Sobre VERTIDOS, MEDICAMENTOS y SUPERBACTERIAS.

photo credit: Oil Covered Pied-billed Grebe via photopin (license)

En la última década ha crecido considerablemente la preocupación general por la calidad de las aguas, en parte gracias a la aparición de métodos de análisis con mayores sensibilidades (en especial los avances generados en los espectrómetros de masas) que han permitido la detección de trazas de químicos hasta ahora ocultas.

De esta forma, hemos pasado de preocuparnos por los típicos compuestos apolares tóxicos, cancerígenos, bioacumulables y/o persistentes, a descubrir que en el agua tenemos "nuevos" contaminantes que hasta el momento habían pasado inadvertidos.

Estos compuestos, a los que se suele denominar como "emergentes", no tienen por qué ser nuevos, ni mucho menos, aunque su presencia en el agua resulta inquietante por cuanto que:

• Al ser de reciente descubrimiento, no se encuentran regulados en su vertido, ni se conocen las concentraciones que se podrían considerar permisibles. 

• No se tiene constancia de los efectos que pueden tener sobre el medio ambiente, en sus distintos ámbitos, o incluso sobre la salud humana, en caso de que su persistencia en el medio sea elevada.

• En cualquier caso, su persistencia no es el principal problema, pues su producción y consumo diario llevan a que se encuentren de forma habitual en los vertidos, generando un impacto negativo constante en la calidad de las aguas.

• El hecho de que sea posible detectarlos en los vertidos confirma además que son difícilmente tratables por medios convencionales, superando los sistemas actualmente disponibles y, en muchas ocasiones, pudiendo incluso encontrarse nuevamente en las redes de captación de aguas.

Son muchos los nuevos casos de contaminantes emergentes que han surgido en los últimos años y que están siendo estudiados por diversos organismos y comunidades científicas, entre las que se encuentran la Organización Mundial de la Salud (OMS), la Agencia de Protección Ambiental Americana (EPA) o incluso la Comisión Europea, y entre otros podemos encontrar:

• Las parafinas cloradas, unos compuestos utilizados normalmente en la industria como aditivos para lubricantes y fluídos de corte, o como plastificantes, y cuyas variantes de cadena más corta han demostrado ya ser las más toxicas.

• Los retardantes de llama bromados, entre los que se encuentra el conocido Bisfenol A (TBBPA), que tanto preocupa a muchas madres con bebes lactantes, aunque también podemos encontrar otros menos conocidos como el hexabromociclododecano (HBCD). Estos son químicos que se emplean en gran variedad de productos comerciales como plásticos, pinturas, muebles, etc. Aunque aún no se ha prohibido su uso, en muchos países si que se empieza a pensar en limitar su presencia en los vertidos. 

• Los compuestos perfluorados, son utilizados ampliamente a escala industrial y están presentes en nuestra vida diaria en sartenes antiadherentes, envases de alimentos, emulsionantes, cosméticos, etc, son compuestos químicos persistentes que además de generar infertilidad en mujeres, pueden ser carcinogénicos y alguno de ellos son bioacumulables.

• Los metabolitos y productos tóxicos resultantes de la degradación y descomposición de diversos productos químicos, como los vistos hasta el momento, o de otros como los pesticidas, sobre los que hasta ahora no se tenía ningún control ni dato. Y es que lamentablemente, los protocolos establecidos para el estudio del impacto ambiental de nuevas sustancias suelen reducirse al producto en estudio y, en muy pocas ocasiones, a los productos resultantes de su descomposición o a las sinergias que pudieran darse con otras sustancias presentes en el medio.

Como se puede comprobar, los contaminantes de los que hablamos no son precisamente escasos, de uso reducido o de impacto despreciable, sino más bien al contrario. De hecho, sus efectos sobre el medio ambiente, los ecosistemas e incluso el ser humano, aunque aún en estudio y empezando a conocerse, ya empiezan a desvelarse como muy graves, generando problemas como:

• La carcinogénesis, ya que muchos de los productos mencionados ya han demostrado intervenir en el incremento detectado en el número de casos de cáncer de distinto tipo. Por ejemplo, la exposición al Perfluorooctano (PFOA) ha demostrado incrementar el riesgo en la generación de cáncer de vejiga y riñón en humanos.

• La toxicidad directa, generando problemas neurológicos o de afección a órganos que pueden llegar a afectar a la supervivencia de ciertas especies más sensibles, tal y como ocurre con algunos retardantes.

• El potencial de bioacumulación en el medio, favorecido además por una buena movilidad y una alta persistencia en el mismo, algo que hace que por ejemplo en el río Ebro se hayan tomado muestras de peces con concentraciones de hasta 1600 ng/g de retardantes de llama, o muestras de sedimentos con hasta 500 ng/g de estos productos.

• La disrupción endocrina, un efecto que se está estudiando más en profundidad durante esta última década, y que parece que podrían generar varios de los contaminantes vistos, que al parecer tienen la capacidad de interaccionar con ciertas hormonas, generando desequilibrios diversos en el sistema endocrino de los seres vivos, incluido el ser humano, lo que puede provocar desde cáncer, hasta disfunciones reproductivas, malformaciones, problemas tiroideos, etc.

Entre el 12% y el 64% de los corcones macho estudiados en los estuarios de Gernika, Pasaia y Deba, en las costas vascas, eran intersexuales, y en la mayoría de los machos, entre el 60% y el 91% se presentaba vitelogenina en el hígado, una proteína que sólo aparece en las hembras.

MEDICANDO LOS RÍOS:

Fuente propia.

Aunque algún lector ya habrá caído en la cuenta, he dejado para un apartado especial el uso de medicamentos, y su posterior impacto sobre el medio acuático, debido a que creo que es uno de los aspectos que mayor relevancia adopta, no sólo por la "familiaridad" de su uso y vertido, sino por lo extendido del mismo y por la gravedad de los impactos que sobre el medio tienen.

Y es que los medicamentos son parte de nuestra vida diaria y se han introducido hasta tal punto en nuestra "dieta" que su afección al medio hídrico podría acarrear graves consecuencias no sólo desde el punto de vista ambiental, sino también desde el punto de vista de la salud de las personas.

Cuando pensamos en medicamentos nos viene a la mente el cajón de nuestra casa donde acumulamos las existencias perdidas de paracetamol, ibuprofeno y omeprazol, entre otras, y si hacemos memoria muy seguramente nos daremos cuenta de que no habrá pasado mucho tiempo desde la última vez que nos tomamos uno de estos productos para aliviar algún síntoma.

Y si bien es cierto que este consumo, excesivamente prolífico, supone un vertido de fármacos importante a nuestros ríos, la aparición de medicamentos y similares en los ríos de nuestro planeta se debe también a otros factores como:

• Las actividades ganaderas, que utilizan medicamentos y antibióticos para el tratamiento de los animales, los cuales suelen acabar en muchas ocasiones directamente en los ríos o en corrientes de agua subterráneas, por la infiltración generada al terreno al aplicar purines y otras deyecciones en la agricultura. 

• La acuicultura, que utiliza en muchas ocasiones de forma extensa fungicidas, antibióticos y compuestos antiparasitarios para tratar los cultivos de peces, que tras cumplir su función suelen acabar vertidos directamente a los ríos.

• Los hospitales, un importante foco de vertido de fármacos y metabolitos de los mismos a los cursos de agua residual urbana, donde se diluyen hasta alcanzar sistemas de depuración que en muchos casos no están preparados para asumir un flujo de esas características.

• Los desechos que aún mucha gente tira por el retrete. Ya que, aunque a muchos de nosotros nos resulte escandaloso, la concienciación en este sentido es escasa, y de hecho el 20% de los españoles aún se desprende de sus medicamentos de esta forma.

Muchos de los medicamentos que consumimos terminan así formando parte de nuestras aguas residuales. Algunos estudios realizados en España cifran de hecho una cantidad aproximada de 2 a 5 gramos al día de medicamentos por cada 1000 habitantes, de los cuales nuestras depuradoras actuales pueden dar cuenta perfectamente de analgésicos y antiinflamatorios, pero tienen problemas de asimilación del resto de grupos, que suelen estar entre el 20% y el 60% de eficacia en su depuración.

Esto último implica que estaríamos en un ratio de vertido aproximado a nuestros ríos de 0,5 a 1,5 gramos al día de medicamentos por cada 1000 habitantes, lo que para una ciudad como Madrid podría suponer aproximadamente unos 4,7 kg/día de medicamentos, y esto sin tener en cuenta los aportes que comentábamos de actividades ganaderas o piscícolas. 

No es de extrañar, sobretodo en países en los que se hace un uso intensivo del agua que implica varios ciclos, que muchos estudios terminen encontrando incluso trazas de alguno de estos medicamentos y sus metabolitos incluso en el agua que sale de nuestros grifos, una vez superados los sistemas de potabilización, siendo posible encontrar en el agua potable medicamentos como la carbamazepina o restos de cafeína y nicotina.

Por otro lado, no puedo dejar de tener en cuenta en esta ecuación también una serie de productos que cada vez están más presentes en nuestra vida diaria, aunque no sean medicamentos en el sentido estricto de la palabra. Me refiero a la utilización de biocidas, antisépticos y desinfectantes que cada vez forman parte más habitual de muchos de nuestros productos de consumo, entre los que podemos encontrar algunos como el glutaraldehido, el triclosan o el clorofenol.

Estos compuestos químicos están tan extendidos entre nuestros productos de consumos habituales que algunos, como el triclosan, precisan de producciones que en Estados Unidos llegan a las 450 toneladas al año, unas cantidades espectaculares si tenemos en cuenta que tan sólo aparece en proporciones inferiores al 0,5% en productos como las pastas dentífricas, colutorios, barras de labios, jabones, limpiadores faciales, friegasuelos, cremas hidratantes, .... u multitud de productos que ahora se anuncian con frases tan atractivas como "12 horas de protección", "anti-bacterias", "higiene total", etc.

Lavarse las manos o limpiar con detergentes anti-bacterianos no sólo es más caro, sino que es además peligroso para nuestra salud, para el medio ambiente y, lo que es aún más absurdo, totalmente inútil, pues son varios los estudios que demuestran que la eficiencia es idéntica a la de un jabón normal.

Muchos de estos productos desinfectantes no sólo se han demostrado ya como perjudiciales para la salud, apareciendo vinculados a la generación de tumores, o incluso presentando disrupción hormonal, problemas inmunitarios o desórdenes neuromusculares, sino que su uso extendido y sostenido, está haciendo que sea posible detectar ya trazas de los mismos prácticamente en cualquier ser vivo, lo cual incluye al ser humano, empezando a detectarse efectos perjudiciales asociados que aún se están evaluando.

SUPERBACTERIAS PARA EL FIN DEL MUNDO.

Entre los efectos perjudiciales para la salud y el medio ambiente que ya se están estudiando para estos nuevos contaminantes emergentes, existe uno de ellos en especial, precisamente vinculado al uso de fármacos y biocidas, que muchos científicos han calificado como el futuro Armagedón de la humanidad, aunque en esta ocasión Dios parece que podría adoptar un tamaño minúsculo.

photo by: bug for today: staphylococcus aureus

Y es que en la batalla entre tecnología farmacológica y bacterias patógenas que hace décadas se está produciendo en este planeta, parece ser que están ganando ya las bacterias, que están consiguiendo adaptarse mucho más rápido a nuestros "ataques" de lo que nosotros conseguimos evolucionar en nuestro "armamento".

Y si bien la resistencia a los antibióticos es un mecanismo evolutivo natural, buena parte de este éxito adaptativo viene dado precisamente por el uso masivo de estas armas por parte del ser humano, que están llevando a una rápida selección natural de las bacterias más resistentes. 

Dentro de esta batalla, una de las principales líneas es precisamente la contaminación de las aguas y los actuales medios dispuestos para su depuración, que en muchas ocasiones terminan por convertirse en un importante sistema para la propagación en el medio de las resistencias naturales.

De hecho, los estudios realizados hasta el momento demuestran que el 30% de los antibióticos presentes en las aguas residuales no se eliminan en las depuradoras y se vierten al río directamente, fomentando la aparición de resistencias aguas abajo de las depuradoras en las bacterias presentes en el medio natural.

Sin embargo, la ausencia de efectividad en la depuración de los antibióticos y fármacos no es, aunque parezca lo contrario, el principal problema de nuestros sistemas de depuración actuales. Ni siquiera lo es la capacidad de generar resistencias en bacterias presentes en el medio natural. El principal problema viene dado por la capacidad de nuestros actuales sistemas de depuración de propagar las resistencias entre las bacterias existentes en las aguas residuales, convirtiéndose en un "amplificador" de las mismas, así como por la incapacidad de garantizar la completa destrucción de las enterobacterias encontradas en este medio.

Y es que los actuales sistemas de depuración de aguas residuales están basados en su mayoría en la degradación biológica de los contaminantes mediante el desarrollo exponencial de bacterias en sistemas de digestión aerobia y/o anaerobia. Estos sistemas sirven de medio para la propagación de los genes de resistencia entre las distintas cepas, mediante plásmidos, virus o las propias bacterias benignas del sistema de depuración, y en muchas ocasiones se convierten en reservorio de superbacterias infecciosas, cuya resistencia llega incluso a superar los sistemas de cloración habituales.

Esto supone no sólo un riesgo para los trabajadores de la propia depuradora, o para aquellos que trasiegan con los lodos procedentes de las mismas, sino para la propia salud pública, sobretodo en aquellos casos en los que las aguas se reutilizan o se usan para fines recreativos o de baño aguas abajo del sistema de depuración.

Así lo han demostrado ya diversos estudios, como el realizado en el río Some (Reino Unido), por científicos de la Universidad de Warwick, que descubrieron a mediados del año pasado superbacterias resistentes a la mayor parte de los antibióticos, incluso a los más avanzados o también denominados de última generación, típicos del uso hospitalario para el tratamiento de enfermedades complejas, como podrían ser las cefalosporinas de tercera generación o el imipenem, de la familia de los carbapenemas, usados precisamente para combatir resistencias a otros antibióticos.

Lo más interesante de este hecho es que buena parte de las bacterias descubiertas estaban precisamente alojadas en los sedimentos acumulados a la salida del punto de vertido de la planta de tratamiento de la localidad de Conventry, y que dentro de estas se podían encontrar ya enterobacterias con estas resistencias, algo mucho más peligroso aún.

Estudios en otras partes del mundo, como el realizado por la Universidad de Maryland, en Estados Unidos, ponen de manifiesto este mismo problema en las aguas depuradas, donde se descubren estafilococos aureus con multiresistencias (denominados meticilino resistentes) en aguas depuradas que se reutilizaban para el riego de parques y jardines públicos, pudiendo suponer un riesgo grave para la población.

A finales del año pasado la Fundación Oswaldo Cruz (Brasil) ponía también de manifiesto la presencia de klebsiella pneumoniae resistente, más propia de ambientes hospitalarios, en la desembocadura de la Bahía de Guanabara, una de las zonas a usar en el 2016 por deportistas de todo el mundo para los Juegos Olímpicos.

Photo by: E. coli Bacteria via photopin.

Multiples estudios acreditan ya la presencia de enterobacterias patógenas superresistentes en los vertidos de aguas residuales.
Superbacterias que resisten los ataques más agresivos y que suponen un riesgo para la salud y el medio ambiente.

Se estima que en Estados Unidos las superbacterias matan ya a unas 23.000 personas al año, y están presentes en al menos 2 millones de enfermedades, según datos oficiales, tendencia que parece que se eleva hasta las 25.000 muertes en el caso de Europa, dos tercios de ellas debidas a bacterias gram-negativas superresistentes. 

La gran mayoría de estas muertes se producen en infecciones adquiridas en hospitales, pero el problema podría empezar a trascender este tipo infecciones, encontrándose detrás de algunas de las infecciones de más difícil tratamiento, y convirtiéndose en un problema de alcance y distribución global.

Esta tendencia podría llevarnos a una situación grave, en la que antiguas enfermedades menores e infecciones sin importancia, que hasta el momento se trataban de una forma sencilla y eficaz, se conviertan en enfermedades mortales sin tratamiento disponible o requieran de agresivos tratamientos con hospitalización.

El problema se hace acuciante, y los avisos reiterados de la Organización Mundial de la Salud sobre la creciente resistencia a antibióticos, demostrada en diversas enterobacterias, y su propagación a nivel mundial, están calando ya en diversos gobiernos. 

Políticos como David Cámeron, primer ministro inglés, ya califican este problema como "una de las mayores amenazas del planeta", sobre la que el Reino Unido debe posicionarse a la vanguardia mundial, y países como Estados Unidos, de la boca del propio presidente Obama, ya anuncian la adopción de medidas más enérgicas, con la creación de un plan dotado de 1.200 millones de dólares para abordarlo.

¿QUÉ SE PUEDE HACER?:

Foto by Kristina.

La Unión Europea comienza a incluir a muchos de los contaminantes emergentes que hemos visto hasta el momento en su lista de "sustancias prioritarias" en el ámbito de la política de aguas, estableciendo normas de calidad ambiental (NCAs) que sirven de valores límite de concentración para la protección de la salud humana.

Sin embargo, la estanqueidad en los poderes públicos lleva en muchas ocasiones a que se produzcan situaciones absurdamente contradictorias. Así, si bien la última Directiva 2013/39/CE propone en su artículo 8 al Diclofenaco (un fármaco antiinflamatorio no esteroideo) como contaminante objeto de observación en agua, en el mismo mes la Agencia Española del Medicamento y Productos Sanitarios autorizaba la comercialización de dos marcas con diclofenaco para fines veterinarios, algo que carece de todo sentido.


Evidentemente el mejor vertido es aquel que no se produce, por lo que lo primero que se debe buscar es la prevención en el vertido de determinadas sustancias al medio hídrico, prevención que sólo se consigue limitando y regulando su uso de una forma eficiente y coherente.

Dentro de esta línea está claro, por ejemplo, que se debe limitar sino eliminar el uso de los mismos antibióticos que en humanos en cabañas ganaderas, que en muchas ocasiones terminan sirviendo de "campos de entrenamiento" para superbacterias, que luego son trasladadas al medio ambiente por el vertido incontrolado de deyecciones junto con cantidades ingentes de antibióticos.

En segundo lugar, se debe contemplar el tratamiento separativo de los vertidos más problemáticos en cuanto a la emisión de contaminantes emergentes, fármacos o genes resistentes a los antibióticos. 

Dentro de esta línea, por ejemplo, resulta evidente que vertidos como el realizado por los hospitales deben tratarse de forma separada y por medios de depuración que supongan un tratamiento avanzado de los vertidos que garantice una destrucción total de todos los contaminantes.

La última línea a superar está precisamente en ese tratamiento de las aguas residuales, cuya modernización resulta vital para reducir la emisión de estos "nuevos" contaminantes emergentes o evitar la proliferación de resistencias a los antibióticos de las mismas bacterias o enterobacterias que forman el vertido. 

La inclusión de sistemas de oxidación avanzados, o la sustitución de los habituales fangos activos por sistemas de digestión biológica de última generación, como los MBR (Reactores Secuenciales de Memebrana), que permiten alcanzar niveles de depuración similares a un tratamiento terciario, comienza a ser una alternativa necesaria para garantizar una completa destrucción de los contaminantes emergentes.

Por otro lado, la modernización de los sistemas de depuración debe llegar por igual al tratamiento de sus lodos, los grandes olvidados de cualquier tratamiento de aguas residuales.

Teniendo en cuenta que los sistemas de depuración no son más que en buena parte un sistema para la concentración de la fracción sólida del agua en un flujo separado, denominado lodo, podemos deducir que la concentración de contaminantes en ellos será mucho más elevada que en el agua, algo que podría chocar de frente con el uso que se da a estos residuos en ocasiones como "abono" para suelos agrícolas, lo que supondría reintegrar estos contaminantes en el ciclo natural o incluso en la cadena alimentaria.

Algunos enlaces de extraordinario interés sobre el tema:

• State of the science of endocrine disrupting chemicals - 2012. Editado por la OMS.
• Fundación Nueva Cultura del Agua. 
• Interesante artículo sobre femeinización de peces en la Costa Vasca (referenciado en este artículo)
• Centro Europeo para la prevención y control de enfermedades - Resistencias Antimicrobianas.
• Estudio (inglés): Staphylococos Aureus resistentes encontrados en cuatro estaciones depuradoras de Estados Unidos.
• Interesante artículo en iAgua sobre depuradoras, antibióticos y resistencias.
• Artículo de la Agencia SINC sobre la presencia de medicamentos en ríos y agua potable.