Определение никотина и его метаболитов в моче для дифференциальной диагностики активного и пассивного курения: никотин, котинин

Никотин является основным алкалоидом табака, оказывающим психоактивное действие, и главным фактором формирования табачной зависимости. При курении никотин всасывается через лёгочные альвеолы и достигает головного мозга за 10–20 секунд, связываясь с никотиновыми ацетилхолиновыми рецепторами и стимулируя выброс дофамина. По данным ВОЗ, табак употребляют более 1,3 миллиарда человек в мире, а табакокурение остаётся ведущей предотвратимой причиной смерти — ежегодно от его последствий погибает более 8 миллионов человек.
Определить дозу фактически употреблённого никотина на основании данных о количестве выкуренных сигарет не представляется возможным: глубина затяжки, длительность задержки дыхания, тип сигарет, использование фильтра, индивидуальные особенности метаболизма делают подсчёт ненадёжным. Для объективной оценки уровня потребления табака исследуют концентрацию никотина и его метаболитов в биологических жидкостях. Моча является наиболее чувствительным биоматериалом для этой цели: концентрация котинина в моче в 4–6 раз превышает его концентрацию в крови или слюне.
Никотин поступает в организм несколькими путями: курение сигарет, сигар, трубки, кальяна (ингаляционный), использование электронных сигарет и вейпов (ингаляция аэрозоля), жевательный и нюхательный табак, снюс (трансбуккальный, назальный), никотинзаместительная терапия — пластыри, жевательные резинки, спреи, ингаляторы (трансдермальный, пероральный), пассивное курение — вдыхание табачного дыма окружающими (вторичный дым), а также контакт с табачной пылью, осевшей на одежде, мебели, игрушках (третичный дым — особенно актуален для грудных детей и детей дошкольного возраста). Все пути поступления приводят к появлению никотина и котинина в моче, однако концентрации различаются на порядки, что лежит в основе дифференциальной диагностики.
Данное исследование количественно определяет никотин и его основной метаболит — котинин — в моче методом ГХ-МС. Совместное определение двух аналитов позволяет подтвердить факт экспозиции к никотину и разграничить активное курение, пассивное воздействие табачного дыма и использование никотинзаместительных препаратов.

Данное лабораторное исследование не является экспертизой. Тип исследования — предварительное скрининговое лабораторное исследование. Взятие пробы мочи для исследования проводится только по назначению врача.

Определяемые вещества

Никотин — исходное вещество, непосредственно поступающее из табака или никотинсодержащих продуктов. Период полувыведения — около 11 часов. Концентрация никотина в моче сильно зависит от функции почек и характеризуется непостоянством в течение суток, что ограничивает его информативность как самостоятельного маркера. Никотин обнаруживается в моче в среднем до 24 часов после последнего поступления, что делает его маркером совсем недавнего контакта. По этой причине исследование никотина дополняют определением котинина.

Котинин — основной метаболит никотина, образующийся в печени при окислении ферментом CYP2A6. Котинин обладает несколькими принципиальными преимуществами перед никотином как биомаркер. Период полувыведения — 18–20 часов, что обеспечивает обнаружение в моче до 7 дней после последнего поступления никотина. В отличие от никотина, экскреция котинина в мочу не зависит от pH и объёма мочи, а его концентрация менее подвержена суточным колебаниям. Концентрация котинина в моче в 4–6 раз превышает его концентрацию в крови или слюне, что делает мочу наиболее чувствительным биоматериалом для его определения. Котинин фармакологически неактивен.

Совместное определение позволяет уточнить давность экспозиции. Наличие никотина при высоком котинине — недавнее активное курение. Отсутствие никотина при обнаруживаемом котинине — курение 1–7 дней назад или стадия отказа. Низкие концентрации обоих — пассивная экспозиция или минимальный контакт.

Дифференциальная диагностика активного и пассивного курения

Разграничение основано на количественном уровне котинина. У активных курильщиков концентрация котинина в моче обычно составляет от 1000 до 8000 мкг/л и более. У лиц, подвергающихся пассивному курению (проживание или работа в помещении с курильщиками), котинин определяется в значительно более низких концентрациях — как правило, от 1 до 100 мкг/л. У лиц без экспозиции котинин не обнаруживается или определяется в следовых количествах.
Международные руководства используют пороговое значение для разграничения: концентрация котинина выше 200 мкг/л с высокой вероятностью указывает на активное курение; ниже — на пассивную экспозицию, использование НЗТ в низких дозах или недавнее прекращение. Точный порог зависит от популяции и клинического контекста.
Уровень котинина в моче имеет также прогностическое значение: концентрация выше 300 мкг/л свидетельствует о высокой степени никотиновой зависимости (чувствительность 71,4%, специфичность 74,4%). Этот порог используется для оценки тяжести зависимости и планирования интенсивности никотинзаместительной терапии.
Никотинзаместительная терапия (пластыри, резинки, спреи) приводит к обнаружению никотина и котинина, однако концентрации, как правило, ниже, чем при активном курении, и зависят от дозы. Одновременное использование НЗТ и продолжение курения даёт более высокие концентрации, чем каждый источник по отдельности.
Электронные сигареты и вейпы содержат никотин (за исключением безникотиновых жидкостей) и дают положительный результат. Концентрации зависят от содержания никотина в жидкости и интенсивности использования и могут быть сопоставимы с уровнями у курильщиков обычных сигарет. Тест не различает источник никотина — только факт и степень экспозиции.

Клиническое значение

Объективное подтверждение табачного статуса . Самооценка пациентами ненадёжна: до 25% курильщиков отрицают курение при медицинских обследованиях. Определение котинина — объективный биомаркер, не зависящий от честности пациента.

Предоперационная оценка . Курение повышает риск послеоперационных осложнений: нарушение заживления, инфекции, тромбоэмболии, бронхолёгочные осложнения. Ряд хирургов требует подтверждённого отказа за 4–8 недель до плановых вмешательств. Отсутствие котинина или следовые концентрации подтверждают воздержание.

Ведение беременности . Курение во время беременности ассоциировано с задержкой внутриутробного развития, преждевременными родами, отслойкой плаценты, синдромом внезапной детской смерти. Пассивное курение также представляет доказанный риск. Определение котинина объективно оценивает уровень экспозиции — как активной, так и пассивной.

Оценка пассивного курения у детей . Грудные дети курящих матерей и дети дошкольного возраста, контактирующие с табачной пылью в доме и на одежде курящих родственников, подвергаются значительной экспозиции. Определение котинина в моче ребёнка — объективный маркер, используемый для обоснования рекомендаций по прекращению курения в семье. Экспозиция к «третичному дыму» (табачная пыль на одежде, мебели, игрушках) особенно актуальна для грудных детей, которые тянут предметы в рот.

Лечение никотиновой зависимости и мониторинг отказа от курения . Количественный мониторинг котинина обеспечивает объективную оценку приверженности. Уровень котинина выше 300 мкг/л указывает на высокую степень зависимости и обосновывает более интенсивную терапию. Прогрессивное снижение подтверждает уменьшение экспозиции. Сохранение высокого уровня при заявленном отказе — продолжающееся курение.

Наблюдение пациентов, получающих никотинзаместительную терапию . Контроль котинина помогает оценить адекватность дозировки НЗТ: слишком низкий уровень при сохраняющейся тяге может указывать на необходимость увеличения дозы.

Наблюдение пациентов, подверженных пассивному вдыханию табачного дым а. Объективная оценка степени пассивной экспозиции у некурящих лиц, проживающих или работающих с курильщиками.

Страховая медицина и профпригодность . Верификация табачного статуса для дифференциации тарифов и допуска к профессиям с ограничениями для курильщиков.

Генетический полиморфизм CYP2A6 . Скорость превращения никотина в котинин генетически вариабельна. У «медленных метаболизаторов» при одинаковом числе выкуренных сигарет уровень котинина может быть ниже ожидаемого. В рутинной практике достаточно количественной оценки с учётом анамнеза.

Ограничения

Никотин обнаруживается в моче до 24 часов, котинин — до 7 дней. Отрицательный результат на оба аналита не исключает курение более недели назад.
Разграничение активного и пассивного курения основано на количественных порогах, имеющих зону перекрытия. У интенсивных пассивных курильщиков котинин может приближаться к нижней границе диапазона активных курильщиков. У лёгких курильщиков — быть ниже типичного. Интерпретация всегда проводится с учётом анамнеза.
Тест не различает источник никотина (сигарета, вейп, НЗТ, снюс) — только факт и степень экспозиции.
Ряд продуктов семейства паслёновых (томаты, картофель, баклажаны) содержит следовые количества никотина. При обычном потреблении они не достигают порога обнаружения.
Определение токсических веществ в моче проводится для выявления следов употребления и оценки степени воздействия на организм. Интерпретация проводится комплексно, врачом, в зависимости от целей назначения. При интерпретации необходимо учитывать все возможные пути поступления никотина в организм.