Quelles sont les conséquences de l’utilisation de la nicotine sur l’organisme humain ?
L’utilisation de substances exogènes (comme la nicotine) peut modifier gravement le fonctionnement de l’organisme. Cependant, utilisées à bon escient, ces modifications peuvent avoir des applications thérapeutiques. Un sujet sur ce thème pourrait t'intéresser si tu souhaites t'orienter vers une filière médicale ou paramédicale.
I) Présentation d'une question (5 minutes)
Introduction
Accroche
En 2018, 15 millions de Français consommaient régulièrement du tabac.
Présentation du sujet
La nicotine, molécule active du tabac, est ainsi l’une des substances exogènes les plus consommées en France. Pourtant, c’est une des molécules les plus addictives : 3,4 millions de Français sont traités pour addiction en 2018.
Formulation de la problématique
Je me suis intéressé aux modes d’influence de la nicotine sur le fonctionnement de l’organisme.
Annonce du plan
Je montrerai d’abord comment la nicotine peut perturber le système neuromusculaire, puis comment cette molécule et ses dérivés pourraient être utilisés à d’autres fins.
Conseil
Le plan proposé est très simple – d’abord les inconvénients puis les avantages – mais d’autres plans sont possibles : par exemple, une partie sur les conséquences au niveau du muscle et une autre sur le cerveau.
1) Les conséquences de la prise de nicotine sur l’organisme
La nicotine représente entre 0,6 et 3 % du poids sec du tabac. Elle est aussi présente à des doses beaucoup plus faibles dans d’autres plantes comestibles de la même famille (pommes de terre, tomates, aubergines).
Après inhalation, la nicotine traverse la barrière pulmonaire et est alors véhiculée par le sang. Elle traverse aussi la barrière hémato-encéphalique en moins de 20 secondes, en court-circuitant le système porte hépatique retraitant habituellement les molécules ingérées.
La nicotine se fixe à de multiples récepteurs de l’acétylcholine, situés sur la membrane de nombreuses cellules différentes, notamment les cellules musculaires et les neurones. Elle joue alors le même rôle que l’acétylcholine, se fixant sur le récepteur avec une meilleure affinité.
Cette fixation permet le passage d’ions (à l’origine des messages nerveux ou de la contraction musculaire), d’où l’amélioration de la cognition, des performances musculaires ou de la mémorisation, observée dans de nombreuses études. Sur d’autres récepteurs, cette fixation facilite in fine la sécrétion de plusieurs neurotransmetteurs, notamment la dopamine.
Ce dernier effet serait à l’origine de l’euphorie ressentie par le fumeur, la dopamine étant le principal neurotransmetteur du système de récompense. Le fumeur aura ainsi tendance à consommer de plus en plus pour retrouver cet état d’euphorie, ce qui est à l’origine de l’addiction.
Conseil
Le phénomène d’addiction est trop complexe pour être décrit en cinq minutes. Garde des précisions pour répondre aux questions du jury. Tu pourras t'appuyer sur un schéma réalisé lors du temps de préparation (voir ci-après).
Transition
Si ces effets justifient le classement de la nicotine comme poison, ils peuvent également être profitables dans d’autres situations.
2) Utiliser la nicotine dans d’autres contextes
En médecine, la nicotine et ses substituts sont principalement utilisés dans le sevrage tabagique. Administrer la substance active à des doses contrôlées et décroissantes dans le temps, sans les autres molécules toxiques que peut contenir la cigarette, augmente le succès des protocoles de sevrage.
La nicotine pourrait être intéressante dans le traitement des dépressions, mais aussi de certaines maladies neurodégénératives. Des études montrent ainsi un effet protecteur du tabagisme vis-à-vis de la maladie de Parkinson.
Enfin, du fait de ses effets neurotoxiques, la nicotine a été utilisée comme insecticide dès la fin du XVIIe siècle, avant d’être interdite en 2009 dans l’UE. Actuellement, des dérivés de la nicotine, les néonicotinoïdes, sont toujours largement utilisés comme pesticides, malgré leur toxicité.
Conclusion
Bilan
Ainsi, la nicotine perturbe durablement le système neuromusculaire, mais ses effets peuvent aussi être utilisés à des fins thérapeutiques.
Ouverture
D’autres drogues présentent la même ambivalence : les opiacés, à l’origine des drogues dures telle l’héroïne, sont ainsi des antalgiques puissants.
Support écrit
Voici deux exemples de schémas pouvant être dessinés pendant le temps de préparation, et destinés faciliter tes échanges avec le jury. Ils peuvent servir pendant l’exposé, mais aussi pour répondre aux questions.
II) Échange avec le jury (10 minutes)
Voici quelques-unes des questions que le jury pourrait poser en lien avec taprésentation, ainsi que les réponses possibles. N’oublie pas qu’on peut t'interroger sur d’autres thèmes du programme.
En quoi la nicotine serait-elle plus efficace que l’acétylcholine ?
La fixation de l’acétylcholine entraîne une modification de la conformation du récepteur, qui se caractérise par un rapprochement de deux acides aminés. La distance entre ces deux acides aminés, mesurée sur un logiciel de modélisation moléculaire, est plus faible en cas de fixation à la nicotine qu’après fixation à l’acétylcholine : la nicotine est donc plus efficace.
Comment montrer que la nicotine facilite la sécrétion de dopamine ?
La dopamine est principalement sécrétée dans le système de récompense, comprenant notamment le noyau accumbens. On peut mesurer in vivo les concentrations de dopamine dans cet organe en utilisant un organisme modèle, tel le rat, auquel on administre différentes substances. On montre que la concentration de dopamine est significativement plus importante en cas d’injection de dopamine par rapport à un témoin auquel on n’a rien injecté, ou seulement du liquide physiologique.
Le tabagisme augmente également le risque de complication du diabète. Pouvez-vous nous résumer ce qu’est cette maladie ?
Le diabète est dû à une mauvaise régulation de la glycémie, liée à des difficultés de sécrétion (diabète de type I) ou d’action (diabète de type II) de l’insuline. Cette hormone est normalement sécrétée par le pancréas et facilite le stockage du glucose dans le foie, les muscles ou le tissu adipeux.
III) Échange sur le projet d'orientation (5 minutes)
Le jour J, il te faudra bien sûr développer la réponse.
Comment avez-vous choisi le sujet de votre exposé ? Celui-ci est-il en lien avec votre projet d’orientation ?
J’ai choisi ce sujet car j’ai des proches fumeurs désirant s’arrêter. Je voulais savoir comment le tabac pouvait agir sur l’organisme, et si la nicotine pouvait servir à autre chose qu’à rendre dépendant. De plus, je voudrais travailler dans le domaine médical ou paramédical.
L’an prochain, je désire intégrer la faculté de médecine avec une mineure STAPS. En effet, je suis sportif et mon sujet est aussi lié au sport, puisque la nicotine améliore les performances musculaires et n’est cependant pas classée dans les produits dopants…