Ce indicii oferă șobolanii urbani expuși medicamentelor despre viitoarele amenințări zoonotice
Un studiu recent a arătat că șobolanii urbani absorb medicamente umane din medii poluate, iar aceste expuneri ascunse la medicamente ar putea fi corelate cu modificări în patogenii pe care îi poartă.
Într-o cercetare publicată în jurnalul Environmental Science and Technology Letters, oamenii de știință au analizat prezența ingredientelor farmaceutice active (API) în șobolanii urbani și legăturile acestora cu infecțiile zoonotice.
Deșeurile farmaceutice sunt răspândite în mediu și pot reprezenta riscuri pentru sănătatea oamenilor și a faunei sălbatice. API-urile sunt adesea metabolizate incomplet înainte de eliminare și pot să nu fie eliminate în timpul procesului de tratare a apelor uzate. Deși nivelurile de API în mediu sunt mai mici decât dozele terapeutice, expunerea cronică la niveluri scăzute poate afecta subtil comportamentul, fiziologia și microbiomul, având ramificații ecologice semnificative.
API-urile pot influența dinamica infecțiilor în sălbăticie prin modificarea comportamentului și a imunității. De exemplu, au fost observate perturbări ale ierarhiilor sociale la păstrăvii bruni expuși la un anxiolitic, oxazepam, afectând dinamica stresului și interacțiunile agresive. În plus, expunerea cronică la antibiotice în mediu ar putea conduce la dezvoltarea rezistenței la antimicrobiene în microbiomul gazdelor, favorizând tulpinile rezistente.
Majoritatea patogenilor umani, aproximativ 60%, au origini zoonotice, afectând disproporționat comunitățile cu venituri mici. Condițiile precare de igienă, accesul crescut la medicamente și densitatea umană ridicată ridică îngrijorări cu privire la poluarea mediului din cauza API-urilor. Având în vedere proiecțiile că regiunile urbane cu venituri mici vor avea cea mai mare creștere a populației până în 2050, este esențial să înțelegem modul în care API-urile din mediu modelază dinamica bolilor în rezervoarele zoonotice.
În studiu, cercetătorii au evaluat prezența API-urilor în șobolanii urbani (Rattus rattus și Rattus norvegicus) din comunități urbane cu venituri mici. Șobolanii au fost colectați din șapte cartiere sărace din Salvador, Brazilia. Aceștia au fost eutanasiați, iar țesutul cerebral a fost recoltat pentru a testa prezența a 97 de API utilizând cromatografia lichidă cu spectrometrie de masă în tandem.
Panoul de API a inclus diverse clase de medicamente, printre care antibiotice, antipsihotice și antidepresive, detectate în apele uzate. Limitele de cuantificare au fost stabilite pentru fiecare analizat. Cercetătorii au investigat dacă detectarea API-urilor era asociată cu infecția de patogeni locali, cum ar fi Leptospira spp., Toxoplasma gondii, Angiostrongylus spp., Capillaria spp. și ortohantavirusul Seoul (SEOV).
Bacteriile Leptospira au fost detectate folosind amprente de imunofluorescență renale și reacția de polimerizare în lanț în timp real. O tehnică modificată de sedimentare Hoffman a fost utilizată pentru a determina infecțiile provocate de helmintii Capillaria și Angiostrongylus. În plus, T. gondii, un parazit protozoar, a fost detectat folosind reacția de polimerizare în lanț nested.
Un test de imunoadsorbție legat de enzime a fost folosit pentru a detecta SEOV. Testele Chi-pătrat au examinat co-apariția celor șase API-uri cele mai frecvent detectate. Asociațiile între detectarea API-urilor și statutul infecției au fost evaluate utilizând modele de regresie liniară generalizată binomială (GLM). În cele din urmă, au fost explorați predictorii de mediu ai detectării API-urilor folosind o abordare similară GLM. Deoarece studiul a fost observațional și transversal, modelele au putut identifica asociații, dar nu au putut stabili cauzalitatea sau defini mecanismele subiacente.
Cercetătorii au analizat țesuturile cerebrale a 152 de șobolani urbani, incluzând 127 R. norvegicus, patru R. rattus și 21 de specii necunoscute. În total, 18 API-uri au fost detectate în 55% dintre șobolani. API-urile detectate au inclus diverse clase de medicamente, printre care antihistaminice, antibiotice, stimulente, antidepresive și antipsihotice.
Printre șobolanii cu API-uri detectate, aproape 30% conțineau amestecuri de multiple compuși. Citalopram a fost API-ul cel mai frecvent detectat, prezent în 26% dintre șobolani, urmat de donepezil (14%), azitromicină (9%), cafeină (6%), clindamicină (6%) și haloperidol (5%). Au existat modele distincte de asocieri între statutul infecției și detectarea API-urilor, variind în funcție de patogen.
Șobolanii cu orice API detectat aveau o probabilitate cu 74% mai mică de a fi infectați cu Leptospira, în timp ce cei cu azitromicină aveau o probabilitate cu 91% mai mică. De asemenea, probabilitatea infecției cu Capillaria era de trei ori mai mare la șobolanii cu citalopram detectat decât la ceilalți. În plus, șobolanii cu citalopram detectat erau de peste două ori mai predispuși să aibă infecție SEOV comparativ cu ceilalți, deși această asociere a fost aproape semnificativă.
Riscul de infecție cu Angiostrongylus a fost, de asemenea, sugerat a fi de câteva ori mai mare la șobolanii care conțineau clindamicină, dar această estimare aproape semnificativă era imprecisă și bazată pe un eșantion mic. Nu în ultimul rând, șobolanii mai în vârstă aveau o probabilitate mai mare de infecție cu Leptospira, în timp ce șobolanii femele aveau o probabilitate crescută de infecție cu Capillaria. Cele șase compuși cele mai frecvent detectate aveau predictori de mediu distincți, sugerând o heterogenitate în sursele și căile de absorbție a API-urilor.
În concluzie, mai mult de jumătate dintre șobolanii urbani testați conțineau API-uri în creier, iar aproape 30% dintre șobolanii pozitivi pentru API conțineau amestecuri de mai mulți compuși. Studiul a identificat asociații între detectarea API-urilor în șobolani și probabilitatea de infecție cu patogenii locali. Șobolanii cu azitromicină detectată erau cu 91% mai puțin predispuși la infecția cu Leptospira, un patogen zoonotic care cauzează un milion de cazuri de leptospiroză în rândul oamenilor în fiecare an.
Este important de menționat că șobolanii cu orice API detectat, cu excepția azitromicinei, erau, de asemenea, mai puțin predispuși la infecția cu Leptospira, sugerând efecte mai largi ale medicamentelor. Totuși, autorii subliniază că unele asociații cheie au fost marginale după corectarea ratei de descoperire falsă și ar trebui interpretate ca generatoare de ipoteze, nu ca dovezi definitive ale efectelor farmaceutice. În general, constatări sugerează o legătură între poluanții farmaceutici din mediu și riscul crescut de
