Une étude récente publiée dans le Science of the Total Environment Journal a évalué la présence de médicaments contre la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) dans l’eau des rivières et leurs effets sur les microalgues et les cyanobactéries.
Étude: Produits pharmaceutiques COVID-19 dans les matrices aquatiques : les effets menaçants sur les cyanobactéries et les microalgues. Crédit d’image : Happy_Nati/Shutterstock.com
Sommaire
Arrière-plan
Des médicaments repositionnés ont été adoptés dans certains pays pour traiter les symptômes de la COVID-19 avant qu’un vaccin ou un traitement ne soit disponible. Au Brésil, le kit COVID comprenait de l’azithromycine (AZI), de l’hydroxychloroquine (HCQ) et de l’ivermectine (IVE), entre autres médicaments.
Parce que ces médicaments ne sont pas entièrement absorbés, ils sont éliminés dans l’urine et les fèces. Par conséquent, une utilisation accrue de ces médicaments peut mettre en danger l’environnement aquatique en raison de leurs effets toxiques sur le biote aquatique.
Ces médicaments ont été signalés comme étant présents dans les systèmes aquatiques de différentes régions avant même la pandémie de COVID-19. La présence de composés pharmaceutiques dans les systèmes aquatiques peut avoir des effets négatifs.
Les effets indésirables de ces médicaments peuvent provenir de l’action de la molécule d’origine ou de ses métabolites. Bien que l’existence simultanée d’AZI, d’HCQ et d’IVE soit attendue dans les plans d’eau, leurs interactions et leurs risques ne sont pas définis.
À propos de l’étude
Dans la présente étude, les chercheurs ont examiné les niveaux d’IVE, HCQ et AZI dans des échantillons de rivières brésiliennes et leur impact sur la croissance, le métabolisme oxydatif et la photosynthèse des cyanobactéries et des microalgues. Des échantillons d’eau ont été prélevés dans trois rivières urbaines (Iguaçu, Belém et Barigui) entre août et septembre 2020. Au total, neuf échantillons ont été prélevés, trois sur chaque site.
Les échantillons ont été filtrés à travers des membranes en fibre de verre et concentrés par extraction en phase solide, suivie d’une analyse par spectrométrie de masse en tandem par chromatographie liquide (LC-MS).
Les grades analytiques AZI, HCQ et IVE ont été utilisés pour générer des courbes d’étalonnage. La récupération des médicaments a été déterminée en dopant des échantillons avec un mélange de médicaments de quatre μg/L, et la limite de quantification (LOQ) a été estimée.
Cultures mères de Synechococcus allongé (Cyanobactérie) et Chlorelle vulgaire (microalgue) ont été obtenus et entretenus. Des plaques de culture stériles ont été inoculées avec des cultures mères correspondant à 5 x 105 C. vulgaris cellules et 1,3 x 106 S. allongé cellules et exposés à des médicaments pendant 72 heures à des concentrations variables (2 μg/L à 200 μg/L).
L’effet cumulatif des combinaisons de médicaments binaires ou tertiaires a également été évalué à une concentration de zéro ou deux μg/L de chaque médicament.
Le taux de croissance spécifique (GR), les taux photosynthétiques nets (Pn) et les activités catalase ont été évalués. Le quotient de risque a déterminé le risque environnemental et le potentiel des médicaments à provoquer des effets indésirables.
Résultats
Les chercheurs ont détecté IVE et AZI dans tous les échantillons. Seul HCQ n’avait pas un taux de détection de 100 %. Les concentrations moyennes de drogues étaient les plus élevées dans les échantillons du premier site (rivière Barigui). Le GR était inférieur pour S. allongé avec une exposition à l’AZI ou à l’HCQ, quelles que soient les concentrations de médicament, tandis que l’IVE n’a pas eu d’impact sur le GR.
Le GR de C. vulgaris a été négativement impacté par les médicaments, quelle que soit leur concentration. La concentration efficace demi-maximale la plus faible (EC50) a été observé pour IVE et HCQ pour C. vulgaris et S. allongérespectivement. S. allongé exposés au HCQ et à l’AZI avaient un GR plus élevé que l’exposition individuelle au médicament.
De même, l’exposition au HCQ et à l’IVE a causé un GR plus élevé que le traitement individuel. Cependant, le GR était le plus bas lorsque ces cellules étaient exposées simultanément aux trois médicaments. Il y a eu une baisse significative de Pn pour S. allongé pour tous les traitements.
Les cellules traitées avec AZI et HCQ avaient un Pn inférieur à celles exposées à AZI seul. De plus, Pn était plus faible pour les cellules traitées avec HCQ ou les trois médicaments.
S. allongé avec une exposition combinée à HCQ et AZI ou IVE et HCQ avaient une activité catalase plus élevée que ceux exposés à des médicaments individuels. De même, l’activité de la catalase était plus élevée dans les cellules traitées avec les trois médicaments que dans celles traitées avec HCQ ou IVE seuls.
Pour C. vulgarisle GR était plus élevé pour toutes les combinaisons de médicaments que pour les médicaments individuels, et Pn était affecté négativement dans tous les traitements.
C. vulgaris les cellules avaient un Pn plus faible avec un traitement combiné IVE et HCQ que celles traitées avec IVE seul. Pn de C. vulgaris était plus faible lorsqu’il était exposé aux trois médicaments par rapport au traitement combiné IVE et AZI ou à l’exposition IVE uniquement. Des activités de catalase plus élevées ont été observées pour toutes les combinaisons de traitement.
conclusion
En somme, les chercheurs ont démontré la présence de trois médicaments utilisés pour le COVID-19 dans les rivières brésiliennes urbaines. La cyanobactérie était plus sensible aux médicaments que la microalgue.
L’exposition à l’IVE a eu un impact significatif sur la photosynthèse pour les deux espèces. Pour la Cyanobacterium, des effets additifs de l’IVE et de l’AZI et des effets antagonistes de l’HCQ et de l’AZI ou de l’IVE et de l’HCQ ont été observés.
Les combinaisons de médicaments n’ont pas affecté la croissance de la microalgue mais ont eu un impact sur la photosynthèse. Dans l’ensemble, les résultats soulèvent des inquiétudes quant aux conséquences de l’utilisation aveugle de drogues sur l’écosystème et la nécessité de futures études pour évaluer le risque à long terme.
