Nicotina
La nicotina es un compuesto orgánico, un alcaloide encontrado principalmente en la planta del tabaco (Nicotiana tabacum), con alta concentración en sus hojas (constituye cerca del 5% del peso de la planta y del 3% del peso del tabaco seco)[1] y estando también presente en otras plantas de la familia Solanácea, aunque de forma marginal (en el rango de 2–7 µg/kg), como en el caso del tomate, la berenjena, el pimiento y la patata.[2] En cantidades aún más marginales, ha sido encontrada en otras plantas como la coliflor, la pimienta verde o el té negro.[3] Se sintetiza en las zonas de mayor actividad de las raíces de las plantas del tabaco y es transportada por la savia a las hojas verdes. El depósito se realiza en forma de sales de ácidos orgánicos.
| Nicotina | ||
|---|---|---|
| Nombre (IUPAC) sistemático | ||
| (S)-3-(1-metilpirrolidin-2-il) piridina | ||
| Identificadores | ||
| Número CAS | 54-11-5 | |
| Código ATC | N07BA01 | |
| PubChem | 942 | |
| DrugBank | DB00184 | |
| ChemSpider | 80863 | |
| UNII | 6M3C89ZY6R | |
| KEGG | D03365 | |
| ChEBI | 17688 | |
| Datos químicos | ||
| Fórmula | C10H14N2 | |
| Peso mol. | 162,2316 | |
| CN1CCCC1C1=CC=CN=C1 | ||
| InChI=1S/C10H14N2/c1-12-7-3-5-10(12)9-4-2-6-11-8-9/h2,4,6,8,10H,3,5,7H2,1H3/t10-/m0/s1 Key: SNICXCGAKADSCV-JTQLQIEISA-N | ||
| Datos físicos | ||
| Densidad | 1,01 g/cm³ | |
| P. de fusión | -79 °C (-110 °F) | |
| P. de ebullición | 245 °C (473 °F) | |
| Farmacocinética | ||
| Biodisponibilidad | de 20 a 45% (oral) | |
| Unión proteica | menos del 5% | |
| Metabolismo | Hepático | |
| Vida media | 1 a 3 horas | |
| Datos clínicos | ||
| Cat. embarazo | Evidencia de riesgo para el feto, aunque el beneficio potencial de su uso en embarazadas puede ser aceptable a pesar del riesgo probable solo en algunas situaciones. Queda a criterio del médico tratante. (EUA) | |
| Estado legal | Legal | |
| Aviso médico | ||
Es un potente veneno e incluso se ha usado históricamente como insecticida.[4] En bajas concentraciones, la sustancia es un estimulante y es uno de los principales factores de adicción al tabaco. Es polar y soluble en agua.
Historia
La nicotina fue nombrada a partir de la planta de tabaco Nicotiana tabacum, que a su vez lleva el nombre del embajador francés en Portugal, Jean Nicot de Villemain, que envió el tabaco y las semillas a París en 1560, lo presentó al rey de Francia,[5] y promovió su uso medicinal. El tabaco y sus semillas llegaron al embajador Nicot desde Brasil, enviados por Luis de Gois, un colono portugués de Sao Paulo. Se creía que fumar protegía contra las enfermedades, en particular la plaga.[5] A finales del siglo XVII, no solo se fumaba sino que también se usaba como insecticida.
Después de la Segunda Guerra Mundial, se utilizaban más de 2500 toneladas de insecticida con nicotina en todo el mundo, aunque ya en la década de 1980 el uso de insecticidas con nicotina había disminuido por debajo de las 200 toneladas. Esto fue debido a la disponibilidad de otros insecticidas más baratos y menos perjudiciales para los mamíferos.[4]
Actualmente, la nicotina, incluso en forma de polvo de tabaco, está prohibida como pesticida para la agricultura ecológica en los Estados Unidos.[6][7] En 2008, la EPA recibió una solicitud para cancelar el registro del último pesticida con nicotina registrado en los Estados Unidos[8] y desde el 1 de enero de 2014 este plaguicida no está disponible para la venta.[9]
La nicotina fue aislada de la planta del tabaco en 1828 por el médico alemán Wilhelm Heinrich Posselt y su compatriota, el químico Karl Ludwig Reimann, quien la consideró un veneno.[10][11] Su fórmula empírica química fue descrita por Louis Melsens en 1843,[12] y su estructura fue descubierta por Adolf Pinner y Richard Wolffenstein en 1893,[13][14][15][aclaración requerida] y fue sintetizada por primera vez por Amé Pictet y A. Rotschy en 1904.[16]
Adicción a la nicotina
Fumar cigarrillos constituye la forma predominante de adicción a la nicotina en todo el mundo. La nicotina es una de las sustancias psicoactivas más adictivas que existen.[17][18][19]
Actualmente la mayoría de los cigarrillos en el mercado mundial contienen entre 1 y 2 miligramos (mg) o más de nicotina. Al inhalar el humo, el fumador promedio ingiere 0,8 mg de nicotina por cigarrillo. Asimismo, las ventas y el consumo de productos de tabaco sin humo han aumentado substancialmente. La molécula alcanza pronto el cerebro del fumador. Al inhalar, el humo hace llegar la nicotina a los pulmones junto con las partículas de alquitrán asociadas; de ahí, pasa a la sangre por medio de los alvéolos. Entre diez a sesenta segundos después, la nicotina atraviesa la barrera hematoencefálica y penetra en el cerebro.
Cuando no se inhala el humo, la nicotina se absorbe más lentamente a través de las membranas mucosas de la boca.
De las aproximadamente 4.000 sustancias que contiene el cigarrillo, solo la nicotina crea dependencia. Su efecto es funesto en el segmento ventral del mesencéfalo y en el nucleus accumbens del prosencéfalo, en las áreas que forman parte del sistema de recompensa. La nicotina, un análogo del neurotransmisor acetilcolina, se vincula aquí a los receptores colinérgicos nicotínicos (nAChR) de las neuronas, provocando así que éstas liberen abundante dopamina.[20]
La causa de que la nicotina cree adicción está en que, aunque inicialmente las neuronas gabaérgicas a las que se acopla liberan el neurotransmisor ácido gamma-aminobutírico (GABA) que estimula la liberación de dopamina en las neuronas vecinas, si aquellas son sobreexcitadas por la nicotina, la secreción de dopamina se limita.
La consecuencia de lo anterior a largo plazo es que las células adaptan su bioquímica. Esto ocurre en dos fases: primero aumenta el número de receptores de nicotina, por lo que aumenta la secreción de dopamina; sin embargo, con el tiempo las neuronas reaccionan de forma menos inmediata a la nicotina, por lo que las necesidades de ingerir mayores cantidades aumentan.
Terapias
Se distinguen, básicamente, tres líneas terapéuticas en la lucha contra la adicción a la nicotina: la farmacológica, la terapia con nicotina alternativa al tabaquismo; y la terapia psicológica cognitivo-conductual. En todos los casos, se considera que el coadyuvante de la predisposición psicológica es esencial para conseguir superar la adicción.
La terapia farmacológica se lleva a cabo con el uso de medicamentos que imitan la molécula de la nicotina y que la sustituyen en la fijación en los receptores nerviosos; la sustancia activa bupropion es la más utilizada, además de la vareniclina y citisina (comercializada como "Tabex"), agonistas nicotínicos que se consumen en forma de pastilla. También se ha utilizado el antiepiléptico topiramato, que inhibe la transmisión de neurotransmisores excitatorios actuando sobre receptor de kainato. Todos estos medicamentos producen también los correspondientes efectos secundarios.
La terapia de administrar nicotina en dosis limitadas a través de medios alternativos (chicles, parches, pastillas e inhaladores) presenta el problema de su contraindicación para aquellos con problemas precisamente derivados del consumo de nicotina a través del tabaco e, incluso, la posibilidad de que, ella misma, cree adicción. Pero si se usan por plazos cortos de no más de 9 semanas los sustitutos de la nicotina fumada pueden ayudar a superar la abstinencia de los fumadores adictos que dejan de fumar. Se utilizan parches diariamente con una concentración constante de nicotina por 3 semanas y luego se van cambiando por otros de menor dosis de nicotina. Mientras tanto el cerebro aprende a funcionar sin nicotina y adquiere otros hábitos saludables. Que los parches liberen la nicotina en forma constante no genera adicción porque no hay pico de nicotina en sangre que es lo que refuerza el deseo de fumar (es lo que disfruta el fumador al prender un cigarrillo). Los sustitutos de nicotina bien utilizados, junto a otras estrategias para dejar de fumar, pueden ser muy efectivos y seguros.
La terapia psicológica cognitivo-conductual ha demostrado ser un abordaje eficaz para dejar de fumar. Puede utilizarse en solitario, con lo cual tiene la ventaja de no presentar ningún riesgo farmacológico, o bien combinada con los acercamientos anteriores. También el uso de psilocibina en el contexto de un tratamiento de terapia cognitivo conductual ha sido estudiado.[21]
Identificación química
La nicotina fue aislada por primera vez de la planta del tabaco en 1828 por Wilhelm Heinrich Posselt y Karl Ludwig Reimann en Alemania, quienes la consideraron un veneno.[22][11] Su composición química la describió por primera vez Louis Melsens en 1843,[12] y su estructura fue descubierta por Adolf Pinner y Richard Wolffenstein en 1893.[13][14][15][16]
Farmacodinámica
La nicotina se une selectivamente a los receptores de acetilcolina en los ganglios autonómicos, la corteza adrenal y el cerebro. Provoca en el sistema nervioso central un efecto estimulante sobre la vigilancia, alerta y rendimiento cognitivo (dosis bajas), y un efecto reforzador o de recompensa sobre el sistema límbico, mediado por la vía neuronal del placer (dosis elevadas). La administración intravenosa activa los sistemas neurohormonales, con liberación de acetilcolina, noradrenalina, dopamina, serotonina, vasopresina, beta endorfina, hormona de crecimiento y ACTH. Los efectos cardiovasculares de la nicotina incluyen vasoconstricción periférica, taquicardia e hipertensión.
Metabolismo de la nicotina
La nicotina se metaboliza en el hígado por medio del grupo de enzimas del citocromo P450 (CIP) (enzimas que tienen la función de eliminar sustancias que no son sintetizadas por el propio organismo), y se convierte en cotinina para eliminarse por la orina. En los seres humanos, del 70 al 80% de la nicotina es metabolizada por el CYP2A6, del que se han identificado tres variantes: la normal CYP2A6*1, y otras dos asociadas con una actividad reducida de la enzima. La presencia de las variantes anormales entre los individuos fumadores es menos frecuente que entre los no fumadores. Aquellas personas con variantes anormales fuman menos cigarrillos al día y tienen más éxito en la deshabituación.
Existen por lo menos otros 3 metabolitos de la nicotina además de la nicotinina, nornicotina y aminocetonas. Sobre éstas se han hecho algunos estudios de las concentraciones en sangre y en sistema nervioso central. Se ha visto que la nicotina tiende a acumularse, al igual que la nornicotina.
Referencias
- «Smoking and Tobacco Control Monograph No. 9» (PDF). Consultado el 19 de diciembre de 2012.
- «Determination of the Nicotine Content of Various Edible Nightshades (Solanaceae) and Their Products and Estimation of the Associated Dietary Nicotine Intake». Consultado el 5 de octubre de 2008.
- «LILACS-Nicotina en vegetales diferentes del tabaco; Nicotine in vegetables other than tobacco».
- ↑ Ujváry, István (1999). «Nicotine and Other Insecticidal Alkaloids». En Yamamoto, Izuru; Casida, John, eds. Nicotinoid Insecticides and the Nicotinic Acetylcholine Receptor. Tokio: Springer-Verlag. pp. 29-69.
- ↑ Rang H. P et al., Rang and Dale's Pharmacology 6th Edition, 2007, Elsevier, page 598
- US Code of Federal Regulations. 7 CFR 205.602 - Nonsynthetic substances prohibited for use in organic crop production
- Staff, IFOAM. Criticisms and Frequent Misconceptions about Organic Agriculture: The Counter-Arguments: Misconception Number 7 el 16 de octubre de 2013 en Wayback Machine.
- USEPA (29 de octubre de 2008). «Nicotine; Notice of Receipt of Request to Voluntarily Cancel a Pesticide Registration». Federal Register: 64320-64322. Consultado el 8 de abril de 2012.
- USEPA (3 de junio de 2009). «Nicotine; Product Cancellation Order». Federal Register: 26695-26696. Consultado el 8 de abril de 2012.
- Posselt, W.; Reimann, L. (1828). «Chemische Untersuchung des Tabaks und Darstellung eines eigenthümlich wirksamen Prinzips dieser Pflanze» [Chemical investigation of tobacco and preparation of a characteristically active constituent of this plant]. Magazin für Pharmacie (en alemán) 6 (24): 138-161.
- ↑ Henningfield JE; Zeller M (marzo de 2006). «Nicotine psychopharmacology research contributions to United States and global tobacco regulation: a look back and a look forward». Psychopharmacology 184 (3–4): 286-91. PMID 16463054. doi:10.1007/s00213-006-0308-4.
- ↑ Melsens, Louis-Henri-Frédéric (1843) "Note sur la nicotine," Annales de chimie et de physique, third series, vol. 9, pages 465-479; see especially page 470. [Note: The empirical formula that Melsens provides is incorrect because at that time, chemists used the wrong atomic mass for carbon (6 instead of 12).]
- ↑ Pinner, A.; Wolffenstein, R. (1891). «Ueber Nicotin». Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft 24: 1373-1377. doi:10.1002/cber.189102401242.
- ↑ Pinner, A. (1893). «Ueber Nicotin. Die Constitution des Alkaloïds». Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft 26: 292-305. doi:10.1002/cber.18930260165.
- ↑ Pinner, A. (1893). «Ueber Nicotin. I. Mitteilung». Archiv der Pharmazie 231 (5–6): 378-448. doi:10.1002/ardp.18932310508.
- ↑ Pictet, Amé; Rotschy, A. (1904). «Synthese des Nicotins». Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft 37 (2): 1225-1235. doi:10.1002/cber.19040370206.
- . Archivado desde el original el 28 de julio de 2012. Consultado el 20 de mayo de 2012.
- . Archivado desde el original el 17 de abril de 2017. Consultado el 18 de junio de 2019.
- «Drugs ranking».
- Grit Vollmer, "Adicción a la nicotina", Mente y Cerebro, 28, 2008, pág. 32.
- «Hallucinogen in 'magic mushrooms' helps longtime smokers quit in Hopkins trial». The Hub (en inglés). 11 de septiembre de 2014. Consultado el 27 de septiembre de 2018.
- Posselt, W.; Reimann, L. (1828). «Chemische Untersuchung des Tabaks und Darstellung eines eigenthümlich wirksamen Prinzips dieser Pflanze» [Chemical investigation of tobacco and preparation of a characteristically active constituent of this plant]. Magazin für Pharmacie (en alemán) 6 (24): 138-161.
Bibliografía
- Serie de informes de investigación sobre la nicotina, publicados bajo dominio público.
Véase también
Enlaces externos
- Wikcionario tiene definiciones y otra información sobre nicotina.
- En MedlinePlus hay más información sobre Nicotina
- En Medline hay más información sobre Nicotina (en inglés)
En castellano:
- Ficha botánica de las plantas del género Nicotiana y artículos relacionados con los usos tradicionales.
En inglés:
- La nicotina podría pronto ser rehabilitada como tratamiento para la esquizofrenia, y las enfermedades de Parkinson y Alzheimer, así como también para los trastornos de hiperactividad.
- Terapia con nicotina para la epilepsia del lóbulo frontal La nicotina como agente antiepiléptico en el ADNFLE.
- Minna, John D. Exposición a la nicotina y expresión de las células bronquiales epiteliales del receptor nicotínico de acetilcolina en la patogénesis del cáncer de pulmón.
- West, Kip A., et al. La rápida activación de Akt, por la nicotina y un carcinógeno del tabaco, modula el fenotipo de oxigenación humana normal de las células epiteliales.