Οι προνύμφες υδρόβιων εντόμων συσσωρεύουν φαρμακευτικά προϊόντα από μολυσμένα λύματα;
Η προστασία των οικοτόπων γλυκών υδάτων αποτελεί προτεραιότητα εντός της ΕΕ, καθώς πολλοί οικότοποι διατρέχουν κίνδυνο από τη ρύπανση, την υπεράντληση (υπερβολική απομάκρυνση των υδάτων), την υποβάθμιση και τις επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής. Από τη θέσπιση και την επιβολή της οδηγίας για την επεξεργασία των αστικών λυμάτων (UWWTD) στην ΕΕ (που εγκρίθηκε αρχικά το 1991, με την αναθεωρημένη οδηγία να τίθεται σε ισχύ το 2025),έχει καταστεί σαφές ότι σημαντικό μέρος της ρύπανσης από αντιβιοτικά, ψυχοδραστικά και ορμονικά φάρμακα είναι ανθεκτικό στις διαδικασίες επεξεργασίας λυμάτων και, ως εκ τούτου, εισέρχεται τελικά στις πλωτές οδούς μας.
Η συσσώρευση αυτών των ουσιών —γνωστών ως φαρμακολογικώς δραστικών ενώσεων (PhAC)— σε υδάτινα περιβάλλοντα είναι γνωστό ότι συνιστά σημαντική απειλή για πολλά οικοσυστήματα και οργανισμούς. Ορισμένα PhAC θεωρούνται επικίνδυνα ή διαδραματίζουν ρόλο στην ανάπτυξη μικροβιακής αντοχής στα αντιβιοτικά, καθιστώντας τα υψηλές προτεραιότητες για την απομάκρυνση από τα λύματα.
Ακόμη και αν οι συγκεντρώσεις μεμονωμένων PhAC πέφτουν κάτω από τα όρια τοξικότητας στις πλωτές οδούς μας, εξακολουθούν να συσσωρεύονται σε διάφορα είδη — αποτέλεσμα που έχει παρατηρηθεί σε ορισμένα ψάρια και υδρόβια μακροασπόνδυλα. Η διαδικασία συσσώρευσης PhAC στους υδρόβιους οργανισμούς είναι πιθανό να εξαρτάται από τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ της βιοχημείας και της οικολογίας των οργανισμών, του περιβάλλοντος περιβάλλοντος και των φυσικοχημικών ιδιοτήτων των ίδιων των μολυσματικών ουσιών, όπως ο τρόπος με τον οποίο διαλύονται ή ενθυλακώνονται μέσα στα κύτταρα. Ωστόσο, οι εργαστηριακές και επιτόπιες μελέτες συχνά διαφωνούν ως προς την ποσότητα βιοσυσσώρευσης που βρίσκουν, υπογραμμίζοντας την έλλειψη προβλεψιμότητας σε αυτή τη διαδικασία.
Έρευνες δείχνουν ότι τα PhAC μπορούν να μεταφερθούν από υδάτινο σε χερσαίο περιβάλλον από φτερωτούς ενήλικες υδρόβιων ειδών εντόμων, όπως οι μύγες και οι caddisflies. Πρόκειται για μια υπομελετημένη οδό για τη συσσώρευση PhAC σε χερσαία οικοσυστήματα, καθώς και σε υδάτινα οικοσυστήματα, δεδομένου του τεράστιου αριθμού φτερωτών εντόμων που παράγονται ετησίως σε οικοτόπους γλυκού νερού.
Μια νέα μελέτη από Τσέχους ερευνητές διερευνά τη βιοσυσσώρευση PhAC σε προνύμφες υδρόβιων εντόμων και αερομεταφερόμενους ενήλικες. Οι ερευνητές αξιολογούν τη βιοσυσσώρευση σε τρεις τύπους εντόμων —τη γιγαντιαία καδδιφλύ Oligotricha striata, διάφορα είδη Limnephilus caddisflies και τη μύγα Siphlonurus aestivalis— στις προνύμφες, τις νύμφες και τα ενήλικα ή υποενήλικα στάδια (αναφερόμενα σε ένα στάδιο ατελούς μεταμόρφωσης τεσσάρων ημερών πριν από την πλήρη ωριμότητα, όπως συμβαίνει στις μύγες).
Τα έντομα εκτρέφονταν σε εργαστηριακές συνθήκες και τρέφονταν με μη μολυσμένα τρόφιμα, ενώ μία ομάδα προνυμφών εκτίθετο επίσης σε επεξεργασμένα αστικά λύματα για διάστημα έως τριών μηνών. Οι προνύμφες είχαν συλλεχθεί σε τέσσερις μη μολυσμένες δεξαμενές στην Τσεχική Δημοκρατία, όπου το νερό παρουσίασε πολύ χαμηλές συγκεντρώσεις λίγων PhAC.
Στα δείγματα των λυμάτων έκθεσης ανιχνεύθηκαν έως και 49 PhAC και στη συνέχεια ανιχνεύθηκαν 15 διαφορετικά PhAC σε εκτεθειμένα έντομα. Τόσο οι προνύμφες όσο και τα ενήλικα έντομα απορρόφησαν σημαντικές ποσότητες PhAC από τα λύματα. Ο ρυθμός συσσώρευσης εξαρτιόταν από το είδος, το στάδιο ζωής και τον τύπο του PhAC.
Οι συγκεντρώσεις PhAC ήταν υψηλότερες στις προνύμφες απ’ ό,τι στους ενήλικες και σταθερές στις προνύμφες καθ’ όλη τη διάρκεια του χρόνου έκθεσης. Τα ενήλικα έντομα είχαν χαμηλότερη συγκέντρωση PhAC στην αρχή του χρόνου έκθεσης, με τις συγκεντρώσεις να αυξάνονται αργότερα.
Στα υδρόβια είδη, τα PhAC μπορούν να βιοσυμπυκνωθούν (συσσωρεύονται από το νερό), να βιοσυσσωρευτούν (συσσωρεύονται από το νερό και τα τρόφιμα), να βιομεγεθύνουν (αύξηση της συγκέντρωσης καθώς τα μολυσμένα άτομα καταναλώνονται μέχρι την τροφική αλυσίδα) και να βιοενισχύσουν (να γίνουν πιο συγκεντρωμένα καθώς οι προνύμφες των εντόμων είτε αγωνίζονται να μεταβολίσουν είτε να εκκρίνουν τα PhAC, χάνοντας κατά συνέπεια βιομάζα καθώς υποβάλλονται σε μεταμόρφωση).
Η βιοενίσχυση ορισμένων ουσιών, π.χ. της σερτραλίνης, διέφερε σημαντικά μεταξύ μεμονωμένων εντόμων, υπογραμμίζοντας ότι ορισμένα είδη μπορεί να βλέπουν μια εξαιρετικά μεταβλητή διαδικασία από άτομο σε άτομο. Συγκεκριμένα, η μελέτη προσδιορίζει τη βιοενίσχυση για τα PhACs σερτραλίνη, νορσερτραλίνη, βενλαφαξίνη και θεοφυλλίνη για πρώτη φορά σε είδη καδδιφλίδας (αλλά όχι στη μύγα).
Οι καλύτεροι προγνωστικοί παράγοντες της σχετικής βιοσυγκέντρωσης PhAC φαίνεται να είναι ο χρόνος που απαιτείται για την αποικοδόμηση της μισής ουσίας (γνωστός ως χρόνος ημιζωής βιοαποικοδόμησης PhAC – ένα μέτρο του τρόπου με τον οποίο η PhAC παραμένει στο περιβάλλον)· και πώς συσσωρεύεται το PhAC μέσα στο έντομο (γνωστός ως συντελεστής βιοσυγκέντρωσης).
Συνολικά, τα αποτελέσματα δείχνουν ότι ορισμένα PhAC μπορούν να βιοσυσσωρεύονται και να βιοενισχύονται σε όλα τα είδη τόσο σε υδρόβιες προνύμφες όσο και σε ενήλικες ενηλίκους, αν και με ασυνέπεια. Το εύρημα υποστηρίζει τη δυνατότητα των PhAC να ταξιδεύουν πέρα από ένα μολυσμένο υδάτινο περιβάλλον.
Οι ερευνητές ζητούν περαιτέρω έρευνα για να κατανοήσουν καλύτερα τη δυναμική, τις επιπτώσεις και τη συσσώρευση PhACs σε τέτοια περιβάλλοντα και να αποκαλύψουν πώς αυτές οι ουσίες μπορούν να εξαπλωθούν πέρα από τα όρια του οικοσυστήματος. Η ανάγκη αυτή είναι ιδιαίτερα επιτακτική, δεδομένου του επιπολασμού και των δυνητικών επιπτώσεων της μόλυνσης PhAC τόσο στα υδάτινα όσο και στα χερσαία οικοσυστήματα.
Αριθ. αναφοράς:
Let, M., Grabicová, K., Balzani, P., Musil, M., Roje, S., και Bláha, M. (2025) Bioaccumulation of Pharmaceutically Active Compounds from Treated Urban Wastewaters in Aquatic Insect Larvae and Aerial Adults(Βιοσυσσώρευση φαρμακευτικών δραστικών ενώσεων από επεξεργασμένα αστικά λύματα σε προνύμφες υδρόβιων εντόμων και εναέριους ενήλικες). Environ. Επιστήμες Τέχνολ. 2025, 59, 5293−5305.
Για να παραθέσετε αυτό το άρθρο/υπηρεσία:
«Επιστήμηγια την περιβαλλοντική πολιτική»:European Commission DG Environment News Alert Service, επιμέλεια: Science Communication Unit, The University of the West of England, Bristol.