Gendannelse af stoffer fra kloakker kan reducere skader på dyrelivet

Almindelige lægemidler, der er passeret gennem patienternes kroppe, ender i miljøet, men den trussel, mange af dem udgør for dyrelivet og menneskers sundhed, skal stadig bestemmes. Det kan endda være muligt at gendanne nogle af disse livreddende forbindelser, så de kan genbruges.

I løbet af de sidste to årtier har der har været stigende bekymring over antallet af lægemidler, der kommer ind i spildevandssystemer i affaldet, der skylles ned i afløb. De fleste kommer fra urin og afføring fra patienter, der har taget medicin. Selv efter at det er passeret gennem deres kroppe og vandrensningsværker, disse forbindelser kan findes i floder og søer, og muligvis endda i vores jord. Lægemidler, herunder kolesterolmedicin, betablokkere, antiepileptika, anti-inflammatoriske midler og antibiotika sammen med ulovlige stoffer er alle blevet fundet i kloakker og nærliggende vandveje.

"Mange mennesker tror, ​​at spildevandsanlæg rent vand, men disse anlæg blev bygget for at fjerne nitrogen og fosfater, ikke lægemidler, "sagde professor Ad Ragas, en miljøforsker ved Radboud University i Holland og koordinator for PREMIER -projektet. "Disse lægemidler ender i miljøet, sammen med andre mikropollutanter. "

Mere end 600 farmaceutiske stoffer er blevet identificeret i vandmiljøer rundt om i verden. Andre finder vej til terrestriske økosystemer. Det er kendt, at nogle af disse forbindelser forårsager uønskede virkninger hos levende organismer.

Et berygtet eksempel opstod med gribbe i Indien, i slutningen af ​​forrige århundrede. Indtil slutningen af ​​1980'erne, titusinder af fugle kredsede om himlen, vente på døde kroppe, men i 1990'erne gribetallene faldt på mystisk vis, med nogle populationer faldende med mere end 99%. Forskere blev først mystificerede, men så blev det opdaget i 2004, at fuglene blev dræbt af diclofenac, et lægemiddel, der rutinemæssigt fodres med indisk husdyr. En billig antiinflammatorisk i køer, det forårsagede nyresvigt og død hos gribbe.

"Denne begivenhed udløste en masse diskussion om stoffernes indvirkning på dyreliv og miljø, "sagde professor Ragas. Veterinær brug af diclofenac blev forbudt i Indien i 2006. Men 15 år senere, bekymring for narkotika og deres biprodukter, der slipper ud i miljøet, tager fart på kloden-og med god grund.

Hvert år, brugen af ​​medicin stiger i både mennesker og dyr alligevel er der stadig mange spørgsmål om den indvirkning, som den dokumenterede spredning af lægemidler har på både menneskers sundhed og økologien på vores planet.

I 2013, Europa -Parlamentet og Rådet for Den Europæiske Union placerede en række lægemidler, herunder nogle antibiotika, på en overvågningsliste over stoffer, der bør overvåges omhyggeligt i vandområder i EU. Dette var det første dokument, der indeholdt stoffer af ubestridt medicinsk værdi, der udgør en potentiel trussel mod skrøbelige økosystemer.

Diagnostiske scanninger

Hospitaler er en vigtig kilde til aktive farmaceutiske ingredienser, og undersøgelser har vist, at mange af de kemikalier, der stammer fra hospitaler, ikke helt fjernes af rensningsanlæg. Af særlig bekymring er joderede kontrastmedier (ICM'er) - de radiografiske farvestoffer injiceres ofte i en patients blodstrøm før en diagnostisk scanning, såsom en CT eller MR, at lade blødt væv skille sig ud fra dets baggrund.

ICM nedbrydes ikke i kroppen (de forbliver over 95% ikke-metaboliserede), og i stedet skylles ud og ned i kloaksystemet. Forskere mener, at de er en stor bidragyder til byrden af ​​vedvarende kemikalier i spildevand. Der er fundet ICM-biprodukter-ofte i forhøjede koncentrationer-i floder, søer, grundvand og endda drikkevand. De findes også i jorden, udgør en potentiel risiko både for mennesker, hvor landbrugsjord er forurenet, og dyreliv. Organiske halogener er et af biprodukterne fra kontrastmedier. Disse kemikalier kan have toksiske virkninger i jorden og vandet, hvis de får lov at akkumulere i høje koncentrationer.

Professor Alberto Guadagnini fra Institut for Civil- og Miljøteknik ved Politecnico di Milano i Italien sagde:"Vi ved stadig ikke, hvor stor risikoen er for, at disse stoffer ophobes i høje koncentrationer i grundvandssystemet."

Data om forekomsten af ​​ICM'er - og om hvad der kan gøres for sikkert at fjerne dem - er ujævn. Når befolkningen bliver ældre, Antallet af kroniske og komplekse komorbiditeter forventes at stige, så antallet af diagnostiske billeddannelsestest udført over hele kloden vil sandsynligvis vokse. Nuværende estimater sætter antallet af kliniske CT -scannere, der opererer på verdensplan, til mere end 45, 000. Alene på et italiensk hospital - San Raffaele i Milano - 30, 000 sådanne diagnostiske tests udføres hvert år.

Genbruge

Prof. Guadagnini håber at udfylde nogle af vidensgabene gennem det nyligt lancerede fireårige REMEDI-projekt, som går ud på at studere nye teknikker til at fange og fjerne røntgenkontrastmedier fra vand og jord.

"Fjernelse er kun en del af udfordringen - vi vil også genbruge dem, "sagde prof. Guadagnini." Jod og barium (som bruges i kontrastmedier) er værdifulde forbindelser. Det ville være langt bedre for dem at blive brugt igen af ​​industrien end at samle sig i miljøet. "

Prof. Guadagninis team fokuserer på jernoxider, som har en bevist evne til at binde til kontrastmidler. Imidlertid, jernoxider kan ikke tilsættes direkte til søer og floder for at fungere som ICM -fælder, da de øger vandets surhed. I stedet, forskerne vil forsøge at bruge disse forbindelser til at opfange ICM'er, før de når naturlige vandkroppe.

"En vigtig idé er at fange kontrastmedier ved at konstruere noget porøst materiale, der efterligner sedimentet i bunden af ​​floden, som er en del af systemet, der filtrerer flodvand for at gøre det drikkeligt, "sagde han." Sådan en solid matrix vil blive designet til at fange de kontrasterende mediemidler. Når de er fanget, vi kan gendanne dem og undersøge potentialet for, at disse kontrastmedier kan genbruges. "

Selv med disse foranstaltninger, en procentdel af ICM'er vil stadig slippe ud i vandløb og derfor grundvand. Hvor alvorligt et problem denne uundgåelige udvaskning vil udgøre for naturlige vandområder, er noget REMEDI -forskerne er ivrige efter at kvantificere. En parallel strøm af projektet forsøger at vurdere og kvantificere de tilhørende risici.

Selvom projektet stadig er i sine tidlige dage, Prof. Guadagnini opmuntres til den voksende offentlige samtale om farmaceutiske forurenende stoffer. "Folk begynder at se dette som et problem, der skal løses, "sagde han." De er bekymrede, fordi viden om miljørisici stadig er ufuldstændig, og spørgsmålet tager også fart i industrien, fordi der er økonomiske konsekvenser for at genvinde nogle af disse forbindelser og bruge dem igen. "

Risiko

Siden 2006 har et nyt lægemiddel gives kun godkendelse i EU, hvis det følger med en miljørisikovurdering - et dossier, der kvantificerer den potentielle miljømæssige risiko for en forbindelse. Disse kan udgøre en vigtig drivkraft for hospitaler for at afgøre, hvordan de bedst kan reducere risiciene ved medicin og andre forbindelser, de giver patienter. Det kan blive besluttet, for eksempel, at samle en patients urin frem for at skylle den ned på toilettet.

Men disse risikovurderinger er dyre at oprette (koster omkring € 500, 000 for en), og selvom dette kun er en lille brøkdel af de samlede omkostninger ved at bringe en ny medicin på markedet, det øger de samlede omkostninger ved at producere nye behandlinger. Lovgivningen gælder også kun for nye lægemidler.

"Vi vurderer, at mellem 1, 000 og 1, 800 lægemidler var allerede på markedet før 2006, "sagde prof. Ragas." Lægemidler som paracetamol (hvoraf europæere indtog 48, 400 tons i 2016) har aldrig fået deres miljøpåvirkning systematisk vurderet. "

Oprettelse af retrospektive risikovurderingsdossierer er PREMIER's primære mål. Projektets forskere bruger computermodeller til at lave smarte og overkommelige forudsigelser om både et lægemiddels toksicitet og sandsynligheden for, at eksponering forårsager negative virkninger i akvatiske økosystemer.

"Ved at udvikle smarte procedurer, vi vil undgå at skulle teste alle lægemidler, "sagde professor Ragas." Hvis vi kender et molekyle og dets egenskaber - f.eks. hvor godt det nedbrydes og opløses i vand - vi kan skabe modeller til at forudsige, hvor hurtigt det vil forsvinde (fra miljøet).

"Fra vores modeller, vi håber at kunne sige, "disse 50 kemikalier er sandsynligvis de mest risikable." Vi kan derefter køre dyrere test på disse kemikalier og drage konklusioner. "

Prof. Ragas og hans team håber at finde ud af, hvordan et givet lægemiddel påvirker arter forskelligt. "Tag fisk, "sagde prof. Ragas." Hvis et lægemiddel er kendt for at målrette mod neuronmolekyler i menneskekroppen, vi ser på, om dette mål også er til stede i fisk, ved hjælp af en genetisk databank. Hvis genet, der koder for målmolekylet hos mennesker, også er til stede i fisk, vi ved, at fisk sandsynligvis er følsomme over for det samme kemikalie. "

Prof. Ragas håber, at disse oplysninger kan gøre det lettere at vurdere de risici, som både gamle og nye lægemidler udgør for miljøet, så der kan tages skridt til at kontrollere dem, der er mest skadelige.

"Vi skal finde en balance mellem sundhedsmæssige fordele ved lægemidler for mennesker og konsekvenserne for miljøet, "sagde han." Mit største håb er, at vi kan skubbe hele området inden for stofmisbrug og lægemiddeludvikling i en retning, hvor folk kan drage fordel af lægemidlets positive sundhedseffekter uden at forårsage miljøskader. "