Vadims Bartkevičs. Foto: Toms Grīnbergs.

Analītiskā ķīmija nesaistās ar burbuļojošām mēģenēm, sprādzieniem un dūmiem. Tomēr bez radošuma neiztikt, jo tāpat kā filozofijā, arī ķīmijā katrs pētījums rada jaunus jautājumus. „Ja gribi savam darbam pielikt punktu, zinātne nav domāta tev. Gadās, ka naktī ilgi nevaru aizmigt, jo domāju par darbu,” stāsta ķīmiķis Vadims Bartkevičs. Tā arī pētījums par farmaceitisko produktu atlikumu pārvaldi radījis daudzus neatbildētus jautājumus.

Vai zāļu klātbūtne notekūdeņos ir tikai pēdējo gadu aktualitāte?
Pirmie pētījumi par ārstnieciskajiem preparātiem apkārtējā vidē parādījās jau 20. gadsimta 70. gados. Mani fascinēja, ka notekūdeņos un pat krāna ūdenī iespējams konstatēt, piemēram, pretsāpju līdzekļus. Pirms diviem gadiem ieguvām finansējumu un varējām realizēt šo pētījumu, ko var iedalīt trīs virzienos. Farmaceitisko vielu koncentrācija apkārtējā vidē ir ļoti, ļoti maza – miljonās, pat miljardās daļas, tāpēc pirmais uzdevums bija izstrādāt ļoti jutīgas metodes, lai šos savienojumus varētu noteikt gan notekūdeņos, gan dzeramajā ūdenī. Pētījumā ūdens paraugos meklējām 26 vielas, bet iespējas ir neierobežotas, var meklēt kaut tūkstoti, nepieciešama vien salīdzināšana ar standartvielu. Otrais solis bija pielietot šīs metodes, analizējot reālus paraugus. Parasti pilsētu attīrīšanas iekārtās ūdeni apstrādā divās stadijās – kad ūdens ietek, to mehāniski filtrē, pēc tam ir bioloģiskā attīrīšana, kur darbojas mikroorganismi. Paraugus ieguvām Daugavgrīvas notekūdeņu attīrīšanas stacijā un pārbaudījām, cik efektīvi attīrīšanas sistēma ļauj izvairīties no šo 26 vielu klātbūtnes. Sākumā neticēju rezultātiem, notekūdens paraugos konstatējām gandrīz visas meklētās vielas – antibiotikas, pretsāpju preparātus, holesterīna samazināšanas līdzekļus. Ar lielu efektivitāti sistēma attīra tikai ceturto daļu savienojumu, piemēram, kofeīna koncentrācija ievērojami samazinājās. Bet vairāku antibiotiku koncentrācija tikai pieauga! Šo parādību gan var izskaidrot – noteikti preparāti organismā var saistīties, piemēram, ar cukuriem, bet attīrīšanas sistēmā antibiotikas no cukuriem atdalās. Rezultātā mēs attīrītajā ūdenī redzējām antibiotikas tieši brīvā formā, tāpēc arī koncentrācija bija desmit reizes lielāka.
Un kāds bija trešais solis?
Kopā ar bioloģijas fakultātes pārstāvjiem izstrādājām paņēmienus, kā šos savienojumus ūdenī samazināt. Secinājām, ka daudz kas atkarīgs no nesēja – vai mikroorganismi ūdenī peld brīvi vai piesaistīti māliem vai kādam citam sorbentam. Mēģinājām notekūdeņus arī apstrādāt ar jonizējošo starojumu, bet katrai parādībai ir divas puses – samazinot farmaceitisko vielu daudzumu, var rasties brīvie radikāļi, kas ir ļoti nevēlams rezultāts. Katrs jautājums jāuzlūko kompleksi, lai nesanāk tā, ka vienu problēmu atrisinām, bet vietā rodas piecas citas.
Minējāt, ka pētījāt arī krāna ūdeni.
Jā, tur savienojumu skaits nebija tik liels, bet pretiekaisuma līdzeklis ibuprofēns parādījās. Uztraukumam nav pamata, koncentrācija ir niecīga un, dzerot ūdeni, zāles uzņem minimāli. Bet tas mūs kā pētniekus tomēr pārsteidza, ka farmaceitiskie savienojumi nonāk arī līdz dzeramajam ūdenim.
Kā izvēlējāties šos 26 savienojumus ko meklēt?
Iekļāvām vielas, ko ūdenī visbiežāk atrod citās valstīs, kā arī tika ņemti vērā arī Latvijas patēriņa dati.
Tātad, preparātus, ko visbiežāk pērk aptiekās?
Jā, tie bija dažādi pretsāpju līdzekļi, antibiotikas. Atsevišķs pētījums bija par hormoniem, nemaz nebrīnieties, arī pretapaugļošanās līdzekļus var atrast ūdens paraugos. Tas ir loģiski – cilvēks aiziet uz tualeti un izvada no ķermeņa visas uzņemtās vietas, kas pēc tam nonāk notekūdeņos.
Varam nomierināt sabiedrību, ka caur krāna ūdeni zāles neuzņemam?
Uztraukumam nav pamata, koncentrācijas ir tik nelielas, ka nekāda kaitīguma un risku saistībā ar tiešu zāļu uzņemšanu nav.
Pat ja dienā izdzer desmit litrus ūdens?
Uz šādu ūdens daudzumu tā varētu būt viena tūkstošā daļa tabletes. Un tāpat salīdzinājumā ar aktīvo devu tabletēs, tas ir niecīgs daudzums. No zāļu klātbūtnes ūdenī nav jābaidās, bet ir jārunā par baktēriju rezistenci pret antibiotikām, kas ir aktuāls jautājums visā pasaulē. Lietojot antibiotikas, cilvēks tās izvada no organisma un tās nonāk apkārtējā vidē, kur sastop baktērijas un tās kļūst izturīgas pret antibiotikām. Ja pēc tam šīs baktērijas nonāks cilvēka organismā un izraisīs saslimšanu, antibiotikas vairs neārstēs.
Cik strauji pieaug antibiotiku rezistence?
Ļoti, ļoti strauji, mēs tam nezinām skaidrus iemeslus, bet ir parādību virkne, kas parāda nekontrolētu antibiotiku lietošanu lauksaimniecībā un lopkopībā. To lietošana medicīnā ir tikai viens no avotiem, kā antibiotikas nonāk apkārtējā vidē. Skaidrs ir viens – preventīvi būtu jāsamazina visu avotu emisija.
Viens variants ir censties pēc iespējas retāk ārstēties ar antibiotikām.
Jā, to lietošanai jābūt pārdomātai. Latvijā tās var iegādāties tikai ar ārsta izrakstītu recepti, bet daudz kur tās var brīvi iegādāties un cilvēki nodarbojas ar pašārstēšanu, pat iesnas ārstējot ar antibiotikām. Patiesībā tās neiedarbojas uz vīrusiem, tikai uz baktērijām. Otrs aspekts ir veco antibiotiku utilizēšana, visbiežāk tās izmetam miskastē, bet pilnīgi visas zāles ir jānodod aptiekā. Sliktākais lēmums ir tās noskalot podā – tās izšķīst, aktīvās vielas nonāk attīrīšanas sistēmā un pēc tam dzeramajā ūdenī.
Kā ūdens attīrīšana notiek pasaules lielākajās pilsētās, piemēram, Tokijā?
Līdzīgi kā Latvijā, vispirms veicot mehānisko, pēc tam ķīmisko attīrīšanu. Ūdens attīrīšanas efektivitāte attiecībā uz farmaceitiskajiem preparātiem pilnīgi visur ir zema, tā ir globāla problēma.
Jo zāles jau lieto visur.
Ir noturīgais piesārņojums kā pesticīdi un dioksīni, cilvēka taukaudos tie saglabājas visu dzīvi. Farmaceitiskie savienojumi nav tik izturīgi un sadalās gaismas un skābekļa ietekmē, vienīgi to koncentrācija nesamazinās, jo zāļu patēriņš nesarūk. Ir jāuztraucas, ka pret antibiotikām rezistentās baktērijas var savairoties.
Skatoties uz Eiropas karti, neredzu nevienu valsti, kur situācija uzlabotos.
Jā, situācija strauji pasliktinās. Tas, ko varam darīt, ir runāt par zāļu utilizāciju – ja derīguma termiņš ir beidzies, nesiet tās uz aptieku! Un ja kas sāp, jādodas nevis uz aptieku, bet pie ārsta. Daudzi nezina, ka ir īpaši testi, kas ļauj izvēlēties nepieciešamo antibiotiku. Ja ir klepus, pie vainas ir kādas konkrētas baktērijas. Var noskaidrot, kura antibiotika iedarbojas konkrēti uz šo baktēriju, un ārstēties ar maigākām antibiotikām. Tā vietā ārsti iedod plaša spektra antibiotikas, kas nogalina daudzas baktērijas, bet attiecīgi spēcīgāk iedarbojas arī uz visu ķermeni.
Kāds ir jūsu piedāvātais risinājums?
Mēģinājām noteikt, kuras baktērijas visstraujāk spēj sadalīt ārstnieciskos preparātus notekūdens paraugos. Tas gan notika laboratorijas apstākļos, tāpēc grūti spriest, kā tas reāli notiktu ūdens attīrīšanas stacijās, kur jāņem vērā dažādi aspekti – temperatūra, barības vielas, konkurējoši mikroorganismi. Farmaceitiskie savienojumi ir tikai neliela daļa no ūdenī esošā piesārņojuma, tur var būt arī pesticīdi un industriālais piesārņojums. Jāņem vērā, ka zinātnē darbojas daudz cilvēku, kas izmanto viens otra idejas, tāpēc mēs tik ātri attīstāmies. Pētījuma rezultāti ir publicēti, tas ļaus citiem pētniekiem to pilnveidot, bet grūti paredzēt, cik ilgs laiks tam būs nepieciešams.
Iepriekš minējāt, ka mēģinājāt ūdeni apstarot – kādā veidā?
Ir gamma un beta starojumi, izmēģinājām abus. Apstarošanu izmanto arī pārtikas rūpniecībā, piemēram, iepakojot ēdienu vakuumā un to apstarojot, baktērijas iet bojā un tas ļauj pagarināt derīguma termiņu. Cilvēkam tas neko sliktu nenodara, vienīgi likumdošana pieprasa, ka šādi projekti ir jāmarķē cilvēka izvēles tiesību dēļ. Eksperimentā apstarojām nelielu paraugu, lai to attiecinātu uz visu notekūdeņu daudzumu, būtu jārēķinās ar blakusefektiem, ko šajā pētījumā neapskatījām, tas nebija mūsu uzdevums. Jo varbūt apstarošanas rezultātā rodas organismam nelabvēlīgi oksidētāji. Attiecīgi pētījumā noteicām, kā varam efektīvi samazināt farmaceitisko savienojumu daudzumu, bet nevaram uzskatīt, ka šīs tehnoloģijas ir uzreiz pielietojamas dzīvē.
Kāda bija sadarbība ar ārvalstu institūcijām?
Oslo Universitāte atsūtīja ūdens paraugus, kas pierādīja, ka antibiotiku izplatība ir aktuāla arī viņiem. Nupat atgriezos no konferences, kur runāju ar zinātnisko grupu no Slovākijas, viņi ir ieinteresēti pētīt lauksaimniecības preparātu ietekmi uz apkārtējo vidi, jo putnkopības produkti nonāk vidē un ir stabili gandrīz gadu, tas ir daudz. Diemžēl daudz kas zinātnē ir atkarīgs no finansējuma, tāpēc nākotni paredzēt ir grūti. Katrs pētījums rada vairāk jautājumu nekā atbilžu. Labi, ka ir divi doktoranti – Jānis Ruško un Ingus Pērkons, kas savas disertācijas raksta saistībā ar šo projektu.
Kādi ir nākotnes plāni?
Jāņem vērā, ka esam ķīmiķi un liela pētījuma daļa bija radīt jaunas analītiskās metodes, lai noteiktu vielu koncentrācijas. Ja izmantotu pirms 15 gadiem radītās iekārtas, nespētu noteikt nevienu pašu vielu, kas šobrīd iespējams tikai pateicoties jutīgām iekārtām. Mani interesē, kā šīs metodes var attiecināt uz dažādiem objektiem. Vispār no notekūdeņiem var iegūt informāciju par sabiedrības veselību. Varam noteikt, cik daudz alkohola cilvēki patērē, analizēt lietošanas izmaiņas, tas pats par smēķēšanu un narkotikām.
Izklausās pēc CSI seriāla.
Varbūt nedaudz. Neuztraucieties, mums nav izejas uz konkrētiem indivīdiem. Vienīgi pētot narkotikas, nepieciešama standartviela ar ko salīdzināt paraugus. Un šo vielu iegāde tiek ļoti stingri regulēta – jābūt uzglabāšanas atļaujai, jārada noteikti apstākļi, tas ir ļoti ķēpīgi. Bet tas būtu ļoti interesanti – tā varētu atklāt, vai nav parādījies jauns tirgotāju kanāls, tā būtu noderīga informācija policijai.
Šādi varētu arī saprast ar ko slimo cilvēki Latvijā.
Gribētos veikt pētījumu gada griezumā, žēl, ka varējām aplūkot tikai nedēļu. Tad varētu noteikt, kādas ir sezonālās izmaiņas zāļu lietošanā.
Vai rezultātus parādījāt farmācijas uzņēmumiem?
Jā, kopējā atziņa – farmācijas uzņēmumu vaina emisijās ir ļoti neliela, lielākie vaininieki ir tieši zāļu patērētāji. Ūdens piesārņojums ar šiem preparātiem netiek regulēts, tas steidzami jāmaina, diemžēl likumdošanā izmaiņas notiek ļoti lēni.
Tad lasītājiem jāiesaka iztikt bez pašārstēšanās un ar ķīmiju mājas apstākļos arī labāk neaizrauties.
Tieši tā! Eksperimenti ar bērniem gan ir laba lieta, mana desmitgadīgā meita pati veido staipīgos slaimus, aug man mājās mazs ķīmiķis. Vienīgi galds un grīda tiek sasmērēta, viss vienmēr jāmazgā, tā ka ķīmija prasa upurus.

 

PĒTĪJUMA PIETURZĪMES:

-          Pētījumu par farmaceitisko savienojumu atlikumu izplatību Latvijas apkārtējās vides objektos un to koncentrācijas samazināšanas iespējām veica Latvijas Universitāte un Pārtikas drošības, dzīvnieku veselības un vides zinātniskais institūts "BIOR" -          Projektā iesaistītie pētnieki – Dr.chemVadims Bartkevičs, Dr.biolOlga MutereDr.chemIngars ReinholdsDr.chemIveta PugajevaDr.chemDzintars Začs, Latvijas Universitātes doktoranti Ingus Pērkons un Jānis Ruško -          Pētījums saņēmis Latvijas Zinātņu akadēmijas atzinības rakstu par sasniegumiem lietišķajā zinātnē 2017. gadā

Dalīties