Лекарства от COVID-19 сохраняются при очистке сточных вод, могут негативно влиять на водные организмы

Некоторые препараты, используемые для лечения пациентов с COVID-19 -; в том числе ремдесивир, дексаметазон и антибиотики при ассоциированных бактериальных инфекциях -; Согласно новому исследованию, проведенному учеными из Пенсильванского университета, они сохраняются в результате очистки сточных вод и могут встречаться в водных путях на достаточно высоком уровне, чтобы негативно повлиять на водные организмы. Полученные данные подчеркивают широкую полезность наблюдения за сточными водами как инструмента для мониторинга воздействия здоровья человека на качество воды и здоровье экосистемы.

По словам Хизер Прейзенданц, адъюнкт-профессора сельскохозяйственной и биологической инженерии Пенсильванского университета, безрецептурные и отпускаемые по рецепту фармацевтические препараты, включая антибиотики и болеутоляющие средства, выделяются людьми, и многие из них, как известно, сохраняются на станциях очистки сточных вод и в близлежащих водные пути, где они могут негативно воздействовать на водные организмы.

Это знание вызвало опасения, что более широкое использование фармацевтических препаратов во время пандемии может также привести к увеличению концентрации этих препаратов в сточных водах очистных сооружений и потенциально нанести вред водным обитателям».

Хизер Прейзенданц, адъюнкт-профессор сельскохозяйственной и биологической инженерии, Пенн Стейт

Команда -; в состав которого вошли ученые Министерства сельского хозяйства США – ; в период с мая 2020 г. по май 2021 г. еженедельно собирались пробы входящих (входящих) и сточных вод (выходящих) с двух станций очистки сточных вод в центральной Пенсильвании. В зоне обслуживания одного из объектов находится больница.

Исследователи проанализировали стоки на обеих очистных сооружениях на наличие вируса SARS-CoV-2, а также стоки и стоки на наличие различных лекарств, которые могли использоваться для лечения COVID-19. Их выводы опубликованы в Журнал качества окружающей среды.

«Людям с легкими симптомами COVID-19, но не в тяжелой степени, требующей госпитализации, как правило, рекомендуется лечить свои симптомы болеутоляющими средствами, такими как напроксен и ацетаминофен», — сказал Прейзенданц. «В то же время антибиотики были прописаны пациентам с осложнениями COVID-19, ведущими к бактериальным инфекциям, а некоторых госпитализированных пациентов лечили ремдесивиром и дексаметазоном».

В своем исследовании исследователи изучили два безрецептурных жаропонижающих/обезболивающих средства (ацетаминофен и напроксен); пять антибиотиков (ампициллин, доксициклин, офлоксацин, сульфаметоксазол и триметоприм); два терапевтических агента COVID-19 (ремдесивир и дексаметазон, которые используются для уменьшения тяжелого воспаления верхних дыхательных путей у пациентов на искусственной вентиляции легких); и гидроксихлорохин, лекарство от малярии, которое в конечном итоге в клинических испытаниях показало свою неэффективность при лечении COVID-19.

«Возможно, обнаружение этих фармацевтических препаратов может увеличиться по мере увеличения обнаружения SARS-CoV-2», — сказал Прейзенданц. «Путем анализа сточных вод на наличие SARS-CoV-2 и различных лекарств можно получить ценную информацию о благополучии целых сообществ без необходимости опроса, опроса или тестирования отдельных лиц».

Команда обнаружила, что концентрации ремдесивира коррелировали с количеством госпитализированных пациентов с COVID-19, а концентрации дексаметазона были связаны с количеством госпитализированных пациентов на искусственной вентиляции легких. В частности, в сточных водах станции очистки сточных вод, обслуживающих больницу, концентрации ремдесивира и дексаметазона составляли 28% и 31% соответственно, в то время как средняя эффективность удаления этих препаратов на станции очистки сточных вод составляла 39% и 56% соответственно. Гидроксихлорохин не был обнаружен ни в одном из образцов стоков, взятых на обоих очистных сооружениях.

«Концентрация вируса сама по себе не могла сказать нам, увидим ли мы эти лекарства; скорее, она действительно была связана с тем, кто находился в больнице, а кто был на искусственной вентиляции легких», — сказал Прейзенданц.

По словам Прейзенданца, хотя риск воздействия ремдесивира на водные организмы рассчитать невозможно, поскольку еще не проводилось исследований для определения концентраций, которые могут представлять риск, дексаметазон был обнаружен в количествах, которые могут представлять низкий острый риск для рыб.

Среди протестированных антибиотиков команда обнаружила, что концентрации триметоприма могут представлять риск от низкого до среднего для водных организмов, в то время как сульфаметоксазол может представлять высокий риск, особенно для водорослей, которые являются источником пищи для многих организмов.

Кроме того, команда обнаружила, что, хотя ацетаминофен и напроксен присутствовали в концентрациях, намного превышающих концентрации всех других представляющих интерес фармацевтических препаратов, не наблюдалось корреляции между концентрациями вируса и входящими концентрациями любого препарата, что позволяет предположить, что они не являются индикаторами распространенности COVID. -19 в сообществе. Однако концентрации напроксена, обнаруженные в сточных водах, находились на уровнях, которые могли представлять риск от низкого до среднего для водных организмов.

«Хотя рассчитанные нами концентрации учитывали индивидуальные риски, которые каждое лекарство может представлять для водной флоры и фауны, эти расчеты не учитывают потенциальные риски, которые могут возникнуть в результате синергетического действия этих препаратов в смеси, которые могут быть намного выше», — говорится в сообщении. Прейзенданц. «Важно отметить, что наше исследование подчеркивает возможность, которую дает наблюдение за сточными водами, чтобы понять влияние здоровья человека на качество воды и экологическое здоровье».

Другие авторы Penn State в статье включают Кэтрин Р. Хейден, аспиранта в области сельскохозяйственной и биологической инженерии; Мэтью Джонс, научный сотрудник Института наук о жизни Гека; Майкл Шрив, доктор наук в области сельскохозяйственной и биологической инженерии; Уильям Ирвин Клис II, Служба охраны природных ресурсов; Ширли Кларк, профессор экологической инженерии, Университет штата Пенсильвания, Гаррисберг; Майкл Л. Маштаре, доцент кафедры сельскохозяйственной и биологической инженерии, Гершель А. Эллиотт, почетный профессор сельскохозяйственной и биологической инженерии; Джон Э. Уотсон, профессор почвоведения; Джастин Сильверман, доцент кафедры информационных наук и технологий; Томас Ричард, директор Институтов энергетики и окружающей среды; и Эндрю Рид, директор Института наук о жизни Гека. Кайл Р. Элкин, химик-исследователь, и Тэми Л. Вейт, инженер-агроном из Службы сельскохозяйственных исследований Министерства сельского хозяйства США, пастбищных систем и 17 исследовательского отдела по управлению водосборными бассейнами, также являются авторами.

Это исследование поддержали Институт устойчивого сельского хозяйства, пищевых продуктов и окружающей среды штата Пенсильвания и Национальный институт сельского хозяйства и продовольствия Министерства сельского хозяйства США.