Последние исследования пополнили список тяжелых экологических проблем еще одной, и довольно неожиданной. Оказалось, что лекарства, тоннами поглощаемые в больших городах, попадают затем вместе со стоками в водные системы, накапливаются там и создают значительную опасность для здоровья. Эти данные предоставил нам один из немногочисленных специалистов по этому вопросу биолог АЛЕКСАНДР ШПАКОВ.
Александр Шпаков — кандидат биологических наук, научный сотрудник лаборатории молекулярной эндокринологии Института эволюционной биохимии и физиологии им. И. М. Сеченова РАН.
Тысячи фармацевтических фабрик ежегодно выбрасывают на мировой рынок миллионы тонн лекарственных препаратов, которые затем усердно поглощаются больными. До недавнего времени никто даже не задумывался о судьбе этих препаратов: было принято считать, что после использования они полностью разрушаются. Однако это оказалось не так. Теперь установлено, что более половины "бывших в употреблении" лекарств покидают организм в биологически активной форме, то есть практически не теряют своих свойств. Они в больших количествах попадают в сточные воды, а оттуда — в источники питьевой воды.
Антибиотики и стероиды в альпийских реках
Еще семь лет назад химики-экологи Томас Хеберер и Ганс-Юрген Стан из Берлинского технического университета обнаружили в грунтовых водах Германии и Швейцарии значительные концентрации вещества, которое сначала приняли за видоизмененный гербицид. В результате более тщательного анализа было установлено, что этим веществом является одно из популярных в Европе лекарств для понижения содержания холестерина в крови. Возможность его утечек с фармацевтических фабрик была исключена сразу, поскольку это лекарство было обнаружено не только в крупных городах и промышленных центрах Германии, но и в альпийских реках и озерах Швейцарии, где всякое производство отсутствует, зато в изобилии имеются туристические курорты. Вскоре немецкие ученые обнаружили в реках, озерах и глубоких водоносных пластах и другие лекарства.
Среди них были препараты, предназначенные для борьбы с ожирением, анальгетики (в частности, широко используемые в Европе ибупрофен и диклофенак), антибиотики и даже стероидные гормоны и противозачаточные средства.
При поступлении в организм на протяжении многих лет, даже в незначительных количествах, эти лекарства наносят серьезный вред здоровью. Так, препараты, предназначенные для снижения веса, нарушают обмен веществ, особенно у детей. Они пагубно влияют на половое созревание 11-13-летних девочек, которым для нормального развития в этот период необходим определенный запас жира.
Стероидные гормоны и противозачаточные препараты вызывают сбои в работе половой системы у мужчин и женщин, нарушают их репродуктивную функцию, а в отдельных случаях могут проявлять канцерогенные эффекты, способствуя развитию рака молочной железы, простаты и др. Антибиотики, убивая живущих в организме полезных бактерий, тем самым способствуют его заселению болезнетворными грибами, что заканчивается трудноизлечимыми формами грибковых заболеваний, например кандидамикозом. Постоянный контакт с лекарствами ведет к сенсибилизации организма и развитию аллергических реакций, которые могут протекать по-разному: в форме легкого дерматита или, например, смертельно опасного анафилактического шока.
Женские половые гормоны в Великих озерах
Работы Хеберера и Стана были продолжены другими специалистами, а в 1998-1999 годах произошел настоящий всплеск публикаций на эту тему. Число опубликованных исследований уже перевалило за сто. К исследованиям экологов подключились биохимики, генетики и фармакологи. По сути дела, в экологической науке сформировалось новое направление.
Вот некоторые последние данные. Шен Шнайдер из Мичиганского университета в журнале "Токсикологическая химия водных экосистем" сообщает о том, что концентрации женских половых гормонов (эстрадиола и его аналогов), в некоторых районах Великих озер настолько значительны, что организм рыб-самцов начинает производить белки, характерные только для рыб-самок в момент размножения. Эти гормоны включены в процессы полового созревания по женскому типу, регулируют менструальный цикл и репродуктивную функцию. Поскольку обнаруженные гормоны наиболее эффективно действуют именно на человеческий организм, можно себе представить, что будет с людьми, систематически употребляющими из-под крана такую "лекарственную водицу".
В журнале "Токсикология и химия окружающей среды" о другой, не менее серьезной угрозе предупреждает микробиолог Андрес Хартман из швейцарского Федерального института технологии в Цюрихе. Многие антибиотики "на выходе" из организма почти не изменяются и, сохраняя свою убойную силу, попадают в водоемы, из которых мы затем пьем воду, оказываются в мясе домашнего скота, в овощах и фруктах. И проблема здесь не только в их токсичности. Постоянно сосуществуя в природе с нашими злейшими врагами — микробами, антибиотики делают их невосприимчивыми к лекарствам и потому совершенно неуязвимыми для них. Об этом в 1998 году в интервью журналу "Сайенс Ньюс" говорил и Стюарт Леви, руководитель Центра адаптационной генетики и устойчивости к лекарствам в Бостоне. Опираясь на результаты собственных исследований и данные своих коллег, он отметил, что концентрации антибиотиков в грунтовых водах в тысячи раз превышают те, которые необходимы для создания устойчивых к лекарствам форм кишечной палочки, холерного вибриона, туберкулезной микобактерии, золотистого стафилококка и других возбудителей смертельно опасных инфекций. В этом он видит одну из основных причин появления с трудом поддающихся лечению форм дизентерии, туберкулеза, холеры.
Противоопухолевые пилюли в водах Северной Европы
Датские ученые Халлин-Соренсен и его коллеги из Копенгагена в статье в журнале "Хемосфера", предупреждают, что регулярно попадающие в воду лекарства драматически меняют всю экологию рек и озер, отравляя водоросли и морских животных. Исследуя замкнутые водоемы стран Северной Европы, куда долгое время сбрасывались обогащенные антибиотиками сточные воды из крупных госпиталей и клиник, ученые обнаружили у некоторых видов морских животных глубокие изменения на генетическом уровне. В связи с этим, Халлин-Соренсен считает, что "лекарственная" вода способна разрушить и наследственный аппарат человека. Это неудивительно, ведь все антибиотики являются сильнодействующими ядами и применяются в медицине только в случае крайней необходимости. Более того, в сточные воды попадают, по данным Халлин-Соренсена, и высокотоксичные противоопухолевые препараты, основной мишенью действия которых как раз и является генетический аппарат клеток человека.
Сотрудники лаборатории немецкого города Висбадена проверили грунтовые воды Германии на наличие всего лишь шестидесяти наиболее распространенных в Европе лекарственных препаратов. И каково же было их изумление, когда в любом из взятых для анализа образцах воды им удалось обнаружить более тридцати из них в опасных для здоровья концентрациях. Среди них снотворные, сердечно-сосудистые, противозачаточные и противоэпилептические препараты, антибиотики и даже контрастные вещества, используемые при рентгенодиагностике. А ведь большая часть обнаруженных препаратов беспрепятственно попадает в питьевую воду. Об этом в журнале "Исследование воды" сообщил руководитель экотоксикологических исследований и сотрудник этой лаборатории Томас Тернс.
Перестраивать отрасль? Кто же за это заплатит
Томас Тернс заявляет, что это лишь верхушка айсберга, ведь в поле зрения ученых попали только самые популярные лекарства. Для обнаружения остальных необходимы широкомасштабные исследования с привлечением большого числа специализированных лабораторий и мощная финансовая поддержка со стороны государства. Так, для того чтобы идентифицировать лекарственные препараты, присутствующие в очень низких концентрациях в стоках или питьевой воде, не обойтись без таких дорогостоящих методов, как высокоэффективная газожидкостная хроматография и масс-спектрометрия. Для выявления же некоторых препаратов необходимы комплексные исследования с привлечением фармакологических, биохимических и молекулярно-биологических подходов, которые обойдутся не в одну сотню тысяч долларов. Исследовательским группам взять их негде — нужно финансирование из госбюджетов.
Но официальные органы не торопятся признавать существование этой новой головной боли. Вполне можно предположить, что здесь не обошлось без влияния крупных фармацевтических фирм — ведь полномасштабный скандал вынудил бы их начать целую инвестиционную кампанию по переводу всей индустрии на новые рельсы, разработке и внедрению экологически безопасных лекарств. Причем эта кампания должна была бы проходить не на их собственных условиях и не в рамках удобных для них планов, а принудительно и под контролем государственных, юридических и природоохранных организаций.
Экологически чистые лекарства — это препараты, которые, после оказания человеку необходимой помощи, будут быстро разрушаться, превращаясь в биологически неактивные осколки еще до того момента, как покинут организм. В крайнем случае, это должно происходить в очень короткие сроки после их попадания в природную среду.
Экологически безопасные формы для отдельных классов лекарств уже разработаны, но у производителей нет финансовых стимулов для их производства, а также для поиска новых экологически чистых препаратов. Оставляет желать лучшего и научно-информационная база. Для ее создания необходимы широкомасштабные экотоксикологические исследования с целью выяснения экологической "опасности" всех имеющихся лекарств. Сейчас подобные исследования находятся в зачаточном состоянии, а в России о них говорить вообще не приходится: у российских экологов нет ни сил, ни средств для дорогостоящего мониторинга лекарств в природных водоемах и питьевой воде.