Концентрация сальбутамола в сточных водах Гуанчжоу увеличивается вместе с концентрацией биомаркера воздействия табачного дыма — ученые пришли к выводу, что воздействие табачного дыма увеличивает использование сальбутамола при астматических приступах. При этом ученые не нашли корреляции между концентрацией антигистаминных препаратов и сальбутамола и загрязнением воздуха. Исследование опубликовано в журнале Nature Water.
На частоту приступов бронхиальной астмы значительно влияют загрязнители воздуха и табачный дым; они же считаются значимыми факторами риска развития аллергии и астмы. Справится с приступом астмы можно с помощью бронхолитиков — сальбутамола или ипратропия, — однако даже в больших лонгитюдных исследованиях нет уверенности в правильном использовании препарата и режиме его использования. Анализ выписанных рецептов не гарантирует, что пациент получит препарат и будет его использовать. Также в больших исследованиях по отдельности изучалось воздействие табачного дыма и загрязненного воздуха, причем данные о курении тоже могут быть искажены. Помимо прочего, такие исследования затрачивают много ресурсов.
С помощью методик эпидемиологии сточных вод можно оценить уровень потребления населением определенных веществ. Например, их используют в дополнение к исследованиям, основанным на анкетировании, по поводу потребления наркотиков, табака, алкоголя и лекарств. Этот же метод использовали для оценки распространенности SARS-CoV-2.
Им воспользовалась группа ученых под руководством Фонг Тая (Phong K. Thai) из Квинслендского университета, чтобы изучить как табачный дым и загрязнители воздуха влияют на использование противоастматических и противоаллергических препаратов. Для этого ученые проводили анализ сточных вод с ноября 2017 по октябрь 2018 года в городе с населением около 500 тысяч человек — китайском Гуанчжоу. Воздействие загрязнителей воздуха на население оценивалось с помощью ежедневных данных о качестве воздуха, собранных со станции мониторинга воздуха в Гуанчжоу, расположенной недалеко от водосборного бассейна.
Среди загрязнителей воздуха ученые выделили твердые частицы диаметром 2,5 и 10 микрометров (PM2,5 и PM10), диоксид серы, угарный газ, озон и диоксид азота. Концентрации всех загрязнителей ежедневно менялись в течение года, однако оставались в пределах допустимых.
Присутствие биомаркеров в образцах сточных вод рассматривалось учеными как свидетельство употребления лекарств или воздействия никотина. Они выделили четыре биомаркера: лекарство от приступа астмы сальбутамол; два антигистаминных препарата цетиризин и фексофенадин; метаболит никотина котинин.
С помощью анализа временных рядов ученые выяснили, что не было никакой статистически значимой связи между потреблением сальбутамола и концентрацией любого из изучаемых загрязнителей. С ними не нашли связи и для антигистаминных препаратов. Напротив, в популяции применение сальбутамола было достоверно положительно связано с уровнем котинина (р < 0,001). Выкуривание одной сигареты увеличивало содержание сальбутамола в сточных водах на 29 микрограмм в день.
Аналогичная положительная зависимость наблюдалась и для цетиризина с фексофенадином (р < 0,0001). Применение антигистаминных препаратов ученые связали с аллергическим ринитом. Анализ показал, что одна выкуренная сигарета повышала конценрацию цетиризина на 1,3 микрограмма в день и фексофенадина на 2,1 микрограмма в день. К тому же увеличение концентрации этих препаратов рос в весенний и осенний периоды — периоды обострения поллинозов.
Таким образом, это исследование, во-первых, оценивает одновременное воздействие загрязнителей воздуха и табачного дыма на частоту использования антиастматического препарата сальбутамола, а во-вторых, показывает применимость эпидемиологии сточных вод для изучения зависимостей между факторами окружающей среды и применением противоаллергический препаратов.
Кстати, этот же метод позволил узнать, что во время пандемии ковида жители Новой Англии массово увлекались опиоидными наркотиками и психостимуляторами.