Nicotina/Cotinina

Prima di raccogliere il campione di urina è importante lavarsi accuratamente le mani e pulire bene l’area genitale, al fine di evitare eventuali contaminazioni. Appena inizia la minzione il primo getto va eliminato, quindi si deve raccogliere la restante urina nel contenitore sterile fino al livello indicato.

Nel caso in cui sia richiesto un campione di sangue, viene prelevato da una vena del braccio tramite l'utilizzo di un ago. Il campione di saliva viene ottenuto direttamente dal paziente o tramite l'utilizzo di tamponi di raccolta inseriti per qualche minuto nel cavo orale. Il campione di capelli viene ottenuto tagliando una piccola ciocca il più vicino possibile al cuoio capelluto. In caso di calvizie, il campione può essere ottenuto da altre aree del corpo.

Il prelievo può richiedere qualche minuto e causare un lieve fastidio legato alla puntura.

Il test per la misura della nicotina, o del suo metabolita primario cotinina, viene utilizzato per rilevare l’utilizzo di tabacco. L’utilizzo del tabacco può nuocere gravemente alla salute degli individui.

La nicotina e la cotinina possono essere misurate sia in maniera qualitativa che quantitativa. I test qualitativi rilevano la presenza o l'assenza della sostanza in esame, mentre i test quantitativi ne definiscono la concentrazione nel campione. I test quantitativi possono essere un utile supporto alla distinzione tra i fumatori attivi, i fumatori che hanno smesso recentemente, i non fumatori che sono esposti a notevoli quantità di fumo passivo e i non fumatori non esposti.

La cotinina può essere misurata nella saliva, nell'urina e nei capelli; comunque, la ricerca della cotinina nei capelli è primariamente effettuata all’interno di protocolli di ricerca, come nell’ambito di studi sull’esposizione al fumo di sigaretta dei non fumatori.

Il periodo di tempo entro cui risulta rilevabile l'esposizione alla nicotina viene definito “finestra di rilevamento”, che può variare in base a molteplici fattori, inclusi la tipologia, la quantità e la frequenza dell'esposizione alla nicotina. Inoltre, la finestra di rilevamento può variare in base alla matrice biologica utilizzato per eseguire il test, così come all'etnia, il genere e l'assetto genetico del paziente.

Solitamente, la nicotina può essere rilevata nell'organismo per un breve periodo di tempo; infatti, metà della nicotina viene eliminata in circa due ore dall'ultima esposizione. I livelli di cotinina rimangono elevati più a lungo e risultano rilevabili in campioni di urina e sangue fino a 7 giorni. Tuttavia, è possibile riportare livelli persistentemente bassi di nicotina e cotinina a causa dell'esposizione passiva e ambientale alla nicotina.

Il test per la misura della nicotina e/o cotinina viene richiesto nel caso in cui sia necessario valutare il consumo di tabacco o l’esposizione al fumo passivo.

Questi test possono essere utilizzati in molteplici situazioni, come nell’ambito dei protocolli di tutela dei minori, nelle valutazioni effettuate per la medicina del lavoro e la sicurezza sui luoghi di lavoro o per verificare la “compliance” di pazienti inseriti all’interno di programmi di disassuefazione al fumo di sigaretta. Per verificare l’effettiva astensione dal fumo di persone che dichiarano di utilizzare solamente dei prodotti sostitutivi della nicotina, è possibile richiedere insieme al test per la nicotina e la cotinina anche l’anabasina urinaria, assente nei sostituti della nicotina. La rilevazione dell'anabasina indica il perdurare dell'abitudine al fumo.

Poiché il fumo di sigaretta può aumentare il rischio di complicanze mediche, il test può essere richiesto prima di interventi chirurgici ortopedici, di revisione delle ferite chirurgiche, di chirurgia plastica e anche prima di una terapia polmonare o di un trapianto d’organo.

Inoltre, il test della nicotina/cotinina può essere richiesto anche nel caso in cui si sospetti un’overdose di nicotina, ad esempio, in bambini che abbiano assunto gomme da masticare o caramelle alla nicotina, eventi piuttosto rari ma che richiedono un intervento medico immediato. I sintomi di un lieve avvelenamento da nicotina possono includere:

• Nausea, vomito
• Vertigini
• Salivazione eccessiva
• Senso di debolezza

I sintomi di un avvelenamento grave includono:

• Aumento della pressione sanguigna e/o del battito cardiaco con cali improvvisi
• Difficoltà nella respirazione
• Crampi addominali
• Sensazione di bruciore in bocca
• Stato confusionale
• Svenimento
• Mal di testa
• Spasmi muscolari
• Crisi epilettiche, convulsioni
• Coma

I test effettuati sui capelli sono utilizzati raramente per scopi clinici, ma possono essere utili nella valutazione dell’uso del tabacco in un passato recente.

Il risultato del test può essere riportato come positivo o negativo o fornire un valore numerico relativo ai livelli di nicotina/cotinina rilevati nel campione (espresso come nanogrammi per millilitro, ng/mL).

I test per la nicotina e la cotinina possono utilizzare sia metodi quantitativi che qualitativi; pertanto, l'interpretazione dei risultati deve tenere in considerazione quale dei due metodi viene impiegato:

• Test qualitativi per la nicotina/cotinina; rilevano la presenza o assenza della sostanza in esame, ma non ne definiscono la concentrazione 
• Test quantitativi per la nicotina/cotinina; forniscono informazioni circa la concentrazione della sostanza presente nel campione 

I livelli di nicotina nel sangue aumentano repentinamente dopo l’aspirazione del fumo di sigaretta. L’entità dell’incremento dipende dalla quantità di nicotina presente nella sigaretta e dalle abitudini al fumo, come la profondità con la quale viene inalato il fumo di sigaretta. La velocità di degradazione della nicotina e di eliminazione della cotinina dall’organismo è influenzata anche da caratteristiche genetiche e varia da persona a persona.

Nel caso in cui una persona smetta di fumare, i livelli di cotinina nel sangue diminuiscono fino a livelli paragonabili a quelli dei non fumatori in circa due settimane, mentre per la cotinina urinaria possono essere necessarie anche alcune settimane.

In linea generale, un risultato positivo indica che i livelli di nicotina e cotinina nel sangue sono superiori al valore soglia (cut-off) prestabilito dal laboratorio, indicando che il paziente fuma abitualmente o utilizza prodotti sostitutivi della nicotina.

Concentrazioni moderate sono invece presenti in fumatori che si sono astenuti dal fumo nelle due-tre settimane antecedenti l’esecuzione del test. I non fumatori esposti a fumo passivo possono presentare bassi livelli di nicotina/cotinina.

Un risultato negativo indica che i livelli di nicotina/cotinina nel campione sono inferiori al valore soglia stabilito. Questo può significare che il paziente è un non fumatore non esposto oppure che l'esposizione è avvenuta al di fuori della finestra di rilevamento, come nel caso degli ex-fumatori che hanno smesso di fumare da alcuni mesi.

Non esiste un valore soglia (cut-off) standard per discriminare i campioni positivi dai negativi; le concentrazioni soglia possono variare tra i diversi laboratori, in base allo scopo del test e alla tipologia di campione analizzata.

I risultati relativi a campioni diversi, come sangue, urina o saliva, non sono intercambiabili.

Alcuni pesticidi contengono alte concentrazioni di nicotina, pertanto anche questi possono essere fonte di avvelenamento da nicotina. La nicotina è infatti un pesticida utilizzato talvolta nelle coltivazioni biologiche, come alternativa agli organofosfati e piretroidi.

La nicotina non si trova soltanto nelle piante di tabacco, ma anche in altre piante della stessa famiglia. Queste includono patate, pomodori, melanzane e peperoni rossi. Tuttavia, la concentrazione di nicotina in queste piante è di molto inferiore rispetto al tabacco. Gli intervalli di riferimento per le concentrazioni di nicotina/cotinina sono stati definiti in modo da discriminare tra la nicotina assunta con la dieta e quella presente in soggetti fumatori o esposti a fumo passivo.

Il metabolismo della nicotina può essere influenzato dall’assetto genetico della persona, in particolare dei geni codificanti per gli enzimi epatici CYP2A6 e CYP2B6 (per maggiori informazioni a riguardo, consultare l'articolo Test farmacogenetici).

No, tutto il tabacco contiene nicotina, incluso il tabacco per la pipa, dei sigari, delle sigarette, da masticare, ecc… Le persone che assumono una qualsiasi di queste forme di tabacco presentano livelli elevati di nicotina nel sangue.

Sul sito dell’Istituto Superiore di Sanità o telefonando al Telefono Verde contro il Fumo (TVF; 800 554 088) è possibile trovare informazioni riguardanti le problematiche legate al tabagismo.

Le sigarette elettroniche utilizzano un liquido concentrato che viene riscaldato per produrre vapore che può essere quindi inalato. Le sostanze inalate possono contenere nicotina, nicotina e aromi o solo aromi. Nel caso in cui vengano utilizzati prodotti contenenti nicotina, il test risulterà positivo. Per questo motivo, l'utilizzo di sigarette elettroniche contenenti nicotina è comunque in parte dannoso ed espone i non fumatori al fumo passivo.

Il test della nicotina/cotinina rappresenta il metodo più comunemente utilizzato per rilevare l'esposizione alla nicotina. Per minimizzare il rischio di risultati falsamente positivi, i laboratori dovrebbero adottare valori di cut-off che riducono la probabilità di produrre risultati positivi in seguito all'esposizione alla nicotina attraverso il fumo passivo o altre esposizioni ambientali.

A.D.A.M. Medical Encyclopedia. Nicotine poisoning. Updated December 21, 2018. Accessed July 1, 2021. https://medlineplus.gov/ency/article/002510.htm

A.D.A.M. Medical Encyclopedia. Nicotine replacement therapy. Updated February 6, 2019. Accessed July 1, 2021. https://medlineplus.gov/ency/article/007438.htm

A.D.A.M. Medical Encyclopedia. Nicotine and tobacco. Updated August 13, 2020. Accessed July 1, 2021. https://medlineplus.gov/ency/article/000953.htm

A.D.A.M. Medical Encyclopedia. Clean catch urine sample. Updated August 13, 2020. Accessed July 1, 2021. https://medlineplus.gov/ency/article/007487.htm

American Academy of Pediatrics. E-cigarettes and similar devices. Published February 2019. Accessed July 1, 2021. https://pediatrics.aappublications.org/content/pediatrics/143/2/e20183652.full.pdf

American College of Medical Toxicology. Nicotine. Date unknown. Accessed July 1, 2021. https://www.acmt.net/Nicotine.html

ARUP Consult. Nicotine exposure and metabolites. Updated October 2020. Accessed July 1, 2021. https://arupconsult.com/content/nicotine-metabolites

Benowitz NL, Hukkanen J, Jacob P 3rd. Nicotine chemistry, metabolism, kinetics and biomarkers. Handb Exp Pharmacol. 2009;(192):29-60. doi:10.1007/978-3-540-69248-5_2

Centers for Disease Control and Prevention. Cotinine factsheet. Updated April 7, 2017. Accessed July 1, 2021. https://www.cdc.gov/biomonitoring/Cotinine_FactSheet.html

Centers for Disease Control and Prevention. Coinine biomonitoring summary. Updated April 7, 2017. Accessed July 1, 2021. https://www.cdc.gov/biomonitoring/Cotinine_BiomonitoringSummary.html

Centers for Disease Control and Prevention. Secondhand smoke (SHS) facts. Updated January 5, 2021. Accessed July 1, 2021. https://www.cdc.gov/tobacco/data_statistics/fact_sheets/secondhand_smoke/general_facts/index.htm

Drummer OH. Drug testing in oral fluid. Clin Biochem Rev. 2006;27(3):147-159.

Giardina EG. Cardiovascular effects of nicotine. In: Benowitz NL, ed. UpToDate. Updated December 8, 2020. Accessed July 1, 2021. https://www.uptodate.com/contents/cardiovascular-effects-of-nicotine

Hadland SE, Levy S. Objective Testing: Urine and Other Drug Tests. Child Adolesc Psychiatr Clin N Am. 2016;25(3):549-565. doi:10.1016/j.chc.2016.02.005

Harvanko AM, Havel CM, Jacob P, Benowitz NL. Characterization of Nicotine Salts in 23 Electronic Cigarette Refill Liquids. Nicotine Tob Res. 2020;22(7):1239-1243. doi:10.1093/ntr/ntz232

Jacob P 3rd, Benowitz NL, Destaillats H, et al. Thirdhand Smoke: New Evidence, Challenges, and Future Directions. Chem Res Toxicol. 2017;30(1):270-294. doi:10.1021/acs.chemrestox.6b00343

Leventhal AM, Madden DR, Peraza N, et al. Effect of Exposure to e-Cigarettes With Salt vs Free-Base Nicotine on the Appeal and Sensory Experience of Vaping: A Randomized Clinical Trial. JAMA Netw Open. 2021;4(1):e2032757. Published 2021 Jan 4. doi:10.1001/jamanetworkopen.2020.32757

Murphy TD. Passive smoking and lung disease workup. Sharma GD, ed. Medscape. Updated June 7, 2016. Accessed July 1, 2021. https://emedicine.medscape.com/article/1005579-workup

National Cancer Institute. Definition of metabolite. Date unknown. Accessed July 1, 2021. https://www.cancer.gov/publications/dictionaries/cancer-terms/def/metabolite

National Cancer Institute. Harms of cigarette smoking and health benefits of quitting. Updated December 19, 2017. Accessed July 1, 2021. https://www.cancer.gov/about-cancer/causes-prevention/risk/tobacco/cessation-fact-sheet

National Cancer Institute. Secondhand smoke and cancer. Updated December 4, 2018. Accessed July 1, 2021. https://www.cancer.gov/about-cancer/causes-prevention/risk/tobacco/second-hand-smoke-fact-sheet

National Heart, Lung, and Blood Institute. Blood tests. Date unknown. Accessed July 1, 2021. https://www.nhlbi.nih.gov/health-topics/blood-tests

National Institute on Drug Abuse. What are the effects of secondhand and thirdhand tobacco smoke? Updated January 2020. Accessed July 1, 2021. https://www.drugabuse.gov/publications/research-reports/tobacco-nicotine-e-cigarettes/what-are-effects-secondhand-thirdhand-tobacco-smoke

National Institute on Drug Abuse. What are treatments for tobacco dependence? Updated January 2020. Accessed July 1, 2021. https://www.drugabuse.gov/publications/research-reports/tobacco-nicotine-e-cigarettes/what-are-treatments-tobacco-dependence

National Institute on Drug Abuse. Cigarettes and other tobacco products. Updated April 2021. Accessed July 1, 2021. https://www.drugabuse.gov/publications/drugfacts/cigarettes-other-tobacco-products

Nguyen PT, Galanti L, Pirson Y, Jadoul M. Identification of current smokers among renal transplant recipients. Nephrol Dial Transplant. 2007;22(7):1974-1978. doi:10.1093/ndt/gfl849

Palmier J, Lanzrath B, Dixon A, Idowu O. Demographic predictors of false negative self-reported tobacco use status in an insurance applicant population. J Insur Med. 2014;44(2):110-117.

Raja M, Garg A, Yadav P, Jha K, Handa S. Diagnostic methods for detection of cotinine level in tobacco users: A review. J Clin Diagn Res. 2016;10(3):ZE04-ZE6. doi:10.7860/JCDR/2016/17360.7423

Rigotti NA, Reddy KP. Vaping and e-cigarettes. In: Aronson MD, Hatipoglu U, eds. UpToDate. Updated May 13, 2021. Accessed July 1, 2021. https://www.uptodate.com/contents/vaping-and-e-cigarettes

Rigotti NA. Patterns of tobacco use. In: Hasmeena K, ed. UpToDate. Updated December 14, 2020. Accessed July 1, 2021. https://www.uptodate.com/contents/patterns-of-tobacco-use

Robichaud MO, Seidenberg AB, Byron MJ. Tobacco companies introduce ‘tobacco-free’ nicotine pouches. Tob Control. 2020;29(e1):e145-e146. doi:10.1136/tobaccocontrol-2019-055321

Samet JM. Secondhand smoke exposure: Effects in adults. In: Hasmeena K, ed. UpToDate. Updated May 21, 2021. Accessed July 1, 2021. https://www.uptodate.com/contents/secondhand-smoke-exposure-effects-in-adults

Samet JM. Vaping and e-cigarettes. In: Hasmeena K, ed. UpToDate. Updated May 21, 2021. Accessed July 1, 2021. https://www.uptodate.com/contents/secondhand-smoke-exposure-effects-in-adults

Stitzer M, Cunningham CS, Sweeney MM. Contingency management for substance use disorders: Theoretical foundation, principles, assessment, and components. In: Saxon AJ, ed. UpToDate. Updated May 16, 2019. Accessed July 1, 2021. https://www.uptodate.com/contents/contingency-management-for-substance-use-disorders-theoretical-foundation-principles-assessment-and-components

US Department of Health and Human Services. 14th report on carcinogens: Tobacco-related exposures. Published November 3, 2016. Accessed July 1, 2021. https://ntp.niehs.nih.gov/ntp/roc/content/profiles/tobaccorelatedexposures.pdf

US Department of Health and Human Services. Treating tobacco use and dependence: 2008 update. Published May 2008. Accessed July 1, 2021. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK63957/

US Department of Health and Human Services. Smoking cessation: A report of the surgeon general. Published 2020. Accessed July 1, 2021. https://www.hhs.gov/sites/default/files/2020-cessation-sgr-full-report.pdf

US Food and Drug Administration. Nicotine gels. Updated June 14, 2018. Accessed July 1, 2021. https://www.fda.gov/tobacco-products/products-ingredients-components/nicotine-gels

US Food and Drug Administration. Dissolvable tobacco products. Updated June 14, 2018. Accessed July 1, 2021. https://www.fda.gov/tobacco-products/products-ingredients-components/dissolvable-tobacco-products

US Food and Drug Administration. Drugs of abuse home use tests. Updated September 27, 2018. Accessed July 1, 2021. https://www.fda.gov/medical-devices/drugs-abuse-tests/drugs-abuse-home-use-test

Voigt K. Ethical concerns in tobacco control nonsmoker and “nonnicotine” hiring policies: the implications of employment restrictions for tobacco control. Am J Public Health. 2012;102(11):2013-2018. doi:10.2105/AJPH.2012.300745

Veit T, Munker D, Leuschner G, et al. High prevalence of falsely declaring nicotine abstinence in lung transplant candidates. PLoS One. 2020;15(6):e0234808. Published 2020 Jun 18. doi:10.1371/journal.pone.0234808

(2017 October, Updated). Nicotine & Metabolites. ARUP Consult. Available online at https://arupconsult.com/content/nicotine-metabolites. Accessed on 2/11/18.

(2018 January 4, Revised). Oral Cavity and Oropharyngeal Cancer. American Cancer Society. Available online at https://www.cancer.org/cancer/oral-cavity-and-oropharyngeal-cancer.html. Accessed on 2/11/18.

Johnson-Davis, K. and McMilin, G. (© 1995–2018). Nicotine and Metabolites, Urine. Mayo Clinic Mayo Medical Laboratories. Available online at https://www.mayomedicallaboratories.com/test-catalog/Clinical+and+Interpretive/82510. Accessed on 2/11/18.

(2017 April 7, Updated). Cotinine Factsheet. Centers for Disease Control and Prevention, National Biomonitoring Program. Available online at https://www.cdc.gov/biomonitoring/Cotinine_FactSheet.html. Accessed on 2/11/18.

(2017 July, Revised). Tobacco, Nicotine, & E-Cigarettes. The National Institute on Drug Abuse Blog Team. Available online at https://teens.drugabuse.gov/drug-facts/tobacco-nicotine-e-cigarettes. Accessed on 2/11/18.

(2017 June, Revised). What are electronic cigarettes?. National Institute on Drug Abuse. Available online at https://www.drugabuse.gov/publications/drugfacts/electronic-cigarettes-e-cigarettes. Accessed on 2/11/18.

Drope, J. et. al. (2017 November). CA Cancer J Clin. 2017 Nov;67(6):449-471. Available online at https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28961314. Accessed on 2/11/18.