Léčiva jsou nepostradatelná jak v lidské, tak ve veterinární medicíně. Nesmíme však zapomínat, že se může jednat o nebezpečné látky, které mohou znečistit životní prostředí. S lidskými i zvířecími výkaly se totiž léčiva dostávají do životního prostředí a nežádoucím způsobem ovlivňují nejrůznější organismy. Znečištění životního prostředí z důvodu zvyšující se spotřeby léčiv v důsledku rostoucí populace, rozvoje medicíny i zemědělství významně narůstá. Časté užívání léčiv má však ještě další nežádoucí důsledek: rozvoj takzvané lékové rezistence.
Léková rezistence je jev, kdy léčivo užívané k léčbě určité nemoci ztrácí časem svoji účinnost, protože původci nemoci (například bakterie, paraziti, nádorové buňky a další) se stali vůči tomuto léčivu odolní, neboli rezistentní. Protože léková rezistence například bakterií vůči antibiotikům, nádorových buněk vůči cytostatikům či parazitů vůči antiparazitikům je velkou celosvětovou výzvou, jsou intenzivně zkoumány jak mechanismy rezistence, tak i faktory, které vznik rezistence podporují.
Výzkumná skupina prof. RNDr. Lenky Skálové, Ph.D., z Farmaceutické fakulty Univerzity Karlovy, spolupracující s výzkumnou skupinou Ing. Lenky Langhansové, Ph.D., z Ústavu experimentální botaniky Akademie věd ČR ukázaly, že na vzniku lékové rezistence by se mohla významně podílet i přítomnost léčiv v životním prostředí. V projektu podpořeném Grantovou agenturou České republiky, který byl ohodnocen předsednictvem agentury jako „vynikající“, se zabývaly konkrétně anthelmintiky – léčivy užívanými proti parazitickým červům (helmintům), které patří ve veterinární medicíně k nejčastěji užívaným léčivům a podávají se pravidelně jak hospodářským, tak i domácím zvířatům v relativně vysokých dávkách. V rámci projektu vědecké týmy zkoumaly nejen lékovou rezistenci helmintů vůči těmto léčivům, ale i účinek anthelmintik na životní prostředí.
Léčiva z výkalů se dostávají do půdy a do rostlin
Každé léčivo, které bylo podáno zvířeti nebo člověku, je po určité době z těla vyloučeno (v nezměněné nebo v částečně změněné podobě ve formě metabolitů) močí či stolicí. Lidská léčiva, která se dostávají do odpadních vod, jsou alespoň částečně zachycena v čističkách odpadních vod. Výkaly hospodářských zvířat však zůstávají na pastvinách nebo bývají využity jako hnojivo na polích. Veterinární léčiva se tak uvolňují do okolní půdy a podzemních vod a přímo tak znečišťují životní prostředí. Ve vodě a půdě pak výrazně poškozují tamní bezobratlé živočichy, zvláště volně žijící červy. Bylo již prokázáno, že anthelmintika z půdy a vody velmi dobře přijímají rostliny svým kořenovým systémem, distribuují je i do svých nadzemních částí (stonků, listů eventuálně i plodů) a zde je metabolizují a ukládají. Anthelmintika z výkalů hospodářských zvířat je tak možné nalézt v listech jak lučních rostlin (například zvonek, jitrocel, jetel, vojtěška), tak i zemědělských plodin (například sója). I když anthelmintika v takto malých koncentracích rostliny viditelně nepoškozují, byly u rostlin vystaveným těmto látkám pozorovány některé změny, které naznačují negativní působení těchto léčiv i na rostliny.
Šíření léčiv v životním prostředí
Příkladů šíření léčiv existuje mnoho. Pokud se například na pastvinách pasou zvířata, která byla ošetřena anthelmintiky, v rostlinách, které zde rostou, se budou vyskytovat stopová množství těchto léčiv a jejich metabolitů. Pokud se hnůj od zvířat ošetřených anthelmintiky použije ke hnojení, pak se tyto látky dostanou do zemědělských plodin, které jsou na polích pěstovány. Rostliny na pastvinách i polích jsou pak potravou pro nejrůznější zvířata – od býložravého hmyzu až po hospodářská zvířata. Do všech těchto organismů tak vstupují i stopová množství anthelmintik. Tato léčiva se tak šíří životním prostředím a potravními řetězci a mohou se vyskytovat i v potravě konzumované lidmi. Naštěstí anthelmintika v takto malém množství nejsou pro vyšší živočichy a lidi jedovatá, ale při dlouhodobém požívání nelze vyloučit nežádoucí účinky. Mnohá anthelmintika navíc mají prokazatelné toxické účinky na bezobratlé živočichy, čímž může dojít k narušení celého ekosystému.
Kontakt parazitů s léčivem by mohl přispívat k rozvoji rezistence
Přítomnost anthelmintik v rostlinách, kterými se krmí hospodářská zvířata, má ještě další nežádoucí důsledek a tím je již zmíněná léková rezistence. S krmivem se dostává do organismu zvířete i stopové množství anthelmintik. Pokud jsou však zvířata nakažena parazitickými červy, dostávají se tito parazité do kontaktu s nízkou dávkou léčiva, které je neusmrtí ani nepoškodí. Naopak si parazité v důsledku kontaktu s malou dávkou léčiva dokáží vytvořit účinnou obranu proti tomuto léčivu. Když se při léčbě zvířete následně setkají s vyšší dávkou tohoto léčiva, mají větší odolnost a mnohem vyšší šanci přežít a dále se množit. Tato skutečnost byla potvrzena jak v laboratorních podmínkách, tak i přímo v zemědělských podmínkách na farmě. Zatím však není známo, zda je takováto adaptace parazitických červů na léčivo dlouhodobá a zda je přenosná do dalších generací. Není také znám mechanismus, kterým k této adaptaci dochází. Tyto otázky snad zodpoví další výzkum profesorky Skálové, doktorky Langhansové a jejich vědeckých týmů.
Prof. RNDr. Lenka Skálová, Ph.D., (na fotografii uprostřed) a její spolupracovníci z Farmaceutické fakulty v Hradci Králové Univerzity Karlovy se dlouhodobě zabývají mechanismy lékové rezistence a faktory, které ke vzniku rezistence přispívají. Zaměřují se hlavně na anthelmintika, tj. léčiva zaměřená proti parazitickým červům. Infekce těmito parazity je nejen celosvětově rozšířená u hospodářských, domácích i volně žijících zvířat, ale je velmi častá i u lidí, převážně z rozvojových zemí.
Ing. Lenka Langhansová, Ph.D., (na fotografii čtvrtá zleva) a její spolupracovníci z Ústavu experimentální botaniky Akademie věd ČR studují fytoremediace, tj. technologie využívající rostliny k odstranění některých kontaminantů (např. výbušnin těžkých kovů, radionuklidů, polycyklických aromatických uhlovodíků i léčiv) z životního prostředí. Zabývají se nejen akumulací a biotransformací těchto kontaminantů v rostlinách, ale i jejich účinky na rostlinný organismus.
