W ostatnim czasie obserwuje się znaczący wzrost spożycia niesteroidowych leków przeciwzapalnych przez ludzi. Sprzyja temu ich powszechność i dostępność (bez recepty).

Czym są? Niesteroidowe leki przeciwzapalne to grupa organicznych związków aktywnych biologicznie o działaniu przeciwbólowym, przeciwzapalnym i przeciwgorączkowym. Kwas acetylosalicylowy, paracetamol, ibuprofen, diklofenak i naproksen należą do najczęściej stosowanych NLPZ. W Polsce wykazano obecność diklofenaku i naproksenu w wodzie pitnej w stężeniu wynoszącym kolejno 4 ng/dm³ i 13 ng/dm³.Stężenia odnotowane w wodach gruntowych, powierzchniowych, ściekach oczyszczonych, a nawet w wodzie pitnej budzą obawy.

Wpisanie diklofenaku na listę obserwacyjną substancji monitorowanych na terenie całej Unii Europejskiej (2015/ 495/ UE) doprowadziło do zintensyfikowania badań nad efektywnym oczyszczaniem ekosystemów wodnych, w tym badań nad mikrobiologiczną degradacją niesteroidowych leków przeciwzapalnych.

Źródła NLPZ w środowisku naturalnym

Nadużywanie farmaceutyków przez ludzi jest jedną z przyczyn obecności NLPZ w środowisku. Leki w formie niezmienionej bądź nieznacznie zmodyfikowanej są wydalane przez organizm i wraz z moczem lub kałem trafiają do ścieków komunalnych. W przypadku diklofenaku zaledwie 60% dawki trafia do krwioobiegu w niezmienionej postaci. Pozostałe 40% jest szybko metabolizowane w wątrobie i przekształcane w kluczowy metabolit 4’– hydroksydilofenak, który wykazuje niewielkie działanie przeciwzapalne w stosunku do macierzystej postaci leku. W oczyszczalni ścieków farmaceutyki i ich metabolity mogą ulec biotransformacji, biodegradacji do CO₂ i H₂O bądź pozostać w formie niezmienionej.

Dodatkowo hydrofilowy charakter niektórych leków sprawia, że pozostają one w oczyszczonych ściekach, a następnie wraz z nimi trafiają do wód powierzchniowych. Z kolei słabo rozpuszczalne NLPZ mogą ulec zatrzymaniu w osadzie ściekowym. Wykorzystanie takiego osadu jako nawozu w rolnictwie lub w celach rekultywacji terenów zdegradowanych może wiązać się z przeniknięciem farmaceutyków i ich metabolitów do gleb czy wód gruntowych. Ścieki komunalne, w tym odprowadzane ze szpitali, uznawane są za główne źródło niesteroidowych leków przeciwzapalnych w środowisku.

Brak innowacyjnych technik oczyszczania skierowanych na tę konkretną grupę zanieczyszczeń, niewłaściwa utylizacja przeterminowanych i niewykorzystanych farmaceutyków to kolejne przyczyny obecności NLPZ w środowisku. Wykazano, że najczęściej stosowane metody usuwania NLPZ, tj. ozonowanie i fotokataliza, nierzadko prowadzą do powstania szkodliwych metabolitów, nieraz bardziej toksycznych niż związek macierzysty. Z kolei niezużyte leki przedostają się do oczyszczalni ścieków lub bezpośrednio na wysypiska śmieci, skąd mogą przenikać do gleby, wód gruntowych, powodując ich skażenie.

Zagrożenia wynikające z obecności NLPZ w środowisku naturalnym

Przeprowadzone w ciągu ostatnich lat badania potwierdziły obecność NLPZ i ich metabolitów w wodach gruntowych, powierzchniowych, ściekach, a nawet w wodzie pitnej. Wysokie stężenie leków w różnych ekosystemach stanowi zagrożenie dla żyjących tam organizmów. Dotychczas zaobserwowano niepożądane działania NLPZ w postaci zaburzeń rozrodu, podziałów komórkowych, akumulacji w zdrowych tkankach oraz zmian behawioralnych. Wśród NLPZ diklofenak charakteryzuje się najniższą biodegradowalnością w środowisku i wykazuje największą toksyczność względem fitoplanktonu oraz mikroorganizmów bentosowych.

Co więcej, badania dotyczące wpływu diklofenaku na pstrąga tęczowego wykazały, że chroniczna ekspozycja organizmu na lek spowodowała zmiany w obrębie nerek i skrzeli przy stężeniu wynoszącym zaledwie 5 μg/l. Nie znamy skutków oddziaływania mieszanin różnych leków na zdrowie człowieka i innych organizmów, dlatego konieczne są tu dalsze prospektywne badania, które wyjaśnią los farmaceutyków i ich metabolitów w ekosystemach.

Czytaj cały artykuł w czasopiśmie "Kierunek Wod-Kan" nr 4/2020