya chini sana kuliko ile ya uvutaji sigara²⁰. Matumizi ya nikotini ya muda mfupi na mrefu huwa hayaharakishi uwekaji wa plaque ya ateri²⁰ lakini bado inaweza kuwa hatari kutokana na athari za vasoconstrictive za nikotini²⁰. Zaidi ya hayo, sumu ya genotoxicity (kwa hivyo kasinojeni) ya nikotini imejaribiwa. Baadhi ya vipimo vinavyotathmini sumu ya jeni ya nikotini huonyesha uwezekano wa kusababisha saratani kwa njia ya kutofautiana kwa kromosomu na kubadilishana kromatidi katika viwango vya nikotini mara 2 hadi 3 pekee kuliko viwango vya nikotini katika seramu ya mvutaji.²¹. Hata hivyo, utafiti wa madhara ya nikotini kwenye lymphocytes ya binadamu haukuonyesha athari yoyote²¹ lakini hii inaweza kuwa isiyo ya kawaida kwa kuzingatia kupungua kwa uharibifu wa DNA unaosababishwa na nikotini wakati inapoingizwa na mpinzani wa kipokezi cha nACh.²¹ kupendekeza kwamba usababishaji wa mkazo wa oksidi na nikotini unaweza kutegemea uanzishaji wa kipokezi cha nACh chenyewe.²¹.

Matumizi ya muda mrefu ya nikotini yanaweza kusababisha kukata tamaa kwa vipokezi vya nACh²² kwani asetilikolini endo asili inaweza kumetabolishwa na kimeng'enya cha acetylcholinesterase ilhali nikotini haiwezi, hivyo basi kusababisha kumfunga kwa vipokezi kwa muda mrefu.²². Katika panya walioathiriwa na mvuke iliyo na nikotini kwa miezi 6, maudhui ya dopamini kwenye gamba la mbele (FC) yaliongezeka kwa kiasi kikubwa huku maudhui ya dopamini kwenye striatum (STR) yalipungua kwa kiasi kikubwa.²³. Hakukuwa na athari kubwa juu ya viwango vya serotonini²³. Glutamate (nyurotransmita ya msisimko) iliongezeka kwa wastani katika FC na STR na GABA (nyurotransmita ya kuzuia ilipungua kwa wastani katika zote mbili.²³. GABA inapozuia kutolewa kwa dopamine wakati glutamate inaiboresha²³, uanzishaji muhimu wa dopamineji wa njia ya macho²⁴ (inayohusishwa na malipo na tabia²⁵) na kutoa athari ya nikotini kwenye opioidi za asili²⁶ inaweza kueleza uraibu wa juu wa nikotini na ukuzaji wa tabia za uraibu. Hatimaye, ongezeko la uanzishaji wa dopamini na nACh receptor inaweza kueleza maboresho kutoka kwa nikotini katika mwitikio wa gari katika majaribio ya umakini na uendelevu, na kumbukumbu ya utambuzi.²⁷.

***

Marejeo:

1. Newhouse P., Kellar, K., et al 2012. Matibabu ya nikotini ya uharibifu mdogo wa utambuzi. Jaribio la majaribio la kimatibabu la miezi 6 la upofu. Neurology. 2012 Januari 10; 78(2): 91–101. DOI: https://doi.org/10.1212/WNL.0b013e31823efcbb   

2. Woodruff-Pak DS. na Gould TJ., 2002. Vipokezi vya Neuronal Nikotini Asetilikolini: Kuhusika katika Ugonjwa wa Alzeima na Schizophrenia. Mapitio ya Neuroscience ya Kitabia na Utambuzi. Juzuu: toleo la 1: 1, ukurasa: 5-20 Toleo lililochapishwa: Machi 1, 2002. DOI: https://doi.org/10.1177/1534582302001001002   

3. PubChem [Mtandao]. Bethesda (MD): Maktaba ya Kitaifa ya Tiba (Marekani), Kituo cha Kitaifa cha Taarifa za Bayoteknolojia; 2004-. Muhtasari wa Kiwanja cha PubChem kwa CID 89594, Nikotini; [iliyotajwa 2021 Mei 8]. Inapatikana kutoka: https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Nicotine 

4. Quattrocki E, Baird A, Yurgelun-Todd D. Vipengele vya kibiolojia vya uhusiano kati ya kuvuta sigara na unyogovu. Harv Rev Psychiatry. 2000 Sep;8(3):99-110. PMID: 10973935. Inapatikana mtandaoni kwa https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/10973935/  

5. Benowitz NL (2009). Pharmacology ya nikotini: kulevya, ugonjwa unaosababishwa na sigara, na matibabu. Mapitio ya kila mwaka ya pharmacology na toxicology, 49, 57-71. https://doi.org/10.1146/annurev.pharmtox.48.113006.094742  

6. Fu Y, Matta SG, Gao W, Brower VG, Sharp BM. Nikotini ya kimfumo huchochea kutolewa kwa dopamini katika mkusanyiko wa kiini: tathmini upya ya jukumu la vipokezi vya N-methyl-D-aspartate katika eneo la ventral tegmental. J Pharmacol Exp Ther. 2000 Aug;294(2):458-65. PMID: 10900219. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/10900219/  

7. Di Chiara, G., Bassareo, V., Fenu, S., De Luca, MA, Spina, L., Cadoni, C., Acquas, E., Carboni, E., Valentini, V., & Lecca, D (2004). Dopamini na uraibu wa dawa za kulevya: muunganisho wa ganda la kiini hukusanya. Neuropharmacology, 47 Suppl 1, 227-241. https://doi.org/10.1016/j.neuropharm.2004.06.032  

8. Albuquerque, EX, Pereira, EF, Alkondon, M., & Rogers, SW (2009). Vipokezi vya mamalia vya nikotini vya asetilikolini: kutoka kwa muundo hadi utendakazi. Mapitio ya kisaikolojia, 89(1), 73-120. https://doi.org/10.1152/physrev.00015.2008  

9. Chang na Neumann, 1980. Kipokezi cha Acetylcholine. Vipengele vya Molecular of Bioelectricity, 1980. Inapatikana mtandaoni kwa https://www.sciencedirect.com/topics/biochemistry-genetics-and-molecular-biology/acetylcholine-receptor Ilifikiwa tarehe 07 Mei 2021.   

10. Kelly A Berg, William P Clarke, Kufanya Hisia ya Pharmacology: Agonism Inverse na Uteuzi wa Utendaji, Journal ya Kimataifa ya Neuropsychopharmacology, Kiasi cha 21, Toleo la 10, Oktoba 2018, Kurasa 962-977, https://doi.org/10.1093/ijnp/pyy071 

11. Rang & Dale's Pharmacology, International Edition Rang, Humphrey P.; Dale, Maureen M.; Ritter, James M.; Maua, Rod J.; Henderson, Graeme 11: 
    https://scholar.google.com/scholar?hl=en&as_sdt=0%2C5&q=Rod+Flower%3B+Humphrey+P.+Rang%3B+Maureen+M.+Dale%3B+Ritter%2C+James+M.+%282007%29%2C+Rang+%26+Dale%27s+pharmacology%2C+Edinburgh%3A+Churchill+Livingstone%2C&btnG=  

12. Dani JA (2015). Muundo na Utendaji wa Kipokezi cha Nikotini ya Neuronal Asetilikolini na Mwitikio kwa Nikotini. Mapitio ya kimataifa ya neurobiolojia, 124, 3-19. https://doi.org/10.1016/bs.irn.2015.07.001  

13. Steinlein OK, Kaneko S, Hirose S. Mabadiliko ya vipokezi vya nikotini asetilikolini. Katika: Noebels JL, Avoli M, Rogawski MA, et al., wahariri. Mbinu za Msingi za Jasper za Kifafa [Mtandao]. Toleo la 4. Bethesda (MD): Kituo cha Kitaifa cha Taarifa za Bayoteknolojia (Marekani); 2012. Inapatikana kutoka: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK98138/ 

14. Narahashi, T., Marszalec, W., Moriguchi, S., Yeh, JZ, & Zhao, X. (2003). Utaratibu wa kipekee wa utekelezaji wa dawa za Alzeima kwenye vipokezi vya nikotini asetilikolini na vipokezi vya NMDA. sayansi ya maisha, 74(2-3), 281-291. https://doi.org/10.1016/j.lfs.2003.09.015 

15. Mappin-Kasirer B., Pan H., et al 2020. Uvutaji wa tumbaku na hatari ya ugonjwa wa Parkinson. Ufuatiliaji wa miaka 65 wa madaktari wa kiume wa Uingereza 30,000. Neurology. Vol. 94 nambari. 20 e2132e2138. PubMed: 32371450. DOI: https://doi.org/10.1212/WNL.0000000000009437 

16. Ferreira-Vieira, TH, Guimaraes, IM, Silva, FR, & Ribeiro, FM (2016). Ugonjwa wa Alzheimer: Kulenga Mfumo wa Cholinergic. Neuropharmacology ya sasa, 14(1), 101-115. https://doi.org/10.2174/1570159×13666150716165726 

17. Lippiello PM, Caldwell WS, Marks MJ, Collins AC (1994) Maendeleo ya Nicotinic Agonists kwa ajili ya Matibabu ya Ugonjwa wa Alzeima. Katika: Giacobini E., Becker RE (eds) Ugonjwa wa Alzheimer. Maendeleo katika Tiba ya Ugonjwa wa Alzheimer. Birkhäuser Boston. https://doi.org/10.1007/978-1-4615-8149-9_31 

18. Valentine, G., & Sofuoglu, M. (2018). Athari za Utambuzi za Nikotini: Maendeleo ya Hivi Karibuni. Neuropharmacology ya sasa, 16(4), 403-414. https://doi.org/10.2174/1570159X15666171103152136 

19. CDC 2021. Madhara ya Kiafya ya Uvutaji Sigara. Inapatikana mtandaoni kwa https://www.cdc.gov/tobacco/data_statistics/fact_sheets/health_effects/effects_cig_smoking/index.htm Ilifikiwa tarehe 07 Mei 2021.  

20. Benowitz, NL, & Burbank, AD (2016). Sumu ya moyo na mishipa ya nikotini: Athari kwa matumizi ya sigara ya kielektroniki. Mitindo ya dawa za moyo na mishipa, 26(6), 515-523. https://doi.org/10.1016/j.tcm.2016.03.001 

21. Sanner, T., & Grimsrud, TK (2015). Nikotini: Kasinojeni na Athari kwa Mwitikio wa Matibabu ya Saratani - Mapitio. Mipaka katika oncology, 5, 196. https://doi.org/10.3389/fonc.2015.00196 

22. Dani JA (2015). Muundo na Utendaji wa Kipokezi cha Nikotini ya Neuronal Asetilikolini na Mwitikio kwa Nikotini. Mapitio ya kimataifa ya neurobiolojia, 124, 3-19. https://doi.org/10.1016/bs.irn.2015.07.001 

23. Alasmari F., Alexander LEC., et al 2019. Madhara ya Kuvuta pumzi kwa Muda Mrefu ya Mvuke wa Kielektroniki wa Sigara Yenye Nikotini kwenye Neurotransmitters katika Ukanda wa Mbele na Striatum ya C57BL/6 Panya. Mbele. Pharmacol., 12 Agosti 2019. DOI: https://doi.org/10.3389/fphar.2019.00885 

24. Clarke PB (1990). Uanzishaji wa dopamini ya Mesolimbic-ufunguo wa uimarishaji wa nikotini? Kongamano la Ciba Foundation, 152, 153-168. https://doi.org/10.1002/9780470513965.ch9 

25. Sayansi ya Moja kwa moja 2021. Njia ya Mesolimbic. Inapatikana mtandaoni kwa https://www.sciencedirect.com/topics/neuroscience/mesolimbic-pathway Ilifikiwa tarehe 07 Mei 2021.  

26. Hadjiconstantinou M. na Neff N., 2011. Nikotini na opioidi za endogenous: Ushahidi wa Neurochemical na pharmacological. Neuropharmacology. Juzuu 60, Matoleo 7–8, Juni 2011, Kurasa 1209-1220. DOI: https://doi.org/10.1016/j.neuropharm.2010.11.010  

27. Ernst M., Matochik J., et al 2001. Athari ya nikotini kwenye uanzishaji wa ubongo wakati wa utendaji wa kazi ya kumbukumbu ya kufanya kazi. Kesi za Chuo cha Kitaifa cha Sayansi Apr 2001, 98 (8) 4728-4733; DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.061369098  
     

***