La nicotina, un alcaloide presente en las hojas de tabaco, ha sido un tema de interés y controversia durante siglos. Aunque inicialmente celebrada por sus propiedades estimulantes y medicinales, hoy en día es conocida principalmente por su papel en la adicción al tabaco y efectos perjudiciales para la salud. La investigación científica ha desvelado una compleja red de interacciones biológicas mediadas por la nicotina que afectan a múltiples sistemas del cuerpo humano. Desde el sistema nervioso central hasta el sistema inmunológico y cardiovascular. Veamos en detalle los efectos de la nicotina en la salud humana y el cerebro, comenzando por una revisión histórica de su descubrimiento y uso, para luego explorar sus mecanismos biológicos y su impacto en enfermedades modernas como el COVID-19.

Inciso

Aunque no lo creas, la nicotina está presente en diversas plantas, como tomates, papas, berenjenas, pimientos y hojas de té. Pero ahí no tiene efectos significativos en la salud humana debido a las bajas concentraciones, especialmente en comparación con el tabaco. Pues es en este donde está presente en niveles mucho más altos, lo que la hace adictiva y potencialmente peligrosa. Nos centraremos un poco más en esto último.

Características de la planta de tabaco

El tabaco pertenece al género Nicotiana, que incluye más de 70 especies, pero Nicotiana tabacum y Nicotiana rustica son las más comúnmente cultivadas para la producción de tabaco. Estas plantas pertenecen a la familia Solanaceae, la misma familia que incluye otras plantas de importancia económica como el tomate, la patata y la berenjena. Nicotiana tabacum es una planta herbácea perenne que puede crecer hasta dos metros de altura y es conocida por sus grandes hojas, que son las principales fuentes de nicotina.

La botánica detrás de la adicción

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La nicotina es un alcaloide que actúa como un metabolito secundario en la planta. Los metabolitos secundarios son compuestos que no son esenciales para el crecimiento y desarrollo básico de la planta, pero que juegan roles importantes en su interacción con el entorno. En el caso del tabaco, la nicotina actúa como un repelente natural contra los insectos y otros herbívoros, que encuentran la sustancia tóxica. Un mecanismo de defensa fundamental para la supervivencia de la planta en la naturaleza (Prochaska y Benowitz, 2016).

Por otro lado, es interesante destacar que la biosíntesis de la nicotina ocurre en las raíces de la planta, desde donde se transporta a las hojas a través del xilema. En las hojas, la nicotina se acumula en los tricomas glandulares. Que son estructuras especializadas que secretan esta sustancia como parte de la estrategia de defensa de la planta.

Una larga historia

Las concentraciones de nicotina en las hojas de Nicotiana tabacum pueden variar, pero generalmente representan entre el 1% y el 3% del peso seco de la hoja. En Nicotiana rustica, las concentraciones de nicotina pueden ser significativamente más altas, llegando hasta el 14%.

La capacidad de la nicotina para actuar como un pesticida natural llevó a su uso en la agricultura durante muchos años. Sin embargo, con el tiempo, se descubrió que también tenía un fuerte efecto adictivo en los seres humanos. Y, justamente, dicha dualidad de la nicotina, como protector de la planta y agente adictivo en los humanos, subraya la complejidad del compuesto e impacto en la salud pública.

Receptores de acetilcolina nicotínicos (nAChRs)

Los receptores de acetilcolina nicotínicos (nicotinic acetylcholine receptors, nAChRs, en inglés) son proteínas integrales de la membrana celular que actúan como canales iónicos activados por ligandos. Están ampliamente distribuidos en el sistema nervioso central y periférico, y juegan un papel crucial en la transmisión sináptica rápida.

La nicotina tiene una alta afinidad por los nAChRs, especialmente por los subtipos que contienen las subunidades α4β2 y α7. De modo que, cuando la nicotina se une a estos receptores, provoca la apertura del canal iónico, permitiendo la entrada de cationes como sodio y calcio en la célula. Dicho proceso resulta en la despolarización de la membrana y la activación de una serie de cascadas de señalización intracelular. Que, finalmente, conducen a la liberación de neurotransmisores como la dopamina (Benowitz, 2016).

Algo conocido que une nicotina y cerebro…

La dopamina es un neurotransmisor clave en el sistema de recompensa del cerebro, y su liberación es lo que hace que fumar sea una experiencia placentera para muchas personas. De hecho, este efecto de recompensa refuerza el comportamiento de fumar, lo que lleva al desarrollo de la adicción.

Y es que, con el tiempo, el cerebro se adapta a la presencia constante de nicotina. Reduciendo, así, el número de receptores disponibles y aumentando la tolerancia. Como resultado, los fumadores necesitan consumir mayores cantidades de nicotina para experimentar los mismos efectos, lo que perpetúa el ciclo de la adicción.

Por cierto, además de la dopamina, la activación de los nAChRs por la nicotina también influye en la liberación de otros neurotransmisores, como la serotonina, el GABA y el glutamato. Están implicados en la regulación del estado de ánimo, la ansiedad y la memoria (Prochaska y Benowitz, 2016).

Efectos biológicos de la nicotina

Sabemos que la nicotina tiene una amplia gama de efectos en el cuerpo humano. Estos van desde la adicción hasta la influencia en la función cognitiva y la salud cardiovascular.

Adicción, como el tabaco, y trastornos por uso de sustancias

El proceso de la nicotina en el cerebro es complejo y multifacético, involucrando no solo la activación de los nAChRs y la liberación de dopamina, sino también la regulación a la baja de estos receptores con el tiempo. Lo que lleva a la necesidad de consumir más nicotina para lograr los mismos efectos.

Por ello, cuando una persona intenta dejar de fumar tabaco enfrenta síntomas de abstinencia que pueden incluir irritabilidad, ansiedad, depresión y un intenso deseo de fumar. Un reflejo de la disminución de la dopamina y otros neurotransmisores en el cerebro tras la cesación del consumo de nicotina. Como dato, los tratamientos para dejar de fumar, como los parches de nicotina, los chicles o los medicamentos que imitan los efectos de la nicotina en el cerebro, están diseñados para ayudar a mitigar tales síntomas y facilitar el llamado proceso de deshabituación.

Efectos cardiovasculares

Al provocar la liberación de catecolaminas, como la adrenalina, la nicotina aumenta la frecuencia cardíaca y la presión arterial. ¿Qué ocurre? Este aumento de la actividad cardiovascular, aunque temporalmente estimulante, puede tener efectos a largo plazo en la salud, contribuyendo al desarrollo de enfermedades cardiovasculares como la hipertensión, la enfermedad coronaria y los accidentes cerebrovasculares (Le Foll et al., 2022).

Además, la nicotina promueve la proliferación de células musculares lisas en las arterias y contribuye a la disfunción endotelial, factores críticos en el desarrollo de la aterosclerosis.

Estudios recientes han mostrado que la exposición crónica a la nicotina puede exacerbar estas condiciones, especialmente en personas que ya tienen otros factores de riesgo cardiovascular, como la hipertensión o la diabetes. Por tanto, dejar de fumar es una de las medidas más efectivas que una persona puede tomar para mejorar su salud cardiovascular y reducir el riesgo de enfermedades graves (Williamson et al., 2020).

Impacto en la cognición y memoria

Aunque parezca difícil de creer, también se ha investigado su capacidad para mejorar ciertos aspectos de la función cognitiva. En cuanto a esto, ya se ha sugerido que la nicotina puede tener efectos beneficiosos en la memoria y la atención, particularmente en personas con enfermedades neurodegenerativas como el alzhéimer y el párkinson. Estos efectos son mediados principalmente por la activación de los receptores α7 nAChR en el cerebro. Implicados en la plasticidad sináptica y la formación de nuevas memorias (Murphy, 2021).

Con lo anterior, en modelos animales y estudios clínicos preliminares, se ha demostrado que la nicotina puede mejorar el rendimiento en tareas cognitivas. Posiblemente, al aumentar la liberación de neurotransmisores y mejorar la comunicación entre las neuronas. Sin embargo, estos efectos beneficiosos deben ser equilibrados con los riesgos asociados a la adicción y otros efectos adversos de la nicotina (Murphy, 2021).

Sin olvidar que…

¡Ojo! La exposición crónica a la nicotina puede tener efectos negativos en la cognición, especialmente en adolescentes y adultos jóvenes cuyo cerebro aún está en desarrollo. Estos efectos incluyen un mayor riesgo de desarrollar trastornos por déficit de atención e hiperactividad (TDAH) y otras dificultades cognitivas. Incidiendo esto en la importancia de prevenir el inicio del consumo de tabaco en estas poblaciones.

Nicotina y sistema inmunológico

Por un lado, puede inhibir ciertas respuestas inmunitarias, lo que podría ser beneficioso en el tratamiento de enfermedades inflamatorias crónicas como la colitis ulcerosa y la artritis reumatoide. Y es que, por si no lo sabías, la nicotina puede reducir la producción de citoquinas proinflamatorias y modular la respuesta del sistema inmunológico.

Sin embargo, esta misma inhibición del sistema inmunológico también puede aumentar la susceptibilidad a infecciones y al desarrollo de cánceres, particularmente en fumadores crónicos. Concretamente, la exposición prolongada a la nicotina ha sido asociada con un aumento en el riesgo de infecciones respiratorias, como la neumonía, y una mayor incidencia de cánceres relacionados con el sistema inmunológico, como el cáncer de pulmón y el linfoma.

COVID-19: Un área de investigación emergente

En los últimos años, ha surgido un interés creciente en la relación entre la nicotina y la gravedad del COVID-19. Algunos estudios han sugerido que la nicotina, a través de la activación del α7 nAChR, podría aumentar la expresión del receptor ACE2, que es utilizado por el SARS-CoV-2 para entrar en las células humanas. Lo que ha llevado a la hipótesis de que los fumadores, o los usuarios de productos que contienen nicotina, podrían estar en mayor riesgo de desarrollar formas graves de COVID-19 (Williamson et al., 2020).

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No obstante, esta relación es compleja y aún no se comprende completamente. Aunque algunos estudios han sugerido que la nicotina podría tener un efecto protector contra la infección por SARS-CoV-2, posiblemente al reducir la respuesta inflamatoria, otros han señalado que podría exacerbar los resultados en personas ya infectadas, al aumentar la susceptibilidad del sistema respiratorio a la infección y a los daños inducidos por el virus (Murphy, 2021).

Además, la relación entre el tabaquismo y el COVID-19 ha sido objeto de múltiples estudios epidemiológicos, algunos de los cuales han encontrado que los fumadores tienen un mayor riesgo de desarrollar complicaciones graves de la enfermedad. Incluyendo la necesidad de ventilación mecánica y mayor riesgo de mortalidad.

Conclusión

La nicotina es una sustancia con una historia larga y compleja. Ha pasado de ser un componente central en rituales antiguos a convertirse en una de las principales causas de enfermedades prevenibles en el mundo moderno. Los efectos de la nicotina en el cuerpo humano y el cerebro son variados y a menudo contradictorios.

No nos olvidamos de recordar el costo humano de su consumo desenfrenado. La adicción al tabaco sigue siendo una de las principales causas de muerte en todo el mundo. Con lo que, aunque la nicotina puede tener algunos efectos beneficiosos en contextos específicos, estos están ampliamente superados por los riesgos que plantea para la salud pública.

Referencias bibliográficas

  • Benowitz, N. L. (2016). The past, present, and future of nicotine addiction therapy. Annual Review of Medicine, 67, 467-486.
  • Le Foll, B., Piper, M. E., Fowler, C. D., Tonstad, S., Bierut, L., Lu, L., Jha, P. y Hall, W. D. (2022). Tobacco and nicotine use. Nature Reviews Disease Primers, 8, 19.
  • Murphy, S. E. (2021). Biochemistry of nicotine metabolism and its relevance to lung cancer. Journal of Biological Chemistry, 296, 100722.
  • Prochaska, J. J. y Benowitz, N. L. (2016). The past, present, and future of nicotine addiction therapy. Annual Review of Medicine, 67, 467-486.
  • Williamson, E. J., Walker, A. J., Bhaskaran, K., Bacon, S., Bates, C., Morton, C. E. y Goldacre, B. (2020). Factors associated with COVID-19-related death using OpenSAFELY. Nature, 584(7821), 430-436.