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TABAC ET NICOTINE
Botanique, culture et variétés industrielles
Les tabacs appartiennent au genre Nicotiana, qui fait partie de la famille des Solanacées. Il existe 60 espèces différentes de Nicotiana, reparties dans les trois sous-genres : Tabacum, Rustica, Pétunioides. [44]
Les plantes du groupe des Pétunioides sont généralement des herbes à feuilles pétiolées ou sessiles, disposées normalement en rosette à la base de la tige. La fleur est régulière ou légèrement zygomorphe. Le limbe est blanchâtre et se ferme généralement le jour. Ce sous-genre est plus hétérogène ; il renferme des tabacs d’ornement ; il est sans intérêt industriel.
Les plantes du sous-genre Rustica sont des herbes vigoureuses ; la fleur a une corolle régulière ; les feuilles sont généralement pétiolées à limbe vert ou jaunâtre très riche en nicotine.
Le sous-genre Tabacum comprend des plantes vigoureuses, herbacées ou subarborescentes, à feuilles généralement de grande taille. La corolle est, suivant le cas, régulière ou nettement zygomorphe ; la couleur du limbe varie du blanc au pourpre.
Bien qu’il existe des cultures de N.rustica, la majorité du tabac cultivé dans le monde appartient à l’espèce Nicotiana Tabacum. Des méthodes de sélection d’hybridation [49], de culture, [137] [81] de récolte, de séchage et de fermentation expliquent la diversité des produits livrés à la consommation.
Le tabac industriel, est traditionnellement subdivisé en 4 grands types : Brun, Burley, Virginie et Orient. [35][137]
Extraction chimique de la nicotine
Il existe deux modes opératoires d’extraction de la nicotine, réalisables facilement dans un laboratoire [42]
¾ Le premier consiste à placer le tabac dans une solution aqueuse concentrée d’hydroxyde de sodium, puis à extraire la nicotine à l’aide de dichlorométhane. Cependant, le solvant organique extrait également d’autres composés du tabac, telles que les substances colorées. La nicotine obtenue par cette méthode est donc loin d’être pure.
¾ Le second mode opératoire, détaillé ici, consiste à extraire la nicotine par entraînement à la vapeur d’eau (EVE). La nicotine ainsi obtenue est généralement pure à environ 95 %.
Précautions
Outre les précautions en chimie qui sont d’usage, cette expérience comporte les attentions suivantes :
En raison de l’extrême toxicité de la nicotine, toutes les mesures de sécurité devront être prises. Le travail sera effectué en permanence sous une hotte en bon état de marche, en portant des gants, une blouse et des lunettes de protection.
En fin de manipulation, lorsque la nicotine est obtenue sous la forme d’une huile, on portera la plus grande attention à ne pas en respirer les vapeurs.
Mode opératoire
On assemble le montage d’entraînement à la vapeur d’eau: (Figure 5)
Dans le ballon générateur de vapeur de 250 ml, on place environ 150 ml d’eau distillée.
Dans le ballon de distillation, on place 5 g de tabac et 50 ml d’une solution aqueuse d’hydroxyde de sodium à 30% (lessive de soude). (Figure 6, 7)
Le montage est ensuite assemblé.
Le ballon générateur de vapeur est porté à forte ébullition pour assurer un débit de vapeur suffisant dans le ballon de distillation. Ce dernier peut éventuellement être chauffé afin d’éviter la condensation de cette vapeur.
La distillation est poursuivie de façon à recueillir environ 75 ml de distillat. Contrairement à d’autres distillations par entraînement à la vapeur, on n’obtient qu’une seule phase puisque la nicotine est soluble dans l’eau.
Le distillat jaune est placé dans une ampoule à décanter et la nicotine est extraite par 3 portions successives de 20 ml de dichlorométhane. La phase organique se colore en jaune tandis que la phase aqueuse devient incolore. Cela prouve que la nicotine se dissout bien dans le solvant organique. (Figure 8, 9)
Les phases organiques sont rassemblées, séchées sur sulfate de sodium anhydre puis filtrées.
Le filtrat est ensuite concentré sous vide pour fournir environ 100 mg d’une huile jaune. (Figure 10)
COMPOSITION CHIMIQUE DE LA FUMEE PRINCIPALE
La fumée de tabac est un aérosol complexe comportant une phase particulaire et une phase gazeuse. Plus de 4000 composés ont été dénombrés. [90][137]
Phase gazeuse
Elle contient du dioxyde de carbone, du monoxyde de carbone, de l’oxygène, de l’azote, du monoxyde d’azote du dioxyde d’azote, des composés organiques volatils, des aldéhydes, des cétones, de l’ammoniaque et des hydrocarbures divers.
Le CO est produit lors de la combustion en déficit d’oxygène. Il est décrit comme un poison du sang. Il passe très vite dans la circulation et a une affinité supérieure à l’O2 pour l’hémoglobine du sang. Sa demi-vie est de 6 heures. Sa fixation sur l’hémoglobine est responsable de la formation de carboxyhémoglobine pouvant atteindre le taux de 5 à 20%. Celle-ci est un facteur majeur d’hypoxie et donc de lésion de la cellule endothéliale, stade initial de l’athérosclérose. Le corps réagit alors en augmentant le nombre de globules rouges : c’est une polyglobulie réactionnelle qui amène à un épaississement du sang et des dépôts de globules rouges au niveau artériel. Le CO se fixe également sur la myoglobine des muscles qu’il prive d’oxygène. [90] [148]
Phase particulaire
Une cigarette produit 400 à 500 mg de particules de très faibles diamètres. Ces particules pénètrent profondément jusqu’aux alvéoles pulmonaires et restent très stables dans l’atmosphère. [80] [90]
Substances cancérigènes
Ces substances ne sont pas directement actives, mais agissent comme des pro-carcinogènes qui sont transformés par le système de détoxification des xénobiotiques. Par oxydation enzymatique, ces produits deviennent des intermédiaires qui réagissent avec l’ADN pour former des adduits carcinogènes-ADN. Ces associations vont entrainer des mutations et des reproductions anormales de cellules. [44] [45] [90][158]
Hydrocarbures aromatiques polycycliques
Les hydrocarbures aromatiques polycycliques sont des produits de la combustion du tabac et sont retrouvés en quantité importante dans la phase particulaire de la fumée du tabac. Les principaux précurseurs sont des isoprenoides, des phytosterols et des hydrocarbures aliphatiques.
Le pyrène, le benzopyrène et le fluoranthène sont particulièrement étudiés. Leur rôle dans l’induction des tumeurs est suspecté. [44]
Nitrosamines spécifiques du tabac
Les précurseurs des nitrosamines sont les alcaloïdes, les acides aminés, les protéines en présence d’un agent nitrifiant, et le nitrite, formé à partir du nitrate sous l’action de bactéries pendant le séchage. [49] [35]
Amines aromatiques
Les amines aromatiques représentent une classe importante d’agents chimiques cancérigènes. Ces composés sont formés à partir des protéines, des alcaloïdes et des acides aminés. [49]
Irritants
Les irritant sont principalement des dérivés aldéhydiques du type acroléine, mais aussi des nitrosamines qui sont à la fois irritants et cancérigènes. Les phénols ont des effets néfastes au niveau bronchique. Ils vont agresser les cellules de l’épithélium et provoquer une augmentation du mucus bronchique, en quantité et en viscosité.
De plus, l’élimination du mucus sera également ralentie par la destruction des cils de la muqueuse. Parallèlement ils provoquent des lésions des macrophages alvéolaires.
Il résulte de cette épuration imparfaite, un temps de contact accrû entre les voies aériennes et les polluants inhalés, favorisant, selon la nature de ce dernier, soit le développement d’un processus tumoral s’il s’agit d’une matière à potentiel carcinogène, soit une prolifération bactérienne.
Ces irritants sont donc à l’origine d’un encombrement caractéristique des fumeurs, favorisant toux et infection. [45] [56] [57] [90]
Métaux
Le nikel, le cadmium, le polonium radioactif, s’accumulent dans l’organisme et exercent leurs effets toxicologiques largement démontrés. [90]
Radicaux libres
La fumée du tabac contient des cétones, des quinones, des hydroquinones, des époxydes, le monoxyde de carbone. Ces substances réagissent avec l’oxygène, et sont responsables de la formation de substances oxydantes dont le rôle pathogène est très important. [90][56]
Alcaloïdes
Leur pourcentage vari de 0,5 à 2%. La nicotine [88] qui est l’alcaloïde majeur du tabac (85 à 95%), coexiste avec d’autres alcaloïdes dits mineurs : cotinine, nornicotine, myosmine, anabasine, anatabine, 2,3-bipyridyl, norharmane, harmane…[96]
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Table des matières
INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE : GENERALITES SUR LE TABAGISME
CHAPITE I : Historique et épidémiologie du tabagisme
1. HISTORIQUE DU TABAGISME
2. EPIDEMIOLOGIE DU TABAGISME
2.1. Définition du tabagisme
2.2. Consommation du tabac dans le monde et conséquences sanitaires
3. TABAGISME AU MAROC
4. TABAGISME AU SENEGAL
CHAPITRE II: Présentation et composition du tabac.
1. PRESENTATIONS DU TABAC
2. COMPOSITION DE LA CIGARETTE
2.1. Papier
2.2. Filtre
2.3. Additifs
3. TABAC ET NICOTINE
3.1. Botanique, culture et variétés industrielles
3.2. Chimie de la feuille et caractéristiques de la nicotine
3.2.1. Nicotine dénomination et formule chimique
3.2.2. Propriétés physiques
3.2.3. Extraction chimique de la nicotine
3.2.4. Identification
3.2.5. Toxicologie
3.2.6. Utilisations
4. MESURES SUR LA CIGARETTE
4.1. Fumage standardisé
4.2. Mythe de la cigarette sans risque
CHAPITRE III: Fumée du Tabac.
1. FORMATION DE LA FUMEE
1.1. Courant primaire (ou principal)
1.2. Courant secondaire(ou latéral)
1.3. Courant tertiaire
2. COMPOSITION CHIMIQUE DE LA FUMEE PRINCIPALE
2.1. Phase gazeuse
2.2. Phase particulaire
2.2.1. Substances cancérigènes
2.2.2. Irritants
2.2.3. Métaux
2.2.4. Radicaux libres
2.2.5. Alcaloïdes
CHAPITRE IV: Pathologies liées au tabac
1. TABAGISME ACTIF
1.1. Tabac et cancers
1.1.1. Cancers broncho-pulmonaires
1.1.2. Autres cancers
1.1.3. Tabac et leucémies
1.2. Affections respiratoires
1.2.1. Broncho-pneumopathies chroniques obstructives (BPCO)
1.2.2. Asthme
1.3. Affection cardiovasculaires
1.3.1. Effets du tabac sur le système cardiovasculaire
1.3.2. Complications cardiovasculaires du tabagisme
1.4. Autres pathologies liées au tabac
1.4.1. Tabac et fertilité
1.4.2. Tabac et ulcère gastroduodénal
1.4.3. Tabac et résistance à l’insuline
1.4.4. Tabac et affection rénales
1.4.5. Tabac et pathologies dentaires
1.4.6. Tabac et ostéoporose
1.4.7. Tabac, mère et enfant
1.4.8. Nicotine et maladies de Parkinson et d’Alzheimer
1.4.9. Autres implication du tabagisme
2. TABAGISME PASSIF
CHAPITRE V: Dépendance du tabac
1. DEFINITION
2. NIVEAUX DES DEPENDANCES
2.1. Dépendance comportementale
2.2. Dépendance psychique
2.3. Dépendance physique
3. FACTEURS DE LA DEPENDANCE TABAGIQUE
3.1. Facteurs internes
3.1.1. Personnalité
3.1.2. Génétique
3.2. Facteurs externes
4. NICOTINE ET DEPENDANCE TABAGIQUE
4.1. Pharmacologie de la nicotine
4.1.1. Pharmacocinétique de la nicotine.
4.2. Pharmacodynamie de la nicotine
4.2.1. Système nerveux central
4.2.2. Systèmes endocrines
4.2.3. Système cardio-vasculaire
4.2.4. Système moteur squelettique
4.2.5. Système respiratoire
4.2.6. Système gastro-intestinal
4.2.7. Effets métaboliques
4.3. Récepteurs de la nicotine
4.3.1. Mécanisme d’action
4.3.2. Désensibilisation du récepteur
4.4. Bases pharmacologiques de la dépendance
4.4.1. Absorption rapide de la nicotine
4.4.2. La demie vie courte de la nicotine
4.4.3. Action de la nicotine sur le système de récompense
4.4.4. Tolérance
4.4.5. Up-régulation
5. EVALUATION DE LA DEPENDANCE
5.1. Evaluation clinique
5.2. Appréciation du niveau de la dépendance
DEUXIEME PARTIE: SEVRAGE ET MOYENS THERAPEUTIQUES
CHAPITRE I: Sevrage
1. BENEFICE DU SEVRAGE
2. SYNDROME DE SEVRAGE
3. PRISE EN CHARGE DE CERTAINES COMPLICATIONS
3.1. Troubles du sommeil
3.2. Prise de poids
3.3. Ralentissement du transit intestinal
3.4. Troubles anxieux
CHAPITRE II: Aspects pratiques de l’aide à l’arrêt du tabac
1. EVALUATION ET RENFORCEMENT DE LA MOTIVATION
1.1. Parcours d’un fumeur selon PROCHASKA
1.2. Approche d’un fumeur en fonction des stades de Prochaska
1.3. Évaluation de la motivation à l’arrêt
1.4. Conseil minimal
1.5. Aide à la maturation de la motivation
1.5.1. Fumeur non prêt à faire une tentative d’arrêt
1.5.2. Fumeur prêt à faire une tentative d’arrêt
CHAPITRE III: Moyens Therapeutiques
1. SUBSTITUTION NICOTINIQUE
1.1. Mécanisme d’action
1.2. Efficacité
1.3. Formes galéniques
1.3.1. Gomme
1.3.2. Comprimés sublinguaux : tablettes
1.3.3. Comprimés à sucer : losanges
1.3.4. Inhaleur
1.3.5. Spray nasal
1.3.6. Timbres ou « nicotine patch »
1.4. Substitutions nicotiniques en combinaison
1.5. Contre indications
1.6. Problèmes soulevés lors de l’usage des substituts nicotiniques
1.6.1. Ajustement de posologie
1.6.2. Risque de dépendance
2. BUPROPION LP ZYBAN®
2.1. Formule chimique
2.2. Efficacité
2.3. Mécanisme d’action
2.4. Posologie et durée de traitement :
2.5. Pharmacocinétique
2.6. Effets secondaires et effets indésirables graves
2.6.1. Effets secondaires
2.6.2. Effets indésirables
2.7. Interactions médicamenteuses
2.8. Contre-indications
2.9. Précautions d’emploi
2.10. Bupropion et risque de dépendance
2.11. Association de substituts nicotiniques et bupropion
2.12. Avantages du bupropion par rapport au poids
3. AUTRES VOIES THERAPEUTIQUES
3.1. Voies anciennes
3.1.1. Lobéline et l’Anabasine :
3.1.2. Clonidine
3.1.3. Mécamylamine
3.2. Voies imparfaites
3.3. Therapies d’avenir
3.3.1. Rimonabant
3.3.2. Varénicline
4. Vaccin contre la nicotine
CONCLUSION
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
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