Wat te doen over de antidepressiva, antibiotica en andere drugs in ons water
Er is geen weg omheen, de koppen zijn verontrustend. En ze komen niet uit tabloids of click-bait-blogs, maar uit kranten gepubliceerd in wetenschappelijke tijdschriften. Ze beschrijven vissen en vogels die reageren met veranderd gedrag en reproductiesystemen voor antidepressiva, diabetesmedicatie en andere psychoactieve of hormonaal actieve geneesmiddelen bij concentraties die in de omgeving worden aangetroffen. Ze rapporteren over opiaten, amfetaminen en andere geneesmiddelen die in behandeld drinkwater worden aangetroffen; antibiotica in grondwater die in staat zijn om van nature voorkomende bacteriële gemeenschappen te veranderen; en zonder recept verkrijgbare geneesmiddelen op recept die worden aangetroffen in water dat uitspoelt uit gemeentelijke stortplaatsen. En dit zijn slechts enkele van de vele recente onderzoeken naar de talloze farmaceutische producten die nu vrijwel overal worden aangetroffen waar wetenschappers ze in de omgeving hebben gezocht.
Hoeveel medicijnen er precies worden gebruikt en hoeveel er in de omgeving detecteerbaar zijn, is moeilijk vast te stellen. Maar volgens de Amerikaanse Centers for Disease Control and Prevention bevelen of verstrekken de Amerikaanse zorgaanbieders miljoenen drugs elk jaar. In 2002 schatte het Amerikaanse General Accountability Office dat meer dan 13 miljoen pond actieve farmaceutische ingrediënten alleen voor gebruik door dieren werden verkocht. En volgens één analyse, de Amerikaanse Food and Drug Administration heeft ingestemd met 1,500-medicijnen sinds het werd gevestigd in 1938. Recente onderzoeken van de US Geological Survey hebben tientallen verschillende farmaceutische producten gevonden voor bemonstering van oppervlaktewater, en de USGS test nu water uit 38-stromen in 24-staten plus Puerto Rico op de aanwezigheid van ongeveer 200-verschillende geneesmiddelen of hun metabolieten (samenstellingen veranderen in medicijnen terwijl ze door het lichaam gaan).
Regelgevende en gezondheidsautoriteiten, waaronder het Amerikaanse Environmental Protection Agency, de FDA en de Wereldgezondheidsorganisatie, merken op dat niet is aangetoond dat niveaus van individuele farmaceutische verbindingen die ecologisch worden gemeten - meestal in water - de menselijke gezondheid schaden. Maar veel individuele wetenschappers, evenals de Europese Commissie en andere groepen, hebben hun bezorgdheid uitgesproken over de mogelijke effecten van het mengsel van farmaceutische chemische stoffen in het milieu. Anderen, waaronder onderzoekers van de USGS die sinds de 1990s geneesmiddelen hebben bestudeerd, uiten ook hun bezorgdheid over de gevolgen - voor planten, dieren en natuurlijk voorkomende bacteriën en de menselijke gezondheid - van langdurige blootstelling van laag niveau aan de verschillende soorten van verbindingen die worden gedetecteerd.
Over 90 procent van de geneesmiddelen die in de omgeving worden aangetroffen, komen daar aan nadat ze zijn uitgescheiden. Waar komen deze verbindingen vandaan? Hoe weten we of ze een gevaar vormen voor mensen of voor de natuurlijke systemen waarvan we afhankelijk zijn? En wat wordt er gedaan om bezorgdheid te uiten over de alomtegenwoordige aanwezigheid van zoveel medicijnen in de omgeving?
Voorschrijven van problemen
Over 90 procent van de geneesmiddelen die in het milieu worden aangetroffen daar aankomen na te zijn uitgescheiden. Daarvan zijn antibiotica een bron van groeiende zorg, gezien de opkomst van resistentie tegen antibiotica, zegt Anna Zorzet, coördinator voor ReAct Europe, een antibioticaresistentiebewustzijn en belangenbehartigingsgroep georganiseerd door de Universiteit van Uppsala in Zweden. De recente snelle toename in antibioticagebruik bij mensen en bij vee heeft de effectiviteit van deze geneesmiddelen verminderd, omdat bacteriën evolueren om vaak gebruikte antibiotica te verdragen, een probleem dat nog verergerd kan worden door hun aanwezigheid in de omgeving.
De rest van de farmaceutische producten in het milieu is afkomstig van afgedankte medicijnen en lozingen van afvalwater op farmaceutische productielocaties, legt Dan Caldwell uit, fellow toxicologie bij Johnson & Johnson Environment, Health, Safety and Sustainability. Veel van die teruggooi en veel van dat afvalwater komen ook in het water terecht - hetzij als afvoer van een stortplaats, hetzij als lozing vanuit fabrieken.
Dat zuiveringsinstallaties zich niet op medicijnen richten, is eigenlijk niet verrassend in de Verenigde Staten, waar geen kwaliteitsnormen voor drinkwater bestaan voor geneesmiddelen. Hoewel het grootste deel van het stedelijk afvalwater ter wereld naar zuiveringsinstallaties gaat, zijn typische afval- en drinkwaterbehandelingsmethoden niet ontworpen om geneesmiddelen te verwijderen. In een rapport uit 2011 schatte de WHO dat, afhankelijk van de methode, conventionele waterzuiveringsinstallaties overal vandaan kunnen verwijderen minder dan 20 tot meer dan 90 procent van de aanwezige farmaceutische verbindingen.
Dat behandelingsinstallaties niet op drugs zijn gericht, is eigenlijk niet verrassend in de Verenigde Staten, waar er geen normen voor drinkwaterkwaliteit zijn voor geneesmiddelen. Over 10-medicijnen zijn nu opgenomen in de EPA's "Verontreinigende kandidaat" lijst van verontreinigende stoffen die in aanmerking komen voor mogelijke regulering. Maar er is nog geen gereguleerd, wat betekent dat er geen limieten zijn vastgesteld voor wat als een veilig niveau in drinkwater wordt beschouwd. Dit maakt het heel moeilijk wanneer plaatselijke waterbedrijven rapporteren over geneesmiddelen die ze in hun systemen aantreffen - zoals velen doen - om te weten wat de rapportage eigenlijk betekent of wat (als er iets mee te doen heeft).
Verfijnde testen
Nu het gebruik van geneesmiddelen wereldwijd toeneemt, is het geen verrassing dat we er steeds meer van in het milieu vinden. Maar een toenemend gebruik is niet de enige reden waarom de detectie toeneemt. Naarmate de afgelopen jaren steeds geavanceerdere milieutestmethoden beschikbaar zijn gekomen, worden wat microverontreinigingen en opkomende verontreinigingen genoemd - een categorie die ook farmaceutische producten omvat - met grotere precisie gedetecteerd.
"Analytische chemie is gevorderd van het kunnen detecteren van delen per miljoen tot delen per miljard naar delen per quadrillion", zegt Caldwell. USGS-onderzoekshydroloog Dana Kolpin, die al meer dan 15-jaren geneesmiddelen in de omgeving bestudeert, legt uit dat wetenschappers al vroeg in 19-geneesmiddelen slechts konden meten in een watermonster van één liter. Vandaag, zegt hij, "gebruiken we een 15-milliliter-injectieflacon waarin we 110-geneesmiddelen nu op veel gevoeliger niveaus kunnen meten."
McGill University universitair hoofddocent in de chemische technologie Viviane Yargeau en collega's hebben "illegale drugs" - inclusief amfetaminen, metamfetamine, cocaïne en voorgeschreven opiaten - gevonden in Canadese drinkwaterbronnen op nanograms per liter (delen per triljoen). Deze concentraties zijn "erg klein", zegt Yargeau, en de impact van deze specifieke verbindingen op dieren in het wild en andere biota moet nog worden bepaald.
Geneesmiddelen die in kleine concentraties in de omgeving worden gemeten, kunnen biologische effecten produceren wanneer die niveaus in gecontroleerde experimenten worden getest.
"Het feit dat ze er zijn, zou geen reden tot ongerustheid moeten zijn," zegt Caldwell van farmaceutische producten die in verschillende waterbronnen op dit niveau worden aangetroffen.
Maar effecten op infinitesimale niveaus zijn steeds meer wat studies vinden. Geneesmiddelen die in kleine concentraties in de omgeving worden gemeten, kunnen biologische effecten produceren wanneer die niveaus in gecontroleerde experimenten worden getest. Bijvoorbeeld, Onlangs ontdekten onderzoekers van de Universiteit van Wisconsin dat de niveaus van het antidiabetische geneesmiddel metformine vergelijkbaar met die van het milieu veroorzaakten mannelijke fathead-minnows om intersex-gonaden te ontwikkelen. Wetenschappers in het VK hebben geconstateerd dat concentraties van het antidepressivum fluoxetine (verkocht onder verschillende namen, waaronder Prozac) gevonden in milieumonsters veranderde gedrag van spreeuwen in een experimenteel onderzoek. Anderen in Zweden vonden vergelijkbare resultaten wanneer vis werd blootgesteld aan niveaus van een ander psychoactief geneesmiddel, oxazepam, op niveaus die gevonden werden in afvalwatermonsters.
Hoewel toezichthouders het gebrek aan bewijs benadrukken dat dergelijke niveaus de menselijke gezondheid op een acute basis schaden - een punt dat J & J's Caldwell ook maakte - merken sommige wetenschappers, waaronder Kolpin en Yargeau, op dat het monitoren van lage concentraties medicijnen belangrijk is om mogelijke langetermijneffecten te begrijpen. .
"We willen zo laag mogelijk gaan als we kunnen meten, omdat dit belangrijk is om langetermijntrends van blootstelling te begrijpen", zegt Kolpin. Hoewel organismen er gezond uitzien, legt hij uit, wanneer je hun weefsels en gedrag gaat onderzoeken, kunnen 'meer subtiele effecten' van blootstelling aan chemicaliën duidelijk worden. Als er zoveel mogelijk gedetailleerde gegevens beschikbaar zijn, kunnen wetenschappers ontdekken wat er op populatieniveau gebeurt, in plaats van alleen geïsoleerde individuen.
Dit soort gedetailleerde informatie over individuele geneesmiddelen zal ook helpen vaststellen welke geneesmiddelen moeten worden verwijderd, aldus Yargeau. Aanvullende studies zijn nodig om toezichthouders te wijzen op verbetering van monitoring en behandeling, legt ze uit. "Als we iets niet doen, kan het erger worden", zegt ze.
Hoe groot van een probleem?
Een deel van wat nodig is, is een meer volledig begrip van wat er precies is en hoe groot een probleem is dat verschillende farmaceuten stellen in termen van het beoordelen van de milieueffecten van een medicijn, dingen kunnen erg ingewikkeld worden. Menselijke en ecologische gezondheidseffecten. Als de Natural Resources Defense Council genoteerd in een 2009 white paper, er zijn grote hiaten in dit domein - exacte hoeveelheden gebruikte medicijnen, relatieve bijdragen van mens en vee, en een volledige verantwoording van wat drugs in de omgeving zijn. Veel studies documenteren de aanwezigheid van medicijnen, maar tot dusverre in de VS leveren nog geen gegevens een algemeen beeld op. Nieuwe studies van USGS en de EPA kunnen die lege plekken beginnen in te vullen.
Als het gaat om het beoordelen van de milieueffecten van een medicijn, kan het heel ingewikkeld worden. Om te begrijpen wat de milieu- en gezondheidsverwachtingen van een bepaald farmaceutisch product kunnen zijn, vertrouwen regelgevende instanties in zowel de VS als Europa op informatie die afkomstig is van fabrikanten. In de VS moeten farmaceutische fabrikanten deze informatie aan de FDA voorleggen als onderdeel van het registratieproces voor geneesmiddelen, legt Raanan Bloom uit, senior toxicoloog bij het Center for Drug Evaluation and Research van de FDA.
Deze milieubeoordeling - in Europa een milieurisicobeoordeling genoemd - omvat informatie over de ecotoxiciteit van het geneesmiddel in verschillende concentraties en over de effecten ervan op verschillende waterorganismen. De informatie is dan gecorreleerd aan de prognoses van fabrikanten over productie, verkoop en gebruiksvolume om te schatten welke potentiële milieueffecten zullen zijn.
Drugscategorieën die nu bijzondere aandacht van de FDA krijgen, zijn hormonaal actieve verbindingen, antibiotica en wat de FDA "hoogvolumedrugs" noemt - medicijnen die vaak worden gebruikt. Uit een studie van een groep Zweedse en Britse onderzoekers is gebleken dat 83 procent van ERA's produceert in 2011 en 2012 om ofwel te ontbreken in gegevens of onvolledig. En een rapport dat net is vrijgegeven door de Zweedse Stichting voor Strategisch Milieuonderzoek is uiterst kritisch over de milieurisicobeoordelingen farmaceutische fabrikanten indienen bij de autoriteiten van de Europese Unie. Het rapport bekritiseert ook beweringen in deze beoordelingen van de noodzaak om bepaalde informatie vertrouwelijk te houden - iets dat ook een kenmerk is van de milieubeoordelingen die geneesmiddelenfabrikanten indienen bij de FDA - en roept op om de beoordelingen beschikbaar te maken voor het publiek. Om de efficiëntie te verbeteren bij het begrijpen en aanpakken van potentiële problemen, stelt de studie ook voor om risicobeoordeling voor vergelijkbare verbindingen te groeperen in plaats van te vertrouwen op de huidige samengestelde benadering. Een van de andere aanbevelingen is het opnemen van informatie over de mogelijke bijdrage van een geneesmiddel aan antibioticaresistentie.
Drugscategorieën die nu speciale aandacht krijgen van de FDA zijn hormonaal actieve verbindingen, antibiotica en wat de FDA "hoog volume" drugs noemt - geneesmiddelen die vaak worden gebruikt. In april de FDA stelde richtlijnen voor over de vraag of fabrikanten milieubeoordelingen moeten indienen met toepassingen voor nieuwe geneesmiddelen met hormonale effecten. Dit, zegt Bloom, "wijst op onze bezorgdheid over hormonaal actieve geneesmiddelen." Maar wat er wordt voorgesteld, hoeft niet noodzakelijk te voorkomen dat dergelijke verbindingen of hun afbraakproducten in lokale waterbronnen terechtkomen.
Wat kunnen we doen?
Gezien de aangetoonde en potentiële effecten, wat kunnen we doen met geneesmiddelen in het milieu?
Ongebruikte en onnodige medicijnen kunnen in terugnameprogramma's worden opgenomen. In de EU zijn terugname- en verzamelprogramma's wettelijk verplicht. De meeste collecties worden daar behandeld door apotheken, en veel van wat er wordt verzameld, wordt verbrand. In de VS heeft de Drug Enforcement Administration in veel staten aangeboden halfjaarlijkse collecties dat sinds 2010 meer dan 4.8 miljoen pond voorgeschreven medicijnen heeft verzameld. Sommige Amerikaanse staten en andere lokale overheden hebben ook programma's voor het terugnemen van drugs. Maar er zijn logistieke uitdagingen voor zowel ontvangers als bijdragers: verzamelaars van ongewenste medicijnen - meestal zorginstellingen, apotheken en wetshandhavingsinstanties - moeten door de DEA worden geautoriseerd en zorgen voor een juiste afhandeling van de ongewenste geneesmiddelen, en dergelijke voorzieningen zijn wellicht niet gunstig gelegen voor drop-off.
Medicijnproductie biedt nog een andere mogelijkheid om de afgifte van geneesmiddelen aan het milieu te verminderen. Hoewel de bijdrage van de verwerkende industrie aan vervuiling door farmaceutische producten betrekkelijk klein is, kan zij "hotspots" van vervuiling vormen. Bijvoorbeeld, in de buurt van Hyderabad, India, dat een belangrijke productiesite voor generieke geneesmiddelen is geweest, onderzoekers testen afvalwaterzuiveringsinstallatie effluent niveaus van verschillende antibiotica gevonden die Zorzet beschrijft als vergelijkbaar met die antibiotica die zouden worden voorgeschreven voor de behandeling.
Farmaceutische bedrijven werken ook aan het verbeteren van de ecologische voetafdruk van hun productieprocessen, niet alleen aan het einde van de buis, maar ook door over te schakelen naar 'groene chemieoplossingen. Om dergelijke emissies te verminderen, werkt de industrie aan de ontwikkeling en implementatie van wat wordt genoemd'. Ecopharmacostewardship "richtlijnen. Het doel, Caldwell legt uit, is om te werken met faciliteiten en leveranciers over de hele wereld, zoals hij en collega's schreef in een recente krant, "Bereiken de algemene standaard van 'geen lozing van API's [actieve farmaceutische ingrediënten] in toxische hoeveelheden.'"
Zowel Caldwell als de FDA merken op dat farmaceutische bedrijven ook werken aan het verbeteren van de ecologische voetafdruk van hun productieprocessen, niet alleen aan het einde van de buis, maar ook door over te stappen naar "groene chemie" oplossingen. Die omvatten zowel een efficiëntere productie van geneesmiddelen als het ontwerpen van geneesmiddelen die efficiënter biologisch afbreekbaar zijn of die effectief zijn zoals bedoeld, maar die bijproducten minimaliseren die worden uitgescheiden en in het milieu terechtkomen.
Afvalwaterzuiveringsinstallaties onderzoeken ondertussen mogelijkheden om hun vermogen om geneesmiddelen uit rioolwater te verwijderen te vergroten. Er wordt ook gecoördineerd en substantieel gewerkt in de farmaceutische industrie - ook in India - om productieprocessen efficiënter te maken bekend om zijn inputs - grondstoffen en energie - met volumes die het volume van het eindproduct in het niet vielen. Verschillende farmaceutische fabrikanten, waaronder Bristol-Myers Squibb, Eli Lilly, Merck & Co. en Pfizer, hebben gewonnen US Presidential Green Chemistry Challenge prijzen voor deze inspanningen.
Afvalwaterzuiveringsinstallaties onderzoeken ondertussen de mogelijkheden om hun vermogen om geneesmiddelen uit rioolwater te verwijderen te vergroten. Opties variëren van water behandelen met ozon naar hulp inroepen van microben. Maar, zoals het 2011 WHO-rapport waarschuwt: "Geavanceerde en kostbare waterzuiveringstechnologie zal niet in staat zijn om alle geneesmiddelen volledig te verwijderen tot concentraties die minder zijn dan de detectielimieten van de meest gevoelige analytische procedures te allen tijde."
Net begonnen
Alles wijst erop dat we nog maar net aan het begin staan als het gaat om het begrip van de aanwezigheid en het belang van farmaceutische producten in de omgeving, laat staan wat ze ermee moeten doen. Zelfs als wetenschappers onderzoeken wat er feitelijk is, werken farmaceutische bedrijven om drugs en de productie van medicijnen milieuvriendelijker te maken. Waterzuiveringsprofessionals ontwikkelen betere manieren om geneesmiddelen te verwijderen en voorstanders van de volksgezondheid werken aan campagnes om praktijken te veranderen, onderzoeken naar het vinden van geneesmiddelen in de omgeving blijven komen.
Kolpin zegt zelfs dat er elk jaar honderden worden gepubliceerd. En hoewel de hoeveelheden geneesmiddelen die worden gemeten uitzonderlijk klein zijn, zegt hij dat deze informatie belangrijk is omdat deze een basis biedt voor toekomstige vergelijking.
"Wat we denken dat vandaag veilig is, we zullen misschien 10 jaren vinden, er is een effect, waarvan we ons toen niet realiseerden dat het belangrijk was," zegt hij. "We proberen niet te zeggen dat de lucht valt. We proberen de wetenschap te laten zien dat er enkele dingen zijn die zorgen baren. '
Dit artikel verscheen oorspronkelijk op Ensia
Over de auteur
Elizabeth Grossman is een auteur en journalist Elizabeth Grossman is een onafhankelijke journalist en schrijver die gespecialiseerd is in milieu- en wetenschapskwesties. Zij is de auteur van Chase Molecules, High Tech Trash, Watershed en andere boeken. Haar werk is ook in verschillende publicaties, waaronder Scientific American, Yale e360, de Washington Post, TheAtlantic.com, Salon, De natie, en Moeder Jones.
Boek van deze auteur:
Chase Molecules: giftige producten, menselijke gezondheid en de belofte van groene chemie
door Elizabeth Grossman.
Klik hier voor meer info en / of om dit boek op Amazon te bestellen.
