Innowacyjny system monitorowania zdrowia ludzi oparty na ściekach

Każdego dnia jesteśmy narażeni na działanie szerokiej gamy substancji chemicznych, zarówno pochodzących ze źródeł naturalnych, jak i wytworzonych przez człowieka. Substancje te, znane jako nowe lub powstające zanieczyszczenia środowiskowe mogą mieć poważny wpływ na zdrowie ludzi, choć pomimo ich powszechności ich toksyczność nie została dotychczas zbadana. Jednym ze sposobów oceny poziomu narażenia ludzi na ich oddziaływanie jest biomonitoring, polegający na pomiarze ilości tych substancji i ich metabolitów w pobranych próbkach. „Informacje uzyskane z biomonitoringu mają kluczowe znaczenie dla zrozumienia toksyczności substancji dla ludzi, oceny ryzyka, a także podejmowania stosownych działań, realizacji strategii publicznych oraz ograniczania poziomu zagrożenia”, mówi Nikolaos Thomaidis, wykładowca chemii analitycznej na Uniwersytecie Narodowym im. Kapodistriasa w Atenach i koordynator projektu NTS-EXPOSURE. Większość istniejących systemów biomonitoringu jest jednak kosztowna, a ich stosowanie bywa czaso- i pracochłonne. Problemem pozostają także kwestie etyczne związane z poszanowaniem prywatności uczestników badań. Brakuje również wiedzy na temat metabolizmu i toksyczności wielu nowych substancji chemicznych, istnieje także zapotrzebowanie na nowe biomarkery i metody bioanalityczne. W ramach finansowanego ze środków Unii Europejskiej projektu NTS-EXPOSURE naukowcy opracowali innowacyjną metodę biomonitoringu ludzi z wykorzystaniem ścieków, które zawierają większość produktów metabolizmu człowieka, stanowiących biomarkery. „Ścieki są uważane za zwierciadło społeczeństwa, które pozwala nam ocenić narażenie ludzi na różne substancje chemiczne i skutki nawyków związanych ze stylem życia”, wyjaśnia Thomaidis.

Analiza składu chemicznego naszych ścieków

W ramach projektu NTS-EXPOSURE, realizowanego dzięki wsparciu ze środków działania „Maria Skłodowska-Curie”, badacze nowatorską metodologię oceny stanu zdrowia ludności w określonych obszarach, takich jak duże miasta. Nowe podejście analityczne zostało zaprojektowane w taki sposób, by chronić dane analityczne zawarte w ściekach, dzięki zastosowaniu specjalnych protokołów ekstrakcji i najnowocześniejszej spektrometrii mas o wysokiej rozdzielczości połączonej z chromatografią cieczową. Techniki te pozwalają na pomiar składu i ilości określonych związków w sposób, który nie wymaga ingerencji w próbki. System opracowany w ramach projektu NTS-EXPOSURE ekstrahuje substancje chemiczne i koncentruje próbki w celu wzmocnienia biomarkerów. Ekstrakty te są następnie analizowane w celu wykrycia zawartych w nich związków. W ramach projektu badacze wskazali szereg nowych biomarkerów na potrzeby epidemiologii.

Związek statusu społeczno-ekonomicznego ze zdrowiem publicznym

Projekt zaowocował szeregiem ważnych wniosków dotyczących narażenia na substancje chemiczne, a także powiązań ze stanem zdrowia i nawykami dotyczącymi stylu życia na poziomie społeczności. „Wyciągnęliśmy interesujące wnioski na temat wpływu statusu społeczno-ekonomicznego na zdrowie publiczne, a także zmian dotyczących leków przyjmowanych przez społeczność w czasie pierwszej fali COVID-19 oraz zakresu narażenia na pestycydy dzięki odkryciu nowych biomarkerów”, zauważa Thomaidis. System został również wykorzystany w celu wykrycia substancji psychoaktywnych i ich dystrybucji, a także ich stosowania w 16 krajach. Dzięki temu wiemy, że najwyższą popularnością nowe substancje psychoaktywne cieszą się w okolicach Nowego Roku, co wskazuje, że ich konsumpcja wzrasta podczas świąt i imprez. „Wyniki sugerują, że ograniczenie używania substancji psychoaktywnych i ochrona zdrowia publicznego powinny być realizowane nie tylko na poziomie krajowym – wymaga to zorganizowanej globalnej kampanii”, dodaje Thomaidis.

System wczesnego ostrzegania na potrzeby zdrowia publicznego

Wyniki projektu uzupełnią realizowane w całej Europie badania nad analizą ścieków, co może doprowadzić do powstania systemu wczesnego ostrzegania o problemach zdrowotnych w społeczeństwie. Ponadto dane z takich analiz mogą posłużyć do realizacji działań przez władze publiczne. „Nowa metoda badań przesiewowych może stanowić źródło cennych informacji dotyczących oceny stanu zdrowia publicznego, badań epidemiologicznych i kwestii środowiskowych”, mówi Thomaidis.

Źródło: cordis.europa.eu

foto: freepik.com