Tobaksrökningens inverkan på människors hälsa är ett favoritämne för journalister. Det finns tusentals broschyrer, artiklar och böcker om hur rökning är skadligt och hur man kan bli av med nikotinberoende. Som regel begränsar författarna sig till att ta upp den psykologiska aspekten eller riktar läsarens uppmärksamhet enbart på de allvarliga medicinska konsekvenserna av rökning. Och som regel är det ingen som beskriver mekanismen för nikotinberoende eller tobakens interaktion med kroppen på molekylär nivå. Jag kommer att försöka ta itu med denna brist i litteraturen om rökning.
Lite om tobakens historia
Alla vet att det var de amerikanska indianerna som lärde européerna att använda tobak. Strax efter Columbus expeditioner i slutet av 1400-talet började spanjorerna odla tobak. Tobaken har fått sitt vetenskapliga namn (lat. Nicotiana) av den franske ambassadören i Portugal, Jacques Nico, den berömde tobakspopularisatören under andra hälften av 1500-talet. Nikos auktoritet var så stor att tobak snabbt började användas inte bara i underhållningssyfte, utan också i medicinsk praxis. År 1571 skrev således den spanske läkaren Nicolas Monardez en bok om medicinalväxter där han hävdade att tobak botade 36 sjukdomar.
Alla vet att det var de amerikanska indianerna som lärde européerna att använda tobak. Strax efter Columbus expeditioner i slutet av 1400-talet började spanjorerna odla tobak. Tobaken har fått sitt vetenskapliga namn (lat. Nicotiana) av den franske ambassadören i Portugal, Jacques Nico, den berömde tobakspopularisatören under andra hälften av 1500-talet. Nikos auktoritet var så stor att tobak snabbt började användas inte bara i underhållningssyfte, utan också i medicinsk praxis. År 1571 skrev således den spanske läkaren Nicolas Monardez en bok om medicinalväxter där han hävdade att tobak botade 36 sjukdomar.
Kampen mot tobaksbruket började på 1600-talet. Kung James I av England var en av de första som införde en anti-tobakspolicy. I en avhandling "A counterblaste to tobacco" från 1604 kallade han tobak för "en sedvänja som är motbjudande för synen, motbjudande för lukten, skadlig för hjärnan och farlig för lungorna". Avhandlingen följdes av en 40-faldig ökning av tobaksskatten. I det osmanska riket förbjöds rökning 1633 genom ett dekret av sultan Murad IV och kunde bestraffas med döden, men förbudet ersattes snart av en skatt. Imånga andra europeiska och asiatiska länder fanns det under ganska lång tid hinder för spridningen av tobak, liksom olika straff upp till avrättning.
År 1828 isolerade forskare från Heidelberg nikotin i sin rena form och drog slutsatsen att det var ett starkt gift. Kort därefter började man använda nikotin som insektsmedel. Cigaretterna dök upp ungefär samtidigt, men var fortfarande mindre populära än cigarrerna. Trots den globala spridningen av tobak är tobaksrökning ännu inte erkänt som ett världsomspännande problem. Så 1889 hade endast 140 fall av lungcancer dokumenterats i världen. Samma år beskrev den engelske fysiologen John Newport Langley nikotinets effekt på ledningsförmågan i nervganglionerna: nikotinet blockerade impulsöverföringen i det sympatiska nervsystemet.
I början av 1900-talet blev cigaretter en viktig tobaksprodukt och världens största tobaksbolag hade sin bas i USA. År 1912 påpekade onkologen Isaac Adler för första gången sambandet mellan rökning och lungcancer. Lungcancer förblev en ovanlig sjukdom fram till första världskriget, då rökning blev en utbredd vana tack vare att cigaretter ingick i arméns ransoner.
På 1930-talet var sambandet mellan rökning och lungcancer samt förkortad förväntad livslängd helt bevisat. Ändå fortsatte tobaken att öka i popularitet i en aldrig tidigare skådad takt. Det var inte förrän på 1980-talet som nikotinberoende erkändes globalt, vilket följdes av restriktioner för reklam och distribution av tobaksprodukter. Detvar på 1980-talet som hälsomyndigheter runt om i världen började bekämpa tobaksbruket, men trots det frodas tobaksindustrin fortfarande och växer för varje år.
På 1930-talet var sambandet mellan rökning och lungcancer samt förkortad förväntad livslängd helt bevisat. Ändå fortsatte tobaken att öka i popularitet i en aldrig tidigare skådad takt. Det var inte förrän på 1980-talet som nikotinberoende erkändes globalt, vilket följdes av restriktioner för reklam och distribution av tobaksprodukter. Detvar på 1980-talet som hälsomyndigheter runt om i världen började bekämpa tobaksbruket, men trots det frodas tobaksindustrin fortfarande och växer för varje år.
Hur uppstår nikotinberoende?
Tobak skulle säkert inte ha blivit så populärt om det inte orsakade beroende. Mekanismen för nikotinets effekt på nervsystemet blev dock känd relativt nyligen. För att förstå denna mekanism måste vi först veta hur nervimpulser överförs.
Som ett resultat av det energiberoende uttaget av tre Na+ -joner från cellen i utbyte mot tillförsel av två K+ -joner skapar nervcellerna en elektrokemisk gradient på sitt membran - cellen är polariserad (negativ laddning ackumuleras inuti och positiv laddning - utanför). När cellen stimuleras sker en depolarisering: kanaler öppnas i cellmembranet, vilket utjämnar Na+ -koncentrationerna på båda sidor av membranet.
Öppning av kanaler på ett ställe utlöser en depolariseringskedja i hela cellen. Om natriumkanalerna förblev öppna skulle neuronet vara permanent depolariserat. Så är dock inte fallet, eftersom natriumkanalerna bara öppnas under några millisekunder, och de följs av öppning av andra kanaler som avlägsnar K+ från cellerna, vilket främjar repolarisering. Denvågliknande öppningen av natrium- och kaliumkanalerna kallas aktionspotential (AP).
Tobak skulle säkert inte ha blivit så populärt om det inte orsakade beroende. Mekanismen för nikotinets effekt på nervsystemet blev dock känd relativt nyligen. För att förstå denna mekanism måste vi först veta hur nervimpulser överförs.
Som ett resultat av det energiberoende uttaget av tre Na+ -joner från cellen i utbyte mot tillförsel av två K+ -joner skapar nervcellerna en elektrokemisk gradient på sitt membran - cellen är polariserad (negativ laddning ackumuleras inuti och positiv laddning - utanför). När cellen stimuleras sker en depolarisering: kanaler öppnas i cellmembranet, vilket utjämnar Na+ -koncentrationerna på båda sidor av membranet.
Öppning av kanaler på ett ställe utlöser en depolariseringskedja i hela cellen. Om natriumkanalerna förblev öppna skulle neuronet vara permanent depolariserat. Så är dock inte fallet, eftersom natriumkanalerna bara öppnas under några millisekunder, och de följs av öppning av andra kanaler som avlägsnar K+ från cellerna, vilket främjar repolarisering. Denvågliknande öppningen av natrium- och kaliumkanalerna kallas aktionspotential (AP).
Överföringen av aktionspotentialen från en nervcell till en annan skiljer sig från den intracellulära överföringen. När aktionspotentialen når kontakten mellan två neuroner får den exciterade cellen inte Na+ utan många Ca2+-joner, som signalerar frisättningen av neurotransmittorer i det intercellulära gapet. Neurotransmittorer, som binder till jonkanaler (receptorer) på membranet i den mottagande cellen, utlöser en aktionspotential i den.
Nikotin är strukturellt likt och efterliknar en av de vanligaste signalsubstanserna i kroppen - acetylkolin (ACh) - vilket är anledningen till att vissa cellulära ACh-receptorer har blivit kända som nikotinreceptorer.
När kroppen förlitar sig på externt tillfört nikotin istället för ACh uppstår ett beroende. Mer specifikt orsakas nikotinberoende av substitutionen av ACh i tegmentum, även känt som nöjescentret. När det finns en naturlig koncentration av Atsch balanseras upphetsningen och undertryckandet av lustcentret.
Men med regelbunden nikotinanvändning anpassar sig nervcellerna: det finns färre nikotinreceptorer i synapserna, vilket leder till undertryckande av tegmentum (α4β2), när antalet receptorer som leder till dess aktivering (α7) förblir detsamma. Det ärockså värt att beakta att nikotin är mycket stabilt och därför leder till en mycket mer långvarig stimulering av lustcentret än ACh, som bryts ned i synapserna på några millisekunder.
När kroppen förlitar sig på externt tillfört nikotin istället för ACh uppstår ett beroende. Mer specifikt orsakas nikotinberoende av substitutionen av ACh i tegmentum, även känt som nöjescentret. När det finns en naturlig koncentration av Atsch balanseras upphetsningen och undertryckandet av lustcentret.
Men med regelbunden nikotinanvändning anpassar sig nervcellerna: det finns färre nikotinreceptorer i synapserna, vilket leder till undertryckande av tegmentum (α4β2), när antalet receptorer som leder till dess aktivering (α7) förblir detsamma. Det ärockså värt att beakta att nikotin är mycket stabilt och därför leder till en mycket mer långvarig stimulering av lustcentret än ACh, som bryts ned i synapserna på några millisekunder.
Stimulering av tegmentum är ett viktigt ögonblick i bildandet av missbruk av olika slag och beteende i allmänhet. Men de njutbara känslorna som orsakas av nikotin är bara en sida av myntet. Vi får inte glömma abstinenssyndromet, som gör att de flesta rökare som bestämmer sig för att sluta återfaller gång på gång.
Abstinenssyndromet består av koncentrationsförlust, ångest, depression, sömnlöshet och ökad aptit när man slutar med nikotin. Man hör ofta att cigaretter hjälper mot stress, men stress och abstinenssyndrom är fysiologiskt mycket lika varandra, vilket gör att man kan ifrågasätta nikotinets lugnande egenskaper. Hittills är det inte känt exakt hur nikotinavvänjning leder till abstinenssyndrom. Det är dock tydligt att en viktig roll i dess uppkomst spelas av missnöjescentrum - habenula - som undertrycker tegmentum när vi inte får vad vi vill. Denna del avhjärnan är också mycket beroende av nikotinreceptorer, och det är troligt att neuroadaptation sker även där, vilket leder till obehagligakänslor när nikotinet är knappt.
Abstinenssyndromet består av koncentrationsförlust, ångest, depression, sömnlöshet och ökad aptit när man slutar med nikotin. Man hör ofta att cigaretter hjälper mot stress, men stress och abstinenssyndrom är fysiologiskt mycket lika varandra, vilket gör att man kan ifrågasätta nikotinets lugnande egenskaper. Hittills är det inte känt exakt hur nikotinavvänjning leder till abstinenssyndrom. Det är dock tydligt att en viktig roll i dess uppkomst spelas av missnöjescentrum - habenula - som undertrycker tegmentum när vi inte får vad vi vill. Denna del avhjärnan är också mycket beroende av nikotinreceptorer, och det är troligt att neuroadaptation sker även där, vilket leder till obehagligakänslor när nikotinet är knappt.
Fysiologiska effekter av nikotin
Nikotin kan konsumeras på många sätt, men cigarettrökning är det vanligaste. Vid rökning förbränns det mesta av nikotinet i lågan, men den lilla mängd nikotin som inhaleras kompenseras av lungornas enorma yta, genom vilken det absorberas i blodomloppet. När man tuggar tobak är nikotinkoncentrationerna i saliven upp till 6 gånger högre än koncentrationerna i lungvätskan efter en enda cigarett.
Nikotin som på ett eller annat sätt kommer in i kroppen stimulerar nikotinreceptorer inte bara i hjärnan utan också i alla andra vävnader. I lungorna stimulerar nikotin celldelningen i slemhinnan genom att aktivera motsvarande receptor. Överdriven celldelning, i kombination med DNA-skador orsakade av tobakscarcinogener, kan leda till lungcancer. Liknande fenomen har observerats i celler i hela kroppen, vilket gör att nikotinkonsumtion (inte ens genom rökning) ökar risken för bröstcancer, livmodercancer och cancer i matsmältningskanalen.
Nikotin kan konsumeras på många sätt, men cigarettrökning är det vanligaste. Vid rökning förbränns det mesta av nikotinet i lågan, men den lilla mängd nikotin som inhaleras kompenseras av lungornas enorma yta, genom vilken det absorberas i blodomloppet. När man tuggar tobak är nikotinkoncentrationerna i saliven upp till 6 gånger högre än koncentrationerna i lungvätskan efter en enda cigarett.
Nikotin som på ett eller annat sätt kommer in i kroppen stimulerar nikotinreceptorer inte bara i hjärnan utan också i alla andra vävnader. I lungorna stimulerar nikotin celldelningen i slemhinnan genom att aktivera motsvarande receptor. Överdriven celldelning, i kombination med DNA-skador orsakade av tobakscarcinogener, kan leda till lungcancer. Liknande fenomen har observerats i celler i hela kroppen, vilket gör att nikotinkonsumtion (inte ens genom rökning) ökar risken för bröstcancer, livmodercancer och cancer i matsmältningskanalen.
Effekterna av tobaksrök och nikotin på immunsystemet är extremt intressanta. Beroende på frekvens, rökhistorik och individuella skillnader kan tobaksrök både stimulera och hämma immunförsvaret. Tobaksrök är till exempel rik på reaktiva syreföreningar som orsakar kronisk lunginflammation, vilket innebär att den i allmänhet stimulerar immunsystemet. Även om vissa studier har visat att tobaksrök aktiverar immunförsvarets T-celler betyder det inte att tobak är bra för immunförsvaret: medicinsk statistik visar att rökare oftare och allvarligare drabbas av förkylningar, lunginflammation och tuberkulos än icke-rökare. Dessutom har andra studier, som fokuserar mer på antiviral immunitet, visat att tobaksrök minskar kroppens motståndskraft mot virus.
Rökning påverkar också förloppet av autoimmuna sjukdomar. Det är känt att rökning förvärrar reumatoid artrit, Crohns sjukdom och bidrar till lungemfysem. På senare tid har man börjat förstå orsakerna till detta: aktiverade T-celler börjar producera antikroppar mot elastin, ett strukturellt protein i lungorna, artärerna och huden. Sådana antikroppar riktar sig mot rökarens eget immunsystem. Denautoimmuna aspekten är ett exempel på de irreversibla hälsoeffekterna av tobaksrök, eftersom antikropparna, när de väl har skapats, fortsätter att syntetiseras även flera år efter det att man har slutat röka.
Rökning påverkar också förloppet av autoimmuna sjukdomar. Det är känt att rökning förvärrar reumatoid artrit, Crohns sjukdom och bidrar till lungemfysem. På senare tid har man börjat förstå orsakerna till detta: aktiverade T-celler börjar producera antikroppar mot elastin, ett strukturellt protein i lungorna, artärerna och huden. Sådana antikroppar riktar sig mot rökarens eget immunsystem. Denautoimmuna aspekten är ett exempel på de irreversibla hälsoeffekterna av tobaksrök, eftersom antikropparna, när de väl har skapats, fortsätter att syntetiseras även flera år efter det att man har slutat röka.
Man hör ofta att rökning leder till hjärt- och kärlsjukdomar. Dessa sjukdomar orsakas till stor del av de faktorer som redan nämnts: oxidativ stress och inflammation.
Aktiva syreformer som finns i tobaksrök minskar aktiviteten hos det enzym som är ansvarigt för att blodkärlen slappnar av och blodtrycket sänks - NO-syntas. Detta enzym producerar kväveoxid NO, som reagerar med reaktiva syreföreningar och bildar den giftiga molekylen peroxynitrit. Genom att minska NO-nivåerna leder rökning således till högt blodtryck, den främsta orsaken till kranskärlssjukdomar. Rökning orsakar impotens genom samma mekanism: NO-brist leder till vasokonstriktion och minskat blodflöde i alla organ.
Aktiva syreformer som finns i tobaksrök minskar aktiviteten hos det enzym som är ansvarigt för att blodkärlen slappnar av och blodtrycket sänks - NO-syntas. Detta enzym producerar kväveoxid NO, som reagerar med reaktiva syreföreningar och bildar den giftiga molekylen peroxynitrit. Genom att minska NO-nivåerna leder rökning således till högt blodtryck, den främsta orsaken till kranskärlssjukdomar. Rökning orsakar impotens genom samma mekanism: NO-brist leder till vasokonstriktion och minskat blodflöde i alla organ.
Ett annat problem som bara manliga rökare kan möta är förlusten av den manliga Y-kromosomen. Svenska forskare har funnit att blodet hos rökare innehåller 3-4 fler celler som har förlorat denna strikt manliga del av arvsmassan. Detta fenomen kan vara relaterat till den allmänna genetiska instabilitet som orsakas av mutagenerna i tobaksrök, och bidrar mycket sannolikt till utvecklingen av cancer.
Kronisk lunginflammation hos rökare aktiverar vita blodkroppar i hela kroppen, inklusive blodet. Mot bakgrund av denna inflammation sker en minskning av antalet endoteliala progenitorceller, som ger reparation av skadade blodkärl och ökar blodkoaguleringen.
Hur besegrar man nikotinberoende?
I de utvecklade länderna försöker hälften av alla rökare sluta varje år, men bara 2% lyckas. Den låga andelen beror på att rökare oftast bestämmer sig för att sluta plötsligt och försöker göra det utan att ta till hjälpmedel.
Det mest populära sättet att behandla nikotinberoende är nikotinersättningsterapi. Den bygger på tanken att intag av nikotin i kontrollerade, stadigt minskande doser så småningom leder till att man blir fri från beroendet. Det första läkemedlet för sådan behandling var nikotintuggummi som tillverkades 1971 av det svenska företaget Nicorette.
Idag säljer apoteken dussintals produkter från olika företag som bygger på samma verkningsmekanism: nikotinplåster, inhalatorer, sugtabletter, sprayer och naturligtvis tuggummi. Ettantal studier har visat att nikotinersättningsmedel är dubbelt så effektiva som placebo ochskulle hjälpa tre procent fler rökare att sluta.
Kronisk lunginflammation hos rökare aktiverar vita blodkroppar i hela kroppen, inklusive blodet. Mot bakgrund av denna inflammation sker en minskning av antalet endoteliala progenitorceller, som ger reparation av skadade blodkärl och ökar blodkoaguleringen.
Hur besegrar man nikotinberoende?
I de utvecklade länderna försöker hälften av alla rökare sluta varje år, men bara 2% lyckas. Den låga andelen beror på att rökare oftast bestämmer sig för att sluta plötsligt och försöker göra det utan att ta till hjälpmedel.
Det mest populära sättet att behandla nikotinberoende är nikotinersättningsterapi. Den bygger på tanken att intag av nikotin i kontrollerade, stadigt minskande doser så småningom leder till att man blir fri från beroendet. Det första läkemedlet för sådan behandling var nikotintuggummi som tillverkades 1971 av det svenska företaget Nicorette.
Idag säljer apoteken dussintals produkter från olika företag som bygger på samma verkningsmekanism: nikotinplåster, inhalatorer, sugtabletter, sprayer och naturligtvis tuggummi. Ettantal studier har visat att nikotinersättningsmedel är dubbelt så effektiva som placebo ochskulle hjälpa tre procent fler rökare att sluta.
Mycket mindre kända är andra, ibland mycket mer effektiva, rökavvänjningsmedel.
Ett sådant läkemedel är citicin, en alkaloid från växten. Denna växt har varit känd inom traditionell medicin i århundraden, och under andra världskriget började man överväga den som ett substitut för tobak. Citizin dök upp på marknaden ännu tidigare än nikotintuggummi - 1964 började det tillverkas i Bulgarien under varumärket Tabex.
Citizin kan, liksom nikotin, binda till nikotinreceptorer i hjärnan. Men för det första binder det sig starkare till dem, det vill säga det håller nikotinet ute, och för det andra aktiverar det dem svagare. På så sätt förhindrar citizine att beroendet förstärks, även om personen fortsätter att konsumera nikotin. Om personen har slutat röka och upplever obehag, stimulerar citicin nöjescentret tillräckligt för att eliminera abstinenssyndromet, men inte tillräckligt för att bilda ett nytt beroende.
Ett sådant läkemedel är citicin, en alkaloid från växten. Denna växt har varit känd inom traditionell medicin i århundraden, och under andra världskriget började man överväga den som ett substitut för tobak. Citizin dök upp på marknaden ännu tidigare än nikotintuggummi - 1964 började det tillverkas i Bulgarien under varumärket Tabex.
Citizin kan, liksom nikotin, binda till nikotinreceptorer i hjärnan. Men för det första binder det sig starkare till dem, det vill säga det håller nikotinet ute, och för det andra aktiverar det dem svagare. På så sätt förhindrar citizine att beroendet förstärks, även om personen fortsätter att konsumera nikotin. Om personen har slutat röka och upplever obehag, stimulerar citicin nöjescentret tillräckligt för att eliminera abstinenssyndromet, men inte tillräckligt för att bilda ett nytt beroende.
Detta läkemedel används inte i stor utsträckning utanför Central- och Östeuropa. Enligt uppgifter från 2011 är citizine 3,5 gånger effektivare än nikotinersättningsterapi. Det bör dock beaktas att det i allmänhet har bedrivits mindre forskning om citizine än om andra läkemedel, vilket faktiskt förhindrar dess distribution i världen.
Varenicline, ett läkemedel från Pfizer, ett stort läkemedelsföretag, har en liknande verkningsmekanism och har funnits tillgängligt sedan 2006. Varenicline har genomgått rigorösa kliniska prövningar och säljs över hela världen. Dess effekt vid långtidsbehandling är något högre än för analoger, medan läkemedlet i sig kostar betydligt mer än nikotintuggummi och citizin.
Varenicline, ett läkemedel från Pfizer, ett stort läkemedelsföretag, har en liknande verkningsmekanism och har funnits tillgängligt sedan 2006. Varenicline har genomgått rigorösa kliniska prövningar och säljs över hela världen. Dess effekt vid långtidsbehandling är något högre än för analoger, medan läkemedlet i sig kostar betydligt mer än nikotintuggummi och citizin.
Visa bifogad fil tQdpqIMjux.jpeg
Ett annat vanligt botemedel mot nikotinberoende är bupropion. Detta läkemedel har funnits tillgängligt sedan 1989 och är främst positionerat som ett antidepressivt medel. Dess förmåga att göra det lättare att sluta röka är bara en bieffekt: bupropion binder nikotinreceptorer i hjärnan men aktiverar dem inte. Denna substans är jämförbar i effektivitet med nikotinersättningsterapi.
Slutsats
Verkan av alla de beskrivna läkemedlen baseras på bindningen av nikotinreceptorer i hjärnan. Under de senaste åren har en helt annan metod för behandling av nikotinberoende aktivt utvecklats - nikotinvaccination.
Vacciner av detta slag kan hjälpa inte bara mot nikotinberoende utan också mot alla andra kemiska beroenden (utom alkohol). Vanligtvis producerar kroppen inte antikroppar mot små molekyler av psykoaktiva ämnen, så i vacciner kombineras dessa molekyler med större proteiner, vilket orsakar ett immunsvar.
Det har redan gjorts framgångsrika försök med vacciner mot nikotin, metamfetamin, kokain och opiater. Med vaccination är biverkningarna av behandlingen mycket svagare och effekten är mer stabil än med läkemedelsbehandling. Men det finns nackdelar: vaccinet har ingen effekt alls på en fjärdedel av missbrukarna. Dessutom kan vaccinering mot nikotin avskräcka på grund av dess varaktighet: kursen består av 4-5 injektioner under tre månader.
Det genetiska tillvägagångssättet för forskning om nikotinberoende har nyligen blivit mycket populärt. Massiva genomstudier av rökare har redan identifierat tusentals mutationer som påverkar sannolikheten för att börja eller sluta röka och avgör hur allvarligt nikotinberoendet är. Resultaten kan bidra till att skapa nya produkter för rökavvänjning eller hjälpa till att välja de mest effektiva som redan finns tillgängliga.
Det genetiska tillvägagångssättet för forskning om nikotinberoende har nyligen blivit mycket populärt. Massiva genomstudier av rökare har redan identifierat tusentals mutationer som påverkar sannolikheten för att börja eller sluta röka och avgör hur allvarligt nikotinberoendet är. Resultaten kan bidra till att skapa nya produkter för rökavvänjning eller hjälpa till att välja de mest effektiva som redan finns tillgängliga.
