I farmaci comuni che sono passati attraverso i corpi dei pazienti stanno finendo nell'ambiente, ma la minaccia che molti di loro rappresentano per la fauna selvatica e la salute umana deve ancora essere determinata. Potrebbe anche essere possibile recuperare alcuni di questi composti salvavita in modo che possano essere riutilizzati.

Negli ultimi due decenni, c'è stata una crescente preoccupazione per il numero di farmaci che entrano nelle fognature nei rifiuti scaricati nelle fognature. La maggior parte proviene dalle urine e dalle feci di pazienti che hanno assunto farmaci. Anche dopo che è passato attraverso i loro corpi e le opere di trattamento delle acque, questi composti si trovano nei fiumi e nei laghi, e potenzialmente anche nei nostri terreni. Prodotti farmaceutici compresi i farmaci per il colesterolo, beta-bloccanti, antiepilettici, antinfiammatori e antibiotici insieme a sostanze illegali sono stati trovati negli scarichi fognari e nei corsi d'acqua vicini.

"Molte persone pensano che gli impianti di depurazione puliscano l'acqua, ma questi impianti sono stati costruiti per rimuovere azoto e fosfati, non farmaceutici, " disse il professor Ad Ragas, uno scienziato ambientale presso la Radboud University nei Paesi Bassi e coordinatore del progetto PREMIER. "Questi farmaci finiscono nell'ambiente, insieme ad altri microinquinanti".

Più di 600 sostanze farmaceutiche sono state identificate negli ambienti acquatici di tutto il mondo. Altri trovano la loro strada negli ecosistemi terrestri. Almeno alcuni di questi composti sono noti per causare effetti indesiderati negli organismi viventi.

Un esempio infame si è verificato con gli avvoltoi in India, alla fine del secolo scorso. Fino alla fine degli anni '80, decine di milioni di uccelli volteggiavano nei cieli, indugiando per le carcasse morte, ma negli anni '90 i numeri degli avvoltoi sono misteriosamente crollati, con alcune popolazioni in calo di oltre il 99%. Gli scienziati furono inizialmente sconcertati, ma poi si è scoperto nel 2004 che gli uccelli venivano uccisi dal diclofenac, un farmaco somministrato abitualmente al bestiame indiano. Un antinfiammatorio economico nelle mucche, ha causato insufficienza renale e morte negli avvoltoi.

"Questo evento ha suscitato molte discussioni sull'impatto delle droghe sulla fauna selvatica e sull'ambiente, " ha affermato il Prof. Ragas. L'uso veterinario di diclofenac è ​​stato vietato in India nel 2006. Ma 15 anni dopo, la preoccupazione per i farmaci e i loro sottoprodotti che si disperdono nell'ambiente sta guadagnando slancio in tutto il mondo, e per una buona ragione.

Ogni anno, l'uso di farmaci aumenta sia nella popolazione umana che in quella animale, tuttavia sono ancora molti gli interrogativi sull'impatto che la documentata diffusione dei farmaci sta avendo sia sulla salute umana che sull'ecologia del nostro pianeta.

Nel 2013, il Parlamento europeo e il Consiglio dell'Unione europea hanno posto una serie di prodotti farmaceutici, compresi alcuni antibiotici, su una lista di controllo delle sostanze che dovrebbero essere attentamente monitorate nei corpi idrici dell'UE. Questo è stato il primo documento a includere sostanze di indiscusso valore medicinale che rappresentano una potenziale minaccia per gli ecosistemi fragili.

Scansioni diagnostiche

Gli ospedali sono una fonte importante di principi attivi farmaceutici, e gli studi hanno scoperto che molte delle sostanze chimiche provenienti dagli ospedali non vengono completamente rimosse dagli impianti di trattamento delle acque reflue. Di particolare interesse sono i mezzi di contrasto iodati (ICM) - i coloranti radiografici frequentemente iniettati nel flusso sanguigno di un paziente prima di una scansione diagnostica, come una TC o una risonanza magnetica, per consentire ai tessuti molli di distinguersi dallo sfondo.

Gli ICM non si degradano nel corpo (rimangono oltre il 95% non metabolizzati), e invece vengono scaricati e nel sistema fognario. I ricercatori ritengono che siano uno dei principali responsabili dell'onere delle sostanze chimiche persistenti nelle acque reflue. I sottoprodotti dell'ICM sono stati trovati, spesso in concentrazioni elevate, nei fiumi, laghi, acque sotterranee e persino acqua potabile. Si trovano anche nel terreno, rappresentare un potenziale rischio sia per l'uomo, dove i terreni agricoli sono contaminati, e fauna selvatica. Gli alogeni organici sono uno dei sottoprodotti dei mezzi di contrasto. Queste sostanze chimiche possono avere effetti tossici nel suolo e nell'acqua se vengono lasciate accumularsi in alte concentrazioni.

Il professor Alberto Guadagnini del Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale del Politecnico di Milano in Italia ha dichiarato:"Non sappiamo ancora quanto sia grande il rischio che queste sostanze si accumulino in alte concentrazioni nel sistema idrico sotterraneo".

I dati sulla prevalenza degli ICM e su cosa si può fare per rimuoverli in modo sicuro sono frammentari. Man mano che le popolazioni invecchiano, si prevede un aumento del numero di comorbilità croniche e complesse, quindi il numero di test di diagnostica per immagini eseguiti in tutto il mondo è destinato a crescere. Le stime attuali indicano che il numero di scanner TC clinici che operano in tutto il mondo a più di 45, 000. In un solo ospedale italiano, il San Raffaele di Milano-30, 000 di tali test diagnostici vengono eseguiti ogni anno.

Riciclare

Il prof. Guadagnini spera di colmare alcune delle lacune conoscitive attraverso il progetto quadriennale REMEDI lanciato di recente, che si propone di studiare nuove tecniche per intrappolare e rimuovere i mezzi di contrasto per raggi X dall'acqua e dal suolo.

"Rimuoverli è solo una parte della sfida:vogliamo anche riciclarli, " ha affermato il Prof. Guadagnini. "Lo iodio e il bario (che vengono utilizzati nei mezzi di contrasto) sono composti preziosi. Sarebbe molto meglio per loro essere riutilizzati dall'industria piuttosto che accumularsi nell'ambiente".

Il team del Prof. Guadagnini si sta concentrando sugli ossidi di ferro, che hanno una comprovata capacità di legarsi ai mezzi di contrasto. Però, gli ossidi di ferro non possono essere aggiunti direttamente a laghi e fiumi per agire come trappole ICM, in quanto aumentano l'acidità dell'acqua. Anziché, i ricercatori cercheranno di utilizzare questi composti per intercettare gli ICM prima che raggiungano i corsi d'acqua naturali.

"Un'idea chiave è intrappolare gli agenti dei media contrastanti progettando un materiale poroso che imita il sedimento sul fondo del fiume, che fa parte del sistema che filtra l'acqua del fiume per renderla potabile, " ha detto. "Una matrice così solida sarà progettata per intrappolare gli agenti dei media contrastanti. Una volta intrappolati, possiamo recuperarli ed esplorare il potenziale di riutilizzo di questi agenti mediatici contrastanti".

Anche con queste misure, una percentuale di ICM finirà comunque nei corsi d'acqua e quindi nelle falde acquifere. La gravità del problema che questa inevitabile lisciviazione porrà ai corpi idrici naturali è qualcosa che i ricercatori REMEDI desiderano quantificare. Un flusso parallelo del progetto sta tentando di valutare e quantificare i rischi associati.

Nonostante il progetto sia ancora agli inizi, Il prof. Guadagnini è incoraggiato dalla crescente conversazione pubblica sugli inquinanti farmaceutici. "Le persone stanno iniziando a vedere questo come un problema che deve essere affrontato, " ha detto. "Sono preoccupati perché la conoscenza sui rischi ambientali è ancora incompleta, e la questione sta prendendo piede anche nell'industria, perché ci sono implicazioni economiche nel recuperare alcuni di questi composti e nel riutilizzarli".

Rischio

Dal 2006, un nuovo medicinale ottiene l'approvazione nell'UE solo se viene fornito con una valutazione del rischio ambientale, un dossier che quantifica il potenziale rischio ambientale di un composto. Questi possono costituire un importante impulso per gli ospedali per determinare il modo migliore per mitigare i rischi dei farmaci e di altri composti che danno ai pazienti. Potrebbe essere deciso, ad esempio, raccogliere l'urina di un paziente invece di buttarla nel water.

Ma queste valutazioni del rischio sono costose da creare (costando circa 500 €, 000 per uno), e sebbene questa sia solo una piccola frazione del costo totale per portare un nuovo medicinale sul mercato, si aggiunge ai costi complessivi di produzione di nuovi trattamenti. La normativa è applicabile anche solo ai nuovi farmaci.

"Stimiamo che tra 1, 000 e 1, 800 farmaci erano già sul mercato prima del 2006, " ha affermato il Prof. Ragas. " Medicinali come il paracetamolo (di cui gli europei ne hanno consumati 48, 400 tonnellate nel 2016) non sono mai stati oggetto di una valutazione sistematica del loro impatto ambientale".

La creazione di dossier di valutazione del rischio retrospettivi è l'obiettivo primario di PREMIER. I ricercatori del progetto stanno utilizzando modelli informatici per fare previsioni intelligenti e convenienti sia sulla tossicità di un farmaco sia sulla probabilità che l'esposizione causi effetti negativi negli ecosistemi acquatici.

"Sviluppando procedure intelligenti, vogliamo evitare di dover testare tutti i farmaci, " ha detto il prof. Ragas. "Se conosciamo una molecola e le sue caratteristiche, per esempio, quanto bene si degrada e si dissolve in acqua:possiamo creare modelli per prevedere quanto velocemente scomparirà (dall'ambiente).

"Dai nostri modelli, speriamo di poter dire, "queste 50 sostanze chimiche sono molto probabilmente le più rischiose". Possiamo quindi eseguire test più costosi su queste sostanze chimiche e trarre conclusioni".

Il prof. Ragas e il suo team sperano di accertare come un dato farmaco influisca in modo diverso sulle specie. "Prendi il pesce, " ha affermato il prof. Ragas. "Se è noto che un farmaco prende di mira le molecole di neuroni nel corpo umano, vedremo se questo target è presente anche nel pesce, utilizzando una banca dati genetica. Se il gene che codifica per la molecola bersaglio nell'uomo è presente anche nei pesci, sapremo che i pesci sono probabilmente sensibili alla stessa sostanza chimica".

Il prof. Ragas spera che queste informazioni possano facilitare la valutazione dei rischi che i farmaci vecchi e nuovi comportano per l'ambiente, in modo da poter prendere provvedimenti per controllare quelli più dannosi.

"Dobbiamo trovare un equilibrio tra i benefici per la salute dei prodotti farmaceutici per l'uomo e le conseguenze per l'ambiente, " ha detto. "La mia più grande speranza è che possiamo spingere l'intera area dell'uso e dello sviluppo della droga in una direzione in cui le persone possano beneficiare degli effetti positivi sulla salute delle droghe senza causare alcun danno ambientale".