Що робити з антидепресантами, антибіотиками та іншими препаратами у нашій воді

Тут ніяк не обійти, заголовки заважають. І вони з’являються не з таблоїдів чи блогів із приманкою, а з робіт, опублікованих у наукових журналах. Вони описують риб та птахів, які реагують зміненою поведінкою та репродуктивною системою на антидепресанти, ліки від діабету та інші психоактивні або гормонально активні препарати в концентраціях, що знаходяться в навколишньому середовищі. Вони повідомляють про опіоди, амфетаміни та інші фармацевтичні препарати, знайдені в очищеній питній воді; антибіотики в підземних водах, здатні змінити природні бактеріальні спільноти; та ліки, що відпускаються без рецепта та відпускаються за рецептом, знайдені при вимиванні води з міських звалищ. І це лише деякі з останніх досліджень, що вивчають незліченну кількість фармацевтичних препаратів, які зараз знайдені майже скрізь, де вчені шукали їх у навколишньому середовищі.

Точно визначити, скільки наркотиків використовується і скільки їх можна виявити в навколишньому середовищі. Але за даними американських Центрів контролю та профілактики захворювань, медичні працівники США замовляють або надають послуги мільйони наркотиків щороку. У 2002 році Генеральне управління звітності США підрахувало, що понад 13 мільйонів фунтів активних фармацевтичних інгредієнтів було продано лише для тварин. І згідно з одним аналізом, Управління з контролю за продуктами та ліками США затвердив близько 1,500 препаратів з часу його створення в 1938 році. Недавні дослідження Геологічної служби США виявили десятки різних фармацевтичних препаратів при відборі проб поверхневих вод, і USGS зараз тестує воду з 38 потоків у 24 штатах плюс Пуерто-Рико на наявність близько 200 різних фармацевтичних препаратів або їх метаболіти (сполуки ліків трансформуються, коли вони проходять через організм).

Органи регулювання та охорони здоров’я, включаючи Агентство з охорони навколишнього середовища США, FDA та Всесвітню організацію охорони здоров’я, зазначають, що рівні окремих фармацевтичних сполук, що вимірюються в навколишньому середовищі - як правило, у воді - не виявляють шкоди здоров’ю людей. Але багато окремих учених, а також Європейська комісія та інші групи висловлюють занепокоєння з приводу потенційного впливу суміші фармацевтичних хімікатів, яка присутня в навколишньому середовищі. Інші, в тому числі дослідники USGS, які вивчають фармацевтичні препарати з 1990-х років, також висловлюють занепокоєння наслідками - для рослин, тварин та природних бактерій, а також для здоров'я людини - довготривалого впливу низького рівня на різні типи сполук, що виявляються.

Близько 90 відсотків фармацевтичних препаратів, що знаходяться в навколишньому середовищі, надходять туди після виведення. Звідки беруться ці сполуки? Як ми дізнаємось, чи не становлять вони небезпеку для людей чи природних систем, від яких ми залежамо? І що робиться для вирішення проблем, пов’язаних з повсюдною присутністю такої кількості наркотиків у навколишньому середовищі?

Виписування біди

МЕНЮ 90 відсотків фармацевтичних препаратів знаходяться в навколишньому середовищі прибути туди після виведення. З них антибіотики викликають особливе занепокоєння, враховуючи зростання стійкості до антибіотиків, говорить Анна Зорзет, координатор з питань ReAct Європа, група з питань обізнаності та пропаганди стійкості до антибіотиків, організована Університетом Уппсали у Швеції. Недавнє швидке збільшення використання антибіотиків у людей та худоби знизило ефективність цих препаратів, оскільки бактерії розвиваються, щоб переносити часто використовувані антибіотики, проблема, яка може ускладнюватися їхньою присутністю в навколишньому середовищі.

Решта фармацевтичних препаратів у навколишньому середовищі надходить із викинутих ліків та стічних вод на виробничих площах фармацевтичних підприємств, пояснює Ден Колдуелл, співробітник відділу токсикології з питань навколишнього середовища, охорони здоров'я, безпеки та стійкого розвитку компанії Johnson & Johnson. Багато з цих відходів та значна частина цих стоків також потрапляє у воду - або як стік із звалища, або скид із заводів.

Те, що очисні споруди не націлені на наркотики, насправді не дивно в Сполучених Штатах, де немає стандартів якості питної води для фармацевтичних препаратів. Хоча більша частина міських стічних вод у світі йде на очисні споруди, типові методи очищення стічних вод та питної води не призначені для видалення фармацевтичних препаратів. У звіті за 2011 р. ВООЗ підрахувала, що залежно від методу звичайні очисні споруди можуть видаляти звідки завгодно менше 20 до більше 90 відсотків присутніх фармацевтичних сполук.

Те, що очисні споруди не націлені на наркотики, насправді не дивно в Сполучених Штатах, де немає стандартів якості питної води для фармацевтичних препаратів. Близько 10 препаратів зараз включено до складу EPA “Кандидат на забруднення” перелік забруднюючих речовин, що розглядаються для можливого регулювання. Але жодна з них ще не регулюється, тобто немає встановлених обмежень щодо того, що вважається безпечним рівнем питної води. Це робить дуже важким, коли місцеві комунальні служби повідомляють про фармацевтичні препарати, які вони знаходять у своїх системах - як це роблять багато хто - дізнатися, що насправді означає звітність або що (якщо щось) з цим робити.

Складне тестування

З використанням фармацевтичних препаратів, що ростуть у всьому світі, не дивно, що ми знаходимо все більше і більше їх у навколишньому середовищі. Але збільшення використання не єдина причина, по якій виявлення зростає. Оскільки в останні роки стали доступнішими все складніші методи випробувань навколишнього середовища, так звані мікрозабруднюючі речовини та забруднюючі речовини, що виникають - категорія, що включає фармацевтичні препарати - почали виявлятися з більшою точністю.

"Аналітична хімія прогресує від можливості виявлення частин на мільйон до частин на мільярд до частин на квадрильйон", - говорить Колдвелл. Дослідницький гідролог USGS Дана Колпін, яка займається вивченням фармацевтичних препаратів у навколишньому середовищі більше 15 років, пояснює, що на ранніх етапах вчені могли виміряти лише близько 19 фармацевтичних препаратів у зразку води на один літр. Сьогодні, за його словами, "ми використовуємо флакон об'ємом 15 мілілітрів, у якому тепер можна виміряти 110 фармацевтичних препаратів на набагато більш чутливих рівнях".

Доцент кафедри хімічного машинобудування Університету Макгілл Вівіан Ярго та його колеги виявили "заборонені наркотики", включаючи амфетаміни, метамфетамін, кокаїн та опиоїди, що відпускаються за рецептом, у канадських джерелах питної води на нанограмах на літр (частин на трильйон). Ці концентрації "насправді незначні", говорить Яржо, і вплив цих конкретних сполук на дику природу та інші біоти ще не визначено.

Фармацевтичні препарати, що вимірюються в навколишньому середовищі в малих концентраціях, можуть мати біологічні ефекти, коли ці рівні перевіряються в контрольованих експериментах. 

"Те, що вони там є, не повинно викликати тривоги", - говорить Колдуелл про фармацевтичні препарати, що знаходяться в різних джерелах води на такому рівні.

Проте дослідження набувають все більшого впливу на нескінченно малих рівнях. Фармацевтичні препарати, що вимірюються в навколишньому середовищі в малих концентраціях, можуть мати біологічні ефекти, коли ці рівні перевіряються в контрольованих експериментах. Наприклад, Нещодавно дослідники Університету Вісконсіна виявили що рівні протидіабетичного препарату метформіну порівнянні з тими, що були виявлені внаслідок екологічного спричинення чоловічих жировиків у мінтексних статевих залоз. Вчені з Великобританії виявили, що концентрації антидепресанту флуоксетин (продається під різними назвами, включаючи Prozac) містяться в зразках навколишнього середовища змінена поведінка шпаків в експериментальному дослідженні. Інші в Швеції виявили подібні результати, коли риба зазнала впливу іншого психоактивного препарату, оксазепаму, на рівні, виявленому у зразках стічних вод.

Хоча регулятори наголошують на відсутності доказів того, що такі рівні завдають шкоди здоров'ю людини в гострій формі - про що також зауважив Колдуелл J&J - деякі вчені, включаючи Колпіна та Яржо, зазначають, що моніторинг наркотиків на низьких рівнях важливий для розуміння можливих довгострокових наслідків .

"Ми хочемо піти якомога нижче в вимірі, оскільки це важливо для розуміння довгострокових тенденцій впливу", - говорить Колпін. Незважаючи на те, що організми можуть виглядати здоровими, він пояснює, що коли ви починаєте досліджувати їх тканини та поведінку, можуть стати очевидними "більш тонкі наслідки" впливу хімічних речовин. Наявність якомога більше детальних даних допоможе вченим зрозуміти, що може відбуватися на рівні популяції, а не лише з ізольованими особами.

Цей тип детальної інформації про окремі ліки також допоможе визначити, на які фармацевтичні препарати слід націлити їх для видалення, каже Яржо. Потрібні додаткові дослідження, щоб спрямувати регулятори на вдосконалення моніторингу та лікування, пояснює вона. "Якщо ми чогось не зробимо, це може погіршитися", - каже вона.

Яка велика проблема?

Частиною того, що потрібно, є більш всебічне розуміння того, що саме там, і наскільки великою проблемою ставляться різні фармацевтичні препарати з точки зору того, що стосується оцінки впливу лікарського засобу на навколишнє середовище, це може дуже ускладнитися. Вплив на людину та навколишнє середовище. Як Рада з питань захисту природних ресурсів зазначено в доповіді 2009 року, у цій області є великі прогалини даних - точні обсяги використаних наркотиків, відносний внесок людей та худоби, а також повний облік того, які ліки є в навколишньому середовищі. Багато досліджень підтверджують наявність наркотиків, але поки що в США жодні дані поки не дають загальної картини. Нові дослідження USGS та EPA можуть заповнити ці прогалини.

Що стосується оцінки впливу наркотиків на навколишнє середовище, все може дуже ускладнитися. Щоб зрозуміти, якими можуть бути наслідки для навколишнього середовища та здоров'я конкретного фармацевтичного препарату, регуляторні органи як у США, так і в Європі покладаються на інформацію, що надходить від виробників. У США фармацевтичні виробники повинні подавати цю інформацію до FDA в рамках процесу реєстрації ліків, пояснює Раанан Блум, старший токсиколог Центру з оцінки та досліджень лікарських засобів FDA.

Ця екологічна оцінка - в Європі називається оцінкою екологічного ризику - включає інформацію про екотоксичність препарату при різних концентраціях та про його вплив на різні водні організми. Потім інформація співвідноситься з прогнозами виробників виробництва, обсягу продажів та обсягу використання для оцінки можливого впливу на навколишнє середовище.

Категорії наркотиків, на які зараз приділяється особлива увага з боку FDA, - це гормонально-активні сполуки, антибіотики та те, що FDA називає «великими обсягами» - ті препарати, які часто використовуються. Дослідження групи шведських та британських дослідників виявило, що 83 відсотки ERA, вироблених у 2011 та 2012 роках або бракує даних, або неповна. І щойно опублікований шведським фондом стратегічних екологічних досліджень звіт є надзвичайно критично оцінюють екологічний ризик фармацевтичні виробники подають до органів Європейського Союзу. Звіт також критикує заяви в цих оцінках щодо необхідності зберігати певну інформацію в конфіденційності - те, що також є особливістю екологічних оцінок, які виробники наркотиків подають до FDA - і закликає зробити оцінки доступними для громадськості. Для підвищення ефективності розуміння та усунення потенційних проблем дослідження також пропонує групувати оцінку ризику для подібних сполук, а не покладатися на сучасний підхід до сполук. Серед інших його рекомендацій - включення інформації про потенційний внесок препарату в стійкість до антибіотиків.

Категорії препаратів, на які зараз приділяється особлива увага з боку FDA, - це гормонально активні сполуки, антибіотики та те, що FDA називає «великими обсягами» препаратів - ті, що використовуються часто. В квітні запропоновані FDA рекомендації про те, чи доведеться виробникам подавати екологічні оцінки із заявками на нові препарати з гормональним впливом. Це, сказав Блум, "вказує на наше занепокоєння гормонально активними препаратами". Але те, що пропонується, не обов’язково заважає таким сполукам або продуктам їх розпаду потрапляти в місцеві джерела води.

Що ми можемо зробити?

З огляду на продемонстрований та потенційний вплив, що ми можемо зробити з наркотиками у навколишньому середовищі?

Невикористані та непотрібні ліки можуть брати участь у програмах повернення. В ЄС програми вивезення та збору вимагаються законодавством. Більшість колекцій там обробляються в аптеках, і значна частина зібраного спалюється. У США в багатьох штатах пропонується Адміністрація з боротьби з наркотиками двічі на рік колекції що з 2010 року зібрали понад 4.8 мільйона фунтів ліків, що відпускаються за рецептом. Деякі штати США та інші органи місцевого самоврядування також мають програми зворотного вживання наркотиків. Але існують матеріально-технічні труднощі як для одержувачів, так і для платників: збирачі небажаних ліків - як правило, заклади охорони здоров’я, аптеки та правоохоронні органи - повинні бути уповноважені DEA та забезпечити належне поводження з небажаними ліками, і такі заклади можуть бути не зручно розташовані для висадки.

Виробництво ліків пропонує ще одну можливість зменшити викиди фармацевтичних препаратів у навколишнє середовище. Хоча внесок виробництва у фармацевтичне забруднення порівняно невеликий, він може створити "гарячі точки" забруднення. Наприклад, поблизу Хайдарабаду, Індія, який був основним виробництвом генеричних препаратів, дослідники, що проводять випробування стоків очисних споруд виявили рівні декількох антибіотиків, які Зорзет описує як порівнянні з тими, які були б призначені для лікування.

Фармацевтичні компанії також працюють над поліпшенням впливу навколишнього середовища на свої виробничі процеси не лише на кінці труби, а й шляхом переходу на "зелені хімічні рішення. Щоб зменшити такі викиди, галузь працює над розробкою та впровадженням того, що називають" Керівні принципи екофармакоконтролю ». Метою, пояснює Колдвелл, є робота з об'єктами та постачальниками по всьому світу, як він, так і його колеги пише в недавній роботі, "Досягти загального стандарту" відсутність викидів API [активних фармацевтичних інгредієнтів] у токсичних кількостях "."

Як Колдуел, так і FDA зазначають, що фармацевтичні компанії також працюють над поліпшенням екологічного сліду своїх виробничих процесів не лише на кінці труби, а й шляхом переходу на “Зелена хімія” рішення. Сюди входять як більш ефективне виробництво лікарських засобів, так і розробка препаратів, які будуть біодеградувати ефективніше або ефективні за призначенням, але мінімізують побічні продукти, які будуть виводитися та потрапляти в навколишнє середовище.

Тим часом очисні споруди вивчають можливості для підвищення їх здатності виводити фармацевтичні препарати зі стічних вод. Також проводиться узгоджена і значна робота у фармацевтичній промисловості - в тому числі в Індії - з метою підвищення ефективності виробничих процесів, враховуючи те, що ця історія відомий затратами - сировиною та енергією - в обсягах, що зменшують обсяг готового продукту. Кілька виробників фармацевтичних препаратів, включаючи Bristol-Myers Squibb, Eli Lilly, Merck & Co. та Pfizer, виграли Виклик президента США щодо зеленої хімії нагороди за ці зусилля.

Тим часом очисні споруди вивчають можливості підвищення їх здатності виводити фармацевтичні препарати зі стічних вод. Варіанти варіюються від обробка води озоном до залучення допомоги мікробів. Але, як застерігає звіт ВООЗ за 2011 р., «Досконала та дорога технологія очищення води не зможе повністю видалити всі фармацевтичні препарати до концентрацій, менших ніж межі виявлення найбільш чутливих аналітичних процедур».

Щойно починається

Все вказує на те, що ми лише на початку, коли йдеться про розуміння присутності та значення фармацевтичних препаратів у навколишньому середовищі, не кажучи вже про те, що з ними робити. Навіть коли вчені досліджують, що насправді існує, фармацевтичні компанії працюють над тим, щоб зробити ліки та виробництво ліків більш екологічно чистими, фахівці з очищення стічних вод розробляють кращі способи виведення фармацевтичних препаратів, а також екологічні та адвокати громадського здоров'я робота над кампаніями щодо зміни практики, постійно надходять дослідження з пошуку фармацевтичних препаратів у навколишньому середовищі.

Насправді, каже Колпін, щороку виходять сотні. І хоча кількість вимірюваних фармацевтичних препаратів надзвичайно мала, він вважає, що ця інформація є важливою, оскільки вона забезпечує базову лінію для подальшого порівняння.

"Те, що ми вважаємо сьогодні безпечним, ми можемо виявити через 10 років, це має якийсь ефект, який ми тоді не усвідомлювали як важливий", - говорить він. “Ми не намагаємось сказати, що небо падає. Ми намагаємось видалити науку, кажучи, що є деякі речі, які викликають занепокоєння ".

Ця стаття спочатку з'явилася на Ensia

Про автора

Елізабет Гроссман - автор та журналіст Елізабет Гроссман - незалежна журналістка та письменниця, яка спеціалізується на екологічних та наукових питаннях. Вона є автором Гониться за молекулами, високотехнологічним сміттям, вододілом та інші книги. Її роботи також з’явились у різноманітних публікаціях, у тому числі Науковий американець, Yale e360, Вашингтон Пост, TheAtlantic.com, Салон, Нація, та Мати Джонс.

Книга цього автора:

Переслідування молекул: отруйні продукти, здоров'я людини та обіцянка зеленої хімії
Елізабет Гроссман.

Клацніть тут, щоб отримати більше інформації та / або замовити цю книгу на Amazon.