Πληροφορίες για τις συνήθειες του τρόπου ζωής, την κατανάλωση ναρκωτικών και ψυχοτρόπων ουσιών αλλά και για τη δημόσια υγεία μπορούν να ληφθούν από την ανάλυση των αστικών λυμάτων. Οι απεκκρίσεις ενός πληθυσμού οδηγούνται μέσω του αποχετευτικού δικτύου σε μονάδες επεξεργασίας λυμάτων. Η επιδημιολογία λυμάτων είναι ένα νέο, πολλά υποσχόμενο πεδίο και μη παρεμβατικό εργαλείο της Αναλυτικής Χημείας.
Βασίζεται στην ανάλυση συγκεκριμένων ενώσεων του ανθρώπινου μεταβολισμού (βιοδείκτες) που φτάνουν στα αστικά λύματα. Επομένως, τα απόβλητα ενός αποχετευτικού δικτύου δείχνουν αν ο πληθυσμός που εξυπηρετείται από το συγκεκριμένο δίκτυο, καταναλώνει κάποια ουσία ή εκτίθεται σ’ αυτή.
Έτσι, προσδιορίζονται παράνομα διακινούμενες ουσίες όπως κοκαΐνη, αμφεταμίνες και έκσταση, παράγοντες που σχετίζονται με τον τρόπο ζωής, όπως νικοτίνη, καφεΐνη, αλκοόλ, αλλά και διάφορα φάρμακα. Η επιδημιολογία λυμάτων έχει χρησιμοποιηθεί αποτελεσματικά στο παρελθόν για την παρακολούθηση και ταυτοποίηση ιών, όπως αυτός της πολιομυελίτιδας και της γαστρεντερίτιδας, βακτηρίων ανθεκτικών σε αντιβιοτικά, παρασιτικών και διαφόρων ασθενειών. Το ευρύ φάσμα πληροφοριών που συλλέγεται από τα αστικά λύματα δίνει τη δυνατότητα επέκτασης της έρευνας και σε άλλους ανθρώπινους βιοδείκτες που θα παρέχουν στο μέλλον ουσιαστικές ενδείξεις σχετικά με περισσότερες ασθένειες.
Έτσι, ίχνη του νέου κορωνοϊού SARS-CoV-2 έχουν εντοπιστεί στα λύματα, από ερευνητές στην Ολλανδία. Με τη συλλογή εισροών των λυμάτων και την ανάλυσή τους με PCR σε ειδικά εργαστήρια υψηλής βιοασφάλειας, επιτυγχάνεται η ταυτοποίηση της παρουσίας του ιού.
Πολλά ερευνητικά εργαστήρια ανά τον κόσμο έχουν κινητοποιηθεί ώστε με την ανάλυση των λυμάτων να συνδράμουν ενισχύοντας τα ευρήματα των μεθόδων διάγνωσης του ιού που χρησιμοποιούνται σήμερα σε παγκόσμιο επίπεδο. Η ανάλυση των λυμάτων θα μπορούσε να θεωρηθεί η πιο αποτελεσματική μέθοδος, αφού παρέχει τη δυνατότητα εξεύρεσης του πραγματικού συνολικού αριθμού των προσβληθέντων ατόμων (νοσούντων, ασυμπτωματικών και με ήπια συμπτώματα) ενός πληθυσμού από τον κορονοϊό SARS-CoV-2.
Κάτι τέτοιο κρίνεται επιτακτικό και ελπιδοφόρο δεδομένου ότι μέχρι σήμερα παγκοσμίως, τα νοσοκομεία ελέγχουν μόνο μέρος του πληθυσμού, δηλαδή όσους εμφανίζουν βαριά συμπτώματα ή χρήζουν άμεσης νοσηλείας. Το κόστος και η οργάνωση πραγματοποίησης του τεστ σε όλο τον αριθμό των κατοίκων μιας χώρας είναι αφενός πολύ υψηλού κόστους και κινδύνου (να μολυνθούν κατά τη διαδικασία και τα υγιή άτομα) και αφετέρου δύσκολο στην οργάνωσή του. Με τη συστηματική ανάλυση των λυμάτων, οποιαδήποτε χώρα έχει προσβληθεί, μπορεί να εξάγει άμεσα χρήσιμες επιδημιολογικές πληροφορίες, οι οποίες με τη σειρά τους μπορούν να χρησιμοποιηθούν από τις κυβερνητικές αρχές και τις μονάδες υγείας για να περιοριστεί η κοινωνική, υγειονομική και οικονομική κρίση από την πανδημία.
Στο Εργαστήριο Αναλυτικής Χημείας του Εθνικού και Καποδιστριακού Πανεπιστημίου Αθηνών ασχολούμαστε ερευνητικά με την επιδημιολογία λυμάτων πάνω από δέκα έτη.
Παρακολουθούμε και αναλύουμε τα εισερχόμενα λύματα στην Ψυττάλεια, αναλύοντας χιλιάδες ενώσεις και από τις συγκεντρώσεις τους εξάγουμε συμπεράσματα για τις συνήθειες του πληθυσμού της Αττικής.
Εντοπίζουμε ναρκωτικά, φάρμακα, ψυχοδραστικές ενώσεις, βιοκτόνα, φυτοφάρμακα, βλέπουμε τη μεταβολή διαφόρων νευροδιαβιβαστών, όπως της αδρεναλίνης και της ντοπαμίνης και λαμβάνουμε πολλές άλλες χρήσιμες πληροφορίες. Για παράδειγμα, στην αρχική φάση της οικονομικής κρίσης, τα έτη 2010-2014, παρατηρήσαμε δραματική αύξηση ψυχοφαρμάκων, η οποία αποτυπώθηκε στα λύματα. Καταγράψαμε αύξηση κατά 35 φορές στη χρήση αντιψυχωσικών, κατά 19 φορές στις βενζοδιαζεπίνες (ηρεμιστικά και υπνωτικά) και κατά 11 φορές στα αντικαταθλιπτικά.
Η Ψυττάλεια δέχεται τα λύματα περίπου τεσσάρων εκατομμυρίων κατοίκων της χώρας μας. Εμείς έχουμε την κατάλληλη μεθοδολογία ώστε αξιόπιστα να δίνουμε πληροφορίες για τη συμπεριφορά του συνόλου του πληθυσμού. Μάλιστα, τη μεθοδολογία αυτή την έχει ενσωματώσει το Κέντρο Καταγραφής και Παρακολούθησης Ναρκωτικών στην Ευρώπη.
Όσον αφορά στον SARS-CoV-2, αυτό το διάστημα παίρνουμε δείγματα σε συνεργασία με την ΕΥΔΑΠ με σκοπό να αποτυπωθεί η διακύμανση του SARS-CoV-2 μέσα στην τρέχουσα περίοδο, να συσχετιστεί η παρουσία διάφορων φαρμάκων με την παρουσία του SARS-CoV-2 στα λύματα και να αποτυπωθεί η διαφορά στη χρήση διάφορων χημικών ουσιών κάτω από τις πρωτοφανείς αλλά απαραίτητες συνθήκες περιορισμού που βιώνουμε. Οι αναλύσεις θα γίνουν, σε συνεργασία με το Εργαστήριο Μικροβιολογίας του ΕΚΠΑ, υπό τον Καθηγητή Αθ. Τσακρή και τον επόμενο μήνα πιστεύω ότι θα έχουμε τα πρώτα αποτελέσματα για την παρουσία του ιού στο πληθυσμό της Αττικής.
Η επιδημιολογία λυμάτων δύναται να αποτελέσει «σύστημα έγκαιρης προειδοποίησης και επαγρύπνησης», όπως έχει επισημανθεί από την ερευνητική κοινότητα χωρών, που καθημερινά αντιμετωπίζουν τις συνέπειες τις πανδημίας. Επιστημονικές μελέτες αναφέρουν ότι ο SARS-CoV-2 εντοπίζεται στα κόπρανα μέσα σε τρεις μέρες μετά από τη μόλυνση, δηλαδή σε πολύ πιο σύντομο χρονικό διάστημα από αυτό που χρειάζεται για να αναπτυχθούν σοβαρά συμπτώματα, ώστε οι ασθενείς να αναζητήσουν νοσοκομειακή φροντίδα και να λάβουν επίσημη διάγνωση.
Επίσης, η μελέτη των λυμάτων αποτελεί ασφαλή δείκτη για το αν θα πρέπει να ληφθούν ήπια περιοριστικά μέτρα ή πολύ αυστηρά, όπως το lockdown.
Η εξέταση της διασποράς της πανδημίας με ανάλυση των λυμάτων έχει χαμηλό κόστος. Επομένως με τη συστηματική παρακολούθηση των λυμάτων για τη διασπορά της νόσου COVID-19, μπορεί να προσδιοριστεί ο κύκλος ζωής του στις κοινωνίες, δηλαδή η πιθανή επανεμφάνισή του κατά τους φθινοπωρινούς μήνες, μετά από την περίοδο ύφεσης, η οποία εκτιμάται ότι θα παρατηρηθεί κατά τους καλοκαιρινούς μήνες και να ληφθούν έγκαιρα μέτρα πριν γίνει μεγαλύτερη διάδοση.
*Ο Νικόλαος Σ. Θωμαΐδης είναι καθηγητής Αναλυτικής Χημείας στο ΕΚΠΑ.