Sublethal Effects of Some Veterinary Antibacterials on Freshwater Organisms

La presenza di molecole farmacologicamente attive nell’ambiente è un problema che è stato sollevato solamente negli ultimi due decenni grazie, da un lato, all’affinamento delle tecniche analitiche e, dall’atro, alla messa a punto di bioassay sempre più sensibili. Nell’ultimo decennio inoltre, sono stati fatti notevoli passi avanti anche dal punto di vista normativo introducendo l’obbligo di un’accurata valutazione dell’impatto ambientale per tutti i nuovi principi attivi immessi in commercio. Tuttavia le conoscenze relative agli effetti dei farmaci nell’ambiente sono ancora piuttosto limitate. In campo veterinario particolare preoccupazione in relazione alla sicurezza ambientale destano i trattamenti di massa che vengono effettuati a scopo profilattico/metafilattico coinvolgendo un gran numero di animali che vengono trattati a dose piena per alcuni giorni con conseguente notevole rilascio di principi attivi nel suolo o nelle acque. Lo scopo di questa tesi, presentata sottoforma di collection paper, è stato quello di indagare alcuni effetti subletali di antibatterici, impiegati nei trattamenti di massa, su organismi acquatici, al fine di giungere ad una valutazione più accurata dei rischi che questi contaminanti possono comportare per il comparto dulciacquicolo. La sensibilità di Daphnia curvirostris e Daphnia magna è stata confrontata attraverso l’impiego di 10 antibatterici [enrofloxacina (EFX), ciprofloxacina (CPX), sulfaguanidina (SGD), sulfadiazina (SDZ), sulfametazina (SMZ), sulfachinossalina (SQO), sulfaclozina (SCZ), sulfamerazina (SMA), sulfadimetossina (SDM) e trimetoprim (TMP)] e di alcune loro miscele binarie. Inoltre, è stato condotto un test preliminare di tossicità prolungata (della durata di 13 gg), al fine di evidenziare effetti a concentrazioni che non avevano prodotto risposte a 48h col classico test di immobilizzazione. I risultati hanno permesso di osservare che D.curvirostris è più sensibile di D.magna alla maggior parte dei composti (7 su 10). Le più basse EC50 sono state ottenute con EFX (4.3 mg L-1 in D.curvirostris) e SGD (6.2 mg L-1 in D.magna). La tossicità delle miscele binarie è stata sempre additiva o sub additiva e i test prolungati hanno permesso di osservare in tutti i casi mortalità e/o inibizione della riproduzione. Si è concluso che: (1) D.curvirostris può essere un modello adatto per la valutazione della tossicità degli antibatterici; (2) particolare attenzione dovrebbe essere prestata alla tossicità di EFX e SGD; (3) generalmente il concetto di semplice additività è una stima cautelativa dell’impatto ambientale delle miscele di antibatterici. Sono stati valutati gli effetti di alcuni antibatterici sull’attività natatoria di D.magna e Poecilia reticulata. I risultati hanno permesso di osservare che l’end-point selezionato, a differenza dei test di letalità, consente di richiamare l’attenzione sulla tossicità ambientale di alcuni composti. Alcuni effetti subletali del TMP sono stati misurati in quattro organismi d’acqua dolce: Pseudokirchneriella subcapitata and Lemna minor (inibizione dell’accrescimento), D.magna (inibizione della riproduzione e della crescita) e P.reticulata (inibizione dell’attività natatoria). Il TMP ha mostrato diversi livelli di tossicità nei diversi organismi con NOEC che variavano da 3,12 a 25 mg L-1. Il composto era attivo su P.reticulata alla concentrazione ≥50 mg L-1 provocando un’inibizione dell’attività natatoria. La NOEC più bassa (3,12 mg L-1) è stata ottenuta nel test d’inibizione della riproduzione con D. magna, quindi, il confronto tra la PNEC (31,2 μg L) e le concentrazioni normalmente ritrovate nelle acque dolci (<1 μg L-1) ha permesso di calcolare un quoziente di rischio <0,03. Si è concluso che mentre le concentrazioni di TMP normalmente rilevate nelle acque superficiali non sarebbero in grado di provocare effetti biologici apprezzabili nei vari organismi acquatici, le concentrazioni di TMP impiegate in acquacoltura e ritrovate negli scarichi ospedalieri possono raggiungere livelli sino a tre ordini di grandezza superiori. Inoltre per un’analisi del rischio sufficientemente cautelativa la copresenza di TMP ed altri antifolici ed i possibili, conseguenti, effetti additivi dovrebbero essere tenuti in considerazione. Test multi generazionali sono stati effettuati su D.magna esponendo due generazioni consecutive a EFX, al suo metabolita CPX ed a TMP. In F1 rispetto ad F0 è stato osservato, sia sull’accrescimento che sulla riproduzione: un peggioramento degli effetti con EFX, risposte simili 4 con CPX, un’attenuazione degli effetti con TMP. Inoltre, l’ EC20 più bassa, relativa all’inibizione della riproduzione, è stata determinata per gli F1 esposti a EFX; tuttavia, disegni sperimentali più lunghi e complessi si rendono necessari al fine di confermare la maggior pericolosità, per i daphnidi, di EFX rispetto a CPX e TMP. Le EC50 misurate nei tre test variavano da 6,49 a 36,53 mg L-1 e sono, dunque, da considerarsi irrealistiche dal punto di vista ambientale salvo casi eccezionali di contaminazione che si possono verificare in occasione di scarso controllo dei reflui provenienti da stabilimenti farmaceutici o in relazione all’abuso di trattamenti profilattici in acquacoltura