تأثيرات النيكوتين المتفاوتة (الإيجابية والسلبية) على الدماغ

للنيكوتين مجموعة واسعة من التأثيرات العصبية الفسيولوجية ، ليست كلها سلبية على الرغم من الرأي الشائع حول النيكوتين كمادة ضارة بشكل مبسط. للنيكوتين تأثيرات معرفية مختلفة وقد تم استخدامه حتى في العلاج عبر الجلد لتحسين الانتباه والذاكرة وسرعة الحركة النفسية في حالات الضعف الإدراكي المعتدل¹. علاوة على ذلك، يتم دراسة منبهات مستقبلات النيكوتين لعلاج الفصام و مرض الزهايمر ² تبين أن تأثيرات الجزيء معقدة وليست بالأبيض والأسود كما هو موصوف في الوسائط.

النيكوتين هو مركزي الجهاز العصبي محفز ³ بما لها من تأثيرات إيجابية وسلبية على الدماغ (الحكم الإيجابي والسلبي المحدد بالتأثيرات على سلوك والتي تعتبر اجتماعيا منتجة لرفاهية الأفراد، مع آثار إيجابية ذاتية تمثل زيادة رفاهية الأفراد في المجتمع). يؤثر النيكوتين على إشارات الناقلات العصبية المختلفة في الدماغ⁴، تعمل بشكل أساسي من خلال مستقبلات النيكوتين للناقل العصبي أستيل كولين⁵ وتنشأ خصائصه المسببة للإدمان من تحفيز إفراز الدوبامين في النواة المتكئة⁶ في الجزء من الدماغ المعروف باسم الدماغ الأمامي القاعدي الذي يخلق تجربة ذاتية للمتعة (المكافأة) مما يسمح بخلق سلوك إدماني⁷ مثل التدخين المتكرر.

النيكوتين هو ناهض لمستقبلات الأسيتيل كولين النيكوتين (nACh) والتي هي مؤثرات التباين (تحث الناهضة على فتح بعض القنوات الأيونية)⁸. ستستبعد هذه المقالة المستقبلات الموجودة في الوصلات العصبية العضلية. يؤذي الأسيتيل كولين كلا النوعين من مستقبلات الأسيتيل كولين: مستقبلات النيكوتين والمسكارين التي تعمل على التمثيل الغذائي (النبهات تحفز سلسلة من الخطوات الأيضية)⁹. إن قوة وفعالية العوامل الدوائية على المستقبلات متعددة العوامل ، بما في ذلك تقارب الارتباط ، والقدرة على إحداث تأثير ناهض (مثل تحفيز نسخ الجينات) ، والتأثير على المستقبلات (قد تسبب بعض العوامل المؤثرة تنظيم المستقبلات) ، والانفصال عن المستقبلات وما إلى ذلك¹⁰. في حالة النيكوتين ، يعتبر بشكل عام على الأقل ناهض لمستقبلات nACh معتدلة القوة¹¹، لأنه على الرغم من الاختلافات الهائلة في التركيب الكيميائي في النيكوتين والأسيتيل كولين ، فإن كلا الجزيئين يحتويان على منطقة بها كاتيون نيتروجين (نيتروجين موجب الشحنة) ، ومنطقة مستقبل رابطة هيدروجينية أخرى¹².

يتكون مستقبل nACh من 5 وحدات فرعية متعددة الببتيد والطفرات في الوحدات الفرعية لسلسلة البولي ببتيد التي تسبب نوبات محدودة لمستقبلات nACh يمكن أن تسبب أمراضًا عصبية مختلفة مثل الصرع والتخلف العقلي والعجز المعرفي¹³. في مرض الزهايمر ، يتم تنظيم مستقبلات NACh¹⁴، تيار المدخنون ترتبط بانخفاض خطر الإصابة بمرض باركنسون بنسبة 60٪¹⁵، الأدوية التي تزيد من ناهض NACh في الدماغ تستخدم لعلاج مرض الزهايمر¹⁶ (يتم حاليًا تطوير ناهضات NACh لعلاج مرض الزهايمر¹⁷) وحقيقة أن النيكوتين محسن للوظيفة الإدراكية بجرعات منخفضة إلى معتدلة¹⁸ يؤكد على أهمية ناهض مستقبلات nACh من أجل الوظيفة الإدراكية المثلى.

المخاوف الصحية الأولية من التدخين هي السرطان وأمراض القلب¹⁹. ومع ذلك ، لا يجب أن تكون مخاطر التدخين مماثلة لمخاطر تناول النيكوتين بدون تبغ ، مثل تبخير سائل النيكوتين أو مضغ علكة النيكوتين. السمية القلبية الوعائية لاستهلاك النيكوتين أقل بكثير من تلك الناتجة عن تدخين السجائر²⁰. يميل استخدام النيكوتين على المدى القصير والطويل إلى عدم تسريع ترسب اللويحات الشريانية²⁰ ولكن قد يظل خطرًا بسبب تأثيرات تضيق الأوعية للنيكوتين²⁰. علاوة على ذلك ، تم اختبار السمية الجينية (وبالتالي قابلية الإصابة بالسرطان) للنيكوتين. تُظهر فحوصات معينة لتقييم السمية الجينية للنيكوتين إمكانية الإصابة بالسرطان من خلال الانحرافات الصبغية وتبادل الكروماتيدات الشقيقة بتركيزات النيكوتين أعلى مرتين إلى ثلاث مرات فقط من تركيزات النيكوتين في مصل المدخن²¹. ومع ذلك ، فإن دراسة آثار النيكوتين على الخلايا الليمفاوية البشرية لم تظهر أي تأثير²¹ ولكن قد يكون هذا أمرًا غير طبيعي بالنظر إلى الانخفاض في تلف الحمض النووي الناجم عن النيكوتين عند احتضانه مع أحد مضادات مستقبلات nACh²¹ مما يشير إلى أن سبب الإجهاد التأكسدي بواسطة النيكوتين قد يعتمد على تنشيط مستقبل nACh نفسه²¹.

يمكن أن يسبب استخدام النيكوتين لفترات طويلة إزالة حساسية من مستقبلات nACh²² حيث يمكن استقلاب الأسيتيل كولين الداخلي عن طريق إنزيم أستيل كولينستريز بينما لا يمكن للنيكوتين ، مما يؤدي إلى ارتباط طويل الأمد بالمستقبلات²². في الفئران التي تعرضت للبخار المحتوي على النيكوتين لمدة 6 أشهر ، زاد محتوى الدوبامين في القشرة الأمامية (FC) بشكل ملحوظ بينما انخفض محتوى الدوبامين في المخطط (STR) بشكل كبير²³. لم يكن هناك تأثير معنوي على تراكيز السيروتونين²³. تمت زيادة الجلوتامات (ناقل عصبي مثير) بشكل معتدل في كل من FC و STR و GABA (انخفض ناقل عصبي مثبط بشكل معتدل في كليهما.²³. حيث أن GABA يثبط إفراز الدوبامين بينما يعززه الغلوتامات²³، التنشيط الدوباميني الهام للمسار الحوفي²⁴ (يرتبط بالمكافأة والسلوك²⁵) وإطلاق تأثير النيكوتين على المواد الأفيونية الذاتية²⁶ قد يفسر الإدمان العالي للنيكوتين وتطور السلوكيات التي تسبب الإدمان. أخيرًا ، قد تفسر الزيادة في تنشيط مستقبلات الدوبامين و nACh التحسينات من النيكوتين في الاستجابة الحركية في اختبارات الانتباه المركّز والمستمر ، وذاكرة التعرف²⁷.

***

المراجع:

1. Newhouse P.، Kellar، K.، et al 2012. علاج النيكوتين للضعف الإدراكي المعتدل. تجربة سريرية تجريبية مزدوجة التعمية لمدة 6 أشهر. علم الأعصاب. 2012 10 يناير ؛ 78 (2): 91-101. DOI: https://doi.org/10.1212/WNL.0b013e31823efcbb   

2. وودروف باك دي إس. and Gould TJ.، 2002. Neuronal Nicotinic Acetylcholine Receptors: المشاركة في مرض الزهايمر والفصام. مراجعات علم الأعصاب السلوكي والمعرفي. المجلد: 1 العدد: 1 ، الصفحات: 5-20 العدد المنشور: 1 مارس 2002. DOI: https://doi.org/10.1177/1534582302001001002   

3. PubChem [إنترنت]. Bethesda (MD): المكتبة الوطنية للطب (الولايات المتحدة) ، المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية ؛ 2004-. ملخص مجمع PubChem لـ CID 89594 ، النيكوتين ؛ [تم الاستشهاد به في 2021 مايو 8]. متاح من: https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Nicotine 

4. Quattrocki E، Baird A، Yurgelun-Todd D. الجوانب البيولوجية للعلاقة بين التدخين والاكتئاب. هارف ريف للطب النفسي. 2000 سبتمبر ؛ 8 (3): 99-110. PMID: 10973935. متاح على الإنترنت على https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/10973935/  

5. بينويتز NL (2009). عقاقير النيكوتين: الإدمان ، والأمراض الناجمة عن التدخين ، والعلاجات. المراجعة السنوية لعلم الأدوية والسموم, 4957-71. https://doi.org/10.1146/annurev.pharmtox.48.113006.094742  

6. Fu Y ، Matta SG ، Gao W ، Brower VG ، Sharp BM. يحفز النيكوتين الجهازي إطلاق الدوبامين في النواة المتكئة: إعادة تقييم دور مستقبلات N-methyl-D-aspartate في المنطقة السقيفية البطنية. هناك أكسب فارماكول ي. 2000 أغسطس ؛ 294 (2): 458-65. بميد: 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). الدوبامين وإدمان المخدرات: نواة اتصال قذيفة متكئة. الجهاز العصبي, 47 ملحق 1227-241. https://doi.org/10.1016/j.neuropharm.2004.06.032  

8. ألبوكيرك ، إي إكس ، بيريرا ، إي أف ، ألكوندون ، إم ، وروجرز ، إس دبليو (2009). مستقبلات أستيل كولين النيكوتين في الثدييات: من هيكل إلى آخر. المراجعات الفسيولوجية, 89(شنومكس)، شنومكس-شنومكس. https://doi.org/10.1152/physrev.00015.2008  

9. تشانغ ونيومان ، 1980. مستقبلات الأسيتيل كولين. الجوانب الجزيئية للكهرباء الحيوية ، 1980. متاح على الإنترنت في https://www.sciencedirect.com/topics/biochemistry-genetics-and-molecular-biology/acetylcholine-receptor تم الوصول إليه في 07 مايو 2021.   

10. كيلي أ بيرج ، ويليام بي كلارك ، التفكير في علم الأدوية: التناقض العكسي والانتقائية الوظيفية ، المجلة الدولية لعلم الأدوية العصبية، المجلد 21 ، العدد 10 ، أكتوبر 2018 ، الصفحات 962 – 977 ، https://doi.org/10.1093/ijnp/pyy071 

11. Rang & Dale's Pharmacology، International Edition Rang، Humphrey P.؛ ديل ، مورين م. ريتر ، جيمس م. زهرة ، رود ياء ؛ هندرسون ، جرايم 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. داني جا (2015). هيكل ووظيفة مستقبلات أستيل كولين النيكوتين العصبي والاستجابة للنيكوتين. المجلة الدولية لعلم الأعصاب, 1243-19. https://doi.org/10.1016/bs.irn.2015.07.001  

13. Steinlein OK ، Kaneko S ، Hirose S. طفرات مستقبلات الأسيتيل كولين النيكوتين. In: Noebels JL، Avoli M، Rogawski MA، et al.، editors. آليات جاسبر الأساسية للصرع [الإنترنت]. الطبعة الرابعة. Bethesda (MD): المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية (الولايات المتحدة) ؛ 4. متاح من: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK98138/ 

14. Narahashi ، T. ، Marszalec ، W. ، Moriguchi ، S. ، Yeh ، JZ ، & Zhao ، X. (2003). آلية فريدة لعمل أدوية الزهايمر على مستقبلات أستيل كولين النيكوتين في الدماغ ومستقبلات NMDA. علوم الحياة, 74(2-3) و 281 – 291. https://doi.org/10.1016/j.lfs.2003.09.015 

15. مابين كاسيرر ب ، بان هـ. وآخرون 2020. تدخين التبغ وخطر الإصابة بمرض باركنسون. متابعة لمدة 65 عامًا لـ 30,000 طبيب بريطاني. علم الأعصاب. المجلد. 94 لا. 20 e2132e2138. PubMed: 32371450. DOI: https://doi.org/10.1212/WNL.0000000000009437 

16. Ferreira-Vieira، TH، Guimaraes، IM، Silva، FR، & Ribeiro، FM (2016). مرض الزهايمر: استهداف الجهاز الكوليني. علم الادوية العصبية الحالي, 14(شنومكس)، شنومكس-شنومكس. https://doi.org/10.2174/1570159×13666150716165726 

17. Lippiello PM ، Caldwell WS ، Marks MJ ، Collins AC (1994) تطوير ناهضات النيكوتين لعلاج مرض الزهايمر. في: جياكوبيني إي ، بيكر ري (محرران) مرض الزهايمر. التطورات في علاج مرض الزهايمر. Birkhäuser بوسطن. https://doi.org/10.1007/978-1-4615-8149-9_31 

18. فالنتين ، جي ، وسوفوغلو ، م. (2018). التأثيرات المعرفية للنيكوتين: التقدم الحديث. علم الادوية العصبية الحالي, 16(شنومكس)، شنومكس-شنومكس. https://doi.org/10.2174/1570159X15666171103152136 

19. CDC 2021. الآثار الصحية لتدخين السجائر. متاح على الإنترنت على https://www.cdc.gov/tobacco/data_statistics/fact_sheets/health_effects/effects_cig_smoking/index.htm تم الوصول إليه في 07 مايو 2021.  

20. Benowitz، NL، & Burbank، AD (2016). السمية القلبية الوعائية للنيكوتين: الآثار المترتبة على استخدام السجائر الإلكترونية. الاتجاهات في طب القلب والأوعية الدموية, 26(شنومكس)، شنومكس-شنومكس. https://doi.org/10.1016/j.tcm.2016.03.001 

21. سانر ، ت ، وجريمسرود ، تي كيه (2015). النيكوتين: مادة مسرطنة وآثارها على الاستجابة لعلاج السرطان - مراجعة. الحدود في علم الأورام, 5، 196. https://doi.org/10.3389/fonc.2015.00196 

22. داني جا (2015). هيكل ووظيفة مستقبلات أستيل كولين النيكوتين العصبي والاستجابة للنيكوتين. المجلة الدولية لعلم الأعصاب, 1243-19. https://doi.org/10.1016/bs.irn.2015.07.001 

23. الاسمري ف. ، الكسندر ليك. ، وآخرون 2019. آثار الاستنشاق المزمن لبخار السجائر الإلكترونية المحتوي على النيكوتين على الناقلات العصبية في القشرة الأمامية والمقطع في الفئران C57BL / 6. أمام. فارماكول ، 12 أغسطس 2019. DOI: https://doi.org/10.3389/fphar.2019.00885 

24. كلارك بي بي (1990). تفعيل الدوبامين الحوفي - مفتاح تعزيز النيكوتين ؟. ندوة مؤسسة سيبا, 152153-168. https://doi.org/10.1002/9780470513965.ch9 

25. Science Direct 2021. مسار الميزولمبيك. متاح على الإنترنت على https://www.sciencedirect.com/topics/neuroscience/mesolimbic-pathway تم الوصول إليه في 07 مايو 2021.  

26. Hadjiconstantinou M. and Neff N.، 2011. النيكوتين والمواد الأفيونية الذاتية المنشأ: الأدلة الكيميائية العصبية والدوائية. علم الادوية العصبية. المجلد 60 ، الإصدارات 7-8 ، يونيو 2011 ، الصفحات 1209-1220. DOI: https://doi.org/10.1016/j.neuropharm.2010.11.010  

27. Ernst M. ، Matochik J. ، et al 2001. تأثير النيكوتين على تنشيط الدماغ أثناء أداء مهمة الذاكرة العاملة. وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم أبريل 2001 ، 98 (8) 4728-4733 ؛ DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.061369098  
     

***