Daños en el medio ambiente y resistencia antimicrobiana: los efectos de la contaminación por fármacos

Actualmente existe gran concienciación sobre los problemas de toxicidad que ocasionan determinados compuestos químicos, tales como los hidrocarburos aromáticos policíclicos, los policlorobifenilos (PCB) y las dioxinas, cuya presencia en el medio ambiente ha estado o está regulada en distintas legislaciones.

Sin embargo, desde hace unos años, se ha empezado a hablar de contaminantes emergentes, cuya presencia en el medio ambiente no es necesariamente nueva pero sí la preocupación por las posibles consecuencias de la misma.

Entre estos contaminantes se incluyen compuestos de distinto origen y naturaleza química, como drogas de abuso y medicamentos, los cuales tienen un ciclo de vida que va desde su manufactura hasta su consumo y posterior eliminación del organismo, pero que su efecto no termina allí, ya que tienen un gran impacto en el medio ambiente a través de los residuos que llegan hasta las aguas y el suelo.

Se trata de un nuevo problema sanitario del cual la Organización Mundial de la Salud (OMS) ha advertido en el último tiempo, pero del cual poco se conoce: la contaminación por fármacos.

Pablo Richter, decano de la facultad de Ciencias Químicas y Farmacéuticas de la Universidad de Chile, indica: “La aparición de los contaminantes emergentes en el medio acuático se ha convertido en un problema mundial en las últimas décadas. Estos contaminantes consisten en una amplia variedad de sustancias antropogénicas y naturales que incluyen: hormonas, productos farmacéuticos, pesticidas, productos para el cuidado personal, productos químicos industriales y muchos otros”.

En ese sentido, los contaminantes farmacéuticos más comunes que encontramos en las aguas residuales son justamente los más consumidos por la población, como los antibióticos, antidepresivos, analgésicos, antiinflamatorios, anticonceptivos o betabloqueantes para la hipertensión. De hecho, se calcula que puede haber más de 700 principios activos.

 “Los más comunes son aquellos fármacos que son de uso más común por la población, entonces podemos pensar en antiinflamatorios, aspirinas o paracetamol. Pero también aparecen toda una serie de otros compuestos que vendrían a ser los antibióticos y compuestos más específicos como los antidepresivos. El problema con estos compuestos es que si bien su venta está regulada con receta médica, son medicamentos que uno puede conseguir en casi cualquier parte, y además, muchas veces son consumidos sin receta. Entonces hay un gran problema de automedicación también que influye en la presencia de estos compuestos”, agrega Cristóbal Galbán-Malagón, biólogo e  investigador del Centro de Genómica, Ecología y Medio Ambiente de la Universidad Mayor (GEMA).

El origen: ¿Cómo llegan los fármacos al medio ambiente?

La principal vía de llegada de los fármacos al medio ambiente está relacionada directamente con el consumo. Cuando consumimos un medicamento, una parte del principio activo se metaboliza, pero el resto se elimina a través de la orina o las heces.

Así lo indica el investigador del Centro GEMA: “Generalmente los medicamentos llegan a las aguas producto de nuestro mismo metabolismo. Cuando uno se toma un antibiótico, ese principio activo va a circular por el cuerpo, pero el excedente va a ser filtrado por los riñones o va a ser eliminado a través de las heces. Por lo tanto, uno cuando va al baño y orina o defeca, va a expulsar el antibiótico que su cuerpo no ha usado, y además, el residuo metabólico del mismo, que igualmente tiene una acción como compuesto”.

Posteriormente, estos residuos son vertidos al sistema de alcantarillado, llegando a las plantas de tratamiento de aguas servidas, donde el proceso de depuración no es del todo eficiente cuando nos referimos a estos compuestos.  Esto se debe principalmente a que la norma NCh 1.333 de calidad de aguas -que fija un criterio de calidad del agua de acuerdo a requerimientos científicos referidos a aspectos físicos, químicos y biológicos- no incluye a los fármacos, por lo que la mayoría de las plantas de tratamiento de aguas no están diseñadas para la remoción de este tipo de contaminantes, y una gran parte de ellos ingresan al medio acuático.

“Uno podría decir que las plantas de tratamiento están fallando, pero eso no es así. Las plantas de tratamiento funcionan para lo que tienen que funcionar, que es para cumplir con una normativa de calidad de aguas que se les exige. No hay una normativa que obligue a las plantas de tratamiento a depurar este tipo de compuestos”, agrega Cristóbal Galbán-Malagón.   

Asimismo, el investigador añade que generar una normativa al respecto es algo muy difícil, ya que no se pueden eliminar todos los contaminantes que genera la población. “Económicamente no sería viable porque el costo del litro de agua depurado sería tan caro que sería imposible. Piensa que cuando pagas el agua, no solo pagas el agua, sino que pagas el proceso de depurado que se hace después, y en ese sentido no puedes realizar un proceso de depuración por cada uno de los compuestos”, explica.

Vale agregar, igualmente, que si bien las principales vías de contaminación farmacéutica están relacionadas con el consumo y la excreción de fármacos y metabolitos en orina y heces, las contaminaciones por medicamentos no solo provienen de aguas residuales o desechos domiciliarios, sino también de los desechos industriales, desechos hospitalarios, de animales y por la eliminación inapropiada de medicamentos caducos o no consumidos.

El peligro de esto es que hoy en día estos contaminantes están pasando prácticamente inadvertidos y tienen un gran potencial de producir impactos ambientales y efectos adversos en la salud.

Impactos ambientales y sanitarios de la contaminación por fármacos

Hasta hace unas décadas los productos farmacéuticos no eran considerados contaminantes ambientales, dado que se desconocía su acumulación o la de sus productos de transformación (metabolitos) en suelos, aguas, aire, tejidos vegetales y tejidos animales. Sin embargo, en diversos países ya se han empezado a desarrollar estudios para cuantificar los medicamentos en los ríos y aguas residuales y determinar su toxicidad.

Lo cierto es que las consecuencias son muchas. Desde envenenamiento por antiinflamatorios, hasta cambio de sexo en algunas especies o cambios de comportamientos en los animales debido a la fuerte presencia de antidepresivos.

“Para muchos de estos contaminantes se han descrito efectos muy negativos.  Por ejemplo, es conocido que el triclosan y el nonilfenol son disruptores endocrinos, y producen efectos negativos en la salud de personas y animales. Para otros contaminantes emergentes aún no hay suficientes antecedentes; por lo tanto no se ha generado la suficiente información para poder regular su presencia en el medioambiente”, explica el decano de la Facultad de Ciencias Químicas y Farmacéuticas de la Universidad de Chile.

Por su parte, el investigador del Centro Gema agrega: “Los animales que estén expuestos a antidepresivos, por ejemplo, van a cambiar su comportamiento. Al estar menos alerta por el consumo de antidepresivos pueden ser más eficientemente depredados o puede verse viceversa, como se vio en un estudio de Estados Unidos, donde las anguilas estaban expuestas a grandes concentraciones de cocaína y eso hacía que fueran más agresivas entre ellas”.

Lo cierto es que estamos hablando de compuestos químicos que no están en la naturaleza de forma natural, por lo que van a generar efectos a diferentes escalas. Vale decir, igualmente, que esos efectos no necesariamente van a ser los mismos que conocemos en humanos,  ya que tenemos metabolismos muy diferentes al que tienen los peces u otros animales.

Por otro lado, uno de los efectos negativos más importantes que está generando la contaminación por fármacos es la resistencia antimicrobiana. La acumulación de antibióticos en las aguas y en el suelo puede alterar la estructura de las comunidades microbianas y en consecuencia, generar la aparición de bacterias resistentes a estos medicamentos.

“Si tú coges a una colonia de bacterias que esta habitual en un río y la sometes a una concentración baja de antibióticos, la colonia de bacterias se va a hacer resistente a ese antibiótico. Por lo tanto, cuando tú tengas una infección provocada por esa bacteria y le apliques el antibiótico, este no va a hacer efecto. Entonces, estamos generando un gran problema de resistencia microbiana, que es uno de los grandes problemas que va a tener la humanidad en los próximos 50 años. De hecho, se han encontrado genes con resistencia microbiana incluso en la Antártida, lo que nos permite darnos cuenta de que es un problema grave”, agrega Cristóbal Galbán.

En este sentido, las aguas servidas también tienen un importante papel en el aumento de las resistencias. Más allá de los efluentes de las depuradoras, la falta de sistemas de saneamiento, especialmente en los países de medios y bajos ingresos, propician la propagación de bacterias resistentes.

“Un problema sanitario y medioambiental que se está generando, producto del uso y eliminación de los antibióticos, es la  resistencia bacteriana. Está descrito que las plantas de tratamiento de aguas residuales funcionan como una como interface entre las bacterias resistentes y el medio ambiente, contribuyendo a la propagación de este efecto. Las bacterias encuentran en las aguas residuales condiciones propicias para transferir los genes de resistencia”, señala Pablo Richter.

La contaminación por fármacos en Chile y el mundo

Un estudio reciente, realizado por  expertos de la Universidad de York en el que se analizaron 258 ríos de todo el mundo, reveló que una cuarta parte de los ríos de 104 países analizados contenían contaminantes farmacéuticos. Con ello, los investigadores concluyeron que la contaminación farmacéutica está presente en el agua de los ríos de todos los continentes, siendo las naciones de ingresos medios-bajos las más contaminadas.

Al respecto, el investigador de la Universidad Mayor señala: “Normalmente lo que se da es que los ríos que tienen una mayor cantidad de contaminantes son los de aquellos países que están en vías de desarrollo, y eso tiene que ver con que hay una menor educación en el consumo, un menor control en la venta de fármacos y muchas veces son países que ni siquiera tienen tratamientos de aguas residuales”.

Por su parte, para este estudio en Chile participaron las universidades de Santiago, Andrés Bello y Mayor, quienes tomaron muestras del Rió Mapocho y Maipo y también en los alrededores de la Base Escudero del Instituto Chileno Antártico (Inach). Según los resultados, los dos últimos ríos estarían entre los más limpios del mundo, mientras que el Mapocho se encuentra en el 30% de los ríos más contaminados del estudio, lo que no es de extrañar, ya que el Mapocho recibe las descargas de aguas servidas de la ciudad.

Por otro lado, un estudio elaborado el 2019 por la Facultad de Ciencias Químicas y Farmacéuticas de la Universidad de Chile, y liderado por el profesor Pablo Richter, detectó la presencia de diversos medicamentos y hormonas en aguas residuales de la Región Metropolitana en concentraciones de hasta 20ug/L.

“Nuestro grupo de investigación ha desarrollado tecnologías analíticas que permiten la medición de estos contaminantes en aguas. Esta tecnología la  hemos aplicado en los afluentes y efluentes de las principales plantas de tratamiento y en aguas algunos ríos, principalmente el Río Maipo. Las concentraciones de estos contaminantes emergentes son bajas, están en el rango de los nanogramos por litro a los microgramos por litro”, señala Pablo Richter.

Algunos de los componentes encontrados fueron ácido acetil salicílico, ibuprofeno, naproxeno, ketoprofeno, ácido mefenámico, diclofenaco, ácido clorfíbrico, gemfibrozilo, parabenos, hormonas, nonilfenol y triclosan.

Si bien, las concentraciones presentes en los ríos de la región Metropolitana son bajas, esto no deja de ser un problema de gran preocupación a nivel internacional debido a su potencial de producir impactos ambientales y problemas sanitarios a futuro. Un problema del que aun sabemos muy poco para poder tomar decisiones concretar respecto a lo que se debe a hacer.

“Lo principal es promover con mucha decisión la investigación científica, particularmente en este tema.  Por una parte, es fundamental generar mayor información de los efectos sanitarios y sobre el medioambiente que están produciendo los contaminantes emergentes para establecer una normativa o regulación de su presencia en las aguas, y por otra parte, resulta fundamental el complemento tecnológico de las actuales plantas de tratamiento para producir  la remoción eficiente de estos contaminantes desde las aguas residuales,  evitando su ingreso al medioambiente”, finaliza el académico de la Facultad de Ciencias Químicas y Farmacéuticas de la Universidad de Chile.