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contaminante farmacéutico persistente ambiental

Los fármacos tienen diversos efectos, conocidos y desconocidos, sobre el medio ambiente. El término contaminantes farmacéuticos persistentes ambientales ( EPPP , por sus siglas ...

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Los fármacos tienen diversos efectos, conocidos y desconocidos, sobre el medio ambiente.

El término contaminantes farmacéuticos persistentes ambientales ( EPPP , por sus siglas en inglés) fue propuesto por primera vez en la nominación de 2010 de productos farmacéuticos y medio ambiente como un problema emergente en un Enfoque Estratégico para la Gestión Internacional de Sustancias Químicas (SAICM, por sus siglas en inglés) [ 1 ] por la Sociedad Internacional de Médicos para el Medio Ambiente (ISDE, por sus siglas en inglés). Los problemas derivados de los EPPP se explican paralelamente en el impacto ambiental de los productos farmacéuticos y de cuidado personal (PPCP, por sus siglas en inglés). La Unión Europea resume los residuos farmacéuticos con potencial de contaminación del agua y el suelo junto con otros microcontaminantes bajo el término "sustancias prioritarias" [ 2 ] .

Fondo

Los productos farmacéuticos constituyen uno de los pocos grupos de sustancias químicas diseñadas específicamente para actuar sobre células vivas. Presentan un riesgo especial cuando persisten en el medio ambiente. [ 3 ]

Con excepción de los cursos de agua situados aguas abajo de las plantas de tratamiento de aguas residuales , la concentración de productos farmacéuticos en las aguas superficiales y subterráneas suele ser baja. Las concentraciones en los lodos de depuradora y en los lixiviados de los vertederos pueden ser sustancialmente más elevadas [ 4 ] y constituyen vías alternativas para que los EPPP entren en la cadena alimentaria humana y animal.

Sin embargo, incluso a concentraciones ambientales muy bajas (a menudo µg/L o ng/L), la exposición crónica a sustancias químicas farmacéuticas ambientales puede sumar efectos a los de otras sustancias químicas en el cóctel, lo cual aún no se ha estudiado. Las diferentes sustancias químicas podrían estar potenciando efectos sinérgicos (superiores a los efectos aditivos ). [ 5 ] Un grupo extremadamente sensible en este sentido son los fetos.

Los EPPP ya se encuentran en el agua de todo el mundo. La exposición difusa podría contribuir a

  • extinción de especies y desequilibrio de ecosistemas sensibles , ya que muchos EPPP afectan los sistemas reproductivos de, por ejemplo, ranas, mejillones y peces; [ 6 ]
  • efectos genéticos, del desarrollo, inmunológicos y hormonales en la salud de los seres humanos y otras especies, de la misma manera que, por ejemplo, los productos químicos similares a los estrógenos; [ 7 ]
  • desarrollo de microbios resistentes a los antibióticos, como se encuentra en la India. [ 8 ]

Clasificación ambiental de los productos farmacéuticos

En Suecia, la industria, junto con las universidades y el sector sanitario, ha desarrollado un método para la evaluación del riesgo ambiental y la clasificación ambiental de los fármacos. [ 9 ] [ 10 ] El riesgo ambiental se refiere al riesgo de toxicidad para el medio acuático. Se basa en la relación entre la concentración ambiental prevista de la sustancia (PEC) y la concentración máxima de la sustancia que no tiene un efecto nocivo en el medio ambiente (PNEC). [ 11 ] [ 12 ]

El riesgo ambiental expresa las características inherentemente dañinas para el medio ambiente de la sustancia en términos de persistencia, bioacumulación y toxicidad. Las pruebas de toxicidad utilizadas son la toxicidad aguda en peces, la toxicidad aguda en Daphnia sp. y la prueba de inhibición del crecimiento de algas. La mayoría de los medicamentos en el mercado sueco están clasificados. Esto brinda al sector de la salud la posibilidad de tomar mejores decisiones al prescribir medicamentos. [ 12 ]

Exposición

Las concentraciones en aguas superficiales, subterráneas y parcialmente tratadas suelen ser inferiores a 0,1  μg/L (o 100  ng/L), y las concentraciones en agua tratada generalmente son inferiores a 0,05  μg/L (o 50  ng/L). [ 12 ] Sin embargo, toda el agua de la Tierra forma parte del mismo fondo estable, y a medida que se consumen mayores cantidades de productos farmacéuticos, existe el riesgo de que aumente la concentración de estos en el agua potable. [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]

Liberación en el medio ambiente

Los productos farmacéuticos llegan al medio ambiente y causan contaminación del agua principalmente de tres maneras:

  • Son excretadas por humanos y animales, intactas o metabolizadas, principalmente en la orina, pasando al medio ambiente directamente o a través de plantas de tratamiento de aguas residuales . [ 17 ]
  • Los productos farmacéuticos no utilizados llegan al medio ambiente a través de las aguas residuales domésticas o mediante la gestión de residuos sólidos urbanos.
  • Las plantas de fabricación que producen las sustancias activas podrían liberar involuntariamente productos farmacéuticos al medio ambiente.

Gracias a la mejora de los métodos de medición, hoy en día se pueden detectar fármacos en concentraciones que probablemente han estado presentes durante décadas, pero que antes no se podían medir. Muchos fármacos se excretan o se eliminan con el lavado tras su consumo: las investigaciones han demostrado tasas de excreción de entre el 30 % y el 70 % de las sustancias ingeridas por vía oral [ 18 ] , e incluso tasas más elevadas en el caso de ungüentos o geles de aplicación externa [ 19 ] .

Algunos productos farmacéuticos se degradan en diversos grados en las plantas de tratamiento de aguas residuales, pero otros salen de la planta en formas activas. Se han detectado residuos activos de productos farmacéuticos en aguas superficiales, y pueden persistir en el medio ambiente durante largos períodos de tiempo. [ 20 ] Se han encontrado grandes cantidades de antibióticos y otros productos farmacéuticos aguas abajo de las plantas de tratamiento de aguas residuales en subcuencas donde la descarga de aguas residuales hospitalarias juega un papel importante [ 21 ] o en cuencas con industrias farmacéuticas. Los EPPP de los lodos de depuradora tratados utilizados como fertilizante son absorbidos por la soja, y se han encontrado antibióticos en las hojas.

Agua potable

Existen diversas vías por las que las sustancias farmacéuticas pueden llegar al agua potable. Principalmente, el agua potable se obtiene de embalses, aguas subterráneas y filtración ribereña . Si las aguas residuales tratadas se vierten en cuencas con suministro de agua potable, las sustancias farmacéuticas no eliminadas pueden detectarse en el agua. Por ejemplo, los Países Bajos obtienen el 37 % de su agua potable de aguas superficiales, principalmente de la filtración ribereña en el Rin y el Mosa . En este caso, se presta especial atención a los residuos farmacéuticos. [ 22 ]

En las cuencas hidrográficas y ríos alemanes, ya se han detectado EPPP, especialmente agentes de contraste radiológico . [ 23 ] Además, los residuos farmacéuticos en esta zona tienen en parte su origen en la agricultura. [ 24 ] Una evaluación de la Agencia Federal de Medio Ambiente de Alemania sobre las investigaciones regionales realizadas entre 2009 y 2011 mostró un total de 27 sustancias farmacéuticas diferentes en concentraciones superiores a 0,1 microgramos por litro en aguas superficiales alemanas, y se han detectado hasta 150 sustancias en total. Además de los agentes de contraste radiológico, el analgésico diclofenaco mostró concentraciones relevantes. [ 25 ] Para muchos microcontaminantes, como los productos farmacéuticos, actualmente no existen valores umbral obligatorios en la purificación del agua potable o el tratamiento de aguas residuales, ya que el conocimiento sobre sus efectos es escaso o insuficientemente demostrado. [ 26 ]

Se sabe que algunos de estos productos químicos farmacéuticos ambientales tienen graves efectos genotóxicos en los seres humanos. La vida media en la naturaleza varía según el entorno (aire, agua, suelo, lodo), pero es superior a un año para varios compuestos. [ 27 ] [ 28 ] [ 29 ]

Las concentraciones de EPPP pueden variar de 1  ng por litro a 1  mg por litro (2). Ya se han demostrado los graves efectos de los EPPP en los organismos acuáticos, especialmente en los sistemas reproductivos y en las comunidades microbianas. [ 29 ] [ 30 ] [ 31 ] [ 32 ]

Esto sería mucho menos preocupante si las poblaciones mantuvieran sus excrementos fuera de las aguas residuales mediante el uso de inodoros secos con separación de orina o sistemas que reciclan las aguas negras tratadas para volver a descargar los inodoros indefinidamente.

Evaluación

  • Los productos farmacéuticos son un tipo especial de sustancias químicas. Se fabrican para ser biológicamente activos en los organismos vivos.
  • Los niveles de productos farmacéuticos en aguas superficiales o potables suelen ser inferiores a 1  mg por litro, medidos a menudo en ng por litro. [ 2 ] [ 19 ] Esta baja concentración podría dar la impresión de que apenas representan un problema para la salud pública. Suponiendo una concentración de 100  ng/L de un producto farmacéutico que en humanos tiene una DDD (dosis diaria definida) de 10  mg, se requeriría un volumen de 100 000 litros para completar una sola DDD. Este cálculo no tiene en cuenta la exposición de poblaciones vulnerables, por ejemplo, durante el período de desarrollo.
  • Se han encontrado niveles terapéuticos de levonorgestrel (una hormona sexual) en truchas arcoíris aguas abajo de una planta de tratamiento de aguas residuales. [ 33 ]

Leyes y reglamentos

Los contaminantes farmacéuticos persistentes ambientales (EPPP) deben ser considerados en toda su cadena de producto. [ 34 ] Los residuos farmacéuticos pueden ingresar al medio ambiente en varias fases y, por lo tanto, la influencia o el impacto con respecto a los efectos ambientales puede ser regulado en diferentes niveles: [ 21 ]

  • en el nivel científico e industrial de desarrollo y producción,
  • en el nivel gubernamental y administrativo de autorización, regulación del mercado y legislación,
  • sobre el nivel del seguro de salud y su influencia en la producción y el consumo,
  • en el nivel de distribución con los médicos y sus recetas respectivamente en farmacias y tiendas,
  • a nivel de pacientes con patrones de consumo individuales, comportamiento de eliminación, etc. y finalmente
  • en el ámbito de la gestión de residuos, el tratamiento de aguas residuales y el suministro de agua potable.

Los productos farmacéuticos se diferencian de otros productos químicos de origen antropogénico en cuanto a los requisitos legales y según el contexto cultural y del país. En parte, quedan excluidos de las leyes y regulaciones que rigen la fabricación, comercialización, uso y eliminación de otros productos químicos de consumo (disolventes, pinturas, adhesivos, etc.). En consecuencia, el posible impacto ambiental negativo de los productos farmacéuticos puede estar menos documentado en comparación con otros productos químicos de consumo.

Leyes y reglamentos en la Unión Europea

En la Unión Europea (UE), actualmente hay más de 3000 sustancias farmacéuticas aprobadas. [ 35 ] En 2013, la UE inició iniciativas para abordar el problema de los residuos farmacéuticos en el ciclo del agua . En este contexto, la Comisión propuso añadir 15 sustancias químicas a la lista de vigilancia de sustancias de la Directiva Marco del Agua (DMA) [ 36 ] que se controlan y supervisan en las aguas superficiales de la UE, incluyendo 3 productos farmacéuticos (además de productos químicos industriales, sustancias utilizadas en biocidas y productos fitosanitarios): «La contaminación del agua y el suelo con residuos farmacéuticos es una preocupación ambiental emergente. Al evaluar y controlar el riesgo para el medio acuático, o a través de él, derivado de los medicamentos, se debe prestar la debida atención a los objetivos ambientales de la Unión. Para abordar esta preocupación, la Comisión debería estudiar los riesgos de los efectos ambientales de los medicamentos y proporcionar un análisis de la pertinencia y la eficacia del marco legislativo actual para proteger el medio acuático y la salud humana a través del medio acuático». [ 2 ]

Las dos hormonas estradiol y etinilestradiol y el analgésico diclofenaco están presentes en la lista desde 2013 y en 2015 también se agregaron tres antibióticos macrólidos . [ 37 ] En 2018, debido a que "se dispone de datos de monitoreo de alta calidad suficientes para las sustancias tri-alato, oxadiazón, 2,6-di-terc-butil-4-metilfenol y diclofenaco, esas sustancias deberían eliminarse de la lista de vigilancia" y que "nueva información ecotoxicológica para los antibióticos macrólidos claritromicina y azitromicina, para metiocarb y para los neonicotinoides imidacloprid, tiacloprid y tiametoxam, lo que llevó a revisar las concentraciones sin efecto previstas para esas sustancias". El objetivo de la implementación de la lista de vigilancia de la DMA es actualizar la información disponible sobre el destino de las sustancias enumeradas en el medio acuático y, en consecuencia, respaldar una evaluación de riesgo ambiental más detallada. La Agencia Ejecutiva para la Salud y los Consumidores encargó un estudio preparatorio sobre los riesgos ambientales de los medicamentos, que se publicó en diciembre de 2013. Este estudio de BIO IS analiza una amplia gama de factores de influencia, tanto legislativos como no legislativos, y las posibles soluciones relacionadas. [ 19 ]

Según la Directiva de 2013, «la Comisión deberá […hasta septiembre de 2015] desarrollar un enfoque estratégico para abordar la contaminación del agua por sustancias farmacéuticas. Dicho enfoque estratégico incluirá, cuando proceda, propuestas que permitan, en la medida necesaria, tener más en cuenta los impactos ambientales de los medicamentos en el procedimiento de comercialización de los mismos. En el marco de dicho enfoque estratégico, la Comisión propondrá, cuando proceda, antes del 14 de septiembre de 2017, medidas que deban adoptarse a nivel de la Unión y/o de los Estados miembros, según proceda, para abordar los posibles impactos ambientales de las sustancias farmacéuticas [...] con vistas a reducir los vertidos, las emisiones y las pérdidas de dichas sustancias en el medio acuático, teniendo en cuenta las necesidades de salud pública y la rentabilidad de las medidas propuestas». [ 2 ]

Más allá del enfoque de precaución, la UE ya apuntaba a prácticas de eliminación adecuadas desde 2004. Una directiva de la UE sobre productos farmacéuticos para uso humano exige explícitamente que todos los Estados miembros establezcan sistemas de recogida de medicamentos no utilizados o caducados. Dichos sistemas ya estaban en uso en varios Estados miembros cuando la legislación entró en vigor en 2004. [ 38 ] Las normativas de eliminación en los Estados miembros de la UE siguen siendo bastante diferentes, desde recomendaciones para desechar los productos farmacéuticos no utilizados o caducados con la basura doméstica, que se incinera casi por completo (Alemania) [ 39 ] a temperaturas que suelen oscilar entre 900 y 1300  °C [ 40 ] , hasta sistemas de recogida donde los restos se consideran «residuos peligrosos» ( Luxemburgo ). [ 41 ]

En Francia, el programa de recogida de Cyclamed [ 42 ] permite a las personas devolver a las farmacias los medicamentos sin usar o caducados. La eliminación incorrecta a través del fregadero o el inodoro, y por consiguiente al sistema de aguas residuales, sigue siendo un problema en muchos Estados miembros de la UE: investigaciones realizadas en Alemania mostraron que hasta el 24 % de los medicamentos líquidos y el 7 % de los comprimidos o ungüentos se desechan siempre o al menos «rara vez» a través del inodoro o el fregadero. [ 21 ]

Este es uno de los aspectos considerados en los enfoques estratégicos de la UE mencionados anteriormente. Además, en lo que respecta a la autorización de comercialización de productos farmacéuticos aprobados para su comercialización en la UE antes de 2006, los criterios de evaluación ambiental han sido diferentes. En caso de que la sustancia activa de un medicamento para uso humano se considere hoy una sustancia peligrosa o que represente un riesgo para el medio ambiente, no es posible rechazar el producto, a pesar de que en 2012 se identificaron alrededor de 1200 sustancias farmacéuticas como potencialmente relevantes para el monitoreo ambiental. [ 43 ]

Efectos de los productos farmacéuticos en el medio ambiente.

Estradiol (estrógeno, hormona sintética)

Las concentraciones en aguas superficiales por sí solas no son suficientes para evaluar el riesgo de efectos ambientales negativos en el medio acuático. Las hormonas sintéticas son disruptores endocrinos . Por lo tanto, los compuestos estrogénicos como el etinilestradiol (hormona estrogénica) en concentraciones < 1  ng por litro pueden causar tanto la producción de vitelogenina (un índice frecuentemente utilizado para la feminización de peces machos) como cambios estructurales en sus órganos sexuales. También se ha demostrado que los peces expuestos a efluentes de plantas de tratamiento de aguas residuales (PTAR) pueden absorber y concentrar compuestos estrogénicos, incluido el etinilestradiol, hasta alcanzar niveles internos muy elevados. Estas observaciones sobre la feminización de peces por compuestos estrogénicos en efluentes de PTAR se han observado en muchos países y también en otras especies, como ranas, caimanes y moluscos.

medicamentos cardiovasculares

Otros ejemplos de impacto ambiental en el medio acuático de medicamentos humanos se refieren tanto a medicamentos cardiovasculares como neuropsiquiátricos. Se descubrió que el agente betabloqueante no selectivo propranolol causaba una disminución significativa en la producción de huevos en el pez medaka , a una concentración cercana a la demostrada en los efluentes de las plantas de tratamiento de aguas residuales (PTAR). [ 44 ] El gemfibrozilo (fármaco para reducir el colesterol y los triglicéridos) aparece frecuentemente en los efluentes de las PTAR. A concentraciones cercanas a las reportadas en los efluentes de las PTAR, el gemfibrozilo reduce los niveles sanguíneos de testosterona en los peces. [ 45 ]

Citalopram / Fluoxetina (antidepresivos inhibidores de la recaptación de serotonina, ISRS)

Se ha demostrado que algunos ISRS se acumulan en los peces expuestos. [ 46 ] Se ha detectado citalopram en el hígado de la perca silvestre en niveles bajos de μg por kg, y la fluoxetina afecta el sistema serotoninérgico de la misma manera que en los humanos. También se ha demostrado que la fluoxetina afecta la actividad natatoria en los moluscos; aún se desconoce si esto está relacionado con una alteración de la función de la serotonina en el cerebro.

antibióticos

Los altos niveles de antibióticos en el agua son motivo de alarma, ya que aumentan el riesgo de selección de bacterias resistentes, un problema de preocupación mundial. Esto puede provocar que algunos antibióticos altamente efectivos pierdan su eficacia. Existen varios ejemplos: en India, se han encontrado bacterias resistentes a la ciprofloxacina aguas abajo de plantas farmacéuticas; se han detectado genes de multirresistencia en el agua potable; y Salmonella multirresistente en el agua utilizada para regar vegetales. En Europa, se ha registrado una epidemia de EHEC multirresistente en el verano de 2011, originada por el riego de vegetales con agua.

El término "eco-sombra" se ha introducido para describir el impacto ecológico de los antibióticos. Los antibióticos de amplio espectro que además son estables tendrán un mayor impacto en la flora bacteriana (una eco-sombra prolongada) que aquellos con un espectro antibacteriano reducido que se desintegran más rápidamente (una eco-sombra breve).

Se han observado los efectos ecológicos de las tetraciclinas y las quinolonas. No se metabolizan en el cuerpo humano y, por lo tanto, se excretan sin modificar. Al llegar al medio ambiente, se degradan escasamente. Pueden ser tóxicas para otros animales, afectando particularmente a microorganismos y peces. En el efluente de una planta de tratamiento de aguas residuales en la India, se encontraron varios antibióticos de amplio espectro en concentraciones tóxicas para bacterias y plantas. En la propia planta de tratamiento, se detectaron enterococos resistentes a todos los antibióticos conocidos.

Lagunas en el conocimiento

Es necesario desarrollar métodos eficaces de detección ambiental y aplicar una estrategia de detección global para mapear la situación global actual. [ 47 ] [ 48 ]

Actualmente no existen métodos de prueba para evaluar si pueden producirse efectos negativos tras una exposición ambiental difusa prolongada en humanos, durante los períodos vulnerables del desarrollo, en microorganismos acuáticos o cómo puede afectar a otros animales. [ 49 ] Por lo tanto, debe regir el principio de precaución.

Las concentraciones en aguas superficiales por sí solas no son suficientes para evaluar el riesgo de efectos ambientales negativos de estos productos químicos sintéticos. Debe considerarse la bioacumulación en peces y otros alimentos acuáticos consumidos por los seres humanos, así como los efectos aditivos y sinérgicos entre los productos farmacéuticos y otros productos químicos presentes en el agua contaminada. [ 50 ] [ 51 ]

En un estudio pequeño, se encontraron varios fármacos en la leche de cabra, vaca y humana. [ 52 ] Se necesita más investigación para determinar con qué frecuencia ocurre esto, las concentraciones y las fuentes. [ 47 ]

Véase también

Referencias

  1. ↑ Enfoque estratégico para la gestión internacional de productos químicos
  2. 1 2 3 4 DIRECTIVA 2013/39/UE de 12 de agosto de 2013 por la que se modifican las Directivas 2000/60/CE y 2008/105/CE en lo que respecta a las sustancias prioritarias en el ámbito de la política de aguas.
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Lecturas adicionales

La lista actualizada de referencias se encuentra en la página web de Médicos Suecos por el Medio Ambiente (parcialmente en sueco). El sitio web «Farmacéuticos como contaminantes» está disponible únicamente en inglés.

Artículos

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Informes

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  • Base de datos wiki de Mistra Pharma
  • Productos farmacéuticos como contaminantes - Médicos Suecos por el Medio Ambiente (LfM)
  • Centro de Recursos sobre Productos Farmacéuticos en el Medio Ambiente . Atención Sanitaria Sin Daño Europa (HCWH).
  • Enfoque estratégico para la gestión internacional de productos químicos
  • SAICM, Belgrado, 14 de noviembre de 2011: ¿Un acontecimiento crítico?
  • Programa de investigación de MistraPharma
  • Programa de investigación farmacéutica
  • Ecofarmacovigilancia AstraZeneca