Никотин улучшает память и помогает восстанавливаться клеткам головного мозга

13 ноября 2003

Автор: Кейт Мелвилл

Удивительные свойства никотина – вещества, которое ответственно за львиную долю зависимости, которая вырабатывается у курильщика – по защите клеток головного мозга продолжают удивлять учёных. В одном из последних исследований было обнаружено, что продукт распада никотина, котинин, может помочь улучшить память, и даже защитить от развития таких болезней, как синдром Альгеймера, или Паркинсона. Ещё одно новое исследование доказывает, что никотин может улучшить память и решить многие проблемы с обучаемостью больных гипотериозом. Подобные исследования позволяют предположить, что у никотина есть большой потенциал в качестве вещества по борьбе с нарушениями работы нервной системы.

«Это не означает, что всем нужно начинать курить» - гвоорит невролог Эморского Университета Майкл Кухар: «Любые преимущества по использованию никотина через обычные сигареты, и другие традиционные табачные продукты, намного перевешиваются их вредом. Тем не менее, никотин сам по себе, в чистой форме, может быть эффективным средством по борьбе с нарушениями работы нервной системы и головного мозга».

Не бегите за сигаретами, пожалуйста. Ещё одно исследование показало, что если беременная женщина курит, то это значительно увеличивает шансы развития самых разных эмоциональных и поведенческих расстройств у её будущих детей, в том числе синдрома гиперактивности с дефицитом внимания, и кондуктивных расстойств. Институт Медицины при Йельском Университете провёл недавно исследование на животных, в случае использования никотина способность их к обучению увеличивается, в том числе, при постоянном применении, сохранить её в течении гораздо большего времени у взрослых особей.

«Если бы нам удалось узнать принципы работы того механизма, с которым мы здесь имеем дело, то мы могли бы разработать новые методики борьбы с эмоциональными расстройствами у людей, которые были подвержены влиянию никотина пренатально» - говорит Сара Кинг, PhD.

В своём последнем исследовании Кинг вместе со своей коллегой, Мариной Пиккотио, использовала модель эмоциональной обучаемости животных, известную под названием «пассивное избегание». Животное получает довольно сильный удар электричеством в специальной камере, и впоследствии наблюдается количество времени, которое оно избегает входить в неё. Кинг и Пиккотио пришли к выводу, что крысы, в рацион которых был включён никотин, отличались большей чувствительностью, и избегали тёмной камеры дольше, чем обычные животные из контрольной группы.

Реакция это является идентичной той, о которой исследователи писали ещё ранее (в журнале «Неврология»), в результате исследования на генетически изменённых мышах, у которых рецепторы никотина являются слабо развитыми, в результате мутации. «Нам кажется, что если плод подвергается внутриутробному воздействию никотина, если, например, мать курит, то нарушается нормальная работа никотиновых рецепторов, точно так же, как она нарушается в результате мутации – и, как итог, мы имеем изменённую поведенческую и эмоциональную картину в детском и подростковом возрасте» - говорит Кинг.

Кинг и Пикоттио обнаружили также новый вид образования в мозгу, глютаматовые нейроны, которые выходят из коры, и входят в таламус. Именно здесь, по мнению исследователей, и происходят изменения в результате раннего воздействия никотина на мозг. На настоящий момент они пытаются выяснить, какие именно изменения на молекулярном уровне здесь в результате этого происходят, и как это влияет на работу корко-таламических нейронов.

Каждый год начинают курить около 2 миллионов подростков, согласно данным Американского Общества Лёгких. Мозг всё ещё продолжает активно развиваться в подростковом возрасте, и за его приделами. Исследователи Университета им. Джорджа Месона решили изучить влияние употребления никотина в юном возрасте на дальнейшее поведение индивида. Для этого был проведён опыт на крысах, 46 животных каждый день получали 0, 3 или 6 мг никотина. После того, как крысы достигли зрелого возраста, были испытаны их способность к ориентированию в пространстве, и память.

Животные, употребляющие никотин, продемонстрировали различные результаты в тестировании. Большое и малое количество никотина изменяли их в двух противоположных направлениях: животные которые получали мало никотина обучались быстрее, а которые много – медленнее, чем крысы, которые вообще никотина не получали. «Даже не так важен сам результат, улучшение или ухудшение способности к обучаемости, важно то, что никотин действительно приводит при регулярном употреблении к значительным изменениям этой характеристики у животных, а, значит, и сильно влияет на работу головного мозга» - говорит Роберт Смит, PhD.

Это исследование было проведено на крысах, но принцип работы их мозга мало в этом плане мало чем отличается от человеческого. Всё это позволяет предположить, что подростки, которые курят, рискуют не только развитием зависимости, но и своей способностью к обучаемости, и изменением модели развития своего головного мозга. Смит и его коллеги сейчас изучают генетические механизмы, которые вовлечены в создание этого длительного эффекта на поведении употребляющего никотин индивида.

Во время стресса, курильщики обычно начинают курить больше – может быть, это что-то вроде способа самолечения, попытки противостоять вредному эффекту стресса на головной мозг. Стресс, начиная от небольшого беспокойства, и заканчивая посттравматическими расстройствами, может отрицательно влиять на функциональность мозга, в том числе, приводить к расстройствам памяти, и нарушению способностей к обучению.

Карим Алкади (PhD) провёл на базе лабораторий Хьюстноского Фармацевтического Колледжа специальное изучение влияния никотина на нарушения памяти, связанные со стрессом, на крысах. В результате было выяснено, что животные подверженные стрессу показывают намного лучшие результаты в тестах на кратковременную память в случае применения никотина. В этом случае, фактически, результаты они показывали точно такие же, как и животные, не подверженные стрессу.

«Наши результаты очень важны для понимания механизма положительного воздействия никотина на работу мозга, подверженного стресса» - говорит Абдулазиз Алейса, аспирант в ХФК. «Это исследование со временем может помочь разработать новые и безопасные средства по борьбе с проявлениями синдрома Паркинсона и Альгеймера – при помощи никотина, и его способности подавлять стресс».

Карем Аль-Зуби, аспирант того же университета, в другом исследовании обнаружил, что никотин может улучшить некоторые нарушения памяти и обучаемости в результате нарушения функции щитовидной железы (гипотериоз – снижения активности работы этой железы). Встречается оно довольно часто. Всё это позволяет более полно понять механизм того, как никотин помогает мозгу справляться со стрессом, и на основании этого однажды возможно будет разработать более безопасные способы борьбы с проявлением гипотериоза, и других состояний, которые отрицательно влияют работу головного мозга.

Примерно 5 миллионов американцев страдают от гипотериоза. Это заболевание даёт самые разные симптомы, в том числе, такие как замутнённость мышления, невозможность концентрации, и проблемы с памятью. Люди пожилого возраста, особенно женщины, развивают эту болезнь чаще. До 10% женщин старше 50, и до 1.25% мужчин старше 60, страдают от этого заболевания, чаще всего в лёгкой форме. Иногда гипотериоз поражает детей и младенцев, в этом случае его влияние на дальнейшее развитие головного мозга могут быть катастрофическими. Один из 4.000 младенцев рождаются с гипотериозом. Довольно часто это приводит к развитию кретинизма, и к умственной деградации.

Для исследования эффекта никотина на гипотериоза, у группы крыс были искусственно удалены большая часть щитовидной железы. В дальнейшем группе животных давалось такое количество никотина, чтобы в их крови уровень этого вещества поддерживался на уровне, нормальном для обычного курильщика. После этого все животные прошли тест на память и на обучаемость.

Те животные, которым давали никотин, значительно реже совершали ошибки в результате этих тестов, чем те, которым этого вещества не давали. Фактически, результаты у них были такими же, как и у животных, которым щитовидную железу никто не удалял.

«Никотин, по всей видимости, восстанавливает способность к обучаемости, и память, у больных гипотериозом. У нормальных животных эти характеристики он не изменяет» - говорить Аль-Зуби.

На настоящий момент исследователи работают над изучением механизма того, как гипотериоз или стресс нарушают работу головного мозга, и как никотин компенсирует эти эффекты.

Котинин, вещество, получающееся в результате распада (метаболизма) никотина, является перспективным средством по улучшению памяти, и защите мозговых клеток от разрушительного действия синдрома Альгеймера и Паркинсона – при этом он не вызывает такой сильной зависимости, как никотин, и менее вреден для здоровья, сообщают нам исследователи из Медицинского Колледжа Джорджии. На основании исследования на животных можно также предположить, что котинин может быть эффективным средством по борьбе с изнуряющими синдромами шизофрении у людей.

До сих пор котинин практически не использовался в медицине. «Многие люди считают котинин просто одним из продуктов распада никотина, биологически слабо активным. Мы сумели доказать, что в правильной дозировке, он помогает защитить клетки головного мозга, и восстанавливает память» - говорит Джерри Буккафуско, PhD.

Буккафуско заинтересовался исследованием котинина после того, как заметил, что испытуемые обезьяны продолжали показывать преимущества для памяти от употребления никотина уже после того, как это вещество покинуло кровь. Никотин очень быстро разлагается, период полураспада составляет около получаса. Котинин разлагается гораздо медленнее, полураспад происходит только через 24 часа.

В одном из настоящих исследований, Буккафуско и его коллеги попробовали давать котинин как молодым, так и пожилым обезьянам, и после этого протестировали их память. Обезьяны, которые получали котинин, показали лучшие результаты, чем те, которые его не получили – аналогичные результаты даёт и употребление никотина.

Исследователи изучили действие этого вещества на нейроны. Нейроны были изолированы и лишены питания, в результате они начали умирать – примерно так всё и происходит при синдроме Альгеймера, и других нейродегенеративных заболеваниях. «Котинин защищает клетки головного мозга от смерти так же эффективно, как и никотин» - говорит Буккафуско.

В следующих исследованиях на крысах Буккафуско и его коллегам удалось обнаружить, что котинин является столь же эффективным средством для подавления реакции испуга в результате действия громкого звука, как и стандартные лекарства от шизофрении. Обычно крысы – как и люди – пугаются громких звуков. Если громкому звуку предшествует более тихий, то испуг и возбуждение будут меньше – но не у людей, которые страдают шизофренией, или у крыс, которым давали лекарства, вызывающие это расстройство психики.

«Котинин показал практически аналогичные обычным клинически испытанным лекарствам против шизофрении результаты, по крайней мере, в отношении этой рекации» - говорит Буккафуско: «Это даёт огромную надежду пациентам, страдающим от шизофрении, потому что используемые в настоящий момент лекарства в абсолютном большинстве обладают массой побочных эффектов, в том числе могут вызывать развитие опухолей (как при синдроме Паркинсона), или проблем с памятью».