Nikotin

Rozbalit box

Obsah boxu

Nikotin je vysoce návykový alkaloid a silný stimulant, který se přirozeně vyskytuje v rostlinách z čeledi lilkovité (Solanaceae). Nejvyšší koncentrace se nachází v listech tabáku (Nicotiana tabacum a Nicotiana rustica), ale v malých množstvích je přítomen i v rajčatech, bramborách, lilcích a paprikách. Chemicky se jedná o parasympatomimetikum, které působí jako agonista na nikotinové acetylcholinové receptory v centrální i periferní nervové soustavě.

Nikotin je celosvětově jednou z nejrozšířenějších a nejužívanějších psychoaktivních látek, především kvůli jeho přítomnosti v tabákových výrobcích. Je zodpovědný za farmakologické účinky, které vedou k závislosti na kouření, ale není primární příčinou onemocnění spojených s kouřením, jako je rakovina nebo chronická obstrukční plicní nemoc – ty jsou způsobeny tisíci jiných chemických látek v tabákovém kouři. Kromě rekreačního užívání se využívá také v nikotinové substituční terapii k léčbě závislosti na tabáku a v minulosti sloužil jako účinný insekticid.

📜 Historie

Historie nikotinu je neoddělitelně spjata s historií tabáku.

🌎 Původní využití a příchod do Evropy

Rostliny tabáku pocházejí z Ameriky, kde je domorodé obyvatelstvo pěstovalo a užívalo po tisíce let, a to jak pro rekreační, tak pro rituální a medicínské účely. Po objevení Ameriky Kryštofem Kolumbem v roce 1492 se tabák postupně dostal do Evropy.

Francouzský velvyslanec v Portugalsku, Jean Nicot, poslal v roce 1560 semena a listy tabáku na francouzský dvůr Kateřině Medicejské jako lék na její migrény. Tabák se rychle stal populárním a na počest Jeana Nicota byla rostlina pojmenována Nicotiana tabacum a později z ní izolovaná látka dostala název nikotin.

🧪 Vědecký objev a izolace

Jako čistá chemická látka byl nikotin poprvé izolován z tabákových listů v roce 1828 německými chemiky Christianem Wilhelmem Posseltem a Karlem Ludwigem Reimannem na univerzitě v Heidelbergu. Ti jej identifikovali jako olejovitou, bezbarvou a toxickou látku. Jeho správný chemický vzorec, C₁₀H₁₄N₂, byl popsán Melsensem v roce 1843 a jeho struktura byla syntetizována A. Pictetem a P. Crépieuxem v roce 1893.

☠️ Využití jako insekticid

Díky své vysoké toxicitě pro hmyz se nikotin od 17. století používal jako komerční insekticid. Jeho použití dosáhlo vrcholu v první polovině 20. století. Později byl z velké části nahrazen syntetickými insekticidy, jako je DDT, které byly účinnější a méně toxické pro savce. Dnes je jeho použití v zemědělství ve většině zemí zakázáno nebo silně omezeno.

🧬 Chemie a biosyntéza

Nikotin je heterocyklický alkaloid skládající se ze dvou spojených kruhů: pyridinu a pyrrolidinu. Je to chirální molekula, která existuje ve dvou enantiomerních formách:

(S)-(-)-nikotin: Přirozeně se vyskytující forma v tabáku, která je farmakologicky aktivnější.
(R)-(+)-nikotin: Syntetická forma s výrazně nižší biologickou aktivitou.

Je to hygroskopická, olejovitá kapalina, která je mísitelná s vodou ve své bazické formě. Jako zásada tvoří se kyselinami soli, které jsou obvykle pevné a rozpustné ve vodě. Na vzduchu a světle snadno hnědne.

🌿 Biosyntéza v rostlinách

Biosyntéza nikotinu probíhá v kořenech rostlin tabáku a následně je transportován do listů, kde se ukládá. Výchozími látkami jsou kyselina asparagová (pro pyrrolidinový kruh) a kyselina nikotinová (pro pyridinový kruh). Klíčovým enzymem v tomto procesu je putrescin N-methyltransferáza.

💊 Farmakologie

Nikotin má komplexní a často protichůdné účinky na lidský organismus, což je dáno jeho působením na různé části nervového systému.

🧠 Farmakodynamika: Jak působí

Hlavním mechanismem účinku nikotinu je vazba na nikotinový acetylcholinový receptory (nAChR). Tyto receptory se nacházejí v mozku, autonomních gangliích, dřeni nadledvin a na nervosvalových ploténkách.

Po navázání nikotinu na receptor dojde k jeho aktivaci (otevření iontového kanálu), což umožní vstup iontů sodíku a vápníku do buňky. To vede k depolarizaci a excitaci neuronu.

Tato stimulace vede k uvolnění mnoha neurotransmiterů, včetně:

Dopamin: Spojený s pocity potěšení, odměny a motivace. Uvolňování dopaminu v nucleus accumbens je klíčové pro vznik závislosti.
Noradrenalin a adrenalin: Zvyšují bdělost, soustředění, srdeční frekvenci a krevní tlak.
Acetylcholin: Zlepšuje kognitivní funkce, paměť a pozornost.
Serotonin: Ovlivňuje náladu a potlačuje chuť k jídlu.
Glutamát: Zlepšuje učení a paměť.
Endorfiny: Mohou snižovat úzkost a vnímání bolesti.

Při vyšších dávkách nebo dlouhodobé expozici může nikotin způsobit desenzitizaci a blokádu nAChR, což vede k paradoxnímu relaxačnímu účinku.

⏱️ Farmakokinetika: Cesta tělem

Absorpce: Nikotin se velmi rychle vstřebává. Při kouření cigarety se dostává do mozku během 10–20 sekund. Vstřebává se také přes sliznice úst (doutníky, žvýkací tabák), nosu (šňupací tabák) a kůži (nikotinové náplasti).
Distribuce: Po vstřebání se rychle distribuuje po celém těle a snadno prostupuje hematoencefalickou bariérou.
Metabolismus: Přibližně 80–90 % nikotinu je metabolizováno v játrech, především enzymem CYP2A6, na hlavní metabolit kotinin. Kotinin má mnohem delší biologický poločas (cca 16 hodin) než nikotin (cca 2 hodiny), a proto se jeho hladina v krvi nebo moči používá jako spolehlivý ukazatel expozice nikotinu.
Vylučování: Metabolity i nezměněný nikotin jsou vylučovány především ledvinami do moči.

🩺 Účinky na lidský organismus

Účinky nikotinu jsou závislé na dávce, frekvenci užívání a individuální citlivosti.

Krátkodobé účinky

Stimulace CNS: Zvýšená bdělost, pozornost, zlepšení kognitivních funkcí a jemné motoriky.
Kardiovaskulární systém: Zvýšení srdeční frekvence a krevního tlaku, zúžení cév.
Metabolismus: Zrychlení metabolismu a potlačení chuti k jídlu, což často vede k nižší tělesné hmotnosti u kuřáků.
Nálada: Může působit jako stimulant i jako relaxant, v závislosti na dávce a stavu uživatele. Může snižovat stres a úzkost.

Dlouhodobé účinky a rizika

Hlavním dlouhodobým rizikem spojeným s nikotinem je vznik silné fyzické i psychické závislosti.

Samotný nikotin (oddělený od tabákového kouře) má také svá rizika:

Kardiovaskulární systém: Dlouhodobé zvyšování srdeční frekvence a tlaku může přispívat k rozvoji aterosklerózy a zvyšovat riziko infarktu myokardu a mrtvice.
Těhotenství: Nikotin prochází placentární bariérou a může poškodit vývoj plodu, zejména mozku a plic. Je spojen s rizikem předčasného porodu, nízké porodní hmotnosti a syndromu náhlého úmrtí kojenců (SIDS).
Inzulinová rezistence: Může přispívat ke vzniku diabetes mellitus 2. typu.

Je důležité zdůraznit, že ačkoliv je nikotin návykový a není bez rizik, drtivá většina onemocnění spojených s kouřením (např. rakovina plic, CHOPN) je způsobena jinými látkami v tabákovém kouři, jako jsou dehet, oxid uhelnatý a tisíce dalších karcinogenů.

⛓️ Závislost a abstinenční příznaky

Závislost na nikotinu je chronické, relabující onemocnění mozku. Je srovnatelná se závislostí na heroinu nebo kokainu.

Opakovaná expozice nikotinu vede ke změnám v mozku, včetně zvýšení počtu nikotinových receptorů (upregulace). Když hladina nikotinu klesne, tyto "hladové" receptory vyvolají silnou touhu (craving) a abstinenční příznaky.

Abstinenční příznaky

Příznaky se obvykle objevují během několika hodin po poslední dávce a vrcholí během 2–3 dnů. Patří mezi ně:

Silná touha po nikotinu (craving)
Podrážděnost, frustrace, hněv
Úzkost a nervozita
Potíže se soustředěním
Zvýšená chuť k jídlu a přibývání na váze
Depresivní nálada
Nespavost

🌿 Zdroje a formy užití

Cigarety: Nejběžnější a nejnebezpečnější forma užívání kvůli spalování tabáku.
Doutníky a dýmky: Tabák se obvykle nešlukuje, nikotin se vstřebává sliznicí úst.
Bezdýmný tabák: Žvýkací a šňupací tabák.
Elektronické cigarety (vaping): Inhalace aerosolu vzniklého zahříváním tekutiny (e-liquidu) obsahující nikotin. Považováno za méně škodlivou alternativu ke kouření, ale ne bez rizika.
Nikotinové sáčky: Malé sáčky obsahující nikotin a plniva, které se vkládají pod ret.
Nikotinová substituční terapie (NRT): Léčebné přípravky (náplasti, žvýkačky, pastilky, spreje) určené k postupnému odvykání.

☠️ Toxicita

Nikotin je silný jed. V minulosti se odhadovalo, že smrtelná dávka (LD50) pro dospělého člověka je 30–60 mg. Novější studie naznačují, že tato hodnota je pravděpodobně vyšší, kolem 500–1000 mg. Smrtelná otrava u dospělého požitím tabákových výrobků je vzácná, protože tělo obvykle reaguje zvracením.

Největší riziko představuje náhodné požití vysoce koncentrovaných e-liquidů malými dětmi.

Příznaky akutní otravy nikotinem zahrnují:

Nevolnost, zvracení, bolest břicha
Zvýšené slinění
Zblednutí, studený pot
Zrychlený srdeční tep, vysoký krevní tlak (v první fázi)
Bolest hlavy, závratě, zmatenost
Ve vážných případech: křeče, zpomalení srdečního tepu, dýchací potíže a respirační selhání, které může vést ke smrti.

🧑‍🏫 Pro laiky: Nikotin zjednodušeně

Představte si mozek jako složitý systém se spoustou zámků (receptorů). Jeden z klíčů, který do těchto zámků pasuje, je přirozená látka zvaná acetylcholin, která pomáhá s pozorností a pamětí.

Nikotin je jako "paklíč", který vypadá velmi podobně jako acetylcholin. Když se dostane do mozku, odemkne tyto zámky mnohem silněji a na delší dobu. Tím spustí řetězovou reakci:

Odemčení zámků: Nikotin se naváže na receptory v mozku.
Uvolnění odměny: Toto odemčení způsobí uvolnění "chemikálie štěstí" zvané dopamin. To vyvolá příjemný pocit, uvolnění a zlepší náladu.
Mozek si to pamatuje: Mozek si spojí tento příjemný pocit s kouřením nebo jiným užitím nikotinu a chce ho zažít znovu.
Vznik závislosti: Mozek si na přísun nikotinu zvykne a vytvoří si více "zámků". Když pak nikotin chybí, tyto prázdné zámky volají po svém klíči, což způsobuje nepříjemné abstinenční příznaky (nervozitu, touhu). Člověk si pak musí dát další dávku, aby se cítil "normálně".

Zatímco nikotin je ten, kdo způsobuje závislost, největší zdravotní škody u kouření nedělá on sám, ale tisíce dalších jedovatých látek (jako dehet), které vznikají při hoření tabáku a které vdechujete spolu s ním.

Šablona:Aktualizováno