Bakterie, które mogą rozłożyć beta-blokery w środowisku – poszukiwane!

„Beta-blokery to nasze osiągnięcie cywilizacyjne, dzięki któremu możemy poprawić nasze zdrowie i jakość życia. Z drugiej strony, środowisko nie jest przystosowane do radzenia sobie z nowymi substancjami i nie potrafi degradować tego, co my, ludzie, tam wprowadzamy. Dlatego wiele związków się kumuluje w glebie czy wodzie i w dłuższym czasie może mieć działanie toksyczne” – tłumaczyła w rozmowie z Nauką w Polsce dr Anna Dzionek z Wydziału Nauk Przyrodniczych Uniwersytetu Śląskiego. 

Do najpopularniejszych beta-blokerów zalicza się: metoprolol i propranolol. Jest to grupa leków na choroby serca (m.in. nadciśnienie), ale stosowanych także w leczeniu migren oraz stanów lękowych. 

Jak podała, badanie z 2013 roku wykazało, że beta-blokery znajdowały się na liście 20 najczęściej spotykanych farmaceutyków w wodach Europy.

Ponadto – w stężeniu nanogramów albo mikrogramów na litr – znajdują się również w wodzie pitnej. „Nie ma jeszcze badań dotyczących wpływu chronicznego oddziaływania takich niewielkich stężeń beta-blokerów na ludzi. Zbadano jednak taki wpływ na pstrąga tęczowego i wykazano, że już po 28 dniach oddziaływania metoprololu w stężeniu jednego mikrograma na litr, czyli takiego, które obecnie znajdujemy w środowisku, powodowało znaczące problemy z wątrobą, skrzelami i innymi narządami” – wskazała.

Oczyszczalnie ścieków nie są (jeszcze) przystosowane do degradacji albo wychwytywania beta-blokerów. „Problemem jest brak mikroorganizmów, które są zdolne do rozkładu tego typu leków w osadzie czynnym, czyli w biologicznej części oczyszczania ścieków. Sytuacja z beta-blokerami jest analogiczna do przypadku niesteroidowych leków przeciwzapalnych, którymi wcześniej się zajmowałam, jednak tam są już wdrażane pewne rozwiązania, a i nowe przepisy nakładają na oczyszczalnie ścieków obowiązek monitorowania i usuwania różnych farmaceutyków, również z tej grupy. W przypadku beta-blokerów jeszcze nie znamy mechanizmów działania mikroorganizmów zdolnych do rozkładu tych leków, a sposobów ich usuwania nie ma uwzględnionych w przepisach” – powiedziała Anna Dzionek.

W ocenie badaczki, lepiej poszukiwać biologicznych metod degradacji beta-blokerów.

„Metody fizykochemiczne, które dzisiaj są powszechnie używane i uważane za najlepsze w kwestii usuwania farmaceutyków w oczyszczalniach ścieków, są mniej bezpieczne dla środowiska, ponieważ charakteryzują się małą specyficznością i mogą być przyczyną niekontrolowanych reakcji w środowisku. Innymi słowy, związek po rozkładzie może się okazać bardziej toksyczny niż pierwotna substancja” – opisywała.

Biolożka poszukuje więc bakterii, które byłyby zdolne do biodegradacji metoprololu i propranololu.

Takich bakterii szuka się w środowisku, gdzie występują dane leki np. w pobliżu szpitali albo z oczyszczalni ścieków – skąd naukowczyni pobrała materiał do swoich badań.

Znalazła w nim pięć różnych szczepów bakterii, które wykazują zdolność do transformacji lub degradacji beta-blokerów. „To są jeszcze niepoznane bakterie, a jedna z nich najprawdopodobniej w ogóle jest na tyle unikalna, że może być zakwalifikowana jako nowy gatunek. Obecnie je charakteryzuję, czyli sprawdzam, jak sobie radzą z lekami w różnych warunkach np. czy zmiana temperatury albo suplementacja mają znaczenie” – tłumaczyła.

Kolejnym krokiem będzie ustalenie szlaku rozkładu, czyli dokładnej „ścieżki” procesów, jakie zachodzą w trakcie degradacji czy rozkładu.

„Poszukiwanie mikroorganizmów do degradacji beta-blokerów to nowy temat w nauce, a stan wiedzy w tym zakresie raczkuje. Liczę jednak, że i beta-blokery dołączą do farmaceutyków, które jesteśmy w stanie rozłożyć, aby nie kumulowały się w środowisku i których stężenie będzie monitorowane przez oczyszczalnie ścieków” – podsumowała Anna Dzionek.

Nauka w Polsce, Agnieszka Kliks-Pudlik

akp/ agt/