Amerikas drogproblem kan vara ännu värre än vad tjänstemän inser. Och olagliga droger konsumeras i högre takt under festliga evenemang. Det är bara två av de slutsatser forskare har dragit från senaste studier av läkemedelsrester i avlopp.

Forskarna kommer att presentera sina resultat idag vid 256:e National Meeting &Exposition of the American Chemical Society (ACS).

I USA., mer än 28 miljoner människor i åldern 12 år eller äldre använde en olaglig drog 2016, inklusive 12 miljoner som missbrukade opioider, enligt uppskattningar från U.S. Department of Health and Human Services (HHS). Att samla in sådan data har vissa utmaningar, dock.

"Den konventionella metoden för att bedöma narkotikaanvändning i USA tar månader eller år, "Bikram Subedi, Ph.D., säger. Det är också dyrt, och forskare har varit tvungna att förlita sig på narkotikarelaterad brottsstatistik, rapporter om överdos/toxikologi och allmänhetens svar på undersökningar, som mycket väl kan underrapportera användning, han lägger till.

Som en snabbare, billigt alternativ, Subedis team vid Murray State University använder "avloppsepidemiologi, " en teknik för att analysera avloppsvatten. Subedi, projektets ledande utredare, säger att denna metod samlar in nästan realtidsdata om drogkonsumtion i lokala samhällen. Testerna visar att konsumtionen av vissa droger är mycket mer utbredd än vad HHS uppskattar. Det bekräftar också det intuitiva antagandet att droganvändningen ökar under firandet.

I en tidigare studie, Subedi analyserade droganvändning i New York. Hans senaste studier utfördes i Kentucky, där undergraduate Katelyn Foppe och andra i Subedis labb bedömde om speciella händelser, som den fjärde juli eller solförmörkelsen 2017, skulle påverka droganvändningen i två städer. De ville också veta om effekterna skulle skilja sig åt i städerna, som är nästan lika stora, bara 50 mil från varandra och styrs av samma regler och förordningar.

Forskarna samlade in prover vid varje orts reningsverk. Efter att ha återvänt till labbet, teamet filtrerade och extraherade proverna och analyserade dem sedan med högpresterande vätskekromatografi och masspektrometri. "Resultaten visade att konsumtion av droger som metamfetamin, kokain och THC – den huvudsakliga aktiva ingrediensen i marijuana – var betydligt högre under festliga evenemang, " säger Subedi. "Men profilen och konsumtionshastigheten var signifikant olika i de två städerna." Han planerar att göra ytterligare studier för att undersöka orsakerna till den skillnaden.

Beräkningar baserade på testerna avslöjade nivåer av metamfetaminkonsumtion som är bland de högsta som någonsin rapporterats i USA. andelen av befolkningen som använde amfetamin och metamfetamin var två till fyra gånger högre än HHS uppskattningar, enligt forskarna. Proverna visade också mycket hög konsumtion av opiater som hydrokodon, oxikodon, Percocet och morfin, säger Subedi. Han noterar att Kentucky är i en region som är infekterad av illegala meth-laboratorier och belastad med extremt höga receptbelagda mängder opiat.

Även om avloppsepidemiologi används allmänt i Europa, den har varit underanvänd i USA, Subedi anteckningar. Han använder en toppmodern analysmetod – isotopspädningsmasspektrometri – som innehåller interna standarder, eller isotopiskt märkta versioner av läkemedelsmolekyler där selektiv(a) väteatom(er) ersätts med tyngre deuterium. Genom att lägga till en liten mängd av dessa märkta molekyler under en analys kan forskarna bekräfta identiteten och koncentrationen av läkemedel som de misstänker finns i ett givet avloppsvattenprov.

Subedis nuvarande provinsamlingsmetod kan inte nollställas på de specifika platserna för olaglig droganvändning inom ett samhälle. Så laget planerar att flytta uppströms, samla avloppsprover från de misstänkta enskilda platserna innan de blandas i avloppsreningsanläggningen. Denna förfining skulle avslöja om droganvändning är homogen i en viss stad, eller om det finns hotspots för konsumtion, till exempel en viss stadsdel, sjukhus eller skola. Subedi vill också spåra befolkningsdata så att han kan korrigera för en tillströmning av turister under en festlig händelse, till exempel, och att utöka avloppsprovningen i hela landet.