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Jul 02, 2023

ニコチンは長期にわたって悪影響を及ぼしますか

Anthony King è uno scrittore scientifico con sede a Dublino.Puoi anche cercare questo autore

アンソニー・キングはダブリン在住のサイエンスライターです。

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電子タバコには、依存性の高い物質であるニコチンが含まれています。クレジット: Liudmila Chernetska/Getty Images

火のついたタバコを数回勢いよく吸うと、喫煙者の肺は 5,000 種類以上の異なる物質からなる有毒な雲で満たされます。 がん、心臓病、脳卒中、慢性閉塞性肺疾患など、健康に対するそれらの複合的な影響はよく知られています。 しかし、タバコの最も有名な成分であるニコチンは、一般的にこれらの健康影響の原因とは考えられていません。

ニコチンは、草食動物を阻止するために植物によって作られるアルカロイド化合物であり、殺虫剤として使用されてきました。 昆虫の神経系にあるアセチルコリン受容体に結合し、神経を制御不能に発火させることで昆虫を中毒させます。 人間の場合、ニコチンは、快感分子ドーパミンの放出に影響を与える脳内の受容体を含む、神経系全体の同様の受容体を活性化します。 これが生み出すポジティブな感情が、ニコチンに依存性がある理由であり、喫煙者がタバコを欲しがる理由の 1 つです。

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ニコチンの中毒性はよく知られていますが、喫煙による健康への悪影響は、通常、多環芳香族炭化水素 (PAH)、カドミウム、肺内に残る粘り気のある茶色のタールなど、より明白な毒素によるものと考えられています。 「1950年代から、人々はニコチンのために喫煙し、タールによって死ぬと言われてきました」と、ケンタッキー州ルイビル大学の米国心臓協会タバコ規制・中毒センター所長アルニ・バトナガー氏は言う。

しかし、一部の研究者は、ニコチンの健康への影響は単に依存性を超えて拡大する可能性があると考えています。 ニコチンに反応する受容体は脳だけでなく筋肉などの組織にも存在します。 「ニコチンは私たちの体の多くの機能を変化させます」と、ニューヨーク州バッファローにあるロズウェルパーク総合がんセンターのニコチン薬理学者、マチェジ・ゴニウィッチ氏は言う。 「それは無害な化合物ではありません。」

ニコチン摂取による直接的な悪影響の証拠は限られています。 カリフォルニア大学サンフランシスコ校の内科医でニコチン研究者のニール・ベノウィッツ氏は、「ほとんどのニコチン曝露データは喫煙によるものなので、整理するのは難しい」と話す。 タバコの煙には非常に多くの有毒化合物が含まれているため、ニコチンを残りの有害環境から分離するのは困難です。 ダブリンにあるアイルランド王立外科医大学の呼吸器内科医、ジェリー・マケルバニー氏は、「タバコの煙に含まれるさまざまな成分を分析するという点では、我々の成果は不十分だった」と語る。

電子タバコ、つまりベイプの普及もあり、ニコチンの影響への関心が高まっています。 電子タバコは発がん性を伴わずにニコチンを大量に摂取できる可能性があるが、これまで喫煙したことのない人、特に青少年が依存症になるのではないかという懸念から、激しく物議を醸している。 この新たな状況においては、より純粋なニコチンの流れの影響を明らかにすることが重要であり、心臓の健康、がん、脳の発達への影響とされるものなど、数多くの関連性が指摘されています。

喫煙者がタバコを引っ張ると、心臓の鼓動が激しくなり、血圧が上昇し、特定の血管が拡張または収縮します。 これらの効果の一部は、さまざまな神経伝達物質やエピネフリンなどのホルモンの放出を引き起こすニコチンによるものです。 このプロセスは、ニコチンが紙巻きタバコや電子タバコから吸入されるか、無煙タバコの場合は噛まれた場合に発生します。 しかし、これらの急性影響が長期的な心臓血管の健康に何を意味するかについては議論が分かれています。

米国心臓協会の研究者らは、ニコチンが心臓に与えるストレスが懸念されると考えている。 「喫煙による心臓血管への影響の多くはニコチンによるものだと私たちは考えています」とバトナガー氏は言う。 ニコチンを吸入すると、心臓の電気伝導率が変化し、心臓の鼓動を同期させます。 ニコチンはこの微妙なタイミングを狂わせ、異常な心拍リズムを促進する可能性があるとバトナガール氏は言う。 カリフォルニア大学サンディエゴ校（ラホーヤ）の肺生物学者ローラ・クロッティ・アレクサンダー氏は、ニコチンは心臓や肺組織の炎症を促進することにも関与していると指摘する。

ローラ・クロッティ・アレクサンダーの研究室のシステムは、マウスを電子タバコ装置によって生成されたエアロゾルにさらしています。クレジット: ローラ・クロッティ・アレクサンダー

研究者の中には、ニコチンが心臓の健康に与える影響はほんのわずかであると考えている人もいます。 「喫煙による心血管疾患に関して、ニコチンはあまり関与していません」とベノウィッツ氏は言う。 同氏は、スヌース（スウェーデンで主に男性の間で人気があり、他の地域でも注目を集めているチュアブルタバコ製品）に関する研究を指摘しているが、一般的に、スヌースを使用する人々の間で心臓疾患の検出可能な増加は示されていないという。 しかし、いくつかの研究では、snus を使用する人は心臓発作や脳卒中が致死的になる可能性が高いことが示唆されており 1、また別の研究では、心臓発作後に snus の使用を中止すると、その後の短期死亡率が低下することがわかりました 2。 これは、ニコチンが心血管疾患の基礎疾患を持つ人にとってより有害である可能性があることを示唆している、とベノウィッツ氏は認めている。 そして1月には、無煙タバコが末梢動脈疾患のリスクを紙巻きタバコの使用と同程度に増加させることが研究で示唆された3。

ニコチンの送達方法もその影響に影響を与える可能性があります。 喫煙と電子タバコはどちらも集中的な打撃を与えます。 一部の人々がタバコをやめるために使用するニコチンパッチは、より段階的な投与量を提供します。

これは重要な違いである可能性があります。 喫煙や電子タバコによるニコチンの影響により、血圧がより顕著に上昇する可能性があります。 これが時間の経過とともに繰り返されると、動脈の硬さが増し、心臓への圧力が増加する可能性があります。 「ニコチンパッチやガムはタバコを吸うことと同じではありません」とバトナガール氏は言う。 「その打撃が必要だ。それが心血管系の問題を引き起こす打撃だ。」

タバコの煙には、ヒ素、芳香族アミン、ベンゼン、エチレンオキシド、ホルムアルデヒド、PAH などの腫瘍促進物質が豊富に含まれています。 ニコチンが直接ヒト発がん物質のリストに加わるという証拠は限られている。

ニコチン曝露に関する生体内動物研究では、この化合物と癌との関連についてさまざまな結果が得られています。 ニコチンがコリン作動性受容体に結合することにより、がん細胞のアポトーシス（腫瘍形成に対する重要な防御手段である細胞が自己破壊するプロセス）を阻害するという証拠があります。 ニコチンはまた、飢えた腫瘍に栄養を供給できる新しい血管の形成を促進します。

炎症を引き起こすニコチンの能力も注目に値するかもしれません。 ほとんどの免疫細胞は、ニコチンが T 細胞を妨害し、抗体形成を阻害し、免疫メッセージングを妨害するためにハッキングできる受容体を持っています。 「慢性的にニコチンにさらされている人は、慢性炎症を患っている可能性があります」とゴニェヴィッチ氏は言う。 「それががんのリスク増加に寄与するのではないかという憶測があります。」 転移性乳がんのマウスモデルに対するニコチンの影響を調べた2021年の研究では、ニコチンへの慢性曝露が白血球の一種である好中球の量を増加させることによって腫瘍の拡大を促進すると結論づけています4。 「高レベルの好中球は有害です」とノースカロライナ大学チャペルヒル校の生理学者ロバート・タラン氏は言う。

しかし、証拠は統一されておらず、これが人々にどのように関係しているかについてはほとんど知られていません。 「一部の動物モデルは、ニコチンが癌を促進することを発見しました」とベノウィッツ氏は言います。「しかし、私にとって、その証拠はニコチンを人間の癌と結びつけるには説得力がありません。」 長期ニコチン代替療法、特にニコチンガムに関する 2009 年の研究では、ガムからのニコチン曝露は電子タバコやスヌースから予想されるよりも低いにもかかわらず、がんのリスクに影響を及ぼさないことが判明しました5。 ニコチンとヒトの癌との関連性は依然として不明である。 「動物と細胞の研究から、ニコチンが何らかの作用をしていることは確かです」とゴニェヴィッチ氏は言う。 「これがユーザーにとってどのようなリスクにつながるかはわかりません。」

ニコチンに対する最も強力な証拠は、脳の発達に対するニコチンの影響に関するものです。 アセチルコリン受容体の活性化は、脳の発達と成長の調節に役立ちます。 ニコチンはこれらの受容体に結合するため、このプロセスを妨害する可能性があります。 ニコチンは、タバコの煙が雄ラットの脳回路発達に与える全体的な影響の最大ほぼ 50% に関与していることが示されています6。

ニコチンは依存症の成人のニューロンを微妙に変化させますが、その影響は回路がまだ成熟していない発達中の脳で最も大きくなります。 テキサス州ヒューストンのベイラー医科大学の母子医師であるジェルスティ・アーガード氏は、子宮内での曝露は注意欠陥多動性障害などの発達障害の独立した危険因子であると述べている。 発育中の胎児や新生児の脳は特に脆弱になる可能性があります。 「妊娠中に安全なニコチン量はわかっていません。どれもありません」とアーガード氏は言う。 「子宮内でニコチンにさらされた場合、生涯にわたる影響が生じる可能性があります。」

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子宮内でのニコチンへの曝露は、成人後の中毒行動のリスクの増加と関連しています。 赤ちゃんは授乳中にニコチンにさらされる可能性もあります。 昨年の研究では、雌マウスがニコチンに曝露されると、その化合物が母乳中の子マウスに移行し、これらの子マウスは長期にわたる行動の変化を経験したと報告されました7。

神経学的影響だけでなく、すべてではありませんが、一部の疫学研究では、母親がすべてのタバコ製品を控えた妊娠と比較して、妊娠中の電子タバコの使用が早産や低出生体重児出産率の上昇と関係しているとアーガード氏は述べています。 これにより、代謝障害を発症するリスクが高まるなど、子供たちにより多くのリスクがもたらされると彼女は付け加えた。

英国国民保健サービスは、妊娠中の女性にとって電子タバコは喫煙よりも安全であると説明しているが、それ以上の電子タバコの安全性を裏付ける研究はほとんどないと指摘している。 妊娠中の女性にはニコチンパッチやニコチンガムを使用して禁煙するよう推奨している。

ニコチン性アセチルコリン受容体は、小児期および青年期の脳回路の形成に関与しています。 判断力、衝動性、リスクテイクの指揮を司る脳の前頭前野は、20代前半まで完全に成熟しません。 この時期を通じて、ニコチンが問題を引き起こす可能性があるという強い疑いがあり、若者の間で電子タバコの人気が高まっていることを考えると特に懸念されます。 しかし、電子タバコが10代の脳の発達に及ぼす影響はまだ明らかになっていない。 「ニコチンは、動物の成長期の脳に間違いなく有害です」とベノウィッツ氏は言う。 「人間の場合、それを確立するのはより困難です。」

電子タバコが登場する前は、この質問に対する答えを見つけることにはそれほど関心がありませんでした。喫煙を始めない十分な理由がすでに十分にありました。 電子タバコの人気の高まりは新たな刺激となっていますが、科学者にとってはチャンスでもあります。 人々の健康に対するニコチンの影響に関する研究は、この 1 つの分子の影響をタバコの煙の他のすべての成分から分離することが困難であるため、長い間妨げられてきました。 「娯楽目的で長期間使用できる、クリーンなニコチン供給製品はこれまでありませんでした」とゴニェヴィッチ氏は言う。 電子タバコのおかげで、研究者たちはそれを実現できるようになりました。

この継続的な集団実験と、増え続ける細胞および動物の研究を組み合わせることで、ニコチンの健康への影響を取り巻く霧が消え始める可能性があります。 「細胞をニコチンにさらしたときに見られる変化にますます驚かされています」とクロッティ・アレクサンダーは言う。 「私たちはタバコ製品の健康への影響におけるニコチンの役割を過小評価してきました。」

自然618、S10-S11 (2023)

土井: https://doi.org/10.1038/d41586-023-01840-1

この記事は、第三者の資金援助を受けて作成された編集上独立したサプリメントである Nature Outlook: Smoking の一部です。 この内容について。

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