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Wie drogenabhängige Schalentiere Wissenschaftlern helfen, die Umweltverschmutzung des Menschen zu verstehen


Dieser Artikel stammt aus dem Hakai Magazine, einer Online-Publikation über Wissenschaft und Gesellschaft in Küstenökosystemen. Lesen Sie weitere Geschichten wie diese auf hakaimagazine.com.

Aus Küstenstädten auf der ganzen Welt strömen Menschenmüllströme durch Rohre, die direkt unter den Wellen lauern, ins Meer.

Manchmal wird dieses Wasser gereinigt - gefiltert, belüftet und mit Bleichmittel behandelt. Manchmal ist es das nicht und die Unmengen an Abwasser - was auch immer wir den Abfluss hinunterspülen oder die Toilette hinunterspülen - fließen roh in den Ozean. Wenn Sie das ärgern, denken Sie daran, dass menschliche Exkremente wahrscheinlich die am wenigsten beschissene Komponente des Flusses sind, zumindest wenn es um Umweltauswirkungen geht. Beunruhigender sind bestimmte unsichtbare Substanzen, die leicht durch Kläranlagen gelangen und in den Ozean gelangen.

Jedes von Ihnen eingenommene Advil oder Antidepressivum wird in Ihrem Körper verarbeitet und ausgeschieden, häufig als chemische Nebenprodukte, die andere Organismen noch beeinflussen können. Wissenschaftler haben nur einen Bruchteil der Arzneimittel auf ihre Auswirkungen auf die Meereslebewesen getestet und die meisten davon sind im Abwasser nicht reguliert.

Um die Auswirkungen von Drogen auf das Leben im Meer zu verstehen, haben Wissenschaftler einen unfreiwilligen Verbündeten gefunden: Schalentiere. Muscheln und Miesmuscheln waren aufgrund ihres stationären Lebens zufällige Versuchspersonen in der pharmazeutischen Schadstoffforschung. Jetzt helfen diese Schalentiere dabei, den Alarm für einige gebräuchliche Drogen und Chemikalien auszulösen.

Vor der Küste von São Paulo, Brasilien, gibt eine Leitung größtenteils unbehandeltes Abwasser in die Bucht von Santos ab. Und wie der Biologe Fabio Pusceddu von der Universität São Paulo kürzlich in einer Studie berichtete, scheinen die Tiere rund um diesen Ausbruch die Wirkung unserer Medikamente zu spüren.

Jüngste Studien haben Bedenken hinsichtlich der Stoffe, die in die Umwelt gelangen, geäußert, darunter Antibiotika in Seifen und Körperpflegeprodukten, Östrogen-Mimetika in der Empfängnisverhütung und Schmerzmittel. Es gibt jedoch nur wenige Daten zu den Auswirkungen dieser Verbindungen auf wild lebende Tiere. Daher züchtete Pusceddu im Labor Schalentiere mit Sedimenten, die mit zwei Drogen kontaminiert waren, und setzte sie denselben Konzentrationen aus, denen sie in Santos Bay ausgesetzt waren.

Eines war Ibuprofen, ein weit verbreitetes Schmerzmittel, und das andere war Triclosan, eine antibakterielle Verbindung, die in Produkten wie Zahnpasten und Körperwaschmitteln enthalten ist. Die Medikamentenexposition verursachte eine Reihe negativer Effekte, einschließlich fehlgebildeter Membranen und Reproduktionsschwierigkeiten. Dies ist laut Pusceddu ein Problem, da die meisten von Regierungen durchgeführten Toxizitätsbewertungen, um festzustellen, ob ein Stoff reguliert werden sollte, nur auf akute Auswirkungen abzielen, was normalerweise bedeutet, ob die Verbindung tödlich ist. Aber nur weil Tiere überleben, bedeutet unsere pharmazeutische Umweltverschmutzung nicht, dass sie nicht betroffen sind.

Studien zu chronischen Auswirkungen einer längerfristigen Exposition sind teuer und zeitaufwändig, aber genau diese Auswirkungen bereiten Pusceddu Sorgen. "Wir sprechen nicht über Probleme bei einer Person", sagt Pusceddu, "sondern langfristig in einer Bevölkerung."

Die Küstengebiete sind von Stadt zu Stadt sehr unterschiedlich. Das Abwasser von São Paulo befindet sich in der geschützten Bucht von Santos und verstärkt die Auswirkungen der Drogenexposition. Aber an Kanadas Westküste spülen tiefes Wasser, dynamische Gezeiten und starke Strömungen routinemäßig die Straße von Juan de Fuca, wo die Stadt Victoria, British Columbia, seit den 1960er Jahren nur grobes Abwasser durch ein Sieb pumpt. Die Stadtbeamten sind jedoch besorgt über Arzneimittel und begannen im Jahr 2004 mit der routinemäßigen Überwachung der Drogenkontrollen.

In einer kürzlich durchgeführten Studie hat Chris Lowe, Programmmanager des Abwasser- und Meeresumweltprogramms für die Region Victoria, gezeigt, dass Muscheln, Sedimente und Wasser in der Region in unmittelbarer Nähe der Abwasserabflüsse Spuren von Drogen wie Triclosan und Ibuprofen aufweisen. Lowes Studie untersuchte nur ein Dutzend Medikamente im Detail, aber er und seine Kollegen haben noch viel mehr entdeckt.

Was bedeutet das Ausgießen von pharmazeutischen Abfällen für das Leben in den Ozeanen? Im Gegensatz zu Schwermetallen reichern sich die meisten Medikamente nicht in der Nahrungskette an. Einige Verbindungen wie Triclosan können sich jedoch in tierischem Fett ansammeln. Da Medikamente jedoch so konzipiert sind, dass sie bei niedrigen Dosen wirksam sind, kann ein wenig viel potenziellen Schaden anrichten.

Bisher gibt es keine weit verbreitete Technologie, um Medikamente gezielt einzusetzen. Diese Verbindungen werden nur dann aus dem Abwasser entfernt, wenn sie sich an Partikel binden, die auf andere Weise durch Standardbehandlungen herausgefiltert werden, oder wenn sie auf natürliche Weise abgebaut werden. Einige Forscher entwickeln Systeme, die Kläranlagen hinzugefügt werden können, um Pharmazeutika wie Aktivkohlefilter oder Bakterien, die speziell zum Abbau von Arzneimitteln entwickelt wurden, herauszufiltern. Diese befinden sich jedoch noch in der Entwicklung, und viele Medikamente entziehen sich selbst den derzeit am weitesten entwickelten Kläranlagen.

Laut Pusceddu variieren die Auswirkungen von Arzneimittelabfällen je nach Standort, und Lösungen sollten dies auch tun. In Brasilien kommt Ibuprofen beispielsweise häufig in großen Packungen vor, sodass die Menschen möglicherweise eine Menge abgelaufener Medikamente wegspülen. In diesem Fall besteht die Lösung möglicherweise darin, die Hersteller zu veranlassen, kleinere Verpackungen herzustellen. Pusceddu sagt jedoch, dass wir noch viel mehr darüber lernen müssen, was diese Verbindungen in der Umwelt bewirken. Nur dann können wir feststellen, ob die Medikamente, die uns gesund halten, den Ozean krank machen.

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