Jak działa nikotyna? Czy nikotyna wspomaga odchudzanie?

Nie przestaje zdumiewać mnie pomysłowość ludzi, jeśli chodzi o szukanie rzekomych dróg na skróty. Jedni do odchudzania próbowali używać amfetaminy, inni metamfetaminy (jak to się kończy, można zobaczyć w filmie Darrena Aronofsky’ego „Requiem dla snu”).

1. Jak działa nikotyna?
2. Czy nikotyna przyczynia się do pozbywania się tkanki tłuszczowej?
3. Nikotyna w świetle badań toksykologicznych
4. Co zapamiętać?

Jeszcze do dzisiaj kobiety próbują nabywać kompletnie niedozwolone w Europie środki, na bazie substancji, które wycofano prawie 100 lat temu (DNP) lub w ostatnich dekadach (np. sibutramina, fenfluramina, Phen-fen, fenmetrazyna). Jeszcze inne panie sprowadzają nielegalnie środek mający więcej wspólnego z narkotykami niż z odchudzaniem, tj. czeską fenterminę, lub sięgają po środki, które wcale nie są przeznaczone do odchudzania (np. beta-mimetyki na czele z clenbuterolem).

Przykładowo, Adipex nie jest i nigdy nie był dopuszczony do obrotu w Polsce. Nikotyna jest kolejną na liście „wielkich wynalazków”, którą „tęgie głowy” zaczynają sugerować jako środek dobry do odchudzania. Jest to alkaloid występujący np. w liściach tytoniu.

Jak działa nikotyna?

Co się dzieje po dostarczeniu nikotyny? W małych dawkach działa pobudzająco na zwoje, w dużych blokuje je. Małe dawki nikotyny powodują wzrost ciśnienia krwi, nasilenie wydzielania kwasu żołądkowego, zwiększenie napięcia w przewodzie pokarmowym. Duże dawki wywołują spadek ciśnienia krwi, obniżenie napięcia w przewodzie pokarmowym (lub atonię). Duże dawki mogą wywołać drgawki i porażenie oddechu.

Według badań nikotyna:

• Dostaje się do krążenia tętniczego i szybko przemieszcza się z płuc do mózgu (jeśli mówimy o paleniu papierosów), gdzie wiąże się z nikotynowymi receptorami cholinergicznymi.
• Pobudzenie nikotynowych receptorów cholinergicznych uwalnia różne neuroprzekaźniki w mózgu. Jeden z nich – dopamina - sygnalizuje przyjemne doznania i ma kluczowe znaczenie dla budowania uzależnienia (sprzyja ponownemu sięganiu po narkotyk), np. w przypadku podawania kokainy, amfetaminy, metamfetaminy. Tak więc niewiele mylą się osoby, które uważają papierosy za groźny narkotyk, a nie używkę. Notabene, wg klasyfikacji naukowej najbardziej szkodliwym dla społeczeństwa narkotykiem (i niewiele mniej groźnym dla użytkownika) jest alkohol. Palenie tytoniu również jest o wiele groźniejsze np. od sięgania po marihuanę (co nie oznacza, że marihuana jest bezpieczna, tylko iż wyrządza mimo wszystko mniejsze szkody).
• Nikotyna uwalnia dopaminę w obszarze mezolimbicznym, ciele prążkowanym i korze czołowej.
• Nikotyna zwiększa uwalnianie glutaminianu, który ułatwia uwalnianie dopaminy, oraz kwasu γ-aminomasłowego (GABA), który hamuje uwalnianie dopaminy. W mózgu ponad 50% neuronów zawiera glutaminian i prawie 40% wykorzystuje GABA jako przekaźnik.
• Nikotyna zmniejsza AgRP i NPY oraz zwiększa ekspresję POMC w jądrze łukowatym w rejonie i zmniejsza aktywację AMPK podwzgórza.

Co to znaczy? 

AgRP (ang. agouti-related peptide – peptyd pochodzący od agouti) i neuropeptyd Y (antagonista leptyny) wpływają na zwiększenie apetytu. Więc nikotyna może mieć wpływ na jego hamowanie. Wg naukowców nikotyna może mieć wpływ na hamowanie głodu, zwiększenie wydatku energetycznego (ale pośrednio) i wpływa na termogenezę w brązowej tkance tłuszczowej (BAT), co u ludzi nie ma żadnego praktycznego znaczenia.

Czy nikotyna przyczynia się do pozbywania się tkanki tłuszczowej?

Sprawdzano tę kwestię u szczurów, które miały zapewnione jedzenie bez ograniczeń i mogły sobie aplikować nikotynę. Okazało się, że podawanie przez zwierzęta nikotyny stłumiło przyrost masy ciała i zmniejszyło procent tkanki tłuszczowej bez zmiany procentowej masy beztłuszczowej. Odnotowano spadek wskaźnika wymiany oddechowej (RER), co wskazuje, że nikotyna poprawiała wykorzystanie tłuszczu jako „paliwa”. 

Ponadto spożycie nikotyny nie wpływało na aktywność motoryczną ani wydatek energetyczny. Samodzielne podawanie nikotyny nie zmieniało dziennego spożycia pokarmu, zaobserwowano jednak tendencję do zmniejszania wielkości pojedynczego posiłku, przejściowe zahamowanie spożycia wody i wzrost częstości spożywania posiłków.

Polecamy również: Palenie papierosów a ryzyko cukrzycy. Czy E-papierosy mogą wytrącić z ketozy?

Wniosek

Badanie Laury E Rupprecht i in. dostarcza dowodów na to, że nikotyna ma wpływ na hamowanie wzrostu masy ciała, ponieważ zwiększa metabolizm tłuszczów. Dzieje się tak niezależnie od istotnych zmian w żywieniu, aktywności lub wydatku energetycznym.

Nikotyna w świetle badań toksykologicznych

Toksyczność nikotyny staje się coraz ważniejszym zagadnieniem, gdyż w ciągu ostatnich lat wprowadzane są nowe produkty zawierające wspomniany alkaloid, jak np.  tytoń bezdymny i płyny do elektronicznych systemów dostarczania nikotyny (papierosy elektroniczne), które są swobodnie dostępne w większości krajów.

Standardowe podręczniki, bazy danych i karty bezpieczeństwa konsekwentnie stwierdzają, że śmiertelna dawka nikotyny dla dorosłych wynosi 60 mg lub mniej (30-60 mg), co prowadzi do ostrzeżeń dotyczących bezpieczeństwa, że spożycie 5 papierosów lub 10 ml rozcieńczonego roztworu zawierającego nikotynę może zabić dorosłego.  Dawka 60 mg odpowiadałaby doustnej LD50 wynoszącej około 0,8 mg / kg, dawce znacznie mniejszej niż wartości określone dla zwierząt laboratoryjnych, które wahają się od 3,3 (myszy) do ponad 50 mg / kg (szczury) (Hayes 1982).

Chociaż LD50 wynosząca 0,8 mg / kg sugerowałaby, że toksyczność nikotyny jest podobna lub nawet wyższa niż cyjanku, śmiertelne zatrucia nikotyną są stosunkowo rzadkie i istnieje niezliczona liczba zapisów osób, które przeżyły spożycie nikotyny w ilościach znacznie wyższych niż 60 mg (Larson i wsp. 1961). Najbardziej drastycznym przykładem jest prawdopodobnie przeżycie próby samobójczej przy użyciu 4 g czystej nikotyny (Schmidt 1931).

Chociaż jest to z pewnością wyjątkowy przypadek, w którym ilość biodostępnej nikotyny została znacznie zmniejszona przez wymioty, odnotowano, że spożycie tytoniu lub gum nikotynowych w dawkach dostarczających nawet 6 mg / kg masy ciała nikotyny, wywoływało objawy zatrucia, jednak bez powodowania śmierci (Malizia et al. 1983; Smolinske i wsp. 1988).

Polecamy również: Czy E-papierosy zwiększają ryzyko nagłej śmierci?

Te i wiele innych doniesień z piśmiennictwa na temat zatruć nikotynowych nie powodujących zgonu wskazuje, że nikotyna nie może zabić człowieka w dawce 60 mg lub mniejszej. Niemniej w renomowanej publikacji Casarett & Doull „Podstawy toksykologii” edycja z 2014 r. podano, iż nikotyna zabija połowę zwierząt w dawce 1 mg / kg masy ciała. Podobne dane zawiera książka Mutschlera “Farmakologia i toksykologia”.

Dostępnych jest kilka przeglądów danych dotyczących śmiertelnych zatruć nikotyną, spowodowanych wypadkiem lub próbą samobójczą, które były głównie wynikiem niewłaściwego stosowania roztworów zawierających nikotynę, sprzedawanych jako pestycydy (Esser i Kühn 1933; Larson i in. 1961; Maehly i Bonnichsen 1963; Tiess i Nagel 1966; Hayes 1982; Corkery i wsp. 2010; Solarino i wsp. 2010).

Dane z sekcji zwłok przeanalizowane przez Maehly i Bonnichsen (1963), a ostatnio przez Corkery i wsp. (2010) oraz Solarino i in. (2010), ujawniły minimalne stężenie nikotyny we krwi wynoszące 2 mg / l oraz bardzo szybki spadek stężenia nikotyny we krwi po śmierci (Sanchez i wsp. 1996). Dlatego wielu specjalistów doszło do wniosku, iż rzeczywiste, śmiertelnie groźne stężenie nikotyny zostało błędnie oszacowane (niedoszacowane).

Pomimo tych niepewności i złożonej farmakokinetyki nikotyny (Hukkanen i wsp. 2005), przybliżone oszacowanie ilości spożytej nikotyny na podstawie pośmiertnych analiz poziomów we krwi wydaje się wykonalne. Wypalenie papierosa powoduje wychwyt około 2 mg nikotyny i powoduje wzrost średniego stężenia we krwi O około 0,03 mg w litrze (30 ng / ml) (Gourlay i Benowitz 1997).

Opierając się na 20% biodostępności nikotyny po podaniu doustnym (Hukkanen i wsp. 2005) i zakładając kinetykę liniową, doustna dawka 60 mg spowodowałaby wzrost stężenia w osoczu do około 0,18 mg / l. Doniesienia obecne w literaturze dotyczące śmiertelnych zatruć nikotyną sugerują, że dolna granica śmiertelnych stężeń nikotyny we krwi wynosi około 2 mg / l, co odpowiada 4 mg / l osocza, czyli jest to stężenie około 20-krotnie wyższemu, niż to które jest spowodowane spożyciem 60 mg nikotyny. 

Tak więc wszystkie dane sugerują, iż dla ludzi dolna granica powodująca śmierć wynosi od 0.5 - 1 g czystej nikotyny, czyli LD50 wynoszące od 6,5 - 13 mg / kg masy ciała. Ta dawka dobrze koreluje z toksycznością nikotyny u psów, które wykazują reakcje na nikotynę podobne do ludzi (Matsushima i wsp. 1995).

Podsumowując toksyczność ostrą i wartości zabijające połowę zwierząt przy określonej dawce (LD 50):

• alkohol etylowy 10 000 mg / kg (7 - 10 g / kg masy ciała, w zależności od gatunku zwierzęcia i sposobu podania)
• chlorek sodu 4000 mg / kg
• testosteron, propionate 1350 mg / kg (mysz)
• testosteron, propionate 1000 mg / kg (szczur)
• metanabol (dianabol, methandrostenolone) 1000 mg / kg masy ciała (więcej niż 1 g / kg masy ciała)
• THC (marihuana) - doustna dawka 482-666 mg / kg masy ciała (szczury)
• MDMA („extasy”) - doustna dawka 325 mg / kg masy ciała (szczury)
• amfetamina - doustna dawka 30 mg / kg masy ciała (szczury)
• heroina - dożylna dawka 22.5 mg / kg masy ciała (szczury)
• kokaina - dożylna dawka 17.5 mg / kg masy ciała (szczury)
• nikotyna od ~6.5 do 13 mg / kg masy ciała (ludzie); (istnieje rozrzut w danych, jeśli chodzi o zwierzęta: mysz ma 3.34 mg / kg, szczur 24 - 50 mg / kg, pies 9.2 mg / kg, ptaki 17.8 mg / kg przy podaniu doustnym)
• siarczan strychniny 2 mg / kg
• jad kiełbasiany 0,00001 mg / kg.

Celowo umieściłem tu dla porównania więcej związków. Widać, iż toksyczność nikotyny (mimo, iż była silnie przeceniana przez ostatnie kilkadziesiąt lat) plasuje ją niewiele niżej niż kokaina, heroina, amfetamina, MDMA. Czyli jest bardziej szkodliwa w dużej dawce od wymienionych narkotyków. Więc jeśli pytasz mnie, czy warto brać nikotynę, odpowiem, iż nie warto, tak samo jak alkoholu i większości narkotyków.

Polecamy również: Czy palenie papierosów wpływa na układ hormonalny? Nikotyna a hormony

Co zapamiętać?

Nikotyna uzależnia. Zaprzestanie palenia tytoniu powoduje pojawienie się objawów odstawiennych: drażliwości, obniżonego nastroju, niepokoju i lęku. Ciężko sugerować komuś sięganie po nikotynę biorąc pod uwagę, że jest to bardziej narkotyk, a nie używka. Badania toksykologiczne potwierdzają, iż nikotyna to raczej środek cięższego kalibru przypominający narkotyki niż np. kofeinę. Niestety ciągle wielu autorów tekstów z USA sugeruje, że nikotyna to taki „bliski krewny kofeiny”.

Nikotyna posiada ciekawe właściwości, jeśli chodzi o redukcję tkanki tłuszczowej (obniżenie RER), ale skutki uboczne dyskwalifikują ją w tym aspekcie.

Referencje:

Bernd Mayer „How much nicotine kills a human? Tracing back the generally accepted lethal dose to dubious self-experiments in the nineteenth century”  https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3880486/

Michael J. Derelanko, Carol S. Auletta „HANDBOOK OF TOXICOLOGY” Third Edition

Laura E Rupprecht i in. „Self-administered nicotine increases fat metabolism and suppresses weight gain in male rats” https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29354872/

Neal L. Benowitz, M.D. „Nicotine Addiction” https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2928221/

Halina Car „Współdziałanie pomiędzy glutaminianem a kwasem γ-aminomasłowym w ośrodkowym układzie nerwowym” https://www.termedia.pl/Artykul-pogladowy-Wspoldzialanie-pomiedzy-glutaminianem-a-kwasem-947-aminomaslowym-w-osrodkowym-ukladzie-nerwowym,46,13727,0,0.html

Pablo B. Martínez de Morentin i in. „Nicotine Induces Negative Energy Balance Through Hypothalamic AMP-Activated Protein Kinase” https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3314364/

Eric J. Nestler „The Neurobiology of Cocaine Addiction” https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2851032/