Ökotoxikologische Wirkungen von Pharmazeutikarückständen auf aquatische Organismen

Pharmazeutika gelangen als Stoffwechselprodukte oder unverändert meist über das Abwasser in die Umwelt. Da in der Kläranlage meist kein vollständiger Abbau erfolgt und einige Pharmazeutika recht persistent sind, finden sich Spuren davon im geklärten Abwasser und in Oberflächengewässern in Konzentrationen von einigen ng/L bis μg/L. Kaum bekannt sind mögliche unerwünschte Wirkungen auf Gewässerorganismen. Im Falle von natürlichen und synthetischen Steroidhormonen aus der Empfängnisverhütungspille können sie zu estrogenen Wirkungen bei Fischen und zur Verschiebung des Geschlechterverhältnisses führen. Das männliche Steroidhormon Trenbolon, in den USA Rindern verabreicht, führt zur Vermännlichung von Fischen in Bächen, die an Rinderfarmen angrenzen. Im Weiteren wurde die Entwicklung einer Antibiotika-Resistenz in und nahe von Kläranlagen und wegen der Verwendung von Antibiotika in der Tierzucht und Fleischproduktion, in terrestrischen Ökosystemen beobachtet.

Bisher sind erst wenige Arzneimittel auf ihre Toxizität auf aquatische und terrestrische Organismen untersucht worden. Akute Effekte sind nur bei Unfällen zu erwarten. Sehr wenig ist jedoch bekannt über die chronische Toxizität und die Langzeitwirkungen von Pharmazeutika auf Wasser- und Bodenorganismen. Auch die Wirkung von Mischungen ist kaum bekannt, obwohl dies die normale Umweltsituation darstellt. Die wenigen chronischen Toxizitätsdaten bei Algen, Zooplankton und Fischen zeigen, dass die gemessenen Effekte erst bei Konzentrationen auftreten, die etwa zwei Größenordnungen höher liegen als die maximal im geklärten Abwasser gefundenen Werte. Ausnahmen sind jedoch 17α-Ethinylestradiol, Di126 Karl Fent clofenac, Propranolol und Fluoxetin, bei denen chronische Effekte bei solchen Konzentrationen auftreten, die im Bereich von maximal im Abwasser gemessenen Werten liegen. Allgemein sind die chronischen Wirkungen nur zu einem kleinen Teil bekannt, denn Toxizitätsstudien erfassen in der Regel die allgemeine Toxizität und sind nicht darauf ausgerichtet, die Wirkungsweise und Zielorgane der Organismen gezielt zu betrachten. Zudem werden nur einige wenige Spezies untersucht. Klassische Toxizitätstests sind daher nicht in der Lage, die chronischen Wirkungen auf die Umwelt im gewünschten Masse zu charakterisieren.

Es braucht gezieltere Untersuchungen, die den Wirkungsmechanismus berücksichtigen, die auf chronische Effekte gerichtet sind und auch solche, die ökologisch realistischer sind, wie beispielsweise Studien mit Modellökosystemen. Immerhin lassen aber Reproduktionsstudien Schlüsse auf die Auswirkungen auf Populationen zu. Die Betrachtung spezifischer Toxizitätsparameter liefert eine bessere Einschätzung von möglichen unerwünschten Wirkungen von Pharmazeutika. Sie sind für eine aussagekräftige ökologische Risikoanalyse entscheidend. Aufgrund der vorliegenden, vor allem akuten Daten, scheint das Umweltrisiko auf einzelne Arzneimittel beschränkt zu sein. Große Kenntnislücken bestehen jedoch in der kombinatorischen Wirkung von Arzneimittel-Mischungen. Zukünftige Studien sollten vermehrt die Wirkungsweise von Arzneimitteln, bisher bekannte Nebenwirkungen beim Menschen und die chronischen Wirkungen gezielter berücksichtigen.