Saimnieks LV / 2018.gads (Aprīlis.)

Pēdējos gados ir vairojušās nopietnas bažas par farmaceitisko preparātu atlikumu nonākšanu apkārtējā vidē un potenciālo apdraudējumu vides ekoloģijai un cilvēku veselībai. Pērn Pārtikas drošības, dzīvnieku veselības un vides zinātniskā institūta BIOR un Latvijas Universitātes zinātnieki ir noslēguši pētījumu par apkārtējās vides piesārņojumu ar farmaceitiskajiem preparātiem Latvijā un notekūdeņu attīrīšanas tehnoloģijām. Par pētījumā atklāto stāsta Dr.chem. Vadims Bartkevičs, BIOR Pārtikas un vides izmeklējumu laboratorijas vadītājs, LU asociētais profesors.

– Kas pētniekus motivēja veikt šādu pētījumu?
Vadims Bartkevičs: – Problēma, ka apkārtējā vidē tiek novērotas ārstniecisko preparātu atliekas, bija zināma jau iepriekš. Lasot zinātniskās publikācijas, man pat bija šaubas, vai tiešām ir iespējams krāna ūdenī, virszemes ūdeņos atrast aktīvas vielas no medikamentiem. Vai tiešām cilvēku ietekme ir tik liela? Tas mudināja veikt šādu pētījumu, lai saprastu, vai un kā šie savienojumi nodara ļaunumu (zināmākais ir antibakteriālā rezistence) apkārtējai videi.

– Ko tieši pētījuma laikā vērtējāt?
– Kad parādījās iespēja šādu projektu īstenot, tajā izvirzījām uzdevumus trīs posmos. Pētījumā bija iesaistīti vairāk nekā 10 dažādu nozaru pārstāvji no BIOR un Latvijas Universitātes. Pirmais pētījuma virziens bija saistīts ar jutīgo analīžu metožu izstrādi, kas man pašam kā ķīmiķim arī bija vistuvākais. Tā kā savienojumu koncentrācijas apkārtējā vidē ir ļoti nelielas – miljonā, pat miljardā daļa no vienas tabletes, bija nepieciešama ļoti jutīga aparatūra un metodes to noteikšanai. BIOR laboratorijā šādus mērījumus ir iespējams izdarīt. Ja pētījums tiktu veikts pirms 15–20 gadiem, lielāko daļu no šiem savienojumiem nebūtu iespējams konstatēt. Izstrādātās metodes ļoti atzinīgi novērtēja arī citu valstu zinātnieki.

Otrs pētījuma posms bija izstrādāto metožu pielietojums apkārtējās vides analīzei, tīru paraugu un notekūdeņu testēšanai. Mēs izvēlējāmies sarakstu ar vairāk nekā 20 savienojumu komponentēm no dažādu ārstniecisko preparātu klasēm – antibiotikas, nesteroīdie pretiekaisuma un nomierinošie līdzekļi u.c. Izvēlējāmies tos medikamentus, kurus saskaņā ar statistikas datiem Latvijā pērk visvairāk. Tāpat arī ņēmām vērā datus, kādus farmaceitiskos savienojumus vidē atrod citās valstīs. Bijām tiešām pārsteigti, kad konstatējām – Latvijā atrodami teju visi! Vienā notekūdens paraugā redzam ap 20 dažādu zāļu atliekvielu!

Līdz ar to nākamais jautājums bija – cik efektīvi attīrīšanas stacijas attīra notekūdeņus no farmaceitisko preparātu atliekvielām? Pētnieki analizēja notekūdeņu paraugus, kas noņemti dažādās stacijas vietās – gan tur, kur ūdens ietek, gan tiek mehāniski ķīmiski filtrēts, nostādināts, gan arī pēc bioloģiskās attīrīšanas, un arī attīrītus ūdeņus. Protams, ir milzīga starpība starp to, kas ietek un iztek, kopējais ūdens toksiskums ir samazinājies, taču farmaceitiskie savienojumi ir attīrīti par aptuveni trešdaļu. Pie tam atsevišķu savienojumu koncentrācija ir pat palielinājusies, jo cilvēka organismā tie atrodas saistītā veidā, bet, nonākot saskarē ar bioloģiskiem mikroorganismiem, sadalās un atbrīvojas. Dažkārt koncentrācija var būt līdz pat 10 reizēm augstāka nekā sākumā.

Tas nozīmē, ka nepieciešami globāli uzlabojumi attiecībā uz notekūdeņu attīrīšanas iekārtām, lai attīrītu ārstnieciskus preparātus. Esošā sistēma nestrādā pietiekami efektīvi.

adims Bartkevičs atklāj, ka vienā notekūdens paraugā ir ap 20 dažādu zāļu atliekvielu.

– Vai kāds no attīrīšanas veidiem bija īpaši iedarbīgs?
– Izmēģinājām dažādus paņēmienus, kā notekūdeņus attīrīt no farmaceitiskiem savienojumiem. Izdalījām dažādas mikroorganismu kultūras, kas strādā efektīvāk nekā esošās, vairāk gan specializējoties uz nesteroīdiem pretiekaisuma līdzekļiem. Tomēr jāņem vērā, ka šis pētījums notika laboratoriskā vidē un mērogā. Pētījumā tiek piedāvātas vairākas metodes un tehnoloģijas savienojumu koncentrācijas samazināšanai, kuru pamatā ir apstrāde ar aktīvām dūņām un biostimulācija. Tas ir liels darbs – saprast, kā mūsu izdalītie mikroorganismi mijiedarbojas ar citām baktērijām, kāda ir stabilitāte atkarībā no laikapstākļu maiņām. Te vēl ir plašs lauks turpmākiem pētījumiem. Ir iespēja, ka mūsu iestrādnes varētu izmantot kāds cits zinātniskais institūts, lai attīstītu savus pētījumus.

– Kādā veidā zāļu atliekvielas nonāk notekūdeņos? Zāles izmet vai tās vidē nonāk pa kanalizācijas sistēmu?
– Veidi ir dažādi. Farmācijas ražošanas uzņēmumu ieguldījums ir neliels, attīrīšanas sistēmu efektivitāte tur ir gana augsta.

Visvairāk farmaceitisko savienojumu vidē nonāk ar cilvēku palīdzību, metabolisko procesu ceļā, kad medikamentus lieto un pēc tam tie caur kanalizāciju nonāk notekūdeņu attīrīšanas sistēmās. Diemžēl ir arī gadījumi, kad cilvēki medikamentus, kas ir veci vai kļuvuši nederīgi, gluži vienkārši izmet tualetes podā. Pētījumi citās valstīs rāda, ka tikai ap 20 % iedzīvotāju zāles, kam beidzies derīguma termiņš, nodod aptiekā. Nedomāju, ka Latvijā situācija ir labāka. Ja zāles izmet miskastē, tas pat nav tik kaitīgi, jo atkritumu poligonā tās kaut kā iekonservē. Taču, ja noskalo kanalizācijā, zāles uzreiz nonāk notekūdeņu attīrīšanas iekārtās, kur, kā mēs pārliecinājāmies, attīrīšanas efektivitāte nav tik augsta. No turienes atliekvielas nonāk apkārtējā vidē, kur lēnām sadalās. Šo piesārņojumu sauc par pseidonoturīgu – tas it kā beidzas un atkal nemitīgi tiek papildināts. Līdz ar to piesārņojuma koncentrācija ir diezgan stabila.

Šajā pētījumā neapskatījām veterināro zāļu radīto iespējamo piesārņojumu, jo, protams, arī putnu, liellopu u.c. fermās lieto medikamentus, bet mēslus pēc tam izved uz laukiem. Nesen konferencē zinātnieku grupa no Slovēnijas pētīja informāciju par kokcidiostatiem, ko plaši lieto putnkopībā. To sadalīšanās laiks var būt līdz vienam gadam, kas ir diezgan daudz. Kad šādi ārstnieciskie preparāti nonāk augsnē un pēc tam arī augos, cilvēku tie ietekmē salīdzinoši maz. Taču problēma ir tajā, ka var veidoties baktēriju komūna, kas veido rezistenci pret antibiotikām un no augsnes var migrēt tālāk, jo ir pietiekami izturīgas. Arī te ir vieta tālākiem pētījumiem.

– Kuri no atrastajiem zāļu savienojumiem ir videi kaitīgākie?
– Lielākas bažas noteikti ir par antibiotikām. To atliekvielu lielākā bīstamība ir tajā, ka tiek veicināta rezistence. Lai gan ir vielas, kurām toksiskums ir lielāks nekā antibiotikām, to savienojumu koncentrācija ir ļoti neliela, tāpēc tiešu kaitējumu apkārtējai videi, dzīvniekiem nenodara. Aktuāla ir arī steroīdo savienojumu grupa, galvenokārt savienojumi, kas atrodas pretapaugļošanās tabletēs. Viena no visvairāk pētītajām farmaceitisko produktu grupām ir hormoni, kuru atlikumi apkārtējā vidē var izraisīt endokrīnās sistēmas traucējumus. Lai gan šo savienojumu koncentrācijas apkārtējā vidē parasti ir nelielas, tas var būt pietiekami, lai izraisītu toksisku ietekmi. Šādi savienojumi var atstāt negatīvu ietekmi uz dzīvniekiem, piemēram, zivis var mainīt dzimumu, ietekmē reproduktīvo un endokrīno sistēmu. Cilvēkam, apēdot šādu zivi vai dzīvnieku, nekas nedraud, jo savienojumu koncentrācija ir ļoti maza.

Taču atsevišķos punktos, piemēram, attīrīšanas iekārtu tuvumā, kur atliekvielas koncentrējas vairāk, var savairoties rezistences baktērijas, kas izplatās tālāk, izspiežot citas baktērijas. Pret ļoti daudzām parādībām jāizturas piesardzīgi, mēs gluži vienkārši nezinām, kā tās var izpausties nākotnē un ietekmēt dzīvos organismus. Medicīnas preparātu savienojumi nav raksturīgi dabai, tāpēc nevaram zināt, kādas būs ietekmes. Organismiem, kas pie šādiem svešiem savienojumiem nav pieraduši un adaptējušies, tas var būt šoks. Tāpēc mūsu kā zinātnieku pienākums ir brīdināt par šādu savienojumu esamību un veicināt to samazināšanu.

Tāpat jāņem vērā, ka vidē un ūdeņos notiek arī kombinēta ietekme. Proti, medikamentu pētījumi pārsvarā tiek attiecināti uz katru vielu atsevišķi – kad reģistrē kādu preparātu, tiek pārbaudīts tā toksiskums. Taču šajā gadījumā mums ir darīšana ar toksisku kokteili – vairāk nekā 20 vielu savienojumu, plus vēl tās vielas, kuras mēs vēl neesam konstatējuši un kuras ietekmē arī cita citu. Piemēram, pētījums parāda, ka ibuprofēna (kas nav antibiotika) ietekmē ātrāk attīstās mikroorganismu rezistence.

– Tātad sabiedrībai vajadzētu nopietnāk uztvert medikamentu lietošanu.
– Tas nav gluži mans kā ķīmiķa lauciņš, bet noteikti pret antibiotiku lietojumu ir jāizturas atbildīgi. Ja ārsts izraksta antibiotikas, vajadzētu veikt analīzes, lai tās iedarbotos konkrēti, nevis vienkārši būtu ar plaša spektra pielietojumu. Tas varētu samazināt arī kopējo antibiotiku lietojumu. Tāpat zāles jālieto atbilstoši ārsta norādījumiem, nevis profilaktiski un uz savu galvu. Latvijā gan šī sistēma ir diezgan sakārtota, bet dažkārt cilvēki antibiotikas iegādājas citās valstīs vai vēl kā citādāk tiek pie tām.

Tāpat ļoti būtiska ir pareiza zāļu utilizācija – sakrājam zāles un nesam uz aptieku! Pirms kāda laika Latvijā bija kampaņa, kas aicināja medikamentus, kam beidzies derīguma termiņš, nest uz aptiekām, tas atstāja zināmu ietekmi, bet svarīgi par to atcerēties vienmēr! Pasargāsim apkārtējo vidi un arī sevi!

Latvijas Zinātņu akadēmija pētījumu par farmaceitisko savienojumu atlikumu izplatību Latvijas apkārtējās vides objektos nosaukusi par vienu no 12 nozīmīgākajiem sasniegumus Latvijas zinātnē 2017. gadā.

Pētījumā autori: Dr.chem. Vadims Bartkevičs, Dr.biol. Olga Mutere, Dr.chem. Ingars Reinholds, Dr.chem. Iveta Pugajeva, Dr.chem. Dzintars Začs, doktoranti Ingus Pērkons un Jānis Ruško, Pārtikas drošības, dzīvnieku veselības un vides zinātniskais institūts BIOR, Latvijas Universitāte.