La nicotine est le principal alcaloïde présent dans les feuilles de tabac où elle joue un rôle d’insecticide. La nicotine est à l’origine d’une forte dépendance au tabac et l’une des substances psychotropes les plus addictogènes chez l’homme. La plupart des effets toxiques liés au tabagisme sur le corps ne sont pas liés à la nicotine, mais à la combustion du tabac et à ses additifs.
La nicotine est le plus souvent inhalée et absorbée par voie pulmonaire (cigarette, chicha, tabac chauffé, cigarette électronique…). Elle passe directement dans le sang au niveau des alvéoles pulmonaires et atteint le cerveau en 10 à 20 secondes, entraînant un effet rapide et intense. Lors de la consommation d’une cigarette, son taux dans le sang (nicotinémie) atteint un pic en 5 à 10 minutes puis décroît assez rapidement dans les 20 minutes suivantes environ. La moitié de la nicotine absorbée est, en moyenne, éliminée dans les deux heures après la fin de la cigarette (demi-vie). Selon la fréquence de consommation au cours de la journée, la nicotine va s’accumuler dans le sang jusqu’à la période d’abstinence nocturne, après la dernière cigarette, où elle finit par être éliminée, sauf chez les « gros fumeurs ».
La nicotine peut également être absorbée par la muqueuse buccale. C’est le cas des substituts nicotiniques sous forme de gommes, comprimés sublinguaux, spray, inhalateurs, mais aussi des sachets de tabac ou de nicotine à usage oral, respectivement snus et pouche. Elle peut l’être également par voie transdermique (à travers la peau) intentionnellement (patchs nicotiniques) ou accidentellement (contact avec un e-liquide, par exemple). L’absorption par les muqueuses ou la peau est plus progressive et n’entraîne pas de pic de nicotinémie. Un plateau, de niveau significativement plus faible qu’avec la voie pulmonaire, est atteint plus ou moins en 30 minutes pour la voie muqueuse et une heure pour la voie transdermique. Ce plateau persiste plusieurs heures et le recul des effets est également plus graduel. Enfin, la nicotine peut être ingérée, en général accidentellement par de jeunes enfants.
La nicotine agit principalement sur les systèmes nerveux périphérique et central. C’est un agoniste de l’acétylcholine (un neurotransmetteur) qui se fixe sur les récepteurs cholinergiques dits « nicotiniques ». Elle module par ce biais la sécrétion d’autres neurotransmetteurs. Elle stimule en particulier la sécrétion de dopamine, neurotransmetteur du circuit de la récompense, qui entraîne une sensation de plaisir et est à l’origine de son caractère addictif. Chez le fumeur dépendant, les effets de la nicotine peuvent aussi être perçus comme apaisants en supprimant les symptômes de manque.
Sur d’autres circuits cérébraux, la nicotine a un effet stimulant sur l’éveil, l’attention, la mémoire et les performances psychomotrices et elle diminue l’appétit. Elle peut augmenter la pression artérielle et la fréquence cardiaque dans les minutes et les heures qui suivent sa consommation.
La consommation répétée de nicotine modifie la sensibilité des récepteurs nicotiniques et génère une tolérance, conduisant le fumeur à augmenter ses apports en nicotine pour maintenir un niveau d’effets psychoactifs identique. Elle conduit aussi à une dépendance (physiologique), qui se traduit par un syndrome de sevrage si l’apport en nicotine diminue. Le fumeur dépendant adapte inconsciemment sa consommation (inspirations plus profondes, mégots plus courts, cigarettes plus nombreuses et réparties dans la journée…) pour maintenir sa nicotinémie au-dessus du seuil qui lui permet de supprimer les symptômes de sevrage, ce qui renforce sa dépendance (phénomène dit d’ « auto-titration »).
La dépendance (physiologique) à la nicotine se double souvent d’une addiction. Liée à des modifications durables du fonctionnement cérébral, elle se caractérise par une consommation compulsive et, en particulier, par la survenue d’envies irrépressibles de fumer (craving), qui peuvent se manifester pendant des mois et des années après l’arrêt de la consommation, à l’occasion d’une situation que le cerveau du fumeur associe à l’usage d’une cigarette (stress, sorties, geste…) et éventuellement entraîner une rechute.
Une part des fumeurs cherchent particulièrement à retrouver le plaisir lié au pic de nicotine obtenu lors de la consommation d’une cigarette. La répétition de ces pics joue un rôle important dans le renforcement de la dépendance et de l’addiction au tabac.
Les industriels du tabac ajoutent diverses substances et additifs aux produits du tabac ou de la nicotine pour renforcer l’effet addictif de la nicotine : les substances ayant un effet IMAO (inhibiteurs de la monoamine-oxydase), en particulier, présentes dans le produit et/ou formées lors de la combustion (acétaldéhydes, notamment), potentialisent fortement l’effet addictif de la nicotine ; l’acide lévulinique favorise la liaison de la nicotine avec ses récepteurs cérébraux ; l’ajout de sucre au tabac augmente le risque addictif en favorisant l’augmentation des doses consommées, en accroissant le taux d’absorption de la nicotine au niveau des alvéoles pulmonaires et en élevant significativement le taux d’acétaldéhydes dans la fumée produite.
Les premiers signes d’une intoxication nicotinique sont des nausées, des vomissements, des céphalées, une pâleur, qui passent en une à deux heures en cas d’intoxication légère. Les symptômes peuvent évoluer avec l’apparition, en particulier, de douleurs abdominales, d’hypersudation et d’hypersalivation, accompagnées d’agitation, de palpitations… Une intoxication sévère conduit à une dépression cardiorespiratoire, des paralysies musculaires, des convulsions ou un coma pouvant mener au décès. Les décès sont rares si l’intoxication est prise en charge rapidement.
Les cas d’intoxication nicotinique surviennent majoritairement chez les jeunes enfants lors de l’ingestion accidentelle de produits du tabac (cigarettes, mégots, bâtonnets de tabac à chauffer, gommes…) ou de produits contenant de la nicotine seule (e-liquides, pouche, snus, gommes…). Chez l’enfant, les premiers symptômes peuvent apparaître à partir d’une dose ingérée de 0,2 mg/kg environ et des troubles sévères et potentiellement létaux à partir de 1 mg/kg.
Chez l’adulte, les e-liquides peuvent être à l’origine d’intoxications par ingestion, en général involontaire, ou par contact cutané accidentel. Des cas d’intoxication nicotinique par usage de snus ou de pouches concernant essentiellement les adolescents sont observés depuis la diffusion de ces produits (ANSES, 2023). Les doses de nicotine consommées pouvant conduire à une intoxication, voire à un décès, ne sont pas clairement établies. Elles sont extrêmement variables selon les personnes (niveau de tolérance, rapidité du métabolisme d’élimination de la nicotine, âge, poids, etc.) et selon la voie d’absorption (vitesse d’absorption, taux de nicotine absorbée…).
Le syndrome de sevrage se manifeste dans les premiers jours après l’arrêt du tabac et les symptômes disparaissent le plus souvent en deux à quatre semaines. Les plus courants sont des sensations d’étourdissement, des céphalées (maux de tête), de l’anxiété, parfois avec un sentiment d’abattement, une nervosité avec tremblements, une irritabilité ou de l’agitation associée à des difficultés de concentration et d’endormissement, une augmentation de l’appétit et des fringales et une envie de fumer.
Les molécules de nicotine peuvent se trouver sous deux formes, plus ou moins prédominantes selon le degré d’acidité (pH) du milieu chimique dans lequel elles se trouvent : la forme sel (dite aussi protonnée) et la forme base ou free base (dite aussi non-protonnée ou purifiée). Les deux formes sont en proportion équivalente à pH = 8,1. Si le milieu est plus acide que le pH d’équilibre (comme la fumée du tabac dont le pH est compris entre 6 et 8), la forme sel devient prépondérante. À l’inverse, plus le milieu est alcalin (basique), plus la forme free base domine. L’équilibre entre ces deux formes chimiques impacte significativement le taux d’absorption de la nicotine dans le corps, et ce, de manière différente selon la voie d’absorption (voir Gholap et al., 2020 sur ce mécanisme complexe).
Il a été montré que les industriels modulaient le degré d’acidité de certains produits pour augmenter la dose de nicotine absorbée à partir d’une même quantité présente dans le produit (par exemple Mallock et al., 2024 et Harvanko et al., 2020).
La molécule de nicotine a deux configurations possibles dans l’espace (en miroir l’une de l’autre), désignée par S-nicotine et R-nicotine. La nicotine naturelle est composée à plus de 99 % de S-nicotine. La nicotine synthétique utilisée dans certains e-liquides (e-cigarettes jetables) ou sachets de nicotine à usage oral (pouches) contient de la S-nicotine et de la R-nicotine en proportions égales. Or, le métabolisme de la R-nicotine est encore très peu connu, de même que sa toxicité et son pouvoir addictif, qui pourraient être supérieurs à ceux de la S-nicotine. Par ailleurs, la présence de R-nicotine n’est pas systématiquement mentionnée ou incluse dans la composition du produit.
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