اثرات متفاوت نیکوتین (مثبت و منفی) بر مغز

نیکوتین دارای مجموعه وسیعی از اثرات عصبی فیزیولوژیکی است، که علیرغم نظر عمومی در مورد نیکوتین به عنوان یک ماده ساده مضر، همه آنها منفی نیستند. نیکوتین اثرات مثبت شناختی مختلفی دارد و حتی در درمان ترانس درمال برای بهبود توجه، حافظه و سرعت روانی حرکتی در اختلالات شناختی خفیف استفاده شده است.¹. علاوه بر این، آگونیست های گیرنده نیکوتین برای درمان در اسکیزوفرنی و بیماری آلزایمر² نشان می دهد که اثرات این مولکول پیچیده است، نه سیاه و سفید همانطور که در رسانه ها توصیف شده است.

نیکوتین مرکزی است سیستم عصبی محرک³ با اثرات مثبت و منفی بر روی مغز (قضاوت مثبت و منفی با تأثیرات بر رفتار که از نظر اجتماعی به عنوان مولد برای رفاه افراد در نظر گرفته می شوند، با اثرات مثبت ذهنی نشان دهنده افزایش رفاه افراد در جامعه). نیکوتین بر سیگنال دهی انتقال دهنده های عصبی مختلف در مغز تأثیر می گذارد⁴، عمدتاً از طریق گیرنده های نیکوتینی انتقال دهنده عصبی استیل کولین عمل می کند⁵ و ویژگی های اعتیادآور آن از تحریک آزادسازی دوپامین در هسته اکومبنس ناشی می شود⁶ در بخشی از مغز که به عنوان پیش‌مغز پایه شناخته می‌شود، تجربه ذهنی لذت (پاداش) را ایجاد می‌کند و امکان ایجاد رفتار اعتیادآور را فراهم می‌کند.⁷ مانند سیگار کشیدن زنجیره ای

نیکوتین آگونیست گیرنده های نیکوتین استیل کولین (nACh) است که یونوتروپیک هستند (اگونیسم باعث باز شدن کانال های یونی خاص می شود).⁸. این مقاله گیرنده های موجود در اتصالات عصبی عضلانی را حذف می کند. استیل کولین هر دو نوع گیرنده استیل کولین را آگونیزه می کند: گیرنده های نیکوتین و موسکارینی که متابوتروپیک هستند (اگونیسم باعث ایجاد یک سری مراحل متابولیک می شود).⁹. قدرت و اثربخشی عوامل دارویی بر گیرنده ها چند عاملی است، از جمله میل ترکیبی، توانایی ایجاد اثر آگونیستی (مانند القای رونویسی ژن)، اثر بر گیرنده (برخی آگونیست ها ممکن است باعث کاهش گیرنده شوند)، جدا شدن از گیرنده و غیره.¹⁰. در مورد نیکوتین، به طور کلی حداقل یک آگونیست گیرنده nACh نسبتاً قوی در نظر گرفته می شود.¹¹زیرا علیرغم تفاوت‌های ساختار شیمیایی عظیم در نیکوتین و استیل کولین، هر دو مولکول دارای یک ناحیه با کاتیون نیتروژن (نیتروژن با بار مثبت) و یک ناحیه گیرنده پیوند هیدروژنی دیگر هستند.¹².

گیرنده nACh از 5 زیر واحد پلی پپتیدی ساخته شده است و جهش در زیر واحدهای زنجیره پلی پپتیدی باعث آگونیسم محدود گیرنده های nACh می شود که می تواند باعث آسیب شناسی های عصبی مختلف مانند صرع، عقب ماندگی ذهنی و نقص شناختی شود.¹³. در بیماری آلزایمر، گیرنده های nACh کاهش می یابد¹⁴، جاری سیگاری ها با کاهش 60 درصدی خطر ابتلا به بیماری پارکینسون همراه است¹⁵داروهای افزایش دهنده آگونیسم nACh در مغز برای درمان بیماری آلزایمر استفاده می شود¹⁶ (آگونیست های nACh در حال حاضر برای درمان آلزایمر در حال توسعه هستند¹⁷و این واقعیت که نیکوتین در دوزهای کم تا متوسط یک تقویت کننده عملکرد شناختی است.¹⁸ بر اهمیت آگونیسم گیرنده nACh برای عملکرد شناختی بهینه تأکید می کند.

نگرانی های اولیه سلامت در مورد سیگار کشیدن سرطان و بیماری قلبی است¹⁹. با این حال، خطرات سیگار کشیدن نباید مانند خطرات مصرف نیکوتین بدون تنباکو باشد، مانند تبخیر مایع نیکوتین یا جویدن آدامس نیکوتین. سمیت قلبی عروقی مصرف نیکوتین به طور قابل توجهی کمتر از مصرف سیگار است²⁰. استفاده کوتاه مدت و طولانی مدت نیکوتین باعث تسریع رسوب پلاک شریانی نمی شود²⁰ اما ممکن است به دلیل اثرات منقبض کننده عروق نیکوتین همچنان یک خطر باشد²⁰. علاوه بر این، سمیت ژنتیکی (بنابراین سرطان زایی) نیکوتین آزمایش شده است. سنجش‌های خاصی که سمیت ژنتیکی نیکوتین را ارزیابی می‌کنند، سرطان‌زایی بالقوه را از طریق ناهنجاری‌های کروموزومی و تبادل کروماتید خواهر در غلظت‌های نیکوتین تنها ۲ تا ۳ برابر بیشتر از غلظت نیکوتین سرم افراد سیگاری نشان می‌دهند.²¹. با این حال، مطالعه اثرات نیکوتین بر لنفوسیت های انسان هیچ اثری را نشان نداد²¹ اما این ممکن است با توجه به کاهش آسیب DNA ناشی از نیکوتین در انکوبه همزمان با آنتاگونیست گیرنده nACh غیرعادی باشد.²¹ نشان می دهد که ایجاد استرس اکسیداتیو توسط نیکوتین ممکن است به فعال شدن خود گیرنده nACh وابسته باشد.²¹.

مصرف طولانی مدت نیکوتین می تواند باعث حساسیت زدایی گیرنده های nACh شود²² از آنجایی که استیل کولین درون زا می تواند توسط آنزیم استیل کولین استراز متابولیزه شود در حالی که نیکوتین نمی تواند، بنابراین منجر به اتصال طولانی مدت به گیرنده می شود.²². در موش هایی که به مدت 6 ماه در معرض بخار حاوی نیکوتین قرار گرفتند، میزان دوپامین در قشر پیشانی (FC) به طور قابل توجهی افزایش یافت در حالی که محتوای دوپامین در جسم مخطط (STR) به طور قابل توجهی کاهش یافت.²³. اثر معنی داری بر غلظت سروتونین وجود نداشت²³. گلوتامات (یک انتقال دهنده عصبی تحریکی) در هر دو FC و STR و GABA به طور متوسط افزایش یافت (یک انتقال دهنده عصبی بازدارنده به طور متوسط در هر دو کاهش یافت.²³. از آنجایی که GABA آزاد شدن دوپامین را مهار می کند در حالی که گلوتامات آن را افزایش می دهد²³، فعال شدن دوپامینرژیک قابل توجه مسیر مزولیمبیک²⁴ (مرتبط با پاداش و رفتار²⁵) و اثر آزاد کنندگی نیکوتین بر مواد افیونی درون زا²⁶ ممکن است اعتیادآوری بالای نیکوتین و ایجاد رفتارهای اعتیادآور را توضیح دهد. در نهایت، افزایش فعال‌سازی گیرنده دوپامین و nACh ممکن است بهبود نیکوتین در پاسخ حرکتی را در آزمون‌های توجه متمرکز و پایدار و حافظه تشخیص توضیح دهد.²⁷.

***

منابع:

Newhouse P., Kellar, K., et al 2012. درمان نیکوتین اختلال شناختی خفیف. یک کارآزمایی بالینی آزمایشی دوسوکور 6 ماهه. عصب شناسی. 2012 ژانویه 10; 78 (2): 91-101. DOI: https://doi.org/10.1212/WNL.0b013e31823efcbb

Woodruff-Pak DS. و گولد تی جی.، 2002. گیرنده های استیل کولین نیکوتینی عصبی: دخالت در بیماری آلزایمر و اسکیزوفرنی. بررسی های علوم اعصاب رفتاری و شناختی. دوره: 1 شماره: 1، صفحات: 5-20 شماره انتشار: 1 مارس 2002. DOI: https://doi.org/10.1177/1534582302001001002

PubChem [اینترنت]. Bethesda (MD): کتابخانه ملی پزشکی (ایالات متحده)، مرکز ملی اطلاعات بیوتکنولوژی؛ 2004-. خلاصه ترکیب PubChem برای CID 89594، نیکوتین. [نقل شده در 2021 مه 8]. موجود از: https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Nicotine

Quattrocki E، Baird A، Yurgelun-Todd D. جنبه های بیولوژیکی ارتباط بین سیگار کشیدن و افسردگی. روانپزشکی هارو ریو. 2000 Sep; 8 (3): 99-110. PMID: 10973935. موجود آنلاین در https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/10973935/

Benowitz NL (2009). فارماکولوژی نیکوتین: اعتیاد، بیماری های ناشی از سیگار، و درمان. بررسی سالانه فارماکولوژی و سم شناسی, 49، 57-71. https://doi.org/10.1146/annurev.pharmtox.48.113006.094742

Fu Y، Matta SG، Gao W، Brower VG، Sharp BM. نیکوتین سیستمیک آزادسازی دوپامین را در هسته اکومبنس تحریک می کند: ارزیابی مجدد نقش گیرنده های N-متیل-D-آسپارتات در ناحیه تگمنتال شکمی. J Pharmacol Exp Ther. 2000 اوت؛ 294 (2): 458-65. PMID: 10900219. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/10900219/

دی کیارا، جی، باسارئو، وی، فنو، اس.، د لوکا، MA، اسپینا، ال.، کادونی، سی، آکواس، ای.، کاربونی، ای.، والنتینی، وی، و لکا، دی (2004). دوپامین و اعتیاد به مواد مخدر: اتصال پوسته هسته اکومبنس. Neuropharmacology, 47 خیر 1، 227-241. https://doi.org/10.1016/j.neuropharm.2004.06.032

Albuquerque, EX, Pereira, EF, Alkondon, M., & Rogers, SW (2009). گیرنده های استیل کولین نیکوتین پستانداران: از ساختار تا عملکرد بررسی های فیزیولوژیکی, 89(1)، 73-120. https://doi.org/10.1152/physrev.00015.2008

چانگ و نویمان، 1980. گیرنده استیل کولین. Molecular Aspects of Bioelectricity, 1980. موجود آنلاین در https://www.sciencedirect.com/topics/biochemistry-genetics-and-molecular-biology/acetylcholine-receptor مشاهده شده در 07 مه 2021.

کلی آ برگ، ویلیام پی کلارک، ایجاد حس فارماکولوژی: آگونیسم معکوس و انتخاب عملکردی، مجله بین المللی نوروپسیکوفارکولوژی، جلد 21، شماره 10، اکتبر 2018، صفحات 962-977، https://doi.org/10.1093/ijnp/pyy071

Rang & Dale's Pharmacology, International Edition Rang, Humphrey P.; دیل، مورین ام. ریتر، جیمز ام. گل، راد جی. هندرسون، گریم 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=

Dani JA (2015). ساختار و عملکرد گیرنده استیل کولین نیکوتین عصبی عصبی و پاسخ به نیکوتین. بررسی بین المللی نوروبیولوژی, 124، 3-19. https://doi.org/10.1016/bs.irn.2015.07.001

Steinlein OK، Kaneko S، Hirose S. جهش‌های گیرنده استیل کولین نیکوتینی. در: Noebels JL، Avoli M، Rogawski MA، و همکاران، ویراستاران. مکانیسم های اساسی جاسپر برای صرع [اینترنت]. ویرایش 4. Bethesda (MD): مرکز ملی اطلاعات بیوتکنولوژی (ایالات متحده); 2012. موجود از: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK98138/

Narahashi, T., Marszalec, W., Moriguchi, S., Yeh, JZ, & Zhao, X. (2003). مکانیسم اثر منحصر به فرد داروهای آلزایمر بر گیرنده های استیل کولین نیکوتین مغز و گیرنده های NMDA. علوم زیستی, 74(2-3)، 281-291. https://doi.org/10.1016/j.lfs.2003.09.015

Mappin-Kasirer B.، Pan H.، و همکاران 2020. سیگار کشیدن و خطر ابتلا به بیماری پارکینسون. پیگیری 65 ساله 30,000 پزشک مرد بریتانیایی. عصب شناسی. جلد 94 شماره 20 e2132e2138. PubMed: 32371450. DOI: https://doi.org/10.1212/WNL.0000000000009437

Ferreira-Vieira، TH، Guimaraes، IM، Silva، FR، & Ribeiro، FM (2016). بیماری آلزایمر: هدف قرار دادن سیستم کولینرژیک نورو فارماکولوژی فعلی, 14(1)، 101-115. https://doi.org/10.2174/1570159×13666150716165726

Lippiello PM، Caldwell WS، Marks MJ، Collins AC (1994) توسعه آگونیست های نیکوتینی برای درمان بیماری آلزایمر. در: Giacobini E., Becker RE (eds) Alzheimer Disease. پیشرفت در درمان بیماری آلزایمر. بیرخاوزر بوستون. https://doi.org/10.1007/978-1-4615-8149-9_31

ولنتاین، جی.، و سوفو اوغلو، ام. (2018). اثرات شناختی نیکوتین: پیشرفت اخیر. نورو فارماکولوژی فعلی, 16(4)، 403-414. https://doi.org/10.2174/1570159X15666171103152136

CDC 2021. اثرات سلامتی سیگار کشیدن. در دسترس آنلاین در https://www.cdc.gov/tobacco/data_statistics/fact_sheets/health_effects/effects_cig_smoking/index.htm مشاهده شده در 07 مه 2021.

Benowitz، NL، و Burbank، AD (2016). سمیت قلبی عروقی نیکوتین: پیامدهای استفاده از سیگار الکترونیکی گرایش های پزشکی قلب و عروق, 26(6)، 515-523. https://doi.org/10.1016/j.tcm.2016.03.001

سانر، تی، و گریمسرود، تی کی (2015). نیکوتین: سرطان زایی و اثرات آن بر پاسخ به درمان سرطان - مروری. مرزها در انکولوژی, 5، 196. https://doi.org/10.3389/fonc.2015.00196

Dani JA (2015). ساختار و عملکرد گیرنده استیل کولین نیکوتین عصبی عصبی و پاسخ به نیکوتین. بررسی بین المللی نوروبیولوژی, 124، 3-19. https://doi.org/10.1016/bs.irn.2015.07.001

آلاسماری اف.، الکساندر ال ای سی.، و همکاران 2019. اثرات استنشاق مزمن بخار سیگار الکترونیکی حاوی نیکوتین بر انتقال دهنده های عصبی در قشر پیشانی و مخطط موش C57BL/6. جلو. Pharmacol.، 12 اوت 2019. DOI: https://doi.org/10.3389/fphar.2019.00885

کلارک پی بی (1990). فعال سازی دوپامین مزولیمبیک - کلید تقویت نیکوتین؟ سمپوزیوم بنیاد سیبا, 152، 153-168. https://doi.org/10.1002/9780470513965.ch9

Science Direct 2021. مسیر مزولیمبیک. در دسترس آنلاین در https://www.sciencedirect.com/topics/neuroscience/mesolimbic-pathway مشاهده شده در 07 مه 2021.

Hadjiconstantinou M. و Neff N.، 2011. نیکوتین و مواد افیونی درون زا: شواهد نوروشیمیایی و فارماکولوژیکی. نوروفارماکولوژی. جلد 60، شماره 7-8، ژوئن 2011، صفحات 1209-1220. DOI: https://doi.org/10.1016/j.neuropharm.2010.11.010

Ernst M., Matochik J., et al 2001. اثر نیکوتین بر فعال شدن مغز در حین انجام یک کار حافظه کاری. مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم آوریل 2001، 98 (8) 4728-4733; DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.061369098

***

اثرات متفاوت (مثبت و منفی) نیکوتین بر مغز

مشترک شدن در خبرنامه ما

رایج ترین مقالات

ریتزر

پست های محبوب

گروه محبوب