Хемиски науки

Канализацијата ги открива вашите пороци

Имавте бурен викенд, во кој употребувавте цигари, алкохол и понекоја илегална супстанца? Не е потребно да одговорите на ова прашање – реките ќе одговорат наместо вас! Иновативниот пристап наречен епидемиологија на отпадни води (WBE) го мери пулсот на најголемите Европски градови од 2011 година.

Злоупотребата на илегални и легални дроги, алкохол и тутун, освен мноштво штетни ефекти врз здравјето на корисниците, има значителен негативен општествен ефект, влијаејќи на јавното здравје, степенот на криминал и стопанството. Во борбата против злоупотреба на овие производи од критично значење е релевантна проценка на нивната употреба. Популациските истражувања (анкети, официјални документи од полиција и болници) се најчесто користениот, но и најнерелевантниот пристап за проценка на злоупотреба на дроги заради нивната пристрасност и непотполност, а често се и етички спорни.

Според Светската Здравствена Организација (WHO), во 2016 година секој човек постар од 15 години конзумирал во просек 6.4 литри алкохол и 734 цигари, а 1.5 билиони луѓе биле регистрирани како редовни пушачи. Според Канцеларијата на Обединетите Нации за дрога и криминал (UNODC), пак, 271 милиони луѓе на возраст 15–64 години (што претставува 5.5% од светската популација), користеле илегални дроги најмалку еднаш во текот на 2018 година [1]. Но, колку се овие податоци веродостојни и реални?

Спектарот на достапни илегални дроги е разновиден, почнувајќи од канабис, опијати, синтетски опиоиди, психостимуланти, депресанти на централниот нервен систем и халуциногени дроги, новосинтетизирани дроги, психоактивни супстанции и лекови кои делуваат на централниот нервен систем и се всушност легални, но се предмет на злоупотреба. По конзумирање (инјкетирање, инхалација или орална употреба) сите овие супстанци се отстрануваат од организмот непроменети и/или во облик на метаболити (наречени биомаркери) во урина, фецес, плунка и пот по само 2–12 часа од конзумирањето. Алкохолот и никотинот речиси целосно се метаболизираат во нивните биомаркери етил сулфат и котинин. Кокаинот, пак е присутен во урина и фецес воглавно во форма на биомаркерите бензоилекгонин (35–54%) и екгонин метил естер (32–49%). 30–40% од конзумираниот амфетамин и 65% од конзумираните екстазите (3,4-метиленедиоксиметамфетамин) завршува непроменет во урина и фецес [2]. Од човечките екскрети, илегалните дроги и нивните биомаркери преминуваат преку канализацијата во пречистителните станици за отпадни води, каде делумно се отстрануваат во зависност од технологијата на третирање. Ефикасноста на отстранување го следи трендот: амфетамин, метамфетамин, екстази < канабиноиди < опиоидни дроги < кокаин, морфин и хероин. По пречистување, оваа отпадна вода завршува во површинските води и водите за пиење. Впрочем, присуството на никотин и илегални дроги во отпадни, површински и води за пиење е континуирано потврдувано со бројни научни истражувања од 2000-тите години.

Знаењето за присуството на овие пороци и нивните метаболити во отпадните и површинските води е употребено во развој на иновативниот WBE пристап. За разлика од популациските методи, WBE овозможува проценка на природата, фреквенцијата и трендовите во употребата на илегални дроги, алкохол и тутун. Промените во употребата се регистрираат во реално време (real-time monitoring), а идентификација на сезонски и неделни промени на употреба поврзани со активности за време на викендот и културно-забавни настани е можна во само неколку часови. Количината на конзумирани дроги/алкохол/тутун се определува преку концентрациите на нивните биомаркери и основните параметри на пречистителната станица (број на население, проток на вода итн., Слика 1).

Слика 1. Методологија на WBE пристапот (модифицирана слика, ИЗВОР: EMCDDA, 2019)
Слика 1. Методологија на WBE пристапот (модифицирана слика, ИЗВОР: EMCDDA, 2019)

Европскиот центар за мониторинг на дроги и зависност од дроги (EMCDDA), почнувајќи од 2011 година, го употребува WBE пристапот за мониторинг на конзумирањето на четири илегални дроги: кокаин, амфетамин, метамфетамин и 3,4-метиленедиоксиметамфетамин (MDMA, екстаза) во 120 градови од 37 држави. Резултатите од 2018 година покажуваат дека употребата на MDMA е генерално ниска, со исклучок на Чешка и Словачка. Употребата на амфетамин е највисока во северна Европа, а на метамфетамин во Финска, Данска и Норвешка. Кокаинот најмногу се употребува во Велика Британија, Холандија, Шпанија и Белгија, со максимални 969 mg/1000 жители/ден измерени во Бристол, Велика Британија (Слика 2). Зголемена конзумација на дроги за време на викендот е евидентна во цела Европа, особено во примерот на екстази (Слика 3). Слични проекти вршат мониторинг на илегалните дроги во отпадни и површински води во САД, Канада и Австралија, но речиси и да нема информации за Азија, земјите од Пацифичкиот Океан и Африка. WBE пристапот е навидум помалку прецизен во определувањето на конзумација на алкохол и никотин. Се чини дека WBE пристапот ги „преценува“ количините на употребени алкохол и тутун споредено со податоците од популациските студии [3]. Всушност, популациските проценки се засноваат на продадените количини на алкохол и цигари, а голем дел од нив се употребуваат нерегистрирани. Според WHO, дури 25.5% од алкохолот конзумиран во 2018 година бил од нерегистрирано потекло [4].

Слика 2. Количество на конзумирани илегални дроги (кокаин, амфетамин, метамфетамин и MDMA) определени со WBE пристапот во избрани Европски градови, изразени во mg/1000 жители/ден во 2018 година. (модифицирана слика, ИЗВОР: EMCDDA, 2019)
Слика 2. Количество на конзумирани илегални дроги (кокаин, амфетамин, метамфетамин и MDMA) определени со WBE пристапот во избрани Европски градови, изразени во mg/1000 жители/ден во 2018 година. (модифицирана слика, ИЗВОР: EMCDDA, 2019)
Слика 3. Разлики во количина конзумирани екстази (MDMA) во Европа во текот на работен и неработен ден: а) конзумирани количини во четврток, б) конзумирани количини во недела. (модифицирана слика, ИЗВОР: EMCDDA, 2019)
Слика 3. Разлики во количина конзумирани екстази (MDMA) во Европа во текот на работен и неработен ден: а) конзумирани количини во четврток, б) конзумирани количини во недела. (модифицирана слика, ИЗВОР: EMCDDA, 2019)

Born to get high (Родени да се дрогираат)

Штетните ефекти на илегалните дроги, никотинот и нивните метаболити врз растителниот и животнискиот свет во површинските води и можноста за нивна акумулација во водените организми речиси и да не биле предмет на дискусии на регулаторните тела и научниците досега. Но, во 2019 година, неколку откритија го свртеа сечие внимание кон овој проблем. Најпрво, научниците од King’s College во Лондон идентификуваа присуство на кокаин во реката Темза во близина на Парламентот во концентрации кои предизвикуваат хиперактивност и нарушувања на скелетната мускулатура на рибите од видот европска јагула (Anguilla angullia), која живее во реката Темза [5]. Следеа серија научни студии во кои кокаин, кетамин, алпразолам и диазепам беа пронајдени во ткива на слатководни ракови (Gammarus pulex) од 5 реки од областа Суфолк, Велика Британија во концентрации до 31 ng/g, а во 10 пати помали концентрации и во црни школки (Mytilus spp.) во Калифорнија и европски јагули во Италија [6]. Земајќи ги предвид поранешните студии кои во лабораториски услови го потврдуваат цито-генотиксичниот ефект на кокаинот, манифестиран со примарни ДНК оштетувања и зголемен степен на клеточно изумирање и штетните ефекти на имунолошкиот систем на морфин на одредени видови слатководни школки (Elliptio complanata) [7], изгледа дека ова е проблем кој е свесно игнориран досега. Сепак, постојат серија „позитивни“ ефекти, како што се зголемување на емпатијата, желбата за социјализација и нивоата на допаминот кај овие слатководни животни, што индуцира состојба на „релаксираност“. Потенцијалот за мноштво други невролошки ефекти и промени во однесувањето кај водените животни како резултат на акумулација на илегалните дроги расте паралелно со порастот на нивното конзумирање [8].

За крај, погледнете го анимираното видео на EMCDDA за пристапот епидемиологија на отпадните води:

И не заборавајте… канализацијата не лаже!


  1. World Drug Report 2019 (United Nations publication, Sales No. E.19.XI.8).  ↩
  2. Yadav, M. K., Short, M. D., Aryal, R., Gerber, C., Akker, B. V. D., & Saint, C. P. (2017). Occurrence of illicit drugs in water and wastewater and their removal during wastewater treatment. Water Research, 124, 713–727. https://doi.org/10.1016/j.watres.2017.07.068  ↩
  3. Ryu, Y., Barceló, D., Barron, L. P., Bijlsma, L., Castiglioni, S., Voogt, P. D., … Thomas, K. V. (2016). Comparative measurement and quantitative risk assessment of alcohol consumption through wastewater-based epidemiology: An international study in 20 cities. Science of The Total Environment, 565, 977–983. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2016.04.138  ↩
  4. Baz-Lomba, J. A., Salvatore, S., Gracia-Lor, E., Bade, R., Castiglioni, S., Castrignanò, E., … Thomas, K. (2016). Comparison of pharmaceutical, illicit drug, alcohol, nicotine and caffeine levels in wastewater with sale, seizure and consumption data for 8 European cities. BMC Public Health, 16(1). https://doi.org/10.1186/s12889–016–3686–5  ↩
  5. Munro, K., Martins, C. P., Loewenthal, M., Comber, S., Cowan, D. A., Pereira, L., & Barron, L. P. (2019). Evaluation of combined sewer overflow impacts on short-term pharmaceutical and illicit drug occurrence in a heavily urbanised tidal river catchment (London, UK). Science of The Total Environment, 657, 1099–1111. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.12.108  ↩
  6. Miller, T. H., Ng, K. T., Bury, S. T., Bury, S. E., Bury, N. R., & Barron, L. P. (2019). Biomonitoring of pesticides, pharmaceuticals and illicit drugs in a freshwater invertebrate to estimate toxic or effect pressure. Environment International, 129, 595–606. https://doi.org/10.1016/j.envint.2019.04.038  ↩
  7. Pal, R., Megharaj, M., Kirkbride, K. P., & Naidu, R. (2013). Illicit drugs and the environment — A review. Science of The Total Environment, 463–464, 1079–1092. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2012.05.086  ↩
  8. Rosi-Marshall, E., Snow, D., Bartelt-Hunt, S., Paspalof, A., & Tank, J. (2015). A review of ecological effects and environmental fate of illicit drugs in aquatic ecosystems. Journal of Hazardous Materials, 282, 18–25. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2014.06.062  ↩
Претходен напис
Со статистички тестови за еквиваленција до подобра наука
Следен напис
Колку е страшна ситуацијата со корона вирусот?

Напишете коментар

Вашата адреса за е-пошта нема да биде објавена. Задолжителните полиња се означени со *

Пополнете го ова поле
Пополнете го ова поле
Ве молам, внесете валидна адреса за е-пошта.

Мени
Споделете со пријателите