Drogas que Contaminan el Agua
¿Son las "Aguas Drogadas" una Amenaza para la Calidad del Agua?
Desarrollados para promover la salud y el bienestar humanos, ciertos productos farmacéuticos están atrayendo ahora la atención como una clase potencialmente nueva de contaminantes del agua. Medicamentos como antibióticos, antidepresivos, píldoras anticonceptivas, medicamentos para convulsiones, tratamientos contra el cáncer, analgésicos, tranquilizantes y compuestos para reducir el colesterol se han detectado en diversas fuentes de agua. ¿De dónde vienen? Las industrias farmacéuticas, los hospitales y otras instalaciones médicas son fuentes obvias, pero los hogares también contribuyen con una parte significativa. La gente a menudo desecha medicamentos no utilizados tirándolos por el inodoro, y las excretas humanas pueden contener varios medicamentos incompletamente metabolizados.
Estas drogas pueden pasar intactas a través de las instalaciones convencionales de tratamiento de aguas residuales, a cursos de agua, lagos e incluso acuíferos. Además, los productos farmacéuticos desechados a menudo terminan en vertederos, lo que representa una amenaza para el agua subterránea subyacente. Los animales de granja también son una fuente de productos farmacéuticos que ingresan al medio ambiente, a través de la ingestión de hormonas, antibióticos y medicamentos veterinarios. (Alrededor del 40 por ciento de los antibióticos producidos en EE. UU. se administran al ganado como promotores del crecimiento.) El estiércol que contiene trazas de dichos productos farmacéuticos se esparce en la tierra y luego puede escurrirse hacia el agua superficial e incluso filtrarse en el agua subterránea. Junto con los productos farmacéuticos, los productos de cuidado personal también están apareciendo en el agua.
Generalmente, estos químicos son los ingredientes activos o conservantes en cosméticos, artículos de tocador o fragancias. Por ejemplo, los nitromuscetonas, utilizados como fragancia en muchos cosméticos, detergentes, artículos de tocador y otros productos de cuidado personal, han generado preocupación debido a su persistencia y posibles impactos ambientales adversos. Algunos países han tomado medidas para prohibir los nitromuscetonas. Además, se han detectado agentes de protección solar en lagos y peces. Los investigadores Christian G. Daughton y Thomas A. Ternes informaron en la edición de diciembre de "Environmental Health Perspectives" que la cantidad de productos farmacéuticos y productos de cuidado personal que ingresan al medio ambiente anualmente es aproximadamente igual a la cantidad de pesticidas utilizados cada año.
La preocupación por los impactos de estos químicos en la calidad del agua cobró importancia por primera vez en Europa, donde durante más de una década los científicos han estado verificando la contaminación farmacéutica en lagos, arroyos y aguas subterráneas. Funcionarios y científicos estadounidenses están tomando nota, con dos organizaciones profesionales estadounidenses recientes, la Asociación Nacional de Aguas Subterráneas y la Sociedad Química Estadounidense, abordando el tema en sus reuniones anuales este verano. El problema surgió en Europa hace unos diez años, cuando científicos ambientales alemanes encontraron ácido clofíbrico, un fármaco para reducir el colesterol, en el agua subterránea debajo de una planta alemana de tratamiento de agua.
Más tarde encontraron ácido clofíbrico en todas las aguas locales, y una búsqueda adicional encontró fenazona y fenofibrato, medicamentos utilizados para regular las concentraciones de lípidos en la sangre, y analgésicos como ibuprofeno y diclofenaco en el agua subterránea debajo de una planta de tratamiento de aguas residuales. Mientras tanto, otros investigadores europeos descubrieron fármacos de quimioterapia, antibióticos y hormonas en fuentes de agua potable. En los Estados Unidos, el problema podría haber atraído una atención anterior si los funcionarios hubieran seguido las observaciones hechas hace 20 años. En ese momento, científicos de la EPA descubrieron que el lodo de una planta de tratamiento de aguas residuales de EE. UU. contenía aspirina, cafeína y nicotina excretadas. En ese momento, no se le dio ninguna importancia a los hallazgos.
En Phoenix, alrededor de esta época, ocurrió otro evento que también pudo haber alertado a los funcionarios de que los productos farmacéuticos podrían representar una amenaza para la calidad del agua. Herman Bouwer del Servicio de Investigación Agrícola de EE. UU. en Phoenix recuerda que se encontró ácido clofíbrico en el agua subterránea debajo de cuencas de infiltración que estaban recargando artificialmente el agua subterránea con efluentes de aguas residuales. Bouwer dice que se debería haber prestado más atención al hallazgo; si el ácido clofíbrico podía pasar a través de una planta de tratamiento de aguas residuales y filtrarse en el agua subterránea, también podrían hacerlo muchos otros medicamentos. Los europeos, sin embargo, tomaron la delantera en la investigación del problema. A mediados de la década de 1990, Thomas A. Ternes, químico en Wiesbaden, Alemania, investigó qué sucede con los medicamentos recetados después de ser excretados.
Ternes sabía que muchos de estos medicamentos se recetan y que poco se conocía sobre los efectos ambientales de estos compuestos después de su excreción. Investigó la presencia de medicamentos en aguas residuales, agua tratada y ríos, y sus hallazgos lo sorprendieron. Esperaba identificar algunos compuestos medicinales y, en cambio, encontró 30 de los 60 productos farmacéuticos comunes que examinó. Los medicamentos que identificó incluían fármacos para reducir los lípidos, antibióticos, analgésicos, antisépticos, medicamentos cardíacos betabloqueantes, residuos de medicamentos para controlar la epilepsia, así como medicamentos que servían como agentes de contraste para rayos X diagnósticos. Los resultados de investigaciones recientes en América del Norte también indican motivos de preocupación.
En la conferencia de la Asociación Nacional de Aguas Subterráneas de junio, Glen R. Boyd, ingeniero civil de la Universidad de Tulane, informó haber detectado drogas en el río Mississippi, el lago Ponchartrain y en el agua del grifo de Tulane. Boyd y su equipo encontraron en las aguas analizadas bajos niveles de ácido clofíbrico, el analgésico naproxeno y la hormona estrona. Las muestras de agua del grifo de Tulane mostraron estrona con un promedio de 45 partes por billón con un máximo de 80 partes por billón. En la reciente conferencia de la American Chemical Society, Chris Metcalfe de la Universidad de Trent en Ontario informó haber encontrado una gran variedad de drogas que salían de las plantas de tratamiento de aguas residuales canadienses, a veces en niveles más altos de lo que se informa en Alemania. Tales drogas incluían agentes anticancerígenos, drogas psiquiátricas y compuestos antiinflamatorios.
Las plantas de tratamiento norteamericanas pueden mostrar niveles más altos de productos farmacéuticos porque a menudo carecen de la sofisticación tecnológica de las instalaciones alemanas. El U.S.G.S. actualmente está llevando a cabo la primera evaluación a nivel nacional de "contaminantes emergentes" encontrados en arroyos seleccionados, incluida la ocurrencia de productos farmacéuticos humanos y veterinarios, hormonas sexuales y esteroides y otras drogas como antidepresivos y antiácidos. Se identificaron cien sitios de arroyos, que representan una amplia variedad de entornos geográficos e hidrogeológicos. Cuatro de estos sitios están en Arizona: el río Santa Cruz en Cortaro Road; el río Santa Cruz cerca de Río Rico; el río Salt debajo de la planta de tratamiento de aguas residuales de la Avenida 91; y el río Gila por encima de las desviaciones en la presa Gillespie.
Se eligieron sitios de arroyos que se esperaba que fueran altamente susceptibles a la contaminación por los compuestos objetivo. La prueba de los sitios proporcionará una indicación inicial del potencial de estos compuestos para ingresar al medio ambiente, así como una oportunidad para desarrollar métodos de laboratorio adecuados para medir compuestos en muestras ambientales a niveles muy bajos (sub-ppb). Los contaminantes detectados incluyen cafeína, que fue el contaminante de mayor volumen, codeína, agentes reductores del colesterol, antidepresivos y Premarin, un medicamento de reemplazo de estrógenos tomado por aproximadamente 9 millones de mujeres. También se encontraron agentes de quimioterapia río abajo de hospitales que tratan a pacientes con cáncer. Se espera que los resultados finales del estudio se publiquen en otoño. Para obtener información adicional sobre el estudio del U.S.G.S., consulte el sitio web: toxics.usgs.gov/regional/emc.html
¿Qué riesgo representa la exposición crónica a concentraciones traza de productos farmacéuticos para los humanos o la vida silvestre? Algunos científicos creen que los productos farmacéuticos no representan problemas para los humanos, ya que se encuentran en bajas concentraciones en el agua. Otros científicos dicen que los efectos a largo plazo y sinérgicos de los productos farmacéuticos y químicos similares en los humanos no se conocen y aconsejan precaución. Les preocupa que muchos de estos medicamentos tengan el potencial de interferir con la producción de hormonas. Los químicos con este efecto se llaman disruptores endocrinos y están atrayendo la atención de los expertos en calidad del agua. Para algunos científicos, la liberación de antibióticos en los cursos de agua es particularmente preocupante.
Temen que la liberación pueda hacer que las bacterias causantes de enfermedades se vuelvan inmunes al tratamiento y que se desarrollen enfermedades resistentes a los medicamentos. Los científicos generalmente están de acuerdo en que la vida acuática es la más expuesta, su ciclo de vida, desde el nacimiento hasta la muerte, ocurre en aguas potencialmente contaminadas con drogas. Por ejemplo, se ha culpado a los antidepresivos de alterar los niveles de esperma y los patrones de desove en la vida marina. La mayoría de los estudios sobre productos farmacéuticos y químicos farmacéuticamente activos en el agua se han centrado principalmente en animales acuáticos. Por ejemplo, una investigación británica reciente sugiere que el estrógeno, la hormona sexual femenina, es el principal responsable de la deformación de los sistemas reproductores de los peces, señalando que el plasma sanguíneo de las truchas macho que viven debajo de las plantas de tratamiento de aguas residuales tenía la proteína del huevo femenino vitelogenina.
Este hallazgo parece ser consistente con lo que los investigadores estadounidenses sospechan que ha ocurrido río abajo de las plantas de tratamiento en Las Vegas y Minneapolis. Las carpas en estas áreas muestran los mismos efectos que los peces británicos. Algunos científicos creen que las regiones áridas del Oeste son especialmente vulnerables a los efectos de los efluentes contaminados con drogas. Es más probable que estas áreas tengan arroyos que dependen casi por completo del efluente para su caudal, especialmente durante los meses secos. Además, el efluente se utiliza ampliamente en el riego e incluso para recargar los acuíferos de agua potable. Además, las áreas del Oeste han atraído a un gran número de personas jubiladas que probablemente usan más productos farmacéuticos que otros segmentos de la población; por lo tanto, más productos farmacéuticos en las aguas residuales.
El Mapeo del Genoma Humano
Significa Más Medicamentos, Posiblemente Más Contaminación
Los productos farmacéuticos están aumentando considerablemente en número y tipos, con una mayor probabilidad de liberaciones al medio ambiente. Antes del reciente anuncio de la categorización casi completa del genoma humano, Christian G. Daughton y Thomas A. Ternes escribieron en un artículo que apareció en Environmental Health Perspectives: "La enorme gama de productos farmacéuticos continuará diversificándose y creciendo a medida que se mapee el genoma humano. Hoy en día existen alrededor de 500 receptores bioquímicos distintos a los que se dirigen los fármacos. ... Se espera que el número de dianas aumente 20 veces (produciendo de 3.000 a 10.000 dianas farmacológicas) en un futuro cercano". Los autores advierten: "Esta explosión de nuevos fármacos exacerbará gravemente nuestro limitado conocimiento de los fármacos en el medio ambiente y posiblemente aumentará los riesgos de exposición/efectos para los organismos no diana".