Nikotiini ja morfiini mõju veresoonte endoteelrakkudele

Veresoone ehitusest. Endoteelrakud on veresoonte sisepinnal asuvad rakud, mis moodustavad tavaolekus vere hüübimist takistava pinna. Soone seina keskel asuvad veresoonte laiust reguleerivad silelihased ja soone välispinna juures on fibroplastid, mis sünteesid vastupidavust lisavat kollageeni.

 

Endoteelrakud sünteesivad veresooni lainedavat lämmastikoksiidi (NO), mille sünteesi võib muuhulgas algatada liigne surve selles veresoone osas.

Endoteelrakkudel asuvad nikotiinsed atsetüülkoliini retseptorid (nAChR) reguleerivad endoteelrakkude teket, liikumist, ellujäämist ja veresoonte kasvu. Ka nikotiin tekitab veresoonte kasvu mis võib potentsiaalselt kiirendada kasvajate kasvu veresoonte kiirema kasvuga kasvaja sisse. See retseptor on ka võimalik veresoonte lupjumise soodustaja. Suitsetajate veresoonte laiuse regulatsioon on nõrgem tõenäoliselt NO ja prostatsükliini vähese sünteesi tõttu.
Hiirtele anti veega nikotiini, mille joomisel tõusis nende veres oleva nikotiini kontsentratsioon umbes keskmise suitsetaja tasemele (200-300 ng/ml). Neile ja kontrollgrupi hiirtele siirdati kasvajarakud. Hiljem kasvajaid vaadeldes paistis nikotiini saanud hiirte kasvajates 5 korda tihedamalt asuvaid verekapillaare ja nende kasvajad olid suhteliselt suuremad. Nikotiin ei mõjutanud kasvajate kasvu kui seda anti koos nAChR antagonistidega. Kasvaja kiiremat kasvu tekitas tõenäoliselt veresoonte kasv või teised kaudsed põhjused, sest söötmel eraldi kasvatatud kasvajarakkud ei hakanud nikotiini saamisel kiiremini kasvama.

Passiivse suitsetamise katses siirdati osadele hiirtele naha alla kopsuvähi rakke ja 17 päeva pärast olid suitsu hinganud hiirtel suurem ja raskem kasvaja ning selles asuvad kapillaarid olid ~2 korda tihedamalt.
Nikotiinsed atsetüülkoliini retseptorid, mis ei asu neuronitel, reguleerivad raku pooldumist, rakuskeleti organisatsiooni, rakkude omavahelist käitumist ja liikumist.
Kehavälised endoteelrakud liiguvad rutem atsetüülkoliini lagunemist takistava aine saamisel millest paistab, et osa atsetüülkoliinist on endoteelrakkude poolt sünteesitud.
Atsetüülkoliin stimuleerib nAChR vahendusel soonte kasvu lisaks põletikuga või verepuuudusega piirkondadesse.
Maksimaalne soonte kasv on saavutatav "mõõduka" suitsetamisega saadud nikotiiniga.

Kuigi nikotiin ise ei paista vähki tekitav seostatakse tubaka suitsetamist vähi tõenäosuse kasvuga. Suurenenud kasvajariski paistab suus, kurgus, ninas, kõris, kopsudes, rindades, söögitorus, maos, maksas, emakas, neerudes ja põies. Kantserogeenideks on tubakasuitsus põhiliselt mitme süsinikrõngaga aromaatsed ühendid ja "nitrosamine" (ei leidnud viimase tõlget). Mõlemad ainegrupid tekitavad DNA kahjustusi.

Morfiin võib aeglustada kasvajate kasvu ja soonte kasvu nendesse. Kontsentratsioonil 300 ng/ml veres vähenes kasvaja verekapillaaride tihedus ~2 korda ja sooned paistsid ~4 korda lühemad. Opioidi antagonisti samaaegne andmine või mu opioidi retseptori puudusega mutandi kasutamisel polnud morfiinil seda mõju. See morfiini kasvajaid inhibeeriv mõju paistab hapnikupuudusele reageerivate protsesside nõrgestamise tulemusena.  
Morfiini mõju kasvajate kasvukiirusele pole selge. Rinnavähi puhul on tõendeid aeglustumisest ja kiirenemisest.
Kui kasvaja hakkab suuremaks saama, siis jäävad osad nende rakud kaugemale veresoontest ning tekkinud hapnikupuuduse vastased kaitsereaktsioonid tekitavad soonte kasvu kasvajasse endoteelrakkudest pärit signaalainete (näiteks VEGF) vahendusel. Morfiin blokeerib nende ainete vabanemist ka hapnikupuuduse korral. Beeta-endorfiinil paistab samasugune soonte kasvu aeglustav toime.
Üldiselt on hapnikupuuduse vastaseid reaktsioone vahendavaks aineks HIF, mis stimuleerib muuhulgas VEGF ja selle retseptori geenide ekspressiooni.