Nicotine là một chất gây nghiện cao được tìm thấy trong nhiều loại thực vật  và hầu hết các loại thuốc lá như: thuốc lá điếu, thuốc lá điện tử, thuốc lá không khói,… Bài viết này đề cập đến cơ chế gây nghiện của nicotine, cơ chế hấp thụ và bài tiết nicotine, các tác động của nicotine đến sức khoẻ con người.

1. Trước tiên, nicotine là gì?

Nicotine là một alkaloid tự nhiên được tìm thấy trong nhiều loại thực vật như khoai tây, cà chua, tiêu xanh và thuốc lá. Tuy nhiên, nguồn chính của việc phơi nhiễm nicotine là thông qua việc sử dụng thuốc lá và các liệu pháp thay thế nicotine như miếng dán nicotine qua da và kẹo cao su chứa nicotine.
Nicotine lần đầu tiên được phân lập và được xác định là thành phần chính của thuốc lá vào năm 1828.
Cấu trúc của nicotine: [1-methyl-2- (3-pyridyl-pyrrolidine), C10H14N2] được các nhà nghiên cứu đề xuất vào năm 1892 và được xác nhận vào năm 1895.
Nicotine nguyên chất là một chất lỏng trong suốt với mùi đặc trưng, chuyển sang màu nâu khi tiếp xúc với không khí.
Nicotine có thể vượt qua các màng sinh học bao gồm cả hàng rào máu não. Như đã biết, hàng rào máu não bao gồm các mạch máu lưu thông hệ thần kinh trung ương (CNS) có tính chất hoá học đặc biệt, cho phép các mạch máu này điều chỉnh chặt chẽ sự di chuyển của các ion, phân tử và tế bào giữa máu và não, hạn chế sự xâm nhập của các chất khác nhau vào dòng máu não. Sau khi được hấp thụ, nicotine được gan chuyển hóa rộng rãi thành một số chất chuyển hóa chính và phụ.
Nicotine là thành phần có trong hầu hết các loại thuốc lá.
Nicotine là thành phần có trong hầu hết các loại thuốc lá.

2. Cơ chế gây nghiện nicotine.

Nicotine có thể xuyên qua màng não, bắt đầu bằng sự tương tác của nicotine với các thụ thể nicotinic acetyl choline (nAChRs). Sự tương tác này gây ra sự kích hoạt các trung tâm khen thưởng trong hệ thần kinh trung ương, điều chỉnh sự giải phóng các chất dẫn truyền thần kinh như acetyl choline, cũng như epinephrine, dopamine, serotonine và glutamate thông qua các thụ thể nicotinic trước synap. Dopamine, serotonin là hormone hạnh phúc. Chính điều này khiến cho não bộ muốn nhiều phần thưởng hơn, mà phần thưởng não bộ nhận được khi có nicotine, dẫn đến nghiện nicotine.

Có bao giờ bạn đọc được ở đâu đó rằng: nhiều người sử dụng nicotine để cai thuốc lá?

Nicotine là một chất gây nghiện, và cũng chính lý do này khiến chúng ta nghiện thuốc lá. Mặc dù nicotine có nhiều tác động tiêu cực đến cơ thể người nhưng lại được sử dụng trong việc cai thuốc lá bởi vì thuốc lá ngoài nicotine còn chứa rất nhiều chất hoá học gây hại khác. Theo FDA, thuốc lá có chứa hơn 7000 chất hoá học trong đó có khoảng 70 chất hoá học gây độc cho cơ thể. Việc dùng nicotine thay vì thuốc lá với liều lượng giảm dần sẽ dễ dàng hơn trong việc cai thuốc lá.

3. Các con đường hấp thụ nicotine.

Sự hấp thụ nicotine có thể xảy ra qua khoang miệng, da, phổi, bàng quang tiết niệu và đường tiêu hóa.

Tốc độ hấp thụ nicotin qua màng sinh học là một quá trình phụ thuộc vào độ pH.

Tỷ lệ nicotine chưa được hấp thụ tăng khi pH của dung dịch chứa nicotine tăng trong khi tỷ lệ nicotine được hấp thụ tăng khi pH của dung dịch chứa nicotine giảm. Các bazơ hữu cơ không tích điện là ưa béo (tan trong chất béo) trong khi bazơ hữu cơ tích điện là ưa nước (tan trong nước). Do đó, tốc độ hấp thu nicotine qua màng sinh học tăng lên khi pH của dung dịch nước tăng lên trong khi sự hấp thu nicotine giảm khi độ pH giảm.

Nicotine được hấp thụ qua niêm mạc miệng.

Đối với những người hút thuốc không hít và hoặc sử dụng thuốc lá không khói, dự hấp thụ của nicotine qua niêm mạc miệng là con đường chính. Độ pH của thuốc lá là khoảng 5,5 và nicotine ở độ pH này phần lớn được tích điện. Do đó, nicotine ít được hấp thu qua niêm mạc.

Nicotine được hấp thụ qua phế nang của phổi.

Đối với người hút thuốc hít vào, con đường chính của việc hấp thụ nicotine là qua các phế nang của phổi. Độ pH của xì gà (khi vào cơ thể thành dạng nước) khoảng 8,5 và pH của phế nang là khoảng 7,4 và ở độ pH này khoảng 31% nicotine không được tích điện và do đó dễ dàng đi qua màng tế bào vào hệ tuần hoàn. Ngoài ra, hấp thu nicotin qua niêm mạc bọng nước kém và sự hấp thu qua phổi diễn ra nhanh chóng.

Nicotine cũng được hấp thụ qua da.

Hấp thụ nicotine qua da là quan trọng trong quá trình thu hoạch thuốc lá và trong các liệu pháp thay thế nicotine ví dụ như sử dụng miếng dán nicotine. Sự tái hấp thu nicotine được chiết xuất xảy ra qua bàng quang tiết niệu, sự hấp thu nicotine từ bàng quang tiết niệu phụ thuộc vào độ pH của nước tiểu. Sự chuyển động của nicotine qua niêm mạc bàng quang tăng lên khi nicotine không bị ion hóa và pH từ 8,0 đến 9,0. Không thể tái hấp thu nicotine nếu độ pH của nước tiểu dưới 6,0. Sự hấp thụ nicotine qua ống tiêu hóa kém vì tính chất axit của dịch dạ dày.

Nicotin có thể được bài tiết qua nước tiểu, nước bọt, mật, nước bọt, dịch dạ dày, mồ hôi và dịch cơ thể.

Tốc độ bài tiết nicotine cũng bị ảnh hưởng bởi độ pH của nước tiểu. Khi độ pH của nước tiểu được tạo kiềm, tỷ lệ nicotine chưa được tích điện sẽ tăng lên và xảy ra quá trình tái hấp thu nicotine. Sự tái hấp thụ nicotine phụ thuộc vào độ pH.

3. Tác động tiêu cực của Nicotine

Nicotine, thành phần chính của khói thuốc lá, là một trong những yếu tố quan trọng gây bệnh tim mạch và ung thư phổi.

Nicotine có khả năng tạo ra các gốc tự do và gây ra quá trình peroxy hóa lipid (là quá trình phân tử lipid bị oxy hóa bởi các gốc tự do) trong mô tụy và niêm mạc thực quản. Trong cơ thể, luôn có sự cân bằng giữa việc sản sinh các chất oxy hóa và loại bỏ chúng bằng các chất chống oxy hóa, khi quá trình này mất cân bằng, các gốc tự do sản sinh vượt quá khả năng chống oxy hóa của cơ thể, sẽ dẫn đến tình trạng stress oxy hóa. Hậu quả là các phân tử sinh học như ADN, protein, lipid liên tục bị tấn công bởi gốc tự do làm sai hỏng phân tử sinh học, qua đó làm tổn thương tế bào và mô.  Quá trình peroxy hóa lipid và tạo ra các gốc tự do là những quá trình liên quan đến cơ chế bệnh sinh của xơ vữa động mạch. Peroxy hóa lipid tạo ra nhiều sản phẩm oxy hóa thứ sinh, có thể gây độc cho tế bào và góp phần tham gia vào khởi phát, tiến triển của bệnh lý ung thư.

Nicotine có liên quan đến việc ngăn ngừa quá trình chết theo phương pháp apoptosis. Nicotine kích hoạt kinase (ERK2), dẫn đến tăng biểu hiện của oncoprotein Bcl-2 và ức chế quá trình apoptosis.

Apoptosis hay chết tế bào theo chương trình là một quá trình diễn ra tự nhiên trong cơ thể, bao gồm một chuỗi các bước được kiểm soát để cuối cùng tế bào chết một cách có chủ đích. Cơ thể dùng apoptosis để giám sát và cân bằng quá trình nguyên phân (quá trình phân chia tạo ra các tế bào mới) hoặc tiếp tục phát triển và tái tạo tế bào. Quá trình apoptosis rất quan trọng, khi quá trình apoptosis xảy ra vấn đề, các tế bào hư hỏng có thể không thể tự chết sẽ tiếp tục phân chia gây ra các bệnh nguy hiểm: bệnh tim mạch, thoái hoá thần kinh, bệnh tự miễn, ung thư,….

Ngoài ra:

Nicotine làm tăng tiết catecholamine và kích hoạt các enzyme có chức năng trong con đường sinh tổng hợp catecholamine như tyrosine hydroxylase và dopamine b-hydroxylase trong tế bào tủy thượng thận. Catecholamines là một nhóm hormone bao gồm: Dopamine, Epinephrine, Norepinephrine được sản sinh từ mô thần kinh, não, tủy thượng thận.
Việc sử dụng nicotine gây ra những thay đổi trong các hormone liên quan đến trục tuyến yên vùng dưới đồi (HPA). Những hormone này có liên quan đến căng thẳng và nhiều triệu chứng của việc kiêng thuốc lá, khiến cơ thể lo lắng, bồn chồn, mất khả năng tập trung và rối loạn giấc ngủ. Người ta cho rằng hoạt động của vùng dưới đồi tham gia vào quá trình điều hòa nội môi. HPA điều chỉnh cảm giác khát, đói, nhiệt độ cơ thể, hô hấp và chu kỳ ngủ-thức.

Sử dụng nicotine có khả năng làm tăng nồng độ vasopressin trong huyết tương.

Vasopressin cũng có khả năng gây co mạch và tăng huyết áp. Hoạt động này được thực hiện qua trung gian của các thụ thể V1 trong mạch máu.

5. Tác dụng có lợi của nicotine

Lý do chính để sử dụng nicotine là khả năng làm cho mọi người cảm thấy dễ chịu.

Nicotine kích thích các tế bào thần kinh dopaminergic trong hệ thống mesolimbic và giải phóng dopamine trong các trung tâm khen thưởng.
Nicotine từ lâu đã được cho là có tác dụng giải lo âu, được cho là xảy ra thông qua hoạt động của nAChRs. Trong một số nghiên cứu chỉ ra rằng, việc tăng cường hút thuốc trong điều kiện căng thẳng sẽ làm giảm lo lắng.
Nicotine có thể làm giảm trọng lượng cơ thể theo ít nhất hai cơ chế. Nicotine có thể làm giảm sự thèm ăn và tăng tỷ lệ trao đổi chất. Nicotine kích thích giải phóng serotonine, làm giảm cân. Những người ngừng sử dụng nicotine dẫn đến tăng cân do giảm chuyển hóa và tăng ăn.
Ngoài tác dụng trên, người ta đã chứng minh rằng trong các nghiên cứu trước đây rằng những người hút thuốc phát triển bệnh Parkinson với tần suất tương đối thấp.
------ Trên đây là những thông tin mình tìm hiểu và tổng hợp lại, rất mong nhận được sự góp ý để bài viết được hoàn thiện hơn!

Tài liệu tham khảo:

1. Encyclopedia of Toxicology.
2. Richard J.O'ConnorK. MichaelCummings, 2017. Tobacco Harm Minimization.
3. DenizYildiz, 2004. Nicotine, its metabolism and an overview of its biological effects.
4. Youtobe:
5.
Tobacco Products

FDA’s Center for Tobacco Products (CTP) works to ensure a healthier life for every family.

www.fda.gov