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Cómo afectan los residuos de los medicamentos sobre la vida acuática

Publicado el 09/09/2016

El Dr. Ismael Rodea-Palomares, que realiza una estancia postdoctoral en la Universidad de Florida (USA) y disfruta de una beca dentro de la XXVII Convocatoria de Becas para Ampliación de Estudios en el Extranjero en Ciencias de la Vida y de la Materia (2015-2016) de la Fundación Ramón Areces, ha liderado el desarrollo de una nueva metodología que permite conocer el impacto de los residuos de las medicinas en la vida acuática.

Cuando vamos al médico y nos recetan un medicamento, raramente se nos ocurre pensar qué va a pasar con esta medicina cuando el cuerpo la elimine. De hecho, ésta es una buena pregunta, ya que está demostrado que en muchas ocasiones hasta un 80% del total de la dosis que tomamos encuentra su camino hacia los sistemas naturales vía el cuarto de baño… Otra buena pregunta es si dichas medicinas van a afectar de alguna forma a la vida acuática, como peces, insectos, aves, anfibios o incluso a las comunidades de minúsculas bacterias que forman la base de las cadenas tróficas de muchos sistemas acuáticos terrestres como ríos y lagos.

Esta pregunta fue formulada por primera vez hace ya más 20 años cuando Christian G. Daughton y Thomas A. Ternes en su artículo Pharmaceuticals and Personal CareProducts in theEnvironment: Agents of SubtleChange? Entonces, se preguntaron por los efectos potenciales de esta contaminación. Desde ese momento, muchos grupos de investigación de todo el mundo han trabajado intentando dar respuesta a este interrogante. Actualmente, existen evidencias científicas de que algunos de estos contaminantes de origen farmacéutico pueden ser peligrosos para la vida acuática, ejerciendo en muchos casos efectos denominados "subletales" porque no matan directamente al organismo, pero alteran algún proceso fisiológico importante (como puede ser una alteración del sistema endocrino) o incluso su comportamiento "natural" (como alterando su respuesta a la presencia de predadores). Estos efectos subletales impactan a medio-largo plazo en el éxito ecológico de las distintas especies presentes en el ecosistema alterando su equilibrio. Estas evidencias científicas han resultado en la propuesta para la inclusión de algunos de estos residuos farmacéuticos, como por ejemplo el diclofenaco, en la lista de sustancias contaminantes prioritarias en sistemas acuáticos europeos bajo la Directiva Marco del Agua de la Unión Europea.

Un problema añadido cuando intentamos entender el efecto que la contaminación química produce en las aguas naturales es que dichos contaminantes nunca aparecen aislados, sino como mezclas de miríadas de compuestos químicos de cientos de familias diferentes. Es una preocupación recurrente de los científicos y de las agencias de regulación ambiental saber cuál es el efecto esperable de dichas mezclas en condiciones reales, y cómo estudiarlo. Hasta ahora, no existía ningún método experimental que permitiera trabajar simulando la complejidad real de los sistemas naturales para entender el efecto de estas mezclas complejas de residuos farmacéuticos a muy bajas dosis.

El trabajo que hemos llevado a cabo desarrolla una nueva metodología que permite contestar a esta pregunta. La metodología se denomina Análisis de sensibilidad global acoplado a análisis biológico cuantitativo de alto rendimiento (GSA-QHTS, por sus siglas en inglés) y esel resultado de una intensa colaboración entre cuatro instituciones académicas de renombre, la propia University of Florida (UF) y tres universidades españolas: las Universidades Autónomas de Madrid y Barcelona (UAM y UAB), y la Universidad de Alcalá de Henares (UAH). En su estudio publicado en la revista Science Advances, el equipo de investigadores identificó una serie de residuos farmacéuticos (16 principios activos) que aparecían de forma recurrente en los ríos españoles a muy bajas dosis. Mediante el nuevo método GSA-QHTS, generaron un set de 180 mezclas diferentes de estos 16 químicos, todas ellas plausibles basadas en las concentraciones encontradas en las aguas naturales. En el laboratorio, analizaron los efectos subletales que dichas mezclas generaban en una población de algas microscópicas de agua dulce (llamadas cianobacterias), y en ecosistemas microbianos acuáticos completos.

El equipo de investigación ha encontrado que las mezclas a muy bajas dosis de compuestos farmacéuticos pueden generar efectos subletales inesperados en los organismos estudiados. Dichos efectos no pudieron ser predichos basándose en los métodos actuales de análisis de riesgo de compuestos químicos. Un resultado muy importante de la investigación es que no todos los principios activos contribuían al efecto de las mezclas, sino que sólo 8 de los 16 compuestos eran responsables de los efectos observados. Esto es fundamental porque quiere decir que no todos los residuos de compuestos farmacéuticos son peligrosos, sólo algunos y aunque hasta ahora no podíamos identificarlos, de ahora en adelante sí vamos a poder hacerlo gracias a la tecnología GSA-QHTS.

Con dicha metodología, hemos abierto la puerta a la posibilidad de estudiar de forma sistemática dichas mezclas complejas de residuos farmacéuticos a bajas dosis, para identificar los principios activos que pueden ser potencialmente peligrosos para los sistemas acuáticos cuando aparecen en mezclas, aunque no lo sean individualmente. Esto parece una paradoja: ¿cómo algo que no es peligroso individualmente puede ser peligroso cuando aparece mezclado con otras cosas? Si lo pensamos un momento, no es tan raro, muchas veces (quizás en la mayoría de los casos) el sabor de una comida no es sino la suma de los sabores de todos los ingredientes...

Por el Dr. Ismael Rodea-Palomares


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