Vissa läkemedel som används för att behandla covid-19-patienter – inklusive remdesivir, dexametason och antibiotika för associerade bakterieinfektioner – kvarstår genom rening av avloppsvatten och kan förekomma i vattendrag på nivåer som är tillräckligt höga för att negativt påverka vattenlevande organismer, enligt en ny studie ledd av forskare vid Penn Stat. Resultaten lyfter fram den breda användbarheten av avloppsvattenövervakning som ett verktyg för att övervaka effekterna av människors hälsa på vattenkvaliteten och ekosystemens hälsa.

Enligt Heather Preisendanz, docent i jordbruks- och biologisk teknik, Penn State, utsöndras receptfria och receptbelagda läkemedel, inklusive antibiotika och smärtstillande medel, av människor, och många är kända för att kvarstå genom avloppsreningsverk och in i närliggande vattendrag, där de kan påverka vattenlevande organismer negativt.

"Denna kunskap väckte oro för att ökad användning av läkemedel under pandemin också skulle kunna leda till ökade koncentrationer av dessa läkemedel i avloppsvatten från reningsverk och potentiellt skada vattenlevande liv", säger Preisendanz.

Teamet – som inkluderade forskare från det amerikanska jordbruksdepartementet – samlade in veckovisa inflytande (inkommande) och avloppsvatten (utgående) prover från två avloppsreningsverk i centrala Pennsylvania mellan maj 2020 och maj 2021. En av platserna inkluderar ett sjukhus i sin tjänst. område.

Forskarna analyserade inflödet vid båda avloppsreningsverken för viruset SARS-CoV-2, såväl som inflödet och avloppet för en mängd olika mediciner som kan ha använts för att behandla COVID-19. Deras resultat publicerade i Journal of Environmental Quality .

"Människor som upplever lindriga covid-19-symtom, men som inte är allvarligt sjuka till den grad att de behöver sjukhusvård, har i allmänhet blivit rekommenderade att behandla sina symtom med smärtstillande medel som naproxen och paracetamol", säger Preisendanz. "Under tiden har antibiotika ordinerats till patienter som har covid-19-komplikationer som leder till bakteriella infektioner, och vissa inlagda patienter har behandlats med remdesivir och dexametason."

I sin studie undersökte forskarna två receptfria febernedsättande/smärtstillande medel (acetaminophen och naproxen); fem antibiotika (ampicillin, doxycyklin, ofloxacin, sulfametoxazol och trimetoprim); två terapeutiska medel för covid-19 (remdesivir och dexametason, som används för att minska svår övre luftvägsinflammation hos patienter på ventilatorer); och hydroxiklorokin, ett malarialäkemedel som i kliniska prövningar till slut visade sig vara ineffektivt för behandling av covid-19.

"Det är möjligt att upptäckten av dessa läkemedel kan öka med ökande upptäckt av SARS-CoV-2", säger Preisendanz. "Genom att analysera avloppsvatten för SARS-CoV-2 och olika mediciner kan värdefull information om hela samhällens välbefinnande erhållas utan att behöva intervjua, kartlägga eller testa individer."

Teamet fann att remdesivirkoncentrationer var korrelerade med antalet inlagda covid-19-patienter, medan dexametasonkoncentrationer var associerade med antalet inlagda patienter på ventilatorer. Specifikt, inflytande till avloppsreningsverket som betjänar sjukhuset hade koncentrationer av remdesivir och dexametason på 28 % respektive 31 %, medan den genomsnittliga reningseffektiviteten vid avloppsreningsverket för dessa läkemedel var 39 % respektive 56 %. Hydroxyklorokin upptäcktes inte vid något av influensproverna som samlades in vid någon av reningsverken.

"Enbart viruskoncentrationerna kunde inte berätta för oss om vi skulle se dessa mediciner, snarare var det verkligen kopplat till vem som var på sjukhuset och vem som låg på ventilatorer", sa Preisendanz.

Även om risk för vattenlevande organismer från remdesivir inte gick att beräkna, enligt Preisendanz, har det ännu inte gjorts någon forskning för att fastställa vilka koncentrationer som kan utgöra en risk, men dexametason upptäcktes i mängder som skulle kunna utgöra en låg akut risk för fisk.

Bland de antibiotika som testades fann teamet att trimetoprimkoncentrationer kan utgöra en låg till medelhög risk för vattenlevande organismer, medan sulfametoxazol kan utgöra en hög risk, särskilt för alger, som är en näringskälla för många organismer.

Dessutom fann teamet att även om paracetamol och naproxen fanns i koncentrationer som var mycket högre än alla andra läkemedel av intresse, observerades inga korrelationer mellan viruskoncentrationer och inflytande koncentrationer av något av läkemedlen, vilket tyder på att de inte är indikatorer på prevalensen av covid. -19 i samhället. Koncentrationerna av naproxen som upptäcktes i avloppsvattnet låg dock på nivåer som kunde utgöra en låg till medelhög risk för vattenlevande organismer.

"Medan de koncentrationer vi beräknade tog hänsyn till de individuella riskerna som varje läkemedel skulle kunna utgöra för vattenlevande liv, tar dessa beräkningar inte hänsyn till de potentiella riskerna som kan komma från de synergistiska effekterna av dessa läkemedel i en blandning, som kan vara mycket högre", säger han. Preisendanz. "Viktigt, vår studie belyser möjligheten som övervakning av avloppsvatten ger för att förstå effekterna av människors hälsa på vattenkvalitet och ekologisk hälsa." + Utforska vidare

Framväxande nivåer av organiska föroreningar som i hög grad påverkas av strömmar, årstider