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n.15 settembre 2014
RIFERIMENTI
BIBLIOGRAFICI
[1]Water Framework Directive, Directive
2000/60/EC of the European Parliament
and of the Council of 23 October 2000
establishing a framework for Community
action in the field of water policy.
[2] K. Fent, A.A. Weston, D. Caminada,
“Ecotoxicology of human pharmaceuticals”,
Aquatic Toxicology,
2006,
76,
122.
[3] Watch List, Directive 2013/39/EU under
the Environmental Quality Standards Direc-
tive 2008/105/EC.
[4] L. Martin-Diaz, S. Franzellitti
et al.,
“Effects of environmental concentrations
of the antiepilectic drug carbamazepine on
biomarkers and cAMP-mediated cell signal-
ing in the mussel Mytilus galloprovincialis”,
Aquatic Toxicology,
2009,
94 (3),
177.
[5] C. Mimeault, A.J. Woodhouse
et al.,
“The human lipid regulator, gemfibrozil
bioconcentrates and reduces testosterone
in the goldfish, Carassius auratus”,
Aquatic
Toxicology,
2005,
73,
44.
[6] K.A. Kidd, P.J. Blanchfield
et al.,
“Col-
lapse of a fish population after exposure
to a synthetic estrogen”,
Pnas
, 2007,
104
(21),
8897.
[7] J.L. Oaks, M. Gilbert
et al.,
“Diclofenac
residues as the cause of vulture population
decline in Pakistan”,
Nature,
2004,
427,
630.
[8] T. Brodin, J. Fick
et al.,
“Dilute concen-
trations of a psychiatric drug alter behavior
of fish from natural populations”,
Science
,
2013,
339,
814.
dei reflui, mentre per un 20-30% ad altre fonti
(scarichi zootecnici, industriali, smaltimento
improprio o illegale di farmaci non utilizzati o
scaduti) [2]. Una volta immessi nei corpi idrici
recettori, molti residui farmaceutici si diffondono
nei diversi comparti (acque superficiali, acque
sotterranee, suoli, sedimenti, organismi). Gli
eventuali problemi che tali sostanze possono
causare agli ecosistemi dipendono, da un
lato, dalle proprietà chimico-fisiche della
molecola (capacità a ripartirsi nelle diverse
matrici ambientali, caratteristiche di refrattarietà
alla degradazione ecc.) e dalle sue proprietà
ecotossicologiche (capacità di interagire col biota
e provocare effetti dannosi) mentre, dall’altro,
dalle concentrazioni in gioco. Pur tuttavia, i
farmaci e i loro prodotti di degradazione non
sono, ad oggi, considerati sostanze pericolose
né prioritarie per gli ecosistemi acquatici; fanno
eccezione due ormoni steroidei (l’estrogeno
naturale 17-ȕ-estradiolo e l’estrogeno sintetico,
presente nelle pillole anticoncezionali,
17-Į-etinilestradiolo) e un antinfiammatorio
(diclofenac) che sono stati recentemente inclusi
dalla Comunità Europea in una particolare
lista di sostanze come ‘osservati speciali’ [3],
per le quali è obbligatorio raccogliere dati di
monitoraggio allo scopo di facilitare i futuri
esercizi di definizione delle priorità di intervento
per la salvaguardia delle acque.
Nella Tabella 1 vengono mostrati i livelli
di concentrazione, estratti dalla letteratura
scientifica internazionale, di alcuni principi
farmaceutici comunemente riscontrati nelle
acque fluviali di diversi Paesi europei. Si può
osservare come nelle acque superficiali i
farmaci siano presenti a concentrazioni molto
basse (da pochi nanogrammi a microgrammi
per litro), inferiori a quelle in grado di esercitare
effetti tossici acuti sugli organismi acquatici,
ma ancora in grado di influire sullo svolgimento
di processi biochimici fondamentali in natura.
Finora gli effetti acuti dei farmaci sono stati
saggiati secondo test standard in accordo con le
linee guida (Oecd, Usepa, ISO) tesi a valutare
la proliferazione cellulare, l’immobilizzazione o la
mortalità in organismi di laboratorio come alghe,
zooplankton, piccoli invertebrati quali Daphnia
magna, e pesci. Globalmente, i risultati emersi
indicano le alghe come gli organismi più sensibili,
i pesci come i meno sensibili. Complessivamente
i dati mostrano che per produrre effetti acuti
sono necessarie concentrazioni di farmaco
dell’ordine dei milligrammi per litro, mentre le
concentrazioni riscontrate in ambiente sono ben
inferiori. Tuttavia occorre tener conto che gli
organismi sono cronicamente esposti, pur se a
basse concentrazioni, a causa della persistenza
di queste sostanze in acqua; appare quindi
chiaro che l’analisi degli effetti subletali a lungo
termine possa essere più informativa rispetto
a quella degli effetti di tossicità acuta [2]. Alcuni
farmaci sono presenti nelle acque superficiali
a concentrazioni simili a quelle dei POPs
(Persistent Organic Pollutants), contaminanti
ubiquitari di rilevante interesse ambientale. Uno
di questi è l’acido clofibrico (regolatore lipidico),
la cui persistenza ambientale è stata stimata
intorno ai 21 anni. Un aspetto da tenere in
considerazione è che i farmaci sono molecole
sintetizzate per produrre effetti biologici diretti
verso specifici bersagli presenti negli organismi
che li assumono. In questo senso, i farmaci sono
totalmente diversi da altri contaminanti persistenti
il cui effetto non sia deliberatamente mirato ad
uno specifico target biologico. Pertanto, non è
possibile escludere che essi provochino effetti
nocivi su specie non-bersaglio anche a basse
concentrazioni. Non si deve, inoltre, sottovalutare
la possibile trasmissione della contaminazione,
attraverso fenomeni di biomagnificazione, dai
livelli più bassi della catena trofica fino all’uomo.
Sono ormai numerose le evidenze a supporto
di queste considerazioni. La carbamazepina,
farmaco antiepilettico, a concentrazioni
ambientali inferiori al nanogrammo per litro,
causa sindrome da stress nel mitile Mytilus
galloprovincialis [4]. Il gemfibrozil, farmaco
appartenente alla classe dei regolatori lipidici, si
accumula nella specie ittica Carassius auratus
esposta sperimentalmente per due settimane
a concentrazione simili a quelle misurate nelle
acque superficiali, provocando la riduzione
dei livelli di testosterone nel plasma del 50%
[5]. Alcuni studi di campo hanno messo in
evidenza una relazione di causa-effetto su
popolazioni animali accidentalmente esposte
a uno specifico farmaco. Concentrazioni pari
a pochi nanogrammi per litro dell’ormone
steroideo sintetico 17-Į-etinilestradiolo rilevate
in un lago canadese, hanno determinato
il collasso della popolazione del ciprinide
Pimephales promelas [6]. L’assunzione
dell’antinfiammatorio non steroideo diclofenac
attraverso la dieta ha causato l’aumento del
tasso di mortalità, con conseguente declino
della popolazione, degli avvoltoi appartenenti
alla specie Gyps bengalensis in Pakistan, da
correlarsi ad una grave insufficienza renale [7].
Uno studio pubblicato di recente su
Science
[8], ha dimostrato come il pesce persico Perca
fluviatilis esposto a concentrazioni ambientali
di un ansiolitico (benzodiazepina) subisca
delle alterazioni nel comportamento sociale
(ridotta socialità, maggiore attività vitale) con
ripercussioni su scala ecologica ed evolutiva.
Le evidenze scientifiche fin qui acquisite,
suggeriscono di concentrare le ricerche sui
possibili rischi ecologici dovuti alla presenza di
residui farmaceutici nell’ambiente acquatico.
Rimangono inoltre da accertare i possibili effetti
derivanti dall’esposizione cronica a complesse
miscele di farmaci e di numerosi altri agenti
chimici che possono esercitare azione sinergica
sugli organismi bersaglio, potenziandone
sostanzialmente l’effetto. Particolarmente carenti
rimangono, ad oggi, le informazioni scientifiche
riguardanti le possibili vie biodegradative naturali,
i meccanismi di bioaccumulo e l’azione tossica a
breve e lungo termine negli organismi acquatici
e, non ultimo, nell’uomo.
