Η εξέλιξη της ιατρικής και τη φαρμακευτικής επιστήμης έφερε επανάσταση στον τρόπο αντιμετώπισης των λοιμώξεων.  Οι νόσοι από μύκητες, βακτήρια ή ιούς αποτελούσε την πρώτη αιτία θανάτου για κάθε ηλικιακή ομάδα ενώ μία απλή διαταραχή στην αρτηριακή πίεση μπορούσε να αποβεί μοιραία. Τα φαρμακευτικά προϊόντα έχουν σώσει εκατομμύρια ζωές και έχουν αποδειχθεί πολύτιμα στην ανθρώπινη εξέλιξη.

Ωστόσο, όσο χρήσιμα και αν είναι, έχουν αναδειχθεί ως μια νέα κατηγορία περιβαλλοντικών ρύπων. Τι συμβαίνει όταν αυτά τα φάρμακα απορρίπτονται στο περιβάλλον, είτε μέσω της κατανάλωσης είτε ως αχρησιμοποίητα ή ληγμένα προϊόντα; Αυτές οι ενώσεις μπορούν να έχουν τόσο χρόνιες όσο και οξείες επιβλαβείς επιπτώσεις στη φυσική χλωρίδα και πανίδα. Η παρουσία φαρμακευτικών μολυσματικών ουσιών στα υπόγεια, επιφανειακά ύδατα (λίμνες, ποτάμια και ρέματα), το θαλάσσιο νερό, τις μονάδες επεξεργασίας λυμάτων (εισροές και λύματα), τα εδάφη και τις λάσπες απειλεί την ισορροπία και τη βιοποικιλότητα του περιβάλλοντος.

Περίπου 100.000 τόνοι φαρμακευτικών προϊόντων καταναλώνονται παγκοσμίως κάθε χρόνο (24% στην Ευρώπη).  Κατά την κατασκευή, χρήση και απόρριψή τους, τα Ενεργά Φαρμακευτικά Συστατικά (APIs) καθώς και άλλα χημικά συστατικά απελευθερώνονται στο περιβάλλον. Στη δεκαετία του 1970, οι επιστήμονες άρχισαν να ανιχνεύουν την παρουσία φαρμάκων στα υδάτινα οικοσυστήματα: αντιβιοτικά, αναλγητικά, αντιφλεγμονώδη φάρμακα, αντιισταμινικά, αντισυλληπτικά οιστρογόνα είχαν ισχυρή παρουσία στις αναλύσεις από νερά ποταμών και ρεμάτων. Η φαρμακολογική μόλυνση είναι πλέον τόσο πανταχού παρούσα που έχουν ανιχνευθεί έως και 631 δραστικά συστατικά σε 71 χώρες σε όλες τις ηπείρους.

Πηγές φαρμακευτικής ρύπανσης

Σε παγκόσμιο επίπεδο, η κύρια πηγή αυτής της ρύπανσης είναι τα αστικά λύματα, δηλαδή τα φάρμακα που απορρίπτονται ή αποβάλλονται με τα ούρα, αν και ορισμένες περιοχές επηρεάζονται από τις απορρίψεις από τη βιομηχανία, τα νοσοκομεία ή την κτηνοτροφία.

Στην ΕΕ, η συμβολή των εγκαταστάσεων παραγωγής στις εκπομπές φαρμακευτικών προϊόντων ή/και των υπολειμμάτων τους θεωρείται γενικά αμελητέα, παρόλο που έχει παρατηρηθεί σποραδικά ρύπανση των εργοστασίων παραγωγής κατά την παρακολούθηση συγκεκριμένων τοποθεσιών (π.χ. Ρήνος, Λίμνη Leman). Ένα πολύ σημαντικό μερίδιο της φαρμακευτικής παραγωγής όμως πραγματοποιείται πλέον σε τρίτες χώρες εκτός ΕΕ. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα για τα αντιβιοτικά και άλλα γενόσημα φάρμακα.

Η Κίνα παράγει το 80-90% των αντιβιοτικών και οι ινδικές εταιρείες πρωτοστατούν στην παραγωγή προϊόντων τελικής δόσης. Υπήρξαν πολλά σκάνδαλα υψηλού προφίλ ρύπανσης σε εγκαταστάσεις παραγωγής αντιβιοτικών τόσο στην Κίνα όσο και στην Ινδία, με αποτέλεσμα την εξάπλωση βακτηρίων ανθεκτικών στα φάρμακα.

Όταν το 2007 μια ομάδα ερευνητών ανέλυσε τα λύματα από μια μονάδα επεξεργασίας λυμάτων κοντά στο Hyderabad στην Ινδία, βρήκαν κάτι εξαιρετικό:  η συγκέντρωση των αντιβιοτικών στο νερό ξεπέρασε τα επίπεδα που υπάρχουν στο αίμα των ανθρώπων που έπαιρναν αυτά τα φάρμακα, σε τέτοιο βαθμό που σε ορισμένες περιπτώσεις ισοδυναμούσε με την ημερήσια απόρριψη 45 κιλών αντιβιοτικών, την ποσότητα που καταναλώθηκε σε μια χώρα όπως η Σουηδία σε πέντε ημέρες. Αυτό το εργοστάσιο επεξεργαζόταν τα λύματα από 90 κατασκευαστές φαρμάκων σε μια από τις περιοχές που προμηθεύουν τον κόσμο με γενόσημα φάρμακα. Όμως, ενώ η περίπτωση του Hyderabad είναι ακραία, το πρόβλημα είναι παγκόσμιο και πιεστικό: τα φάρμακά μας μολύνουν το νερό, με επιβλαβείς επιπτώσεις για το περιβάλλον, αλλά και με δυνητικά καταστροφικές επιπτώσεις για την ανθρώπινη υγεία.

Τα φαρμακευτικά προϊόντα μπορούν επίσης να εισέλθουν απευθείας στο περιβάλλον μέσω του πλεονάσματος ζωοτροφών, ιδίως στην περίπτωση της υδατοκαλλιέργειας: μια πρόσφατη έρευνα μέτρησε έως και 2,2 μg teflubenzuron / kg ξηρού βάρους ιζήματος που προέρχεται από θαλάσσιο ιχθυοτροφείο στη Σκωτία.

Η κατανάλωση θεωρείται ότι συμβάλλει περισσότερο στις εκπομπές φαρμακευτικών προϊόντων στο περιβάλλον, κυρίως μέσω εκκρίσεων αλλά και τη λανθασμένη απόρριψή τους στα σκουπίδια το νεροχύτη και την τουαλέτα. Η απελευθέρωση φαρμάκων στα νερά είναι σε κάποιο βαθμό αναπόφευκτη δεδομένου ότι είναι συνέπεια της χρήσης αυτών των ενώσεων από εμάς. Παίρνοντας ένα φάρμακο, δεν σημαίνει ότι χρησιμοποιείται όλο, καθώς τα νεφρά εργάζονται για την αποβολή αυτών των ξένων ουσιών από τον οργανισμό. Μεταξύ 30 και 90% της από του στόματος χορηγούμενης δόσης γενικά απεκκρίνεται ως δραστική ουσία στα ούρα των ζώων και των ανθρώπων.

Απειλές για την υγεία

Μία από τις κύριες απειλές είναι ότι η απόρριψη φαρμάκων στο περιβάλλον μπορεί να προωθήσει τη φυσική ανάπτυξη ανθεκτικών στα αντιβιοτικά παθογόνων μικροοργανισμών που είναι πιο δύσκολο να αντιμετωπιστούν

Στην περίπτωση των αντιβιοτικών, των οποίων η απελευθέρωση στο περιβάλλον μπορεί συνολικά να φτάσει τους 125.000 τόνους ετησίως, η παρουσία τους στο νερό ενθαρρύνει την εμφάνιση ανθεκτικών υπερμικροβίων, μια απειλή που οι ειδικοί θεωρούν ως την επόμενη πιθανή μεγάλη πανδημία. Στο Hyderabad για παράδειγμα οι ερευνητές βρήκαν υψηλά επίπεδα βακτηρίων ανθεκτικών στα αντιβιοτικά, ακόμη και στα αντιμικροβιακά που θεωρούνται έσχατη λύση όταν άλλα έχουν αποτύχει.

Αν και είναι ένα παγκόσμιο ζήτημα, όπως και άλλα περιβαλλοντικά ζητήματα, η φαρμακευτική ρύπανση επηρεάζει πιο άμεσα και σοβαρά όσους ζουν κοντά σε μονάδες παραγωγής των οποίων οι πηγές νερού και τροφίμων είναι μολυσμένες με απόβλητα φαρμακευτικών προϊόντων.

Απειλές για την πανίδα

Η ρύπανση των φαρμακευτικών προϊόντων στο περιβάλλον επηρεάζει επίσης αρνητικά τα ζώα, ιδιαίτερα τα ψάρια που ζουν σε μολυσμένα νερά. Για παράδειγμα, μια έκθεση που δημοσιεύτηκε στο επιστημονικό περιοδικό Nature το 2009 σημείωσε ότι «πολλά ποτάμια της Ευρώπης φιλοξενούν αρσενικά ψάρια που είναι «intersex» και έτσι εμφανίζουν γυναικεία σεξουαλικά χαρακτηριστικά, συμπεριλαμβανομένης της γυναικείας αναπαραγωγικής ανατομίας. Μερικά αρσενικά παράγουν επίσης βιτελογενίνη, μια πρωτεΐνη που βρίσκεται φυσιολογικά στα αυγά και μπορεί να προκληθεί στα αρσενικά από την έκθεση σε ορμόνες.

Κάθε νέα μελέτη δείχνει τη σοβαρότητα του προβλήματος: έρευνα από την Αυστραλία βρήκε 69 διαφορετικά φάρμακα σε περισσότερα από 190 ασπόνδυλα που ζουν σε ρυάκια κοντά στη Μελβούρνη. Οι ερευνητές υπολόγισαν ότι ένας πλατύποδας που τρέφεται με αυτά τα ζώα θα λάβει τη μισή ημερήσια δόση αντικαταθλιπτικών που συνταγογραφείται για τον άνθρωπο. Η κλοφιμπράτη είναι εύκολα ανιχνεύσιμη στη Βόρεια Θάλασσα ενώ τη λίμνη Μίσιγκαν, έχουν βρεθεί ασυνήθιστα υψηλά επίπεδα μετφορμίνης, ενός φαρμάκου για τον διαβήτη, έως και πέντε χιλιόμετρα από τις εγκαταστάσεις επεξεργασίας.
Το αντιφλεγμονώδες φάρμακο diclofenac δηλητηριάζει την πέστροφα σε ποτάμια και γύπες που τρέφονται με πτώματα βοοειδών που έλαβαν θεραπεία με το φάρμακο, γεγονός που οδήγησε τρία είδη αυτών των πτηνών στο χείλος της εξαφάνισης στην Ινδία τη δεκαετία του 1990 και τώρα απειλεί και τα ευρωπαϊκά.

Αρκετές μελέτες έχουν δείξει την αυξανόμενη παρουσία του αντικαταθλιπτικού φλουοξετίνη (Prozac) στα ύδατα, προκαλώντας αλλαγές συμπεριφοράς στα ψάρια, τα μαλάκια και τα μαλακόστρακα, συμπεριλαμβανομένης της υιοθέτησης επικίνδυνης συμπεριφοράς προς τα αρπακτικά, λιγότερο επιθετικές εδαφικές αντιδράσεις ή μια ανώμαλη έλξη προς το φως. Οι βλαβερές συνέπειες μεταδίδονται σε άλλα είδη μέσω της τροφικής αλυσίδας: τα ψαρόνια αποκτούν το φάρμακο από τα ασπόνδυλα με τα οποία τρέφονται και τα θηλυκά που εκτίθενται στη φλουοξετίνη έχουν βρεθεί ότι είναι λιγότερο ελκυστικά για τα αρσενικά.

Αντιμετώπιση και νομοθεσίες

H επεξεργασία των λυμάτων μπορεί να εξαλείψει ή να αφαιρέσει εν μέρει τα υπολείμματα φαρμακευτικών προϊόντων, αλλά ορισμένα ίχνη εξακολουθούν να είναι ανιχνεύσιμα τόσο στα λύματα όσο και στην επιφάνεια υποδοχής και τα υπόγεια ύδατα. Τα υπολείμματα που απομένουν μετά την επεξεργασία των λυμάτων εξαρτώνται από τη σύνθεση του φαρμακευτικού προϊόντος, τη διαδικασία επεξεργασίας των λυμάτων και τις αρχικές συγκεντρώσεις στην εισροή.

Για παράδειγμα, η ιβουπροφαίνη, η οποία υπάρχει σε σημαντικές ποσότητες στις εισροές λυμάτων, μειώνεται κατά 60 έως 96%, ενώ τα ποσοστά απομάκρυνσης της καρβαμαζεπίνης είναι πολύ χαμηλότερα. Όσο για τις χωματερές που δέχονται φαρμακευτικά προϊόντα, η ιλύς λυμάτων μπορεί να παράγει εκχυλίσματα που περιέχουν συγκεντρώσεις παρόμοιες ή ακόμη και υψηλότερες από εκείνες που βρίσκονται σε εισροές εγκαταστάσεων επεξεργασίας λυμάτων.

Εκτός από άλλους χημικούς ρύπους, όπως φυτοφάρμακα, βιοκτόνα ή βιομηχανικές χημικές ουσίες, η εκπομπή φαρμακευτικών προϊόντων στο περιβάλλον πρέπει να ρυθμιστεί για να διασφαλιστεί η επαρκής πληροφόρηση και η διαφάνεια σχετικά με τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις των φαρμακευτικών προϊόντων.

Είναι σημαντικό να αναπτυχθεί από τη φαρμακοβιομηχανία μία κυκλική οικονομία όπου αναλαμβάνει κάποια ευθύνη για τον κύκλο ζωής του προϊόντος της. Έχουν ήδη αναπτυχθεί κάποια προγράμματα που διευκολύνουν τη συλλογή αχρησιμοποίητων ή ληγμένων φαρμάκων για να αποθαρρύνεται η απόρριψή τους στα σκουπίδια ή στην τουαλέτα. Πρέπει όμως να συνοδεύονται από αυξημένη νομοθεσία—συμπεριλαμβανομένων κανόνων σχετικά με την απόρριψη από τους κατασκευαστές— και τη συνεργασία του κοινού. Η εκπαίδευση και η ευαισθητοποίηση είναι το κλειδί τόσο για την σωστή απόρριψη των φαρμάκων όσο και για την ορθολογική χρήση όχι μόνο των αντιβιοτικών αλλά και όλων των φαρμάκων.

H Karin Helwig, ειδική στη φαρμακολογική μόλυνση στο Πανεπιστήμιο Glasgow Caledonian, προσθέτει ότι «ίσως χρειαστεί να επανεξετάσουμε τη στάση μας απέναντι στην ασθένεια» για να μειώσουμε την περιττή κατανάλωση ναρκωτικών. Η πίεση να επιστρέψουμε στην εργασία το συντομότερο δυνατό, μας ωθεί να θεραπεύσουμε τον εαυτό μας ακόμα και για μικρές καταστάσεις που θα επιλύονταν από μόνες τους με λίγη ξεκούραση. Σε αυτό προστίθεται η ιατρικοποίηση καταστάσεων που δεν είναι παθολογικές, «για παράδειγμα, η ανδρική φαλάκρα».