Rezidua leacutečiv v životniacutem prostřediacute

bull staacuternutiacute populace bull zvyacutešenyacute počet ciacutelovyacutech

receptorůbull individualizovanaacute terapiebull nutraceutikabull kosmetika

bull citlivějšiacute analytickeacute technikybull vyacutevoj v oblasti toxikologie a

ekotoxikologie

Přiacutečiny kontaminace ŽP leacutečivy

bdquoTy červeneacute jsou na nemoc ty modreacute potlačujiacute vedlejšiacute uacutečinky těch červenyacutech a ty zeleneacute potlačujiacute vedlejšiacute uacutečinky těch modryacutechldquo

Charakteristika leacutečivbull v ČR ve 2 čtvrtletiacute 2007 registrovaacuteno 51 232 variant leacuteků a leacutečebnyacutech

přiacutepravků (asi 1200 aktivniacutech laacutetek)

bull v UK v roce 2000 registrovaacuteno viacutece než 3 000 aktivniacutech laacutetek

bull kromě aktivniacutech laacutetek leacuteky obsahujiacute i pomocneacute laacutetky plniva pigmenty vosky tmeliacuteciacute laacutetky

bull kromě leacutečiv se ve zdravotnictviacute použiacutevajiacute např i diagnostickeacute laacutetky dezinfekce

bull biodegradabilita (fotodegradabilita oxidace vzdušnyacutem O2 ) silně zaacutevisiacute na typu laacutetky

bull interakce laacutetek v toxickyacutech koktejlech ndash 1 velkaacute neznaacutemaacutebull dlouhodobeacute toxickeacute uacutečinky niacutezkyacutech koncentraciacute ndash 2 velkaacute neznaacutemaacute

bull pomociacute analytickyacutech technik umiacuteme spolehlivě detekovat a kvantifikovat okolo 100 laacutetek

Farmaka pro humaacutenniacute mediciacutenu

Farmaka pro veterinaacuterniacute mediciacutenu

Exkrece (odpadniacute vody z nemocnic)

Exkrece (odpadniacute vody z domaacutecnostiacute)

Komunaacutelniacute odpad (nevyužiteacute leacuteky)

Exkrece

Čistiacuterna odpadniacutech vod

Popelnice Hnůj kompost

Zpracovaacuteniacute kalů

Povrchovaacute voda

Sklaacutedka

Upravenyacute kal

Půda

Podzemniacute voda

Pitnaacute vodaVyacuteroba farmak

Vodniacute mikrofloacutera

Upraveno podle THeberer Toxicology Letters 131 5 ndash 17 (2002)

bull komunaacutelniacute ČOV majiacute velmi niacutezkou uacutečinnost při odstraňovaacuteniacute některyacutech leacutečivyacutech laacutetek a jejich metabolitů (niacutezkeacute koncentrace)

Procesybull Fotodegradace - hlavniacute mechanismus degradace leacutečiv ve vodniacutem tělese

ndash přiacutemaacute fotolyacuteza - absorpčniacute spektrum molekuly intenzita zaacuteřeniacute zaacutekalndash radikaacutelovyacute rozpad - vliv hydroxyloveacuteho (OH) alkylperoxidoveacuteho RO2

radikaacutelu a atomaacuterniacuteho kysliacuteku

ČOV a povrchoveacute vody

bull Sorpcendash absorpce dovnitř aktivovaneacuteho kalu - interakce hydrofobniacutech skupin (alifatickyacutech a aromatickyacutech) s biomembraacutenou

buněkndash adsorpce na povrch aktivovaneacuteho kalu - pozitivně nabitaacute centra xenobiotik se zaacuteporně nabityacutem povrchem biomasy

bull Biodegradacendash metabolickaacute přeměna leacutečiv mikroorganismy v aktivovaneacutem kalu

Kotyza J Soudek P Kafka Z Vaněk T Chemickeacute Listy 103 540-547 (2009)

bull Chemickaacute oxidace ndash vznik OH radikaacutelu z H2O2 vlivem UV zaacuteřeniacute

ndash ozonizace vody

ČOV - moderniacute procesy

bull Membraacutenoveacute procesyndash nanofiltrace a reverzniacute osmoacuteza - xenoestrogenyndash separace leacutečiv z moči pacientů

bull Aktivniacute uhliacutendash adsorpce a spaacuteleniacute - karbamazepin

bull Fytoremediacendash kořenoveacute čistiacuterny odpadniacutech vod

bull aktivniacute substance (leacutekymetabolity) nalezeny ve všech složkaacutech prostřediacute na všech miacutestech planety (1ngkg - 1mgkg)

bull vyacuteskyt v daneacutem miacutestě přiacutemo uacuteměrnyacute spotřebě

Povrchoveacute vody bull nejviacutece kontaminovanaacute složka ŽPbull dolniacute toky a delty - velkeacute aglomerace velkeacute množstviacute ČOV velkyacute průtok vody

Podzemniacute vodybull původ nalezenyacutech laacutetek - lokaacutelniacute zdroje znečištěniacute (sklaacutedky ČOV kanalizace apod)

Pitneacute vodybull před 15 lety v Německu - kyselina klofibrovaacute (fibraacutety - kontrola lipoproteinů v krvi prevence

kardiovaskulaacuterniacutech onemocněniacute) bull v Želivce v roce 2006 - syntetickeacute estrogeny 2 ngL

Rozšiacuteřeniacute v ŽP

Půdy a sedimentybull aplikace stabilizovanyacutech čistiacuterenskyacutech kalůbull sorpce na čaacutestice půdy - degradacebull průsaky do spodniacutech vodbull Braunsweig (Dolniacute Sasko) - 45 let zavlažovaacuteniacute znečištěnou vodou (1gL leacutečiv) a

hnojeniacute čistiacuterenskyacutem kalem - z 52 sledovanyacutech laacutetek nalezeny 4 (karbamazepin sulfametoxazol a dvě kontrastniacute laacutetky pro RTG vyšetřeniacute) u těchto laacutetek zjištěna viacutece než 80 degradace a sorpce na čaacutesticiacutech půdy žaacutedneacute informace o metabolitech

Situace v ČRbull minimum informaciacutebull horniacute toky řekbull nejvyššiacute naměřenaacute koncentrace estrogenů (2006) - ČOV Uhřiacuteněves - 345 ngL

Rozšiacuteřeniacute v ŽP

Kotyza J Soudek P Kafka Z Vaněk T Chemickeacute Listy 103 540-547 (2009)

Santos LHMLM et al Journal of Hazardous Materials 175 45-95 (2010)

Zastoupeniacute leacutekovyacutech skupin v ekotoxikologickyacutech studiiacutech (183 člaacutenků z let 1996-2009)

Santos LHMLM et al Journal of Hazardous Materials 175 45-95 (2010)

Relativniacute zastoupeniacute laacutetek detegovanyacutech v ŽP (183 člaacutenků z let 1996-2009)

Toxikologiebull Uacutečinek toxickeacute laacutetka na

člověka (lidskou populaci)

bull Toxikokinetika (ADME)bull Toxikodynamika

bull Akutniacute uacutečinkybull Chronickeacute uacutečinky

bull Vyacutesledky z eperimentů na biologickyacutech modelech se extrapolujiacute na člověka

Studium leacutečiv v ŽPEkotoxikologiebull Uacutečinek toxickeacute laacutetky na floacuteru

faunu a mikroorganismy

bull Vstup do ŽPbull Osud (Fate) v ŽPbull Toxikokinetika (ADME)bull Toxikodynamika

bull Bioakumulace

bull Skupinovyacute efektbull Pohyb mezi jednotlivyacutemi

složkami prostřediacute

bull vstup laacutetky do daneacute složky prostřediacute během produkce a spotřebybull kumulace laacutetky v daneacute složce prostřediacute nebo transportbull přechod do jineacute složky prostřediacute přes mezifaacutezoveacute rozhraniacutebull transport novou složkou a dalšiacute přechody ndash koloběh laacutetkybull chemickeacute biochemickeacute fotochemickeacute a termickeacute reakce laacutetky ndash vznik

meziproduktů a metabolitů vedouciacutech k sekundaacuterniacutemu znečištěniacute

Osud (fate) laacutetky v ŽP

Osud (fate) chemickeacute laacutetky v ŽP

PBTsbull P (Persistentniacute)

ndash laacutetky dlouhodobě setrvaacutevajiacuteciacute v životniacutem prostřediacutendash dlouhyacute poločas života laacutetky t12 ndash doba za kterou klesne koncentrace laacutetky v

daneacute složce prostřediacute na frac12ndash odolnost vůči rozkladu (chemickeacutemu fotochemickeacutemu biologickeacutemu

termickeacutemu)ndash zaacutevisiacute na vlastnostech laacutetky (chemickaacute stabilita reaktivita) i vlastnostech

prostřediacute (intenzita slunečniacuteho světla pH Eh teplota bakterie

PBTs

bull B (Bioakumulativniacute)ndash tendence ke kumulaci laacutetky ve tkaacuteniacutech organismůndash biokoncentrace bioobohacovaacuteniacute bioakumulace

bull T (Toxickeacute)ndash potencionaacutelně škodliveacute uacutečinky na organismy již v niacutezkyacutech koncentraciacutech

Bioakumulace PCB

Biologickaacute dostupnostbull schopnost laacutetky přestupovat z prostřediacute do organismubull biologickaacute dostupnost zaacutevisiacute na

ndash vlastnostech laacutetky ndash rozpustnost ve vodě a v tuciacutech polarita ndash vlastnostech prostřediacute ndash sorpčniacute kapacita koncentrace ligandůndash vlastnostech organismu ndash tloušťka buněčneacute membraacuteny konc receptorů

(Eko) toxikologie komplexniacutech směsiacuteopakovanaacute expozice stopovyacutem množstviacutem laacutetek pod prahem uacutečinkubull potenciaacutel aditivniacuteho uacutečinku u laacutetek se stejnyacutem mechanismem uacutečinku bull potenciaacutel synergickeacuteho uacutečinkubull hormeze ndash protektivniacute uacutečinek podprahovyacutech koncentraciacute způsobenyacute aktivaciacute obrannyacutech mechanismůbull toxickou laacutetkou indukovanaacute ztraacuteta tolerancebull znalostniacute vakuum o toxickyacutech uacutečinciacutech ultra-stopovyacutech koncentraciacute ndash vliv detekčniacuteho limitu analytickyacutech metodbull znalostniacute vakuum o uacutečinciacutech leacuteků na neciacuteloveacute receptory (organismy) ndash biochemickeacute mechanismy studovaacuteny zejmeacutena pro terapeutickyacute uacutečinekbull rozdiacutelnaacute citlivost organismů

bull pseudo-perzistence leacutečivndash kontinuaacutelniacute tok leacutečiv a jejich metabolitů do ŽP způsobuje jejich přetrvaacutevaacuteniacute v ŽP i v

přiacutepadě že majiacute kraacutetkyacute poločas degradace

směrnice EPMA (European Medicines Agency) z roku 2006

bull faacuteze I - odhad PEC (predicted environmental concentration) v povrchoveacute voděndash uacutedaje o zastoupeniacute laacutetky na trhu maximaacutelniacute terapeutickaacute daacutevka na osobu množstviacute

odpadniacute vody na osobu řediacuteciacute faktor apodndash pokud PEC lt 10 ngL-1 laacutetka považovaacutena za maacutelo rizikovoundash pokud K0W (rozdělovaciacute koeficient oktanol - voda) gt 45 - screening na PBTs

ndash hranice 10 ngL-1 neplatiacute pro vysoce specifickeacute a vysoce uacutečinneacute laacutetky

Hodnoceniacute nebezpečnosti

bull faacuteze II - pokud PEC gt 10 ngL-1 ndash test biodegradability - sorpce na aktivovaneacutem kalu určeniacute K0W transformačniacute test v

systeacutemu voda - sedimentndash ovlivněniacute aktivovaneacuteho kalu - inhibičniacute respiračniacute testndash test na Daphnia magma a řasovyacute test - určeniacute PNEC (predicted no-effect concentration) ndash pokud PECPNEC lt 1 - laacutetka maacutelo rizikovaacute pokud PECPNEC gt 1 - laacutetka považovaacutena

za rizikovou

Laacutetky s prokaacutezanyacutem toxickyacutem uacutečinkem v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Hodnoceniacute nebezpečnosti

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s prokaacutezanyacutem toxickyacutem uacutečinkem v koncentraciacutech 10 - 100 ngL-1

Hodnoceniacute nebezpečnosti

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s prokaacutezanyacutem toxickyacutem uacutečinkem v koncentraciacutech 10 - 100 ngL-1

Hodnoceniacute nebezpečnosti

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Odhad vysoce rizikovyacutech laacutetek (uacutečinnost pod 10 ngL-1) na zaacutekladě MOA (mode of action) konceptu

bull krok I - určeniacute mechanismu uacutečinku ndash z dokumentace o registraci leacutečiva - povinneacute toxikologickeacute testyndash laacutetky s maacutelo specifickyacutem mechanismem obvykle maacutelo nebezpečneacute ndash nutnaacute znalost konkreacutetniacuteho receptoru

Hodnoceniacute nebezpečnosti

bull krok II - určeniacute stupně podobnosti mezi lidskyacutem receptorem a přiacuteslušnyacutem receptorem v ciacuteloveacutem organismu

ndash laacutetky s vysokyacutem stupněm homologieacute(gt 50 ) a vysokou uacutečinnostiacute nebezpečneacutendash důležitaacute je zejmeacutena homologie vazebneacuteho miacutesta

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

bull krok III - určeniacute vyacuteznamu receptorem regulovaneacuteho biochemickeacuteho procesu ndash děleniacute a proliferace buňkyndash řiacutezeniacute vyacutevoje organismu hormonaacutelniacute činnosti rozmnožovaacuteniacuteovlivněniacute imunity a nervoveacute činnostindash u rostlin vliv na fotosynteacutezu

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s vysokyacutem rizikem působit v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s niacutezkyacutem rizikem působit v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Antibiotikabull v EU spotřeba okolo 10 000 t ročně (FEDESA 1997)

ndash 5 000 t veterinaacuterniacute mediciacutena (3 500 t profylaxe a terapie 1 500 podpora růstu)ndash 5 000 t humaacutenniacute mediciacutena

bull nebezpečiacute vyacutevoje rezistentniacutech kmenů v biologickyacutech filmech (odpadniacute roury aktivovanyacute kal v ČOV)

bull niacutezkaacute biodegradabilita některyacutech AB (chinolony nitroimidazoly sulfonamidy)

ndash v ČOV upřednostněna absorpce na čaacutesticiacutech aktivovaneacuteho kalu před biodegradaciacute (Ciprofloxacin)ndash fotolyacuteza jako hlavniacute způsob degradace (Fluorchinolony)

bull dlouheacute biologickeacute poločasy ve vodniacutem prostřediacute - laktaacutemy 200 dniacutendash tetracykliny 300 ndash 500 dniacute

Antibiotikabull hnojeniacute kalem z ČOV s obsahem antibiotik

ndash negativniacute vliv na nitrifikačniacute bakteriendash sniacuteženiacute produkce plodin bioakumulace v plodinaacutech

bull inhibice růstu fotosyntetizujiacuteciacutech organismů ve vodaacutechndash inhibice růstu zelenyacutech řas Selenastrum capricornutum - EC50 (erithromycin) = 37 gL-1 EC50 (dihydrostreptomycin) = 110 gL-1 EC50 (oxytetracycline) = 340 gL-1 EC50 (tylosin) = 410 gL-1

ndash EC50 (sulfonamidy) = 15 - 23 mgL-1 EC50 (ampicillin) gt 1 000 mgL-1 ndash sinice Synechocystis a okřehek inhibice růstu erythromycinem 1-1 000 gL-1)ndash synergickeacute efekty - sulfamethoxazol a trimethoprim

bull dalšiacute uacutečinky na vodniacute organismyndash Neomycin - vliv na reprodukci a přežitiacute Dafnia magma EC50 = 009 - 074 gL-1

Laacutetky snižujiacuteciacute obsah krevniacutech tukůbull sniacuteženiacute koncentrace cholesterolu a triglyceridů v krvi

Statinybull inhibice enzymu HMG-CoA - zpětnovazebnaacute kontrola synteacutezy cholesterolubull absolutniacute nedostatek informaciacute o ekotoxicitě limitovanyacute na aktivniacute laacutetky simvastatin a atorvastatinbull 96 test na krevetě (Palaemonetes pugio) - simvastatin - LC50 (larva) = 118 mgL-1 a LC50 (dospělaacute kreveta) gt 10 mgL-1 bull test na buchance (Nitocra spinipes) - 96-h LC50 = 081 mgL-1

bull koncentrace statinů v neupraveneacutem čistiacuterenskeacutem kalu 4-117ngL-1 v povrchoveacute vodě 1 ng L-1

Laacutetky snižujiacuteciacute obsah krevniacutech tukůFibraacutetybull aktivace specifickeacuteho transkripčniacuteho faktoru patřiacuteciacuteho do skupiny nukleaacuterniacutech hormonaacutelniacutech receptorů - PPARs (peroxisome proliferatoractivated receptors) bull fibraacutety způsobujiacute proliferaci peroxisomů v jaacutetrech myšiacutebull zastaveniacute emryonaacutelniacuteho vyacutevoje neciacutelovyacutech organismů zastaveniacutem děleniacute buněk (v mikromolaacuterniacutech koncentraciacutech pozorovaacuteno u ryb (Danio rerio) a obojživelniacuteků)bull Danio rerio - expozice klofibraacutetu 05 - 1 mgL-1 v larvaacutelniacutem stadiu - změny morfologickyacutech charakteristik letargiebull karas zlatyacute (Carasius auratus) - 14 denniacute expozice gemfibrizilu 15 g L-1 - viacutece než 50 pokles hladiny testosteronu bull vysokaacute perzistence metabolitů (kyselina klofibrovaacute) v ŽP - tato laacutetka detekovaacutena i v pitnyacutech vodaacutech a v Severniacutem ledoveacutem oceaacutenu

Nesteroidniacute protizaacutenětliveacute leacutekybull slabeacute kyseliny reversibilně či ireversibilně inhibujiacuteciacute cyklooxygenaacutezy COX-1

a COX-2 - vliv na synteacutezu prostaglandinů (zaacutenětliveacute procesy)bull u ptaacuteků majiacute prostaglandiny vliv na tvorbu vaječneacute skořaacutepkybull u ryb enzym podobnyacute lidskeacutemu COX-2

Diclofenacbull akutniacute toxicita pro vodniacute organismy při 100 gL-1

bull chronickaacute toxicita - pstruh duhovyacute (Oncorhynchus mykiss) 28 dniacute 1 gL-1 - cytologickeacute změny na jaacutetrech ledvinaacutech a žaacutebraacutech při 5 gL-1 - leacuteze na ledvinaacutech a skřeliacutech vysokaacute bioakumulace v jaacutetrech

bull 25 gL-1 - znatelnaacute redukce růstu fytoplanktonu

Ibuprofenbull vitelogeneze zvětšenaacute jaacutetra a zvyacutešenaacute produkce vajiacuteček u ryb (Medaka

japonskaacute - Oryzias latipes)bull test na Daphnia magma - redukce populaciacute v rozmeziacute koncentraciacute 0-80 gL-1

bull okřehek (Lemna minor) - 7 dniacute 1 - 1 000 gL-1 inhybice růstu

Pokles populace supů v Indii a Paacutekistaacutenu na počaacutetku 90-tyacutech let 20 st ndash dramatickyacute pokles (95)

populace bělohlavyacutech supů (Gyps bengalensis) v jižniacute Asii

mnoho hypoteacutez o přiacutečině ndash např patogenniacute organismy pesticidy

akutniacute selhaacuteniacute ledvin v důsledku akumulace kyseliny močoveacute

Prof J Lindsay Oaks (Washington State University) ndash přiacutečinou diclofenak (Nature2004)

V Asii využiacutevaacuten ve veterinaacuterniacute mediciacuteně

diclofenak selektivně toxickyacute pro supy naacuterůst přiacutepadů vztekliny Indie - regulace použiacutevaacuteniacute diclofenaku ve veterinaacuterniacute

mediciacuteně

Leacutečiva jako biocidyLeacutečivo Mediciacutenskeacute využitiacute Biocid

4-aminopyridin roztroušenaacute skleroacuteza avicid (ptaacuteci)

Warfarin antikoagulant rodenticit (hlodavci)

Triclosan součaacutest zubniacutech past biocid (všechno)

Acetaminofen analgetikum hadi (Indoneacutezie)

Kofein stimulant žaacuteby (Hawai)

Diclofenac analgetikum antipyretikum

supi (Indie Paacutekistaacuten)

Regulace žab pomociacute kofeinu

bull US EPA poskytla (27 Sept 2001) speciaacutelniacute vyacutejimku povolujiacuteciacute FIFRA použitiacute kofeinu k hubeniacute žab coqui (Eleutherodactylus coqui ndash free toe) na Havaji

bull povolena je aplikace 100-200 liber (1 lb = 2205 kg) na akr (1akr = 0405 ha) celkem maximaacutelně 1 200 liberrok

bull v důsledku neexistence přirozeneacuteho nepřiacutetele může populace coqui frog dosaacutehnout hustoty 10000 jedinců na akr

bull kompetice o hmyz se zpěvnyacutem ptactvem

bull hluk - až 100 db

bull staacuternutiacute populace bull zvyacutešenyacute počet ciacutelovyacutech

receptorůbull individualizovanaacute terapiebull nutraceutikabull kosmetika

bull citlivějšiacute analytickeacute technikybull vyacutevoj v oblasti toxikologie a

ekotoxikologie

Přiacutečiny kontaminace ŽP leacutečivy

bdquoTy červeneacute jsou na nemoc ty modreacute potlačujiacute vedlejšiacute uacutečinky těch červenyacutech a ty zeleneacute potlačujiacute vedlejšiacute uacutečinky těch modryacutechldquo

Charakteristika leacutečivbull v ČR ve 2 čtvrtletiacute 2007 registrovaacuteno 51 232 variant leacuteků a leacutečebnyacutech

přiacutepravků (asi 1200 aktivniacutech laacutetek)

bull v UK v roce 2000 registrovaacuteno viacutece než 3 000 aktivniacutech laacutetek

bull kromě aktivniacutech laacutetek leacuteky obsahujiacute i pomocneacute laacutetky plniva pigmenty vosky tmeliacuteciacute laacutetky

bull kromě leacutečiv se ve zdravotnictviacute použiacutevajiacute např i diagnostickeacute laacutetky dezinfekce

bull biodegradabilita (fotodegradabilita oxidace vzdušnyacutem O2 ) silně zaacutevisiacute na typu laacutetky

bull interakce laacutetek v toxickyacutech koktejlech ndash 1 velkaacute neznaacutemaacutebull dlouhodobeacute toxickeacute uacutečinky niacutezkyacutech koncentraciacute ndash 2 velkaacute neznaacutemaacute

bull pomociacute analytickyacutech technik umiacuteme spolehlivě detekovat a kvantifikovat okolo 100 laacutetek

Farmaka pro humaacutenniacute mediciacutenu

Farmaka pro veterinaacuterniacute mediciacutenu

Exkrece (odpadniacute vody z nemocnic)

Exkrece (odpadniacute vody z domaacutecnostiacute)

Komunaacutelniacute odpad (nevyužiteacute leacuteky)

Exkrece

Čistiacuterna odpadniacutech vod

Popelnice Hnůj kompost

Zpracovaacuteniacute kalů

Povrchovaacute voda

Sklaacutedka

Upravenyacute kal

Půda

Podzemniacute voda

Pitnaacute vodaVyacuteroba farmak

Vodniacute mikrofloacutera

Upraveno podle THeberer Toxicology Letters 131 5 ndash 17 (2002)

bull komunaacutelniacute ČOV majiacute velmi niacutezkou uacutečinnost při odstraňovaacuteniacute některyacutech leacutečivyacutech laacutetek a jejich metabolitů (niacutezkeacute koncentrace)

Procesybull Fotodegradace - hlavniacute mechanismus degradace leacutečiv ve vodniacutem tělese

ndash přiacutemaacute fotolyacuteza - absorpčniacute spektrum molekuly intenzita zaacuteřeniacute zaacutekalndash radikaacutelovyacute rozpad - vliv hydroxyloveacuteho (OH) alkylperoxidoveacuteho RO2

radikaacutelu a atomaacuterniacuteho kysliacuteku

ČOV a povrchoveacute vody

bull Sorpcendash absorpce dovnitř aktivovaneacuteho kalu - interakce hydrofobniacutech skupin (alifatickyacutech a aromatickyacutech) s biomembraacutenou

buněkndash adsorpce na povrch aktivovaneacuteho kalu - pozitivně nabitaacute centra xenobiotik se zaacuteporně nabityacutem povrchem biomasy

bull Biodegradacendash metabolickaacute přeměna leacutečiv mikroorganismy v aktivovaneacutem kalu

Kotyza J Soudek P Kafka Z Vaněk T Chemickeacute Listy 103 540-547 (2009)

bull Chemickaacute oxidace ndash vznik OH radikaacutelu z H2O2 vlivem UV zaacuteřeniacute

ndash ozonizace vody

ČOV - moderniacute procesy

bull Membraacutenoveacute procesyndash nanofiltrace a reverzniacute osmoacuteza - xenoestrogenyndash separace leacutečiv z moči pacientů

bull Aktivniacute uhliacutendash adsorpce a spaacuteleniacute - karbamazepin

bull Fytoremediacendash kořenoveacute čistiacuterny odpadniacutech vod

bull aktivniacute substance (leacutekymetabolity) nalezeny ve všech složkaacutech prostřediacute na všech miacutestech planety (1ngkg - 1mgkg)

bull vyacuteskyt v daneacutem miacutestě přiacutemo uacuteměrnyacute spotřebě

Povrchoveacute vody bull nejviacutece kontaminovanaacute složka ŽPbull dolniacute toky a delty - velkeacute aglomerace velkeacute množstviacute ČOV velkyacute průtok vody

Podzemniacute vodybull původ nalezenyacutech laacutetek - lokaacutelniacute zdroje znečištěniacute (sklaacutedky ČOV kanalizace apod)

Pitneacute vodybull před 15 lety v Německu - kyselina klofibrovaacute (fibraacutety - kontrola lipoproteinů v krvi prevence

kardiovaskulaacuterniacutech onemocněniacute) bull v Želivce v roce 2006 - syntetickeacute estrogeny 2 ngL

Rozšiacuteřeniacute v ŽP

Půdy a sedimentybull aplikace stabilizovanyacutech čistiacuterenskyacutech kalůbull sorpce na čaacutestice půdy - degradacebull průsaky do spodniacutech vodbull Braunsweig (Dolniacute Sasko) - 45 let zavlažovaacuteniacute znečištěnou vodou (1gL leacutečiv) a

hnojeniacute čistiacuterenskyacutem kalem - z 52 sledovanyacutech laacutetek nalezeny 4 (karbamazepin sulfametoxazol a dvě kontrastniacute laacutetky pro RTG vyšetřeniacute) u těchto laacutetek zjištěna viacutece než 80 degradace a sorpce na čaacutesticiacutech půdy žaacutedneacute informace o metabolitech

Situace v ČRbull minimum informaciacutebull horniacute toky řekbull nejvyššiacute naměřenaacute koncentrace estrogenů (2006) - ČOV Uhřiacuteněves - 345 ngL

Rozšiacuteřeniacute v ŽP

Kotyza J Soudek P Kafka Z Vaněk T Chemickeacute Listy 103 540-547 (2009)

Santos LHMLM et al Journal of Hazardous Materials 175 45-95 (2010)

Zastoupeniacute leacutekovyacutech skupin v ekotoxikologickyacutech studiiacutech (183 člaacutenků z let 1996-2009)

Santos LHMLM et al Journal of Hazardous Materials 175 45-95 (2010)

Relativniacute zastoupeniacute laacutetek detegovanyacutech v ŽP (183 člaacutenků z let 1996-2009)

Toxikologiebull Uacutečinek toxickeacute laacutetka na

člověka (lidskou populaci)

bull Toxikokinetika (ADME)bull Toxikodynamika

bull Akutniacute uacutečinkybull Chronickeacute uacutečinky

bull Vyacutesledky z eperimentů na biologickyacutech modelech se extrapolujiacute na člověka

Studium leacutečiv v ŽPEkotoxikologiebull Uacutečinek toxickeacute laacutetky na floacuteru

faunu a mikroorganismy

bull Vstup do ŽPbull Osud (Fate) v ŽPbull Toxikokinetika (ADME)bull Toxikodynamika

bull Bioakumulace

bull Skupinovyacute efektbull Pohyb mezi jednotlivyacutemi

složkami prostřediacute

bull vstup laacutetky do daneacute složky prostřediacute během produkce a spotřebybull kumulace laacutetky v daneacute složce prostřediacute nebo transportbull přechod do jineacute složky prostřediacute přes mezifaacutezoveacute rozhraniacutebull transport novou složkou a dalšiacute přechody ndash koloběh laacutetkybull chemickeacute biochemickeacute fotochemickeacute a termickeacute reakce laacutetky ndash vznik

meziproduktů a metabolitů vedouciacutech k sekundaacuterniacutemu znečištěniacute

Osud (fate) laacutetky v ŽP

Osud (fate) chemickeacute laacutetky v ŽP

PBTsbull P (Persistentniacute)

ndash laacutetky dlouhodobě setrvaacutevajiacuteciacute v životniacutem prostřediacutendash dlouhyacute poločas života laacutetky t12 ndash doba za kterou klesne koncentrace laacutetky v

daneacute složce prostřediacute na frac12ndash odolnost vůči rozkladu (chemickeacutemu fotochemickeacutemu biologickeacutemu

termickeacutemu)ndash zaacutevisiacute na vlastnostech laacutetky (chemickaacute stabilita reaktivita) i vlastnostech

prostřediacute (intenzita slunečniacuteho světla pH Eh teplota bakterie

PBTs

bull B (Bioakumulativniacute)ndash tendence ke kumulaci laacutetky ve tkaacuteniacutech organismůndash biokoncentrace bioobohacovaacuteniacute bioakumulace

bull T (Toxickeacute)ndash potencionaacutelně škodliveacute uacutečinky na organismy již v niacutezkyacutech koncentraciacutech

Bioakumulace PCB

Biologickaacute dostupnostbull schopnost laacutetky přestupovat z prostřediacute do organismubull biologickaacute dostupnost zaacutevisiacute na

ndash vlastnostech laacutetky ndash rozpustnost ve vodě a v tuciacutech polarita ndash vlastnostech prostřediacute ndash sorpčniacute kapacita koncentrace ligandůndash vlastnostech organismu ndash tloušťka buněčneacute membraacuteny konc receptorů

(Eko) toxikologie komplexniacutech směsiacuteopakovanaacute expozice stopovyacutem množstviacutem laacutetek pod prahem uacutečinkubull potenciaacutel aditivniacuteho uacutečinku u laacutetek se stejnyacutem mechanismem uacutečinku bull potenciaacutel synergickeacuteho uacutečinkubull hormeze ndash protektivniacute uacutečinek podprahovyacutech koncentraciacute způsobenyacute aktivaciacute obrannyacutech mechanismůbull toxickou laacutetkou indukovanaacute ztraacuteta tolerancebull znalostniacute vakuum o toxickyacutech uacutečinciacutech ultra-stopovyacutech koncentraciacute ndash vliv detekčniacuteho limitu analytickyacutech metodbull znalostniacute vakuum o uacutečinciacutech leacuteků na neciacuteloveacute receptory (organismy) ndash biochemickeacute mechanismy studovaacuteny zejmeacutena pro terapeutickyacute uacutečinekbull rozdiacutelnaacute citlivost organismů

bull pseudo-perzistence leacutečivndash kontinuaacutelniacute tok leacutečiv a jejich metabolitů do ŽP způsobuje jejich přetrvaacutevaacuteniacute v ŽP i v

přiacutepadě že majiacute kraacutetkyacute poločas degradace

směrnice EPMA (European Medicines Agency) z roku 2006

bull faacuteze I - odhad PEC (predicted environmental concentration) v povrchoveacute voděndash uacutedaje o zastoupeniacute laacutetky na trhu maximaacutelniacute terapeutickaacute daacutevka na osobu množstviacute

odpadniacute vody na osobu řediacuteciacute faktor apodndash pokud PEC lt 10 ngL-1 laacutetka považovaacutena za maacutelo rizikovoundash pokud K0W (rozdělovaciacute koeficient oktanol - voda) gt 45 - screening na PBTs

ndash hranice 10 ngL-1 neplatiacute pro vysoce specifickeacute a vysoce uacutečinneacute laacutetky

Hodnoceniacute nebezpečnosti

bull faacuteze II - pokud PEC gt 10 ngL-1 ndash test biodegradability - sorpce na aktivovaneacutem kalu určeniacute K0W transformačniacute test v

systeacutemu voda - sedimentndash ovlivněniacute aktivovaneacuteho kalu - inhibičniacute respiračniacute testndash test na Daphnia magma a řasovyacute test - určeniacute PNEC (predicted no-effect concentration) ndash pokud PECPNEC lt 1 - laacutetka maacutelo rizikovaacute pokud PECPNEC gt 1 - laacutetka považovaacutena

za rizikovou

Laacutetky s prokaacutezanyacutem toxickyacutem uacutečinkem v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Hodnoceniacute nebezpečnosti

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s prokaacutezanyacutem toxickyacutem uacutečinkem v koncentraciacutech 10 - 100 ngL-1

Hodnoceniacute nebezpečnosti

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s prokaacutezanyacutem toxickyacutem uacutečinkem v koncentraciacutech 10 - 100 ngL-1

Hodnoceniacute nebezpečnosti

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Odhad vysoce rizikovyacutech laacutetek (uacutečinnost pod 10 ngL-1) na zaacutekladě MOA (mode of action) konceptu

bull krok I - určeniacute mechanismu uacutečinku ndash z dokumentace o registraci leacutečiva - povinneacute toxikologickeacute testyndash laacutetky s maacutelo specifickyacutem mechanismem obvykle maacutelo nebezpečneacute ndash nutnaacute znalost konkreacutetniacuteho receptoru

Hodnoceniacute nebezpečnosti

bull krok II - určeniacute stupně podobnosti mezi lidskyacutem receptorem a přiacuteslušnyacutem receptorem v ciacuteloveacutem organismu

ndash laacutetky s vysokyacutem stupněm homologieacute(gt 50 ) a vysokou uacutečinnostiacute nebezpečneacutendash důležitaacute je zejmeacutena homologie vazebneacuteho miacutesta

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

bull krok III - určeniacute vyacuteznamu receptorem regulovaneacuteho biochemickeacuteho procesu ndash děleniacute a proliferace buňkyndash řiacutezeniacute vyacutevoje organismu hormonaacutelniacute činnosti rozmnožovaacuteniacuteovlivněniacute imunity a nervoveacute činnostindash u rostlin vliv na fotosynteacutezu

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s vysokyacutem rizikem působit v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s niacutezkyacutem rizikem působit v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Antibiotikabull v EU spotřeba okolo 10 000 t ročně (FEDESA 1997)

ndash 5 000 t veterinaacuterniacute mediciacutena (3 500 t profylaxe a terapie 1 500 podpora růstu)ndash 5 000 t humaacutenniacute mediciacutena

bull nebezpečiacute vyacutevoje rezistentniacutech kmenů v biologickyacutech filmech (odpadniacute roury aktivovanyacute kal v ČOV)

bull niacutezkaacute biodegradabilita některyacutech AB (chinolony nitroimidazoly sulfonamidy)

ndash v ČOV upřednostněna absorpce na čaacutesticiacutech aktivovaneacuteho kalu před biodegradaciacute (Ciprofloxacin)ndash fotolyacuteza jako hlavniacute způsob degradace (Fluorchinolony)

bull dlouheacute biologickeacute poločasy ve vodniacutem prostřediacute - laktaacutemy 200 dniacutendash tetracykliny 300 ndash 500 dniacute

Antibiotikabull hnojeniacute kalem z ČOV s obsahem antibiotik

ndash negativniacute vliv na nitrifikačniacute bakteriendash sniacuteženiacute produkce plodin bioakumulace v plodinaacutech

bull inhibice růstu fotosyntetizujiacuteciacutech organismů ve vodaacutechndash inhibice růstu zelenyacutech řas Selenastrum capricornutum - EC50 (erithromycin) = 37 gL-1 EC50 (dihydrostreptomycin) = 110 gL-1 EC50 (oxytetracycline) = 340 gL-1 EC50 (tylosin) = 410 gL-1

ndash EC50 (sulfonamidy) = 15 - 23 mgL-1 EC50 (ampicillin) gt 1 000 mgL-1 ndash sinice Synechocystis a okřehek inhibice růstu erythromycinem 1-1 000 gL-1)ndash synergickeacute efekty - sulfamethoxazol a trimethoprim

bull dalšiacute uacutečinky na vodniacute organismyndash Neomycin - vliv na reprodukci a přežitiacute Dafnia magma EC50 = 009 - 074 gL-1

Laacutetky snižujiacuteciacute obsah krevniacutech tukůbull sniacuteženiacute koncentrace cholesterolu a triglyceridů v krvi

Statinybull inhibice enzymu HMG-CoA - zpětnovazebnaacute kontrola synteacutezy cholesterolubull absolutniacute nedostatek informaciacute o ekotoxicitě limitovanyacute na aktivniacute laacutetky simvastatin a atorvastatinbull 96 test na krevetě (Palaemonetes pugio) - simvastatin - LC50 (larva) = 118 mgL-1 a LC50 (dospělaacute kreveta) gt 10 mgL-1 bull test na buchance (Nitocra spinipes) - 96-h LC50 = 081 mgL-1

bull koncentrace statinů v neupraveneacutem čistiacuterenskeacutem kalu 4-117ngL-1 v povrchoveacute vodě 1 ng L-1

Laacutetky snižujiacuteciacute obsah krevniacutech tukůFibraacutetybull aktivace specifickeacuteho transkripčniacuteho faktoru patřiacuteciacuteho do skupiny nukleaacuterniacutech hormonaacutelniacutech receptorů - PPARs (peroxisome proliferatoractivated receptors) bull fibraacutety způsobujiacute proliferaci peroxisomů v jaacutetrech myšiacutebull zastaveniacute emryonaacutelniacuteho vyacutevoje neciacutelovyacutech organismů zastaveniacutem děleniacute buněk (v mikromolaacuterniacutech koncentraciacutech pozorovaacuteno u ryb (Danio rerio) a obojživelniacuteků)bull Danio rerio - expozice klofibraacutetu 05 - 1 mgL-1 v larvaacutelniacutem stadiu - změny morfologickyacutech charakteristik letargiebull karas zlatyacute (Carasius auratus) - 14 denniacute expozice gemfibrizilu 15 g L-1 - viacutece než 50 pokles hladiny testosteronu bull vysokaacute perzistence metabolitů (kyselina klofibrovaacute) v ŽP - tato laacutetka detekovaacutena i v pitnyacutech vodaacutech a v Severniacutem ledoveacutem oceaacutenu

Nesteroidniacute protizaacutenětliveacute leacutekybull slabeacute kyseliny reversibilně či ireversibilně inhibujiacuteciacute cyklooxygenaacutezy COX-1

a COX-2 - vliv na synteacutezu prostaglandinů (zaacutenětliveacute procesy)bull u ptaacuteků majiacute prostaglandiny vliv na tvorbu vaječneacute skořaacutepkybull u ryb enzym podobnyacute lidskeacutemu COX-2

Diclofenacbull akutniacute toxicita pro vodniacute organismy při 100 gL-1

bull chronickaacute toxicita - pstruh duhovyacute (Oncorhynchus mykiss) 28 dniacute 1 gL-1 - cytologickeacute změny na jaacutetrech ledvinaacutech a žaacutebraacutech při 5 gL-1 - leacuteze na ledvinaacutech a skřeliacutech vysokaacute bioakumulace v jaacutetrech

bull 25 gL-1 - znatelnaacute redukce růstu fytoplanktonu

Ibuprofenbull vitelogeneze zvětšenaacute jaacutetra a zvyacutešenaacute produkce vajiacuteček u ryb (Medaka

japonskaacute - Oryzias latipes)bull test na Daphnia magma - redukce populaciacute v rozmeziacute koncentraciacute 0-80 gL-1

bull okřehek (Lemna minor) - 7 dniacute 1 - 1 000 gL-1 inhybice růstu

Pokles populace supů v Indii a Paacutekistaacutenu na počaacutetku 90-tyacutech let 20 st ndash dramatickyacute pokles (95)

populace bělohlavyacutech supů (Gyps bengalensis) v jižniacute Asii

mnoho hypoteacutez o přiacutečině ndash např patogenniacute organismy pesticidy

akutniacute selhaacuteniacute ledvin v důsledku akumulace kyseliny močoveacute

Prof J Lindsay Oaks (Washington State University) ndash přiacutečinou diclofenak (Nature2004)

V Asii využiacutevaacuten ve veterinaacuterniacute mediciacuteně

diclofenak selektivně toxickyacute pro supy naacuterůst přiacutepadů vztekliny Indie - regulace použiacutevaacuteniacute diclofenaku ve veterinaacuterniacute

mediciacuteně

Leacutečiva jako biocidyLeacutečivo Mediciacutenskeacute využitiacute Biocid

4-aminopyridin roztroušenaacute skleroacuteza avicid (ptaacuteci)

Warfarin antikoagulant rodenticit (hlodavci)

Triclosan součaacutest zubniacutech past biocid (všechno)

Acetaminofen analgetikum hadi (Indoneacutezie)

Kofein stimulant žaacuteby (Hawai)

Diclofenac analgetikum antipyretikum

supi (Indie Paacutekistaacuten)

Regulace žab pomociacute kofeinu

bull US EPA poskytla (27 Sept 2001) speciaacutelniacute vyacutejimku povolujiacuteciacute FIFRA použitiacute kofeinu k hubeniacute žab coqui (Eleutherodactylus coqui ndash free toe) na Havaji

bull povolena je aplikace 100-200 liber (1 lb = 2205 kg) na akr (1akr = 0405 ha) celkem maximaacutelně 1 200 liberrok

bull v důsledku neexistence přirozeneacuteho nepřiacutetele může populace coqui frog dosaacutehnout hustoty 10000 jedinců na akr

bull kompetice o hmyz se zpěvnyacutem ptactvem

bull hluk - až 100 db

Charakteristika leacutečivbull v ČR ve 2 čtvrtletiacute 2007 registrovaacuteno 51 232 variant leacuteků a leacutečebnyacutech

přiacutepravků (asi 1200 aktivniacutech laacutetek)

bull v UK v roce 2000 registrovaacuteno viacutece než 3 000 aktivniacutech laacutetek

bull kromě aktivniacutech laacutetek leacuteky obsahujiacute i pomocneacute laacutetky plniva pigmenty vosky tmeliacuteciacute laacutetky

bull kromě leacutečiv se ve zdravotnictviacute použiacutevajiacute např i diagnostickeacute laacutetky dezinfekce

bull biodegradabilita (fotodegradabilita oxidace vzdušnyacutem O2 ) silně zaacutevisiacute na typu laacutetky

bull interakce laacutetek v toxickyacutech koktejlech ndash 1 velkaacute neznaacutemaacutebull dlouhodobeacute toxickeacute uacutečinky niacutezkyacutech koncentraciacute ndash 2 velkaacute neznaacutemaacute

bull pomociacute analytickyacutech technik umiacuteme spolehlivě detekovat a kvantifikovat okolo 100 laacutetek

Farmaka pro humaacutenniacute mediciacutenu

Farmaka pro veterinaacuterniacute mediciacutenu

Exkrece (odpadniacute vody z nemocnic)

Exkrece (odpadniacute vody z domaacutecnostiacute)

Komunaacutelniacute odpad (nevyužiteacute leacuteky)

Exkrece

Čistiacuterna odpadniacutech vod

Popelnice Hnůj kompost

Zpracovaacuteniacute kalů

Povrchovaacute voda

Sklaacutedka

Upravenyacute kal

Půda

Podzemniacute voda

Pitnaacute vodaVyacuteroba farmak

Vodniacute mikrofloacutera

Upraveno podle THeberer Toxicology Letters 131 5 ndash 17 (2002)

bull komunaacutelniacute ČOV majiacute velmi niacutezkou uacutečinnost při odstraňovaacuteniacute některyacutech leacutečivyacutech laacutetek a jejich metabolitů (niacutezkeacute koncentrace)

Procesybull Fotodegradace - hlavniacute mechanismus degradace leacutečiv ve vodniacutem tělese

ndash přiacutemaacute fotolyacuteza - absorpčniacute spektrum molekuly intenzita zaacuteřeniacute zaacutekalndash radikaacutelovyacute rozpad - vliv hydroxyloveacuteho (OH) alkylperoxidoveacuteho RO2

radikaacutelu a atomaacuterniacuteho kysliacuteku

ČOV a povrchoveacute vody

bull Sorpcendash absorpce dovnitř aktivovaneacuteho kalu - interakce hydrofobniacutech skupin (alifatickyacutech a aromatickyacutech) s biomembraacutenou

buněkndash adsorpce na povrch aktivovaneacuteho kalu - pozitivně nabitaacute centra xenobiotik se zaacuteporně nabityacutem povrchem biomasy

bull Biodegradacendash metabolickaacute přeměna leacutečiv mikroorganismy v aktivovaneacutem kalu

Kotyza J Soudek P Kafka Z Vaněk T Chemickeacute Listy 103 540-547 (2009)

bull Chemickaacute oxidace ndash vznik OH radikaacutelu z H2O2 vlivem UV zaacuteřeniacute

ndash ozonizace vody

ČOV - moderniacute procesy

bull Membraacutenoveacute procesyndash nanofiltrace a reverzniacute osmoacuteza - xenoestrogenyndash separace leacutečiv z moči pacientů

bull Aktivniacute uhliacutendash adsorpce a spaacuteleniacute - karbamazepin

bull Fytoremediacendash kořenoveacute čistiacuterny odpadniacutech vod

bull aktivniacute substance (leacutekymetabolity) nalezeny ve všech složkaacutech prostřediacute na všech miacutestech planety (1ngkg - 1mgkg)

bull vyacuteskyt v daneacutem miacutestě přiacutemo uacuteměrnyacute spotřebě

Povrchoveacute vody bull nejviacutece kontaminovanaacute složka ŽPbull dolniacute toky a delty - velkeacute aglomerace velkeacute množstviacute ČOV velkyacute průtok vody

Podzemniacute vodybull původ nalezenyacutech laacutetek - lokaacutelniacute zdroje znečištěniacute (sklaacutedky ČOV kanalizace apod)

Pitneacute vodybull před 15 lety v Německu - kyselina klofibrovaacute (fibraacutety - kontrola lipoproteinů v krvi prevence

kardiovaskulaacuterniacutech onemocněniacute) bull v Želivce v roce 2006 - syntetickeacute estrogeny 2 ngL

Rozšiacuteřeniacute v ŽP

Půdy a sedimentybull aplikace stabilizovanyacutech čistiacuterenskyacutech kalůbull sorpce na čaacutestice půdy - degradacebull průsaky do spodniacutech vodbull Braunsweig (Dolniacute Sasko) - 45 let zavlažovaacuteniacute znečištěnou vodou (1gL leacutečiv) a

hnojeniacute čistiacuterenskyacutem kalem - z 52 sledovanyacutech laacutetek nalezeny 4 (karbamazepin sulfametoxazol a dvě kontrastniacute laacutetky pro RTG vyšetřeniacute) u těchto laacutetek zjištěna viacutece než 80 degradace a sorpce na čaacutesticiacutech půdy žaacutedneacute informace o metabolitech

Situace v ČRbull minimum informaciacutebull horniacute toky řekbull nejvyššiacute naměřenaacute koncentrace estrogenů (2006) - ČOV Uhřiacuteněves - 345 ngL

Rozšiacuteřeniacute v ŽP

Kotyza J Soudek P Kafka Z Vaněk T Chemickeacute Listy 103 540-547 (2009)

Santos LHMLM et al Journal of Hazardous Materials 175 45-95 (2010)

Zastoupeniacute leacutekovyacutech skupin v ekotoxikologickyacutech studiiacutech (183 člaacutenků z let 1996-2009)

Santos LHMLM et al Journal of Hazardous Materials 175 45-95 (2010)

Relativniacute zastoupeniacute laacutetek detegovanyacutech v ŽP (183 člaacutenků z let 1996-2009)

Toxikologiebull Uacutečinek toxickeacute laacutetka na

člověka (lidskou populaci)

bull Toxikokinetika (ADME)bull Toxikodynamika

bull Akutniacute uacutečinkybull Chronickeacute uacutečinky

bull Vyacutesledky z eperimentů na biologickyacutech modelech se extrapolujiacute na člověka

Studium leacutečiv v ŽPEkotoxikologiebull Uacutečinek toxickeacute laacutetky na floacuteru

faunu a mikroorganismy

bull Vstup do ŽPbull Osud (Fate) v ŽPbull Toxikokinetika (ADME)bull Toxikodynamika

bull Bioakumulace

bull Skupinovyacute efektbull Pohyb mezi jednotlivyacutemi

složkami prostřediacute

bull vstup laacutetky do daneacute složky prostřediacute během produkce a spotřebybull kumulace laacutetky v daneacute složce prostřediacute nebo transportbull přechod do jineacute složky prostřediacute přes mezifaacutezoveacute rozhraniacutebull transport novou složkou a dalšiacute přechody ndash koloběh laacutetkybull chemickeacute biochemickeacute fotochemickeacute a termickeacute reakce laacutetky ndash vznik

meziproduktů a metabolitů vedouciacutech k sekundaacuterniacutemu znečištěniacute

Osud (fate) laacutetky v ŽP

Osud (fate) chemickeacute laacutetky v ŽP

PBTsbull P (Persistentniacute)

ndash laacutetky dlouhodobě setrvaacutevajiacuteciacute v životniacutem prostřediacutendash dlouhyacute poločas života laacutetky t12 ndash doba za kterou klesne koncentrace laacutetky v

daneacute složce prostřediacute na frac12ndash odolnost vůči rozkladu (chemickeacutemu fotochemickeacutemu biologickeacutemu

termickeacutemu)ndash zaacutevisiacute na vlastnostech laacutetky (chemickaacute stabilita reaktivita) i vlastnostech

prostřediacute (intenzita slunečniacuteho světla pH Eh teplota bakterie

PBTs

bull B (Bioakumulativniacute)ndash tendence ke kumulaci laacutetky ve tkaacuteniacutech organismůndash biokoncentrace bioobohacovaacuteniacute bioakumulace

bull T (Toxickeacute)ndash potencionaacutelně škodliveacute uacutečinky na organismy již v niacutezkyacutech koncentraciacutech

Bioakumulace PCB

Biologickaacute dostupnostbull schopnost laacutetky přestupovat z prostřediacute do organismubull biologickaacute dostupnost zaacutevisiacute na

ndash vlastnostech laacutetky ndash rozpustnost ve vodě a v tuciacutech polarita ndash vlastnostech prostřediacute ndash sorpčniacute kapacita koncentrace ligandůndash vlastnostech organismu ndash tloušťka buněčneacute membraacuteny konc receptorů

(Eko) toxikologie komplexniacutech směsiacuteopakovanaacute expozice stopovyacutem množstviacutem laacutetek pod prahem uacutečinkubull potenciaacutel aditivniacuteho uacutečinku u laacutetek se stejnyacutem mechanismem uacutečinku bull potenciaacutel synergickeacuteho uacutečinkubull hormeze ndash protektivniacute uacutečinek podprahovyacutech koncentraciacute způsobenyacute aktivaciacute obrannyacutech mechanismůbull toxickou laacutetkou indukovanaacute ztraacuteta tolerancebull znalostniacute vakuum o toxickyacutech uacutečinciacutech ultra-stopovyacutech koncentraciacute ndash vliv detekčniacuteho limitu analytickyacutech metodbull znalostniacute vakuum o uacutečinciacutech leacuteků na neciacuteloveacute receptory (organismy) ndash biochemickeacute mechanismy studovaacuteny zejmeacutena pro terapeutickyacute uacutečinekbull rozdiacutelnaacute citlivost organismů

bull pseudo-perzistence leacutečivndash kontinuaacutelniacute tok leacutečiv a jejich metabolitů do ŽP způsobuje jejich přetrvaacutevaacuteniacute v ŽP i v

přiacutepadě že majiacute kraacutetkyacute poločas degradace

směrnice EPMA (European Medicines Agency) z roku 2006

bull faacuteze I - odhad PEC (predicted environmental concentration) v povrchoveacute voděndash uacutedaje o zastoupeniacute laacutetky na trhu maximaacutelniacute terapeutickaacute daacutevka na osobu množstviacute

odpadniacute vody na osobu řediacuteciacute faktor apodndash pokud PEC lt 10 ngL-1 laacutetka považovaacutena za maacutelo rizikovoundash pokud K0W (rozdělovaciacute koeficient oktanol - voda) gt 45 - screening na PBTs

ndash hranice 10 ngL-1 neplatiacute pro vysoce specifickeacute a vysoce uacutečinneacute laacutetky

Hodnoceniacute nebezpečnosti

bull faacuteze II - pokud PEC gt 10 ngL-1 ndash test biodegradability - sorpce na aktivovaneacutem kalu určeniacute K0W transformačniacute test v

systeacutemu voda - sedimentndash ovlivněniacute aktivovaneacuteho kalu - inhibičniacute respiračniacute testndash test na Daphnia magma a řasovyacute test - určeniacute PNEC (predicted no-effect concentration) ndash pokud PECPNEC lt 1 - laacutetka maacutelo rizikovaacute pokud PECPNEC gt 1 - laacutetka považovaacutena

za rizikovou

Laacutetky s prokaacutezanyacutem toxickyacutem uacutečinkem v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Hodnoceniacute nebezpečnosti

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s prokaacutezanyacutem toxickyacutem uacutečinkem v koncentraciacutech 10 - 100 ngL-1

Hodnoceniacute nebezpečnosti

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s prokaacutezanyacutem toxickyacutem uacutečinkem v koncentraciacutech 10 - 100 ngL-1

Hodnoceniacute nebezpečnosti

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Odhad vysoce rizikovyacutech laacutetek (uacutečinnost pod 10 ngL-1) na zaacutekladě MOA (mode of action) konceptu

bull krok I - určeniacute mechanismu uacutečinku ndash z dokumentace o registraci leacutečiva - povinneacute toxikologickeacute testyndash laacutetky s maacutelo specifickyacutem mechanismem obvykle maacutelo nebezpečneacute ndash nutnaacute znalost konkreacutetniacuteho receptoru

Hodnoceniacute nebezpečnosti

bull krok II - určeniacute stupně podobnosti mezi lidskyacutem receptorem a přiacuteslušnyacutem receptorem v ciacuteloveacutem organismu

ndash laacutetky s vysokyacutem stupněm homologieacute(gt 50 ) a vysokou uacutečinnostiacute nebezpečneacutendash důležitaacute je zejmeacutena homologie vazebneacuteho miacutesta

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

bull krok III - určeniacute vyacuteznamu receptorem regulovaneacuteho biochemickeacuteho procesu ndash děleniacute a proliferace buňkyndash řiacutezeniacute vyacutevoje organismu hormonaacutelniacute činnosti rozmnožovaacuteniacuteovlivněniacute imunity a nervoveacute činnostindash u rostlin vliv na fotosynteacutezu

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s vysokyacutem rizikem působit v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s niacutezkyacutem rizikem působit v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Antibiotikabull v EU spotřeba okolo 10 000 t ročně (FEDESA 1997)

ndash 5 000 t veterinaacuterniacute mediciacutena (3 500 t profylaxe a terapie 1 500 podpora růstu)ndash 5 000 t humaacutenniacute mediciacutena

bull nebezpečiacute vyacutevoje rezistentniacutech kmenů v biologickyacutech filmech (odpadniacute roury aktivovanyacute kal v ČOV)

bull niacutezkaacute biodegradabilita některyacutech AB (chinolony nitroimidazoly sulfonamidy)

ndash v ČOV upřednostněna absorpce na čaacutesticiacutech aktivovaneacuteho kalu před biodegradaciacute (Ciprofloxacin)ndash fotolyacuteza jako hlavniacute způsob degradace (Fluorchinolony)

bull dlouheacute biologickeacute poločasy ve vodniacutem prostřediacute - laktaacutemy 200 dniacutendash tetracykliny 300 ndash 500 dniacute

Antibiotikabull hnojeniacute kalem z ČOV s obsahem antibiotik

ndash negativniacute vliv na nitrifikačniacute bakteriendash sniacuteženiacute produkce plodin bioakumulace v plodinaacutech

bull inhibice růstu fotosyntetizujiacuteciacutech organismů ve vodaacutechndash inhibice růstu zelenyacutech řas Selenastrum capricornutum - EC50 (erithromycin) = 37 gL-1 EC50 (dihydrostreptomycin) = 110 gL-1 EC50 (oxytetracycline) = 340 gL-1 EC50 (tylosin) = 410 gL-1

ndash EC50 (sulfonamidy) = 15 - 23 mgL-1 EC50 (ampicillin) gt 1 000 mgL-1 ndash sinice Synechocystis a okřehek inhibice růstu erythromycinem 1-1 000 gL-1)ndash synergickeacute efekty - sulfamethoxazol a trimethoprim

bull dalšiacute uacutečinky na vodniacute organismyndash Neomycin - vliv na reprodukci a přežitiacute Dafnia magma EC50 = 009 - 074 gL-1

Laacutetky snižujiacuteciacute obsah krevniacutech tukůbull sniacuteženiacute koncentrace cholesterolu a triglyceridů v krvi

Statinybull inhibice enzymu HMG-CoA - zpětnovazebnaacute kontrola synteacutezy cholesterolubull absolutniacute nedostatek informaciacute o ekotoxicitě limitovanyacute na aktivniacute laacutetky simvastatin a atorvastatinbull 96 test na krevetě (Palaemonetes pugio) - simvastatin - LC50 (larva) = 118 mgL-1 a LC50 (dospělaacute kreveta) gt 10 mgL-1 bull test na buchance (Nitocra spinipes) - 96-h LC50 = 081 mgL-1

bull koncentrace statinů v neupraveneacutem čistiacuterenskeacutem kalu 4-117ngL-1 v povrchoveacute vodě 1 ng L-1

Laacutetky snižujiacuteciacute obsah krevniacutech tukůFibraacutetybull aktivace specifickeacuteho transkripčniacuteho faktoru patřiacuteciacuteho do skupiny nukleaacuterniacutech hormonaacutelniacutech receptorů - PPARs (peroxisome proliferatoractivated receptors) bull fibraacutety způsobujiacute proliferaci peroxisomů v jaacutetrech myšiacutebull zastaveniacute emryonaacutelniacuteho vyacutevoje neciacutelovyacutech organismů zastaveniacutem děleniacute buněk (v mikromolaacuterniacutech koncentraciacutech pozorovaacuteno u ryb (Danio rerio) a obojživelniacuteků)bull Danio rerio - expozice klofibraacutetu 05 - 1 mgL-1 v larvaacutelniacutem stadiu - změny morfologickyacutech charakteristik letargiebull karas zlatyacute (Carasius auratus) - 14 denniacute expozice gemfibrizilu 15 g L-1 - viacutece než 50 pokles hladiny testosteronu bull vysokaacute perzistence metabolitů (kyselina klofibrovaacute) v ŽP - tato laacutetka detekovaacutena i v pitnyacutech vodaacutech a v Severniacutem ledoveacutem oceaacutenu

Nesteroidniacute protizaacutenětliveacute leacutekybull slabeacute kyseliny reversibilně či ireversibilně inhibujiacuteciacute cyklooxygenaacutezy COX-1

a COX-2 - vliv na synteacutezu prostaglandinů (zaacutenětliveacute procesy)bull u ptaacuteků majiacute prostaglandiny vliv na tvorbu vaječneacute skořaacutepkybull u ryb enzym podobnyacute lidskeacutemu COX-2

Diclofenacbull akutniacute toxicita pro vodniacute organismy při 100 gL-1

bull chronickaacute toxicita - pstruh duhovyacute (Oncorhynchus mykiss) 28 dniacute 1 gL-1 - cytologickeacute změny na jaacutetrech ledvinaacutech a žaacutebraacutech při 5 gL-1 - leacuteze na ledvinaacutech a skřeliacutech vysokaacute bioakumulace v jaacutetrech

bull 25 gL-1 - znatelnaacute redukce růstu fytoplanktonu

Ibuprofenbull vitelogeneze zvětšenaacute jaacutetra a zvyacutešenaacute produkce vajiacuteček u ryb (Medaka

japonskaacute - Oryzias latipes)bull test na Daphnia magma - redukce populaciacute v rozmeziacute koncentraciacute 0-80 gL-1

bull okřehek (Lemna minor) - 7 dniacute 1 - 1 000 gL-1 inhybice růstu

Pokles populace supů v Indii a Paacutekistaacutenu na počaacutetku 90-tyacutech let 20 st ndash dramatickyacute pokles (95)

populace bělohlavyacutech supů (Gyps bengalensis) v jižniacute Asii

mnoho hypoteacutez o přiacutečině ndash např patogenniacute organismy pesticidy

akutniacute selhaacuteniacute ledvin v důsledku akumulace kyseliny močoveacute

Prof J Lindsay Oaks (Washington State University) ndash přiacutečinou diclofenak (Nature2004)

V Asii využiacutevaacuten ve veterinaacuterniacute mediciacuteně

diclofenak selektivně toxickyacute pro supy naacuterůst přiacutepadů vztekliny Indie - regulace použiacutevaacuteniacute diclofenaku ve veterinaacuterniacute

mediciacuteně

Leacutečiva jako biocidyLeacutečivo Mediciacutenskeacute využitiacute Biocid

4-aminopyridin roztroušenaacute skleroacuteza avicid (ptaacuteci)

Warfarin antikoagulant rodenticit (hlodavci)

Triclosan součaacutest zubniacutech past biocid (všechno)

Acetaminofen analgetikum hadi (Indoneacutezie)

Kofein stimulant žaacuteby (Hawai)

Diclofenac analgetikum antipyretikum

supi (Indie Paacutekistaacuten)

Regulace žab pomociacute kofeinu

bull US EPA poskytla (27 Sept 2001) speciaacutelniacute vyacutejimku povolujiacuteciacute FIFRA použitiacute kofeinu k hubeniacute žab coqui (Eleutherodactylus coqui ndash free toe) na Havaji

bull povolena je aplikace 100-200 liber (1 lb = 2205 kg) na akr (1akr = 0405 ha) celkem maximaacutelně 1 200 liberrok

bull v důsledku neexistence přirozeneacuteho nepřiacutetele může populace coqui frog dosaacutehnout hustoty 10000 jedinců na akr

bull kompetice o hmyz se zpěvnyacutem ptactvem

bull hluk - až 100 db

Farmaka pro humaacutenniacute mediciacutenu

Farmaka pro veterinaacuterniacute mediciacutenu

Exkrece (odpadniacute vody z nemocnic)

Exkrece (odpadniacute vody z domaacutecnostiacute)

Komunaacutelniacute odpad (nevyužiteacute leacuteky)

Exkrece

Čistiacuterna odpadniacutech vod

Popelnice Hnůj kompost

Zpracovaacuteniacute kalů

Povrchovaacute voda

Sklaacutedka

Upravenyacute kal

Půda

Podzemniacute voda

Pitnaacute vodaVyacuteroba farmak

Vodniacute mikrofloacutera

Upraveno podle THeberer Toxicology Letters 131 5 ndash 17 (2002)

bull komunaacutelniacute ČOV majiacute velmi niacutezkou uacutečinnost při odstraňovaacuteniacute některyacutech leacutečivyacutech laacutetek a jejich metabolitů (niacutezkeacute koncentrace)

Procesybull Fotodegradace - hlavniacute mechanismus degradace leacutečiv ve vodniacutem tělese

ndash přiacutemaacute fotolyacuteza - absorpčniacute spektrum molekuly intenzita zaacuteřeniacute zaacutekalndash radikaacutelovyacute rozpad - vliv hydroxyloveacuteho (OH) alkylperoxidoveacuteho RO2

radikaacutelu a atomaacuterniacuteho kysliacuteku

ČOV a povrchoveacute vody

bull Sorpcendash absorpce dovnitř aktivovaneacuteho kalu - interakce hydrofobniacutech skupin (alifatickyacutech a aromatickyacutech) s biomembraacutenou

buněkndash adsorpce na povrch aktivovaneacuteho kalu - pozitivně nabitaacute centra xenobiotik se zaacuteporně nabityacutem povrchem biomasy

bull Biodegradacendash metabolickaacute přeměna leacutečiv mikroorganismy v aktivovaneacutem kalu

Kotyza J Soudek P Kafka Z Vaněk T Chemickeacute Listy 103 540-547 (2009)

bull Chemickaacute oxidace ndash vznik OH radikaacutelu z H2O2 vlivem UV zaacuteřeniacute

ndash ozonizace vody

ČOV - moderniacute procesy

bull Membraacutenoveacute procesyndash nanofiltrace a reverzniacute osmoacuteza - xenoestrogenyndash separace leacutečiv z moči pacientů

bull Aktivniacute uhliacutendash adsorpce a spaacuteleniacute - karbamazepin

bull Fytoremediacendash kořenoveacute čistiacuterny odpadniacutech vod

bull aktivniacute substance (leacutekymetabolity) nalezeny ve všech složkaacutech prostřediacute na všech miacutestech planety (1ngkg - 1mgkg)

bull vyacuteskyt v daneacutem miacutestě přiacutemo uacuteměrnyacute spotřebě

Povrchoveacute vody bull nejviacutece kontaminovanaacute složka ŽPbull dolniacute toky a delty - velkeacute aglomerace velkeacute množstviacute ČOV velkyacute průtok vody

Podzemniacute vodybull původ nalezenyacutech laacutetek - lokaacutelniacute zdroje znečištěniacute (sklaacutedky ČOV kanalizace apod)

Pitneacute vodybull před 15 lety v Německu - kyselina klofibrovaacute (fibraacutety - kontrola lipoproteinů v krvi prevence

kardiovaskulaacuterniacutech onemocněniacute) bull v Želivce v roce 2006 - syntetickeacute estrogeny 2 ngL

Rozšiacuteřeniacute v ŽP

Půdy a sedimentybull aplikace stabilizovanyacutech čistiacuterenskyacutech kalůbull sorpce na čaacutestice půdy - degradacebull průsaky do spodniacutech vodbull Braunsweig (Dolniacute Sasko) - 45 let zavlažovaacuteniacute znečištěnou vodou (1gL leacutečiv) a

hnojeniacute čistiacuterenskyacutem kalem - z 52 sledovanyacutech laacutetek nalezeny 4 (karbamazepin sulfametoxazol a dvě kontrastniacute laacutetky pro RTG vyšetřeniacute) u těchto laacutetek zjištěna viacutece než 80 degradace a sorpce na čaacutesticiacutech půdy žaacutedneacute informace o metabolitech

Situace v ČRbull minimum informaciacutebull horniacute toky řekbull nejvyššiacute naměřenaacute koncentrace estrogenů (2006) - ČOV Uhřiacuteněves - 345 ngL

Rozšiacuteřeniacute v ŽP

Kotyza J Soudek P Kafka Z Vaněk T Chemickeacute Listy 103 540-547 (2009)

Santos LHMLM et al Journal of Hazardous Materials 175 45-95 (2010)

Zastoupeniacute leacutekovyacutech skupin v ekotoxikologickyacutech studiiacutech (183 člaacutenků z let 1996-2009)

Santos LHMLM et al Journal of Hazardous Materials 175 45-95 (2010)

Relativniacute zastoupeniacute laacutetek detegovanyacutech v ŽP (183 člaacutenků z let 1996-2009)

Toxikologiebull Uacutečinek toxickeacute laacutetka na

člověka (lidskou populaci)

bull Toxikokinetika (ADME)bull Toxikodynamika

bull Akutniacute uacutečinkybull Chronickeacute uacutečinky

bull Vyacutesledky z eperimentů na biologickyacutech modelech se extrapolujiacute na člověka

Studium leacutečiv v ŽPEkotoxikologiebull Uacutečinek toxickeacute laacutetky na floacuteru

faunu a mikroorganismy

bull Vstup do ŽPbull Osud (Fate) v ŽPbull Toxikokinetika (ADME)bull Toxikodynamika

bull Bioakumulace

bull Skupinovyacute efektbull Pohyb mezi jednotlivyacutemi

složkami prostřediacute

bull vstup laacutetky do daneacute složky prostřediacute během produkce a spotřebybull kumulace laacutetky v daneacute složce prostřediacute nebo transportbull přechod do jineacute složky prostřediacute přes mezifaacutezoveacute rozhraniacutebull transport novou složkou a dalšiacute přechody ndash koloběh laacutetkybull chemickeacute biochemickeacute fotochemickeacute a termickeacute reakce laacutetky ndash vznik

meziproduktů a metabolitů vedouciacutech k sekundaacuterniacutemu znečištěniacute

Osud (fate) laacutetky v ŽP

Osud (fate) chemickeacute laacutetky v ŽP

PBTsbull P (Persistentniacute)

ndash laacutetky dlouhodobě setrvaacutevajiacuteciacute v životniacutem prostřediacutendash dlouhyacute poločas života laacutetky t12 ndash doba za kterou klesne koncentrace laacutetky v

daneacute složce prostřediacute na frac12ndash odolnost vůči rozkladu (chemickeacutemu fotochemickeacutemu biologickeacutemu

termickeacutemu)ndash zaacutevisiacute na vlastnostech laacutetky (chemickaacute stabilita reaktivita) i vlastnostech

prostřediacute (intenzita slunečniacuteho světla pH Eh teplota bakterie

PBTs

bull B (Bioakumulativniacute)ndash tendence ke kumulaci laacutetky ve tkaacuteniacutech organismůndash biokoncentrace bioobohacovaacuteniacute bioakumulace

bull T (Toxickeacute)ndash potencionaacutelně škodliveacute uacutečinky na organismy již v niacutezkyacutech koncentraciacutech

Bioakumulace PCB

Biologickaacute dostupnostbull schopnost laacutetky přestupovat z prostřediacute do organismubull biologickaacute dostupnost zaacutevisiacute na

ndash vlastnostech laacutetky ndash rozpustnost ve vodě a v tuciacutech polarita ndash vlastnostech prostřediacute ndash sorpčniacute kapacita koncentrace ligandůndash vlastnostech organismu ndash tloušťka buněčneacute membraacuteny konc receptorů

(Eko) toxikologie komplexniacutech směsiacuteopakovanaacute expozice stopovyacutem množstviacutem laacutetek pod prahem uacutečinkubull potenciaacutel aditivniacuteho uacutečinku u laacutetek se stejnyacutem mechanismem uacutečinku bull potenciaacutel synergickeacuteho uacutečinkubull hormeze ndash protektivniacute uacutečinek podprahovyacutech koncentraciacute způsobenyacute aktivaciacute obrannyacutech mechanismůbull toxickou laacutetkou indukovanaacute ztraacuteta tolerancebull znalostniacute vakuum o toxickyacutech uacutečinciacutech ultra-stopovyacutech koncentraciacute ndash vliv detekčniacuteho limitu analytickyacutech metodbull znalostniacute vakuum o uacutečinciacutech leacuteků na neciacuteloveacute receptory (organismy) ndash biochemickeacute mechanismy studovaacuteny zejmeacutena pro terapeutickyacute uacutečinekbull rozdiacutelnaacute citlivost organismů

bull pseudo-perzistence leacutečivndash kontinuaacutelniacute tok leacutečiv a jejich metabolitů do ŽP způsobuje jejich přetrvaacutevaacuteniacute v ŽP i v

přiacutepadě že majiacute kraacutetkyacute poločas degradace

směrnice EPMA (European Medicines Agency) z roku 2006

bull faacuteze I - odhad PEC (predicted environmental concentration) v povrchoveacute voděndash uacutedaje o zastoupeniacute laacutetky na trhu maximaacutelniacute terapeutickaacute daacutevka na osobu množstviacute

odpadniacute vody na osobu řediacuteciacute faktor apodndash pokud PEC lt 10 ngL-1 laacutetka považovaacutena za maacutelo rizikovoundash pokud K0W (rozdělovaciacute koeficient oktanol - voda) gt 45 - screening na PBTs

ndash hranice 10 ngL-1 neplatiacute pro vysoce specifickeacute a vysoce uacutečinneacute laacutetky

Hodnoceniacute nebezpečnosti

bull faacuteze II - pokud PEC gt 10 ngL-1 ndash test biodegradability - sorpce na aktivovaneacutem kalu určeniacute K0W transformačniacute test v

systeacutemu voda - sedimentndash ovlivněniacute aktivovaneacuteho kalu - inhibičniacute respiračniacute testndash test na Daphnia magma a řasovyacute test - určeniacute PNEC (predicted no-effect concentration) ndash pokud PECPNEC lt 1 - laacutetka maacutelo rizikovaacute pokud PECPNEC gt 1 - laacutetka považovaacutena

za rizikovou

Laacutetky s prokaacutezanyacutem toxickyacutem uacutečinkem v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Hodnoceniacute nebezpečnosti

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s prokaacutezanyacutem toxickyacutem uacutečinkem v koncentraciacutech 10 - 100 ngL-1

Hodnoceniacute nebezpečnosti

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s prokaacutezanyacutem toxickyacutem uacutečinkem v koncentraciacutech 10 - 100 ngL-1

Hodnoceniacute nebezpečnosti

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Odhad vysoce rizikovyacutech laacutetek (uacutečinnost pod 10 ngL-1) na zaacutekladě MOA (mode of action) konceptu

bull krok I - určeniacute mechanismu uacutečinku ndash z dokumentace o registraci leacutečiva - povinneacute toxikologickeacute testyndash laacutetky s maacutelo specifickyacutem mechanismem obvykle maacutelo nebezpečneacute ndash nutnaacute znalost konkreacutetniacuteho receptoru

Hodnoceniacute nebezpečnosti

bull krok II - určeniacute stupně podobnosti mezi lidskyacutem receptorem a přiacuteslušnyacutem receptorem v ciacuteloveacutem organismu

ndash laacutetky s vysokyacutem stupněm homologieacute(gt 50 ) a vysokou uacutečinnostiacute nebezpečneacutendash důležitaacute je zejmeacutena homologie vazebneacuteho miacutesta

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

bull krok III - určeniacute vyacuteznamu receptorem regulovaneacuteho biochemickeacuteho procesu ndash děleniacute a proliferace buňkyndash řiacutezeniacute vyacutevoje organismu hormonaacutelniacute činnosti rozmnožovaacuteniacuteovlivněniacute imunity a nervoveacute činnostindash u rostlin vliv na fotosynteacutezu

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s vysokyacutem rizikem působit v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s niacutezkyacutem rizikem působit v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Antibiotikabull v EU spotřeba okolo 10 000 t ročně (FEDESA 1997)

ndash 5 000 t veterinaacuterniacute mediciacutena (3 500 t profylaxe a terapie 1 500 podpora růstu)ndash 5 000 t humaacutenniacute mediciacutena

bull nebezpečiacute vyacutevoje rezistentniacutech kmenů v biologickyacutech filmech (odpadniacute roury aktivovanyacute kal v ČOV)

bull niacutezkaacute biodegradabilita některyacutech AB (chinolony nitroimidazoly sulfonamidy)

ndash v ČOV upřednostněna absorpce na čaacutesticiacutech aktivovaneacuteho kalu před biodegradaciacute (Ciprofloxacin)ndash fotolyacuteza jako hlavniacute způsob degradace (Fluorchinolony)

bull dlouheacute biologickeacute poločasy ve vodniacutem prostřediacute - laktaacutemy 200 dniacutendash tetracykliny 300 ndash 500 dniacute

Antibiotikabull hnojeniacute kalem z ČOV s obsahem antibiotik

ndash negativniacute vliv na nitrifikačniacute bakteriendash sniacuteženiacute produkce plodin bioakumulace v plodinaacutech

bull inhibice růstu fotosyntetizujiacuteciacutech organismů ve vodaacutechndash inhibice růstu zelenyacutech řas Selenastrum capricornutum - EC50 (erithromycin) = 37 gL-1 EC50 (dihydrostreptomycin) = 110 gL-1 EC50 (oxytetracycline) = 340 gL-1 EC50 (tylosin) = 410 gL-1

ndash EC50 (sulfonamidy) = 15 - 23 mgL-1 EC50 (ampicillin) gt 1 000 mgL-1 ndash sinice Synechocystis a okřehek inhibice růstu erythromycinem 1-1 000 gL-1)ndash synergickeacute efekty - sulfamethoxazol a trimethoprim

bull dalšiacute uacutečinky na vodniacute organismyndash Neomycin - vliv na reprodukci a přežitiacute Dafnia magma EC50 = 009 - 074 gL-1

Laacutetky snižujiacuteciacute obsah krevniacutech tukůbull sniacuteženiacute koncentrace cholesterolu a triglyceridů v krvi

Statinybull inhibice enzymu HMG-CoA - zpětnovazebnaacute kontrola synteacutezy cholesterolubull absolutniacute nedostatek informaciacute o ekotoxicitě limitovanyacute na aktivniacute laacutetky simvastatin a atorvastatinbull 96 test na krevetě (Palaemonetes pugio) - simvastatin - LC50 (larva) = 118 mgL-1 a LC50 (dospělaacute kreveta) gt 10 mgL-1 bull test na buchance (Nitocra spinipes) - 96-h LC50 = 081 mgL-1

bull koncentrace statinů v neupraveneacutem čistiacuterenskeacutem kalu 4-117ngL-1 v povrchoveacute vodě 1 ng L-1

Laacutetky snižujiacuteciacute obsah krevniacutech tukůFibraacutetybull aktivace specifickeacuteho transkripčniacuteho faktoru patřiacuteciacuteho do skupiny nukleaacuterniacutech hormonaacutelniacutech receptorů - PPARs (peroxisome proliferatoractivated receptors) bull fibraacutety způsobujiacute proliferaci peroxisomů v jaacutetrech myšiacutebull zastaveniacute emryonaacutelniacuteho vyacutevoje neciacutelovyacutech organismů zastaveniacutem děleniacute buněk (v mikromolaacuterniacutech koncentraciacutech pozorovaacuteno u ryb (Danio rerio) a obojživelniacuteků)bull Danio rerio - expozice klofibraacutetu 05 - 1 mgL-1 v larvaacutelniacutem stadiu - změny morfologickyacutech charakteristik letargiebull karas zlatyacute (Carasius auratus) - 14 denniacute expozice gemfibrizilu 15 g L-1 - viacutece než 50 pokles hladiny testosteronu bull vysokaacute perzistence metabolitů (kyselina klofibrovaacute) v ŽP - tato laacutetka detekovaacutena i v pitnyacutech vodaacutech a v Severniacutem ledoveacutem oceaacutenu

Nesteroidniacute protizaacutenětliveacute leacutekybull slabeacute kyseliny reversibilně či ireversibilně inhibujiacuteciacute cyklooxygenaacutezy COX-1

a COX-2 - vliv na synteacutezu prostaglandinů (zaacutenětliveacute procesy)bull u ptaacuteků majiacute prostaglandiny vliv na tvorbu vaječneacute skořaacutepkybull u ryb enzym podobnyacute lidskeacutemu COX-2

Diclofenacbull akutniacute toxicita pro vodniacute organismy při 100 gL-1

bull chronickaacute toxicita - pstruh duhovyacute (Oncorhynchus mykiss) 28 dniacute 1 gL-1 - cytologickeacute změny na jaacutetrech ledvinaacutech a žaacutebraacutech při 5 gL-1 - leacuteze na ledvinaacutech a skřeliacutech vysokaacute bioakumulace v jaacutetrech

bull 25 gL-1 - znatelnaacute redukce růstu fytoplanktonu

Ibuprofenbull vitelogeneze zvětšenaacute jaacutetra a zvyacutešenaacute produkce vajiacuteček u ryb (Medaka

japonskaacute - Oryzias latipes)bull test na Daphnia magma - redukce populaciacute v rozmeziacute koncentraciacute 0-80 gL-1

bull okřehek (Lemna minor) - 7 dniacute 1 - 1 000 gL-1 inhybice růstu

Pokles populace supů v Indii a Paacutekistaacutenu na počaacutetku 90-tyacutech let 20 st ndash dramatickyacute pokles (95)

populace bělohlavyacutech supů (Gyps bengalensis) v jižniacute Asii

mnoho hypoteacutez o přiacutečině ndash např patogenniacute organismy pesticidy

akutniacute selhaacuteniacute ledvin v důsledku akumulace kyseliny močoveacute

Prof J Lindsay Oaks (Washington State University) ndash přiacutečinou diclofenak (Nature2004)

V Asii využiacutevaacuten ve veterinaacuterniacute mediciacuteně

diclofenak selektivně toxickyacute pro supy naacuterůst přiacutepadů vztekliny Indie - regulace použiacutevaacuteniacute diclofenaku ve veterinaacuterniacute

mediciacuteně

Leacutečiva jako biocidyLeacutečivo Mediciacutenskeacute využitiacute Biocid

4-aminopyridin roztroušenaacute skleroacuteza avicid (ptaacuteci)

Warfarin antikoagulant rodenticit (hlodavci)

Triclosan součaacutest zubniacutech past biocid (všechno)

Acetaminofen analgetikum hadi (Indoneacutezie)

Kofein stimulant žaacuteby (Hawai)

Diclofenac analgetikum antipyretikum

supi (Indie Paacutekistaacuten)

Regulace žab pomociacute kofeinu

bull US EPA poskytla (27 Sept 2001) speciaacutelniacute vyacutejimku povolujiacuteciacute FIFRA použitiacute kofeinu k hubeniacute žab coqui (Eleutherodactylus coqui ndash free toe) na Havaji

bull povolena je aplikace 100-200 liber (1 lb = 2205 kg) na akr (1akr = 0405 ha) celkem maximaacutelně 1 200 liberrok

bull v důsledku neexistence přirozeneacuteho nepřiacutetele může populace coqui frog dosaacutehnout hustoty 10000 jedinců na akr

bull kompetice o hmyz se zpěvnyacutem ptactvem

bull hluk - až 100 db

bull komunaacutelniacute ČOV majiacute velmi niacutezkou uacutečinnost při odstraňovaacuteniacute některyacutech leacutečivyacutech laacutetek a jejich metabolitů (niacutezkeacute koncentrace)

Procesybull Fotodegradace - hlavniacute mechanismus degradace leacutečiv ve vodniacutem tělese

ndash přiacutemaacute fotolyacuteza - absorpčniacute spektrum molekuly intenzita zaacuteřeniacute zaacutekalndash radikaacutelovyacute rozpad - vliv hydroxyloveacuteho (OH) alkylperoxidoveacuteho RO2

radikaacutelu a atomaacuterniacuteho kysliacuteku

ČOV a povrchoveacute vody

bull Sorpcendash absorpce dovnitř aktivovaneacuteho kalu - interakce hydrofobniacutech skupin (alifatickyacutech a aromatickyacutech) s biomembraacutenou

buněkndash adsorpce na povrch aktivovaneacuteho kalu - pozitivně nabitaacute centra xenobiotik se zaacuteporně nabityacutem povrchem biomasy

bull Biodegradacendash metabolickaacute přeměna leacutečiv mikroorganismy v aktivovaneacutem kalu

Kotyza J Soudek P Kafka Z Vaněk T Chemickeacute Listy 103 540-547 (2009)

bull Chemickaacute oxidace ndash vznik OH radikaacutelu z H2O2 vlivem UV zaacuteřeniacute

ndash ozonizace vody

ČOV - moderniacute procesy

bull Membraacutenoveacute procesyndash nanofiltrace a reverzniacute osmoacuteza - xenoestrogenyndash separace leacutečiv z moči pacientů

bull Aktivniacute uhliacutendash adsorpce a spaacuteleniacute - karbamazepin

bull Fytoremediacendash kořenoveacute čistiacuterny odpadniacutech vod

bull aktivniacute substance (leacutekymetabolity) nalezeny ve všech složkaacutech prostřediacute na všech miacutestech planety (1ngkg - 1mgkg)

bull vyacuteskyt v daneacutem miacutestě přiacutemo uacuteměrnyacute spotřebě

Povrchoveacute vody bull nejviacutece kontaminovanaacute složka ŽPbull dolniacute toky a delty - velkeacute aglomerace velkeacute množstviacute ČOV velkyacute průtok vody

Podzemniacute vodybull původ nalezenyacutech laacutetek - lokaacutelniacute zdroje znečištěniacute (sklaacutedky ČOV kanalizace apod)

Pitneacute vodybull před 15 lety v Německu - kyselina klofibrovaacute (fibraacutety - kontrola lipoproteinů v krvi prevence

kardiovaskulaacuterniacutech onemocněniacute) bull v Želivce v roce 2006 - syntetickeacute estrogeny 2 ngL

Rozšiacuteřeniacute v ŽP

Půdy a sedimentybull aplikace stabilizovanyacutech čistiacuterenskyacutech kalůbull sorpce na čaacutestice půdy - degradacebull průsaky do spodniacutech vodbull Braunsweig (Dolniacute Sasko) - 45 let zavlažovaacuteniacute znečištěnou vodou (1gL leacutečiv) a

hnojeniacute čistiacuterenskyacutem kalem - z 52 sledovanyacutech laacutetek nalezeny 4 (karbamazepin sulfametoxazol a dvě kontrastniacute laacutetky pro RTG vyšetřeniacute) u těchto laacutetek zjištěna viacutece než 80 degradace a sorpce na čaacutesticiacutech půdy žaacutedneacute informace o metabolitech

Situace v ČRbull minimum informaciacutebull horniacute toky řekbull nejvyššiacute naměřenaacute koncentrace estrogenů (2006) - ČOV Uhřiacuteněves - 345 ngL

Rozšiacuteřeniacute v ŽP

Kotyza J Soudek P Kafka Z Vaněk T Chemickeacute Listy 103 540-547 (2009)

Santos LHMLM et al Journal of Hazardous Materials 175 45-95 (2010)

Zastoupeniacute leacutekovyacutech skupin v ekotoxikologickyacutech studiiacutech (183 člaacutenků z let 1996-2009)

Santos LHMLM et al Journal of Hazardous Materials 175 45-95 (2010)

Relativniacute zastoupeniacute laacutetek detegovanyacutech v ŽP (183 člaacutenků z let 1996-2009)

Toxikologiebull Uacutečinek toxickeacute laacutetka na

člověka (lidskou populaci)

bull Toxikokinetika (ADME)bull Toxikodynamika

bull Akutniacute uacutečinkybull Chronickeacute uacutečinky

bull Vyacutesledky z eperimentů na biologickyacutech modelech se extrapolujiacute na člověka

Studium leacutečiv v ŽPEkotoxikologiebull Uacutečinek toxickeacute laacutetky na floacuteru

faunu a mikroorganismy

bull Vstup do ŽPbull Osud (Fate) v ŽPbull Toxikokinetika (ADME)bull Toxikodynamika

bull Bioakumulace

bull Skupinovyacute efektbull Pohyb mezi jednotlivyacutemi

složkami prostřediacute

bull vstup laacutetky do daneacute složky prostřediacute během produkce a spotřebybull kumulace laacutetky v daneacute složce prostřediacute nebo transportbull přechod do jineacute složky prostřediacute přes mezifaacutezoveacute rozhraniacutebull transport novou složkou a dalšiacute přechody ndash koloběh laacutetkybull chemickeacute biochemickeacute fotochemickeacute a termickeacute reakce laacutetky ndash vznik

meziproduktů a metabolitů vedouciacutech k sekundaacuterniacutemu znečištěniacute

Osud (fate) laacutetky v ŽP

Osud (fate) chemickeacute laacutetky v ŽP

PBTsbull P (Persistentniacute)

ndash laacutetky dlouhodobě setrvaacutevajiacuteciacute v životniacutem prostřediacutendash dlouhyacute poločas života laacutetky t12 ndash doba za kterou klesne koncentrace laacutetky v

daneacute složce prostřediacute na frac12ndash odolnost vůči rozkladu (chemickeacutemu fotochemickeacutemu biologickeacutemu

termickeacutemu)ndash zaacutevisiacute na vlastnostech laacutetky (chemickaacute stabilita reaktivita) i vlastnostech

prostřediacute (intenzita slunečniacuteho světla pH Eh teplota bakterie

PBTs

bull B (Bioakumulativniacute)ndash tendence ke kumulaci laacutetky ve tkaacuteniacutech organismůndash biokoncentrace bioobohacovaacuteniacute bioakumulace

bull T (Toxickeacute)ndash potencionaacutelně škodliveacute uacutečinky na organismy již v niacutezkyacutech koncentraciacutech

Bioakumulace PCB

Biologickaacute dostupnostbull schopnost laacutetky přestupovat z prostřediacute do organismubull biologickaacute dostupnost zaacutevisiacute na

ndash vlastnostech laacutetky ndash rozpustnost ve vodě a v tuciacutech polarita ndash vlastnostech prostřediacute ndash sorpčniacute kapacita koncentrace ligandůndash vlastnostech organismu ndash tloušťka buněčneacute membraacuteny konc receptorů

(Eko) toxikologie komplexniacutech směsiacuteopakovanaacute expozice stopovyacutem množstviacutem laacutetek pod prahem uacutečinkubull potenciaacutel aditivniacuteho uacutečinku u laacutetek se stejnyacutem mechanismem uacutečinku bull potenciaacutel synergickeacuteho uacutečinkubull hormeze ndash protektivniacute uacutečinek podprahovyacutech koncentraciacute způsobenyacute aktivaciacute obrannyacutech mechanismůbull toxickou laacutetkou indukovanaacute ztraacuteta tolerancebull znalostniacute vakuum o toxickyacutech uacutečinciacutech ultra-stopovyacutech koncentraciacute ndash vliv detekčniacuteho limitu analytickyacutech metodbull znalostniacute vakuum o uacutečinciacutech leacuteků na neciacuteloveacute receptory (organismy) ndash biochemickeacute mechanismy studovaacuteny zejmeacutena pro terapeutickyacute uacutečinekbull rozdiacutelnaacute citlivost organismů

bull pseudo-perzistence leacutečivndash kontinuaacutelniacute tok leacutečiv a jejich metabolitů do ŽP způsobuje jejich přetrvaacutevaacuteniacute v ŽP i v

přiacutepadě že majiacute kraacutetkyacute poločas degradace

směrnice EPMA (European Medicines Agency) z roku 2006

bull faacuteze I - odhad PEC (predicted environmental concentration) v povrchoveacute voděndash uacutedaje o zastoupeniacute laacutetky na trhu maximaacutelniacute terapeutickaacute daacutevka na osobu množstviacute

odpadniacute vody na osobu řediacuteciacute faktor apodndash pokud PEC lt 10 ngL-1 laacutetka považovaacutena za maacutelo rizikovoundash pokud K0W (rozdělovaciacute koeficient oktanol - voda) gt 45 - screening na PBTs

ndash hranice 10 ngL-1 neplatiacute pro vysoce specifickeacute a vysoce uacutečinneacute laacutetky

Hodnoceniacute nebezpečnosti

bull faacuteze II - pokud PEC gt 10 ngL-1 ndash test biodegradability - sorpce na aktivovaneacutem kalu určeniacute K0W transformačniacute test v

systeacutemu voda - sedimentndash ovlivněniacute aktivovaneacuteho kalu - inhibičniacute respiračniacute testndash test na Daphnia magma a řasovyacute test - určeniacute PNEC (predicted no-effect concentration) ndash pokud PECPNEC lt 1 - laacutetka maacutelo rizikovaacute pokud PECPNEC gt 1 - laacutetka považovaacutena

za rizikovou

Laacutetky s prokaacutezanyacutem toxickyacutem uacutečinkem v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Hodnoceniacute nebezpečnosti

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s prokaacutezanyacutem toxickyacutem uacutečinkem v koncentraciacutech 10 - 100 ngL-1

Hodnoceniacute nebezpečnosti

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s prokaacutezanyacutem toxickyacutem uacutečinkem v koncentraciacutech 10 - 100 ngL-1

Hodnoceniacute nebezpečnosti

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Odhad vysoce rizikovyacutech laacutetek (uacutečinnost pod 10 ngL-1) na zaacutekladě MOA (mode of action) konceptu

bull krok I - určeniacute mechanismu uacutečinku ndash z dokumentace o registraci leacutečiva - povinneacute toxikologickeacute testyndash laacutetky s maacutelo specifickyacutem mechanismem obvykle maacutelo nebezpečneacute ndash nutnaacute znalost konkreacutetniacuteho receptoru

Hodnoceniacute nebezpečnosti

bull krok II - určeniacute stupně podobnosti mezi lidskyacutem receptorem a přiacuteslušnyacutem receptorem v ciacuteloveacutem organismu

ndash laacutetky s vysokyacutem stupněm homologieacute(gt 50 ) a vysokou uacutečinnostiacute nebezpečneacutendash důležitaacute je zejmeacutena homologie vazebneacuteho miacutesta

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

bull krok III - určeniacute vyacuteznamu receptorem regulovaneacuteho biochemickeacuteho procesu ndash děleniacute a proliferace buňkyndash řiacutezeniacute vyacutevoje organismu hormonaacutelniacute činnosti rozmnožovaacuteniacuteovlivněniacute imunity a nervoveacute činnostindash u rostlin vliv na fotosynteacutezu

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s vysokyacutem rizikem působit v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s niacutezkyacutem rizikem působit v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Antibiotikabull v EU spotřeba okolo 10 000 t ročně (FEDESA 1997)

ndash 5 000 t veterinaacuterniacute mediciacutena (3 500 t profylaxe a terapie 1 500 podpora růstu)ndash 5 000 t humaacutenniacute mediciacutena

bull nebezpečiacute vyacutevoje rezistentniacutech kmenů v biologickyacutech filmech (odpadniacute roury aktivovanyacute kal v ČOV)

bull niacutezkaacute biodegradabilita některyacutech AB (chinolony nitroimidazoly sulfonamidy)

ndash v ČOV upřednostněna absorpce na čaacutesticiacutech aktivovaneacuteho kalu před biodegradaciacute (Ciprofloxacin)ndash fotolyacuteza jako hlavniacute způsob degradace (Fluorchinolony)

bull dlouheacute biologickeacute poločasy ve vodniacutem prostřediacute - laktaacutemy 200 dniacutendash tetracykliny 300 ndash 500 dniacute

Antibiotikabull hnojeniacute kalem z ČOV s obsahem antibiotik

ndash negativniacute vliv na nitrifikačniacute bakteriendash sniacuteženiacute produkce plodin bioakumulace v plodinaacutech

bull inhibice růstu fotosyntetizujiacuteciacutech organismů ve vodaacutechndash inhibice růstu zelenyacutech řas Selenastrum capricornutum - EC50 (erithromycin) = 37 gL-1 EC50 (dihydrostreptomycin) = 110 gL-1 EC50 (oxytetracycline) = 340 gL-1 EC50 (tylosin) = 410 gL-1

ndash EC50 (sulfonamidy) = 15 - 23 mgL-1 EC50 (ampicillin) gt 1 000 mgL-1 ndash sinice Synechocystis a okřehek inhibice růstu erythromycinem 1-1 000 gL-1)ndash synergickeacute efekty - sulfamethoxazol a trimethoprim

bull dalšiacute uacutečinky na vodniacute organismyndash Neomycin - vliv na reprodukci a přežitiacute Dafnia magma EC50 = 009 - 074 gL-1

Laacutetky snižujiacuteciacute obsah krevniacutech tukůbull sniacuteženiacute koncentrace cholesterolu a triglyceridů v krvi

Statinybull inhibice enzymu HMG-CoA - zpětnovazebnaacute kontrola synteacutezy cholesterolubull absolutniacute nedostatek informaciacute o ekotoxicitě limitovanyacute na aktivniacute laacutetky simvastatin a atorvastatinbull 96 test na krevetě (Palaemonetes pugio) - simvastatin - LC50 (larva) = 118 mgL-1 a LC50 (dospělaacute kreveta) gt 10 mgL-1 bull test na buchance (Nitocra spinipes) - 96-h LC50 = 081 mgL-1

bull koncentrace statinů v neupraveneacutem čistiacuterenskeacutem kalu 4-117ngL-1 v povrchoveacute vodě 1 ng L-1

Laacutetky snižujiacuteciacute obsah krevniacutech tukůFibraacutetybull aktivace specifickeacuteho transkripčniacuteho faktoru patřiacuteciacuteho do skupiny nukleaacuterniacutech hormonaacutelniacutech receptorů - PPARs (peroxisome proliferatoractivated receptors) bull fibraacutety způsobujiacute proliferaci peroxisomů v jaacutetrech myšiacutebull zastaveniacute emryonaacutelniacuteho vyacutevoje neciacutelovyacutech organismů zastaveniacutem děleniacute buněk (v mikromolaacuterniacutech koncentraciacutech pozorovaacuteno u ryb (Danio rerio) a obojživelniacuteků)bull Danio rerio - expozice klofibraacutetu 05 - 1 mgL-1 v larvaacutelniacutem stadiu - změny morfologickyacutech charakteristik letargiebull karas zlatyacute (Carasius auratus) - 14 denniacute expozice gemfibrizilu 15 g L-1 - viacutece než 50 pokles hladiny testosteronu bull vysokaacute perzistence metabolitů (kyselina klofibrovaacute) v ŽP - tato laacutetka detekovaacutena i v pitnyacutech vodaacutech a v Severniacutem ledoveacutem oceaacutenu

Nesteroidniacute protizaacutenětliveacute leacutekybull slabeacute kyseliny reversibilně či ireversibilně inhibujiacuteciacute cyklooxygenaacutezy COX-1

a COX-2 - vliv na synteacutezu prostaglandinů (zaacutenětliveacute procesy)bull u ptaacuteků majiacute prostaglandiny vliv na tvorbu vaječneacute skořaacutepkybull u ryb enzym podobnyacute lidskeacutemu COX-2

Diclofenacbull akutniacute toxicita pro vodniacute organismy při 100 gL-1

bull chronickaacute toxicita - pstruh duhovyacute (Oncorhynchus mykiss) 28 dniacute 1 gL-1 - cytologickeacute změny na jaacutetrech ledvinaacutech a žaacutebraacutech při 5 gL-1 - leacuteze na ledvinaacutech a skřeliacutech vysokaacute bioakumulace v jaacutetrech

bull 25 gL-1 - znatelnaacute redukce růstu fytoplanktonu

Ibuprofenbull vitelogeneze zvětšenaacute jaacutetra a zvyacutešenaacute produkce vajiacuteček u ryb (Medaka

japonskaacute - Oryzias latipes)bull test na Daphnia magma - redukce populaciacute v rozmeziacute koncentraciacute 0-80 gL-1

bull okřehek (Lemna minor) - 7 dniacute 1 - 1 000 gL-1 inhybice růstu

Pokles populace supů v Indii a Paacutekistaacutenu na počaacutetku 90-tyacutech let 20 st ndash dramatickyacute pokles (95)

populace bělohlavyacutech supů (Gyps bengalensis) v jižniacute Asii

mnoho hypoteacutez o přiacutečině ndash např patogenniacute organismy pesticidy

akutniacute selhaacuteniacute ledvin v důsledku akumulace kyseliny močoveacute

Prof J Lindsay Oaks (Washington State University) ndash přiacutečinou diclofenak (Nature2004)

V Asii využiacutevaacuten ve veterinaacuterniacute mediciacuteně

diclofenak selektivně toxickyacute pro supy naacuterůst přiacutepadů vztekliny Indie - regulace použiacutevaacuteniacute diclofenaku ve veterinaacuterniacute

mediciacuteně

Leacutečiva jako biocidyLeacutečivo Mediciacutenskeacute využitiacute Biocid

4-aminopyridin roztroušenaacute skleroacuteza avicid (ptaacuteci)

Warfarin antikoagulant rodenticit (hlodavci)

Triclosan součaacutest zubniacutech past biocid (všechno)

Acetaminofen analgetikum hadi (Indoneacutezie)

Kofein stimulant žaacuteby (Hawai)

Diclofenac analgetikum antipyretikum

supi (Indie Paacutekistaacuten)

Regulace žab pomociacute kofeinu

bull US EPA poskytla (27 Sept 2001) speciaacutelniacute vyacutejimku povolujiacuteciacute FIFRA použitiacute kofeinu k hubeniacute žab coqui (Eleutherodactylus coqui ndash free toe) na Havaji

bull povolena je aplikace 100-200 liber (1 lb = 2205 kg) na akr (1akr = 0405 ha) celkem maximaacutelně 1 200 liberrok

bull v důsledku neexistence přirozeneacuteho nepřiacutetele může populace coqui frog dosaacutehnout hustoty 10000 jedinců na akr

bull kompetice o hmyz se zpěvnyacutem ptactvem

bull hluk - až 100 db

Kotyza J Soudek P Kafka Z Vaněk T Chemickeacute Listy 103 540-547 (2009)

bull Chemickaacute oxidace ndash vznik OH radikaacutelu z H2O2 vlivem UV zaacuteřeniacute

ndash ozonizace vody

ČOV - moderniacute procesy

bull Membraacutenoveacute procesyndash nanofiltrace a reverzniacute osmoacuteza - xenoestrogenyndash separace leacutečiv z moči pacientů

bull Aktivniacute uhliacutendash adsorpce a spaacuteleniacute - karbamazepin

bull Fytoremediacendash kořenoveacute čistiacuterny odpadniacutech vod

bull aktivniacute substance (leacutekymetabolity) nalezeny ve všech složkaacutech prostřediacute na všech miacutestech planety (1ngkg - 1mgkg)

bull vyacuteskyt v daneacutem miacutestě přiacutemo uacuteměrnyacute spotřebě

Povrchoveacute vody bull nejviacutece kontaminovanaacute složka ŽPbull dolniacute toky a delty - velkeacute aglomerace velkeacute množstviacute ČOV velkyacute průtok vody

Podzemniacute vodybull původ nalezenyacutech laacutetek - lokaacutelniacute zdroje znečištěniacute (sklaacutedky ČOV kanalizace apod)

Pitneacute vodybull před 15 lety v Německu - kyselina klofibrovaacute (fibraacutety - kontrola lipoproteinů v krvi prevence

kardiovaskulaacuterniacutech onemocněniacute) bull v Želivce v roce 2006 - syntetickeacute estrogeny 2 ngL

Rozšiacuteřeniacute v ŽP

Půdy a sedimentybull aplikace stabilizovanyacutech čistiacuterenskyacutech kalůbull sorpce na čaacutestice půdy - degradacebull průsaky do spodniacutech vodbull Braunsweig (Dolniacute Sasko) - 45 let zavlažovaacuteniacute znečištěnou vodou (1gL leacutečiv) a

hnojeniacute čistiacuterenskyacutem kalem - z 52 sledovanyacutech laacutetek nalezeny 4 (karbamazepin sulfametoxazol a dvě kontrastniacute laacutetky pro RTG vyšetřeniacute) u těchto laacutetek zjištěna viacutece než 80 degradace a sorpce na čaacutesticiacutech půdy žaacutedneacute informace o metabolitech

Situace v ČRbull minimum informaciacutebull horniacute toky řekbull nejvyššiacute naměřenaacute koncentrace estrogenů (2006) - ČOV Uhřiacuteněves - 345 ngL

Rozšiacuteřeniacute v ŽP

Kotyza J Soudek P Kafka Z Vaněk T Chemickeacute Listy 103 540-547 (2009)

Santos LHMLM et al Journal of Hazardous Materials 175 45-95 (2010)

Zastoupeniacute leacutekovyacutech skupin v ekotoxikologickyacutech studiiacutech (183 člaacutenků z let 1996-2009)

Santos LHMLM et al Journal of Hazardous Materials 175 45-95 (2010)

Relativniacute zastoupeniacute laacutetek detegovanyacutech v ŽP (183 člaacutenků z let 1996-2009)

Toxikologiebull Uacutečinek toxickeacute laacutetka na

člověka (lidskou populaci)

bull Toxikokinetika (ADME)bull Toxikodynamika

bull Akutniacute uacutečinkybull Chronickeacute uacutečinky

bull Vyacutesledky z eperimentů na biologickyacutech modelech se extrapolujiacute na člověka

Studium leacutečiv v ŽPEkotoxikologiebull Uacutečinek toxickeacute laacutetky na floacuteru

faunu a mikroorganismy

bull Vstup do ŽPbull Osud (Fate) v ŽPbull Toxikokinetika (ADME)bull Toxikodynamika

bull Bioakumulace

bull Skupinovyacute efektbull Pohyb mezi jednotlivyacutemi

složkami prostřediacute

bull vstup laacutetky do daneacute složky prostřediacute během produkce a spotřebybull kumulace laacutetky v daneacute složce prostřediacute nebo transportbull přechod do jineacute složky prostřediacute přes mezifaacutezoveacute rozhraniacutebull transport novou složkou a dalšiacute přechody ndash koloběh laacutetkybull chemickeacute biochemickeacute fotochemickeacute a termickeacute reakce laacutetky ndash vznik

meziproduktů a metabolitů vedouciacutech k sekundaacuterniacutemu znečištěniacute

Osud (fate) laacutetky v ŽP

Osud (fate) chemickeacute laacutetky v ŽP

PBTsbull P (Persistentniacute)

ndash laacutetky dlouhodobě setrvaacutevajiacuteciacute v životniacutem prostřediacutendash dlouhyacute poločas života laacutetky t12 ndash doba za kterou klesne koncentrace laacutetky v

daneacute složce prostřediacute na frac12ndash odolnost vůči rozkladu (chemickeacutemu fotochemickeacutemu biologickeacutemu

termickeacutemu)ndash zaacutevisiacute na vlastnostech laacutetky (chemickaacute stabilita reaktivita) i vlastnostech

prostřediacute (intenzita slunečniacuteho světla pH Eh teplota bakterie

PBTs

bull B (Bioakumulativniacute)ndash tendence ke kumulaci laacutetky ve tkaacuteniacutech organismůndash biokoncentrace bioobohacovaacuteniacute bioakumulace

bull T (Toxickeacute)ndash potencionaacutelně škodliveacute uacutečinky na organismy již v niacutezkyacutech koncentraciacutech

Bioakumulace PCB

Biologickaacute dostupnostbull schopnost laacutetky přestupovat z prostřediacute do organismubull biologickaacute dostupnost zaacutevisiacute na

ndash vlastnostech laacutetky ndash rozpustnost ve vodě a v tuciacutech polarita ndash vlastnostech prostřediacute ndash sorpčniacute kapacita koncentrace ligandůndash vlastnostech organismu ndash tloušťka buněčneacute membraacuteny konc receptorů

(Eko) toxikologie komplexniacutech směsiacuteopakovanaacute expozice stopovyacutem množstviacutem laacutetek pod prahem uacutečinkubull potenciaacutel aditivniacuteho uacutečinku u laacutetek se stejnyacutem mechanismem uacutečinku bull potenciaacutel synergickeacuteho uacutečinkubull hormeze ndash protektivniacute uacutečinek podprahovyacutech koncentraciacute způsobenyacute aktivaciacute obrannyacutech mechanismůbull toxickou laacutetkou indukovanaacute ztraacuteta tolerancebull znalostniacute vakuum o toxickyacutech uacutečinciacutech ultra-stopovyacutech koncentraciacute ndash vliv detekčniacuteho limitu analytickyacutech metodbull znalostniacute vakuum o uacutečinciacutech leacuteků na neciacuteloveacute receptory (organismy) ndash biochemickeacute mechanismy studovaacuteny zejmeacutena pro terapeutickyacute uacutečinekbull rozdiacutelnaacute citlivost organismů

bull pseudo-perzistence leacutečivndash kontinuaacutelniacute tok leacutečiv a jejich metabolitů do ŽP způsobuje jejich přetrvaacutevaacuteniacute v ŽP i v

přiacutepadě že majiacute kraacutetkyacute poločas degradace

směrnice EPMA (European Medicines Agency) z roku 2006

bull faacuteze I - odhad PEC (predicted environmental concentration) v povrchoveacute voděndash uacutedaje o zastoupeniacute laacutetky na trhu maximaacutelniacute terapeutickaacute daacutevka na osobu množstviacute

odpadniacute vody na osobu řediacuteciacute faktor apodndash pokud PEC lt 10 ngL-1 laacutetka považovaacutena za maacutelo rizikovoundash pokud K0W (rozdělovaciacute koeficient oktanol - voda) gt 45 - screening na PBTs

ndash hranice 10 ngL-1 neplatiacute pro vysoce specifickeacute a vysoce uacutečinneacute laacutetky

Hodnoceniacute nebezpečnosti

bull faacuteze II - pokud PEC gt 10 ngL-1 ndash test biodegradability - sorpce na aktivovaneacutem kalu určeniacute K0W transformačniacute test v

systeacutemu voda - sedimentndash ovlivněniacute aktivovaneacuteho kalu - inhibičniacute respiračniacute testndash test na Daphnia magma a řasovyacute test - určeniacute PNEC (predicted no-effect concentration) ndash pokud PECPNEC lt 1 - laacutetka maacutelo rizikovaacute pokud PECPNEC gt 1 - laacutetka považovaacutena

za rizikovou

Laacutetky s prokaacutezanyacutem toxickyacutem uacutečinkem v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Hodnoceniacute nebezpečnosti

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s prokaacutezanyacutem toxickyacutem uacutečinkem v koncentraciacutech 10 - 100 ngL-1

Hodnoceniacute nebezpečnosti

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s prokaacutezanyacutem toxickyacutem uacutečinkem v koncentraciacutech 10 - 100 ngL-1

Hodnoceniacute nebezpečnosti

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Odhad vysoce rizikovyacutech laacutetek (uacutečinnost pod 10 ngL-1) na zaacutekladě MOA (mode of action) konceptu

bull krok I - určeniacute mechanismu uacutečinku ndash z dokumentace o registraci leacutečiva - povinneacute toxikologickeacute testyndash laacutetky s maacutelo specifickyacutem mechanismem obvykle maacutelo nebezpečneacute ndash nutnaacute znalost konkreacutetniacuteho receptoru

Hodnoceniacute nebezpečnosti

bull krok II - určeniacute stupně podobnosti mezi lidskyacutem receptorem a přiacuteslušnyacutem receptorem v ciacuteloveacutem organismu

ndash laacutetky s vysokyacutem stupněm homologieacute(gt 50 ) a vysokou uacutečinnostiacute nebezpečneacutendash důležitaacute je zejmeacutena homologie vazebneacuteho miacutesta

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

bull krok III - určeniacute vyacuteznamu receptorem regulovaneacuteho biochemickeacuteho procesu ndash děleniacute a proliferace buňkyndash řiacutezeniacute vyacutevoje organismu hormonaacutelniacute činnosti rozmnožovaacuteniacuteovlivněniacute imunity a nervoveacute činnostindash u rostlin vliv na fotosynteacutezu

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s vysokyacutem rizikem působit v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s niacutezkyacutem rizikem působit v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Antibiotikabull v EU spotřeba okolo 10 000 t ročně (FEDESA 1997)

ndash 5 000 t veterinaacuterniacute mediciacutena (3 500 t profylaxe a terapie 1 500 podpora růstu)ndash 5 000 t humaacutenniacute mediciacutena

bull nebezpečiacute vyacutevoje rezistentniacutech kmenů v biologickyacutech filmech (odpadniacute roury aktivovanyacute kal v ČOV)

bull niacutezkaacute biodegradabilita některyacutech AB (chinolony nitroimidazoly sulfonamidy)

ndash v ČOV upřednostněna absorpce na čaacutesticiacutech aktivovaneacuteho kalu před biodegradaciacute (Ciprofloxacin)ndash fotolyacuteza jako hlavniacute způsob degradace (Fluorchinolony)

bull dlouheacute biologickeacute poločasy ve vodniacutem prostřediacute - laktaacutemy 200 dniacutendash tetracykliny 300 ndash 500 dniacute

Antibiotikabull hnojeniacute kalem z ČOV s obsahem antibiotik

ndash negativniacute vliv na nitrifikačniacute bakteriendash sniacuteženiacute produkce plodin bioakumulace v plodinaacutech

bull inhibice růstu fotosyntetizujiacuteciacutech organismů ve vodaacutechndash inhibice růstu zelenyacutech řas Selenastrum capricornutum - EC50 (erithromycin) = 37 gL-1 EC50 (dihydrostreptomycin) = 110 gL-1 EC50 (oxytetracycline) = 340 gL-1 EC50 (tylosin) = 410 gL-1

ndash EC50 (sulfonamidy) = 15 - 23 mgL-1 EC50 (ampicillin) gt 1 000 mgL-1 ndash sinice Synechocystis a okřehek inhibice růstu erythromycinem 1-1 000 gL-1)ndash synergickeacute efekty - sulfamethoxazol a trimethoprim

bull dalšiacute uacutečinky na vodniacute organismyndash Neomycin - vliv na reprodukci a přežitiacute Dafnia magma EC50 = 009 - 074 gL-1

Laacutetky snižujiacuteciacute obsah krevniacutech tukůbull sniacuteženiacute koncentrace cholesterolu a triglyceridů v krvi

Statinybull inhibice enzymu HMG-CoA - zpětnovazebnaacute kontrola synteacutezy cholesterolubull absolutniacute nedostatek informaciacute o ekotoxicitě limitovanyacute na aktivniacute laacutetky simvastatin a atorvastatinbull 96 test na krevetě (Palaemonetes pugio) - simvastatin - LC50 (larva) = 118 mgL-1 a LC50 (dospělaacute kreveta) gt 10 mgL-1 bull test na buchance (Nitocra spinipes) - 96-h LC50 = 081 mgL-1

bull koncentrace statinů v neupraveneacutem čistiacuterenskeacutem kalu 4-117ngL-1 v povrchoveacute vodě 1 ng L-1

Laacutetky snižujiacuteciacute obsah krevniacutech tukůFibraacutetybull aktivace specifickeacuteho transkripčniacuteho faktoru patřiacuteciacuteho do skupiny nukleaacuterniacutech hormonaacutelniacutech receptorů - PPARs (peroxisome proliferatoractivated receptors) bull fibraacutety způsobujiacute proliferaci peroxisomů v jaacutetrech myšiacutebull zastaveniacute emryonaacutelniacuteho vyacutevoje neciacutelovyacutech organismů zastaveniacutem děleniacute buněk (v mikromolaacuterniacutech koncentraciacutech pozorovaacuteno u ryb (Danio rerio) a obojživelniacuteků)bull Danio rerio - expozice klofibraacutetu 05 - 1 mgL-1 v larvaacutelniacutem stadiu - změny morfologickyacutech charakteristik letargiebull karas zlatyacute (Carasius auratus) - 14 denniacute expozice gemfibrizilu 15 g L-1 - viacutece než 50 pokles hladiny testosteronu bull vysokaacute perzistence metabolitů (kyselina klofibrovaacute) v ŽP - tato laacutetka detekovaacutena i v pitnyacutech vodaacutech a v Severniacutem ledoveacutem oceaacutenu

Nesteroidniacute protizaacutenětliveacute leacutekybull slabeacute kyseliny reversibilně či ireversibilně inhibujiacuteciacute cyklooxygenaacutezy COX-1

a COX-2 - vliv na synteacutezu prostaglandinů (zaacutenětliveacute procesy)bull u ptaacuteků majiacute prostaglandiny vliv na tvorbu vaječneacute skořaacutepkybull u ryb enzym podobnyacute lidskeacutemu COX-2

Diclofenacbull akutniacute toxicita pro vodniacute organismy při 100 gL-1

bull chronickaacute toxicita - pstruh duhovyacute (Oncorhynchus mykiss) 28 dniacute 1 gL-1 - cytologickeacute změny na jaacutetrech ledvinaacutech a žaacutebraacutech při 5 gL-1 - leacuteze na ledvinaacutech a skřeliacutech vysokaacute bioakumulace v jaacutetrech

bull 25 gL-1 - znatelnaacute redukce růstu fytoplanktonu

Ibuprofenbull vitelogeneze zvětšenaacute jaacutetra a zvyacutešenaacute produkce vajiacuteček u ryb (Medaka

japonskaacute - Oryzias latipes)bull test na Daphnia magma - redukce populaciacute v rozmeziacute koncentraciacute 0-80 gL-1

bull okřehek (Lemna minor) - 7 dniacute 1 - 1 000 gL-1 inhybice růstu

Pokles populace supů v Indii a Paacutekistaacutenu na počaacutetku 90-tyacutech let 20 st ndash dramatickyacute pokles (95)

populace bělohlavyacutech supů (Gyps bengalensis) v jižniacute Asii

mnoho hypoteacutez o přiacutečině ndash např patogenniacute organismy pesticidy

akutniacute selhaacuteniacute ledvin v důsledku akumulace kyseliny močoveacute

Prof J Lindsay Oaks (Washington State University) ndash přiacutečinou diclofenak (Nature2004)

V Asii využiacutevaacuten ve veterinaacuterniacute mediciacuteně

diclofenak selektivně toxickyacute pro supy naacuterůst přiacutepadů vztekliny Indie - regulace použiacutevaacuteniacute diclofenaku ve veterinaacuterniacute

mediciacuteně

Leacutečiva jako biocidyLeacutečivo Mediciacutenskeacute využitiacute Biocid

4-aminopyridin roztroušenaacute skleroacuteza avicid (ptaacuteci)

Warfarin antikoagulant rodenticit (hlodavci)

Triclosan součaacutest zubniacutech past biocid (všechno)

Acetaminofen analgetikum hadi (Indoneacutezie)

Kofein stimulant žaacuteby (Hawai)

Diclofenac analgetikum antipyretikum

supi (Indie Paacutekistaacuten)

Regulace žab pomociacute kofeinu

bull US EPA poskytla (27 Sept 2001) speciaacutelniacute vyacutejimku povolujiacuteciacute FIFRA použitiacute kofeinu k hubeniacute žab coqui (Eleutherodactylus coqui ndash free toe) na Havaji

bull povolena je aplikace 100-200 liber (1 lb = 2205 kg) na akr (1akr = 0405 ha) celkem maximaacutelně 1 200 liberrok

bull v důsledku neexistence přirozeneacuteho nepřiacutetele může populace coqui frog dosaacutehnout hustoty 10000 jedinců na akr

bull kompetice o hmyz se zpěvnyacutem ptactvem

bull hluk - až 100 db

bull Chemickaacute oxidace ndash vznik OH radikaacutelu z H2O2 vlivem UV zaacuteřeniacute

ndash ozonizace vody

ČOV - moderniacute procesy

bull Membraacutenoveacute procesyndash nanofiltrace a reverzniacute osmoacuteza - xenoestrogenyndash separace leacutečiv z moči pacientů

bull Aktivniacute uhliacutendash adsorpce a spaacuteleniacute - karbamazepin

bull Fytoremediacendash kořenoveacute čistiacuterny odpadniacutech vod

bull aktivniacute substance (leacutekymetabolity) nalezeny ve všech složkaacutech prostřediacute na všech miacutestech planety (1ngkg - 1mgkg)

bull vyacuteskyt v daneacutem miacutestě přiacutemo uacuteměrnyacute spotřebě

Povrchoveacute vody bull nejviacutece kontaminovanaacute složka ŽPbull dolniacute toky a delty - velkeacute aglomerace velkeacute množstviacute ČOV velkyacute průtok vody

Podzemniacute vodybull původ nalezenyacutech laacutetek - lokaacutelniacute zdroje znečištěniacute (sklaacutedky ČOV kanalizace apod)

Pitneacute vodybull před 15 lety v Německu - kyselina klofibrovaacute (fibraacutety - kontrola lipoproteinů v krvi prevence

kardiovaskulaacuterniacutech onemocněniacute) bull v Želivce v roce 2006 - syntetickeacute estrogeny 2 ngL

Rozšiacuteřeniacute v ŽP

Půdy a sedimentybull aplikace stabilizovanyacutech čistiacuterenskyacutech kalůbull sorpce na čaacutestice půdy - degradacebull průsaky do spodniacutech vodbull Braunsweig (Dolniacute Sasko) - 45 let zavlažovaacuteniacute znečištěnou vodou (1gL leacutečiv) a

hnojeniacute čistiacuterenskyacutem kalem - z 52 sledovanyacutech laacutetek nalezeny 4 (karbamazepin sulfametoxazol a dvě kontrastniacute laacutetky pro RTG vyšetřeniacute) u těchto laacutetek zjištěna viacutece než 80 degradace a sorpce na čaacutesticiacutech půdy žaacutedneacute informace o metabolitech

Situace v ČRbull minimum informaciacutebull horniacute toky řekbull nejvyššiacute naměřenaacute koncentrace estrogenů (2006) - ČOV Uhřiacuteněves - 345 ngL

Rozšiacuteřeniacute v ŽP

Kotyza J Soudek P Kafka Z Vaněk T Chemickeacute Listy 103 540-547 (2009)

Santos LHMLM et al Journal of Hazardous Materials 175 45-95 (2010)

Zastoupeniacute leacutekovyacutech skupin v ekotoxikologickyacutech studiiacutech (183 člaacutenků z let 1996-2009)

Santos LHMLM et al Journal of Hazardous Materials 175 45-95 (2010)

Relativniacute zastoupeniacute laacutetek detegovanyacutech v ŽP (183 člaacutenků z let 1996-2009)

Toxikologiebull Uacutečinek toxickeacute laacutetka na

člověka (lidskou populaci)

bull Toxikokinetika (ADME)bull Toxikodynamika

bull Akutniacute uacutečinkybull Chronickeacute uacutečinky

bull Vyacutesledky z eperimentů na biologickyacutech modelech se extrapolujiacute na člověka

Studium leacutečiv v ŽPEkotoxikologiebull Uacutečinek toxickeacute laacutetky na floacuteru

faunu a mikroorganismy

bull Vstup do ŽPbull Osud (Fate) v ŽPbull Toxikokinetika (ADME)bull Toxikodynamika

bull Bioakumulace

bull Skupinovyacute efektbull Pohyb mezi jednotlivyacutemi

složkami prostřediacute

bull vstup laacutetky do daneacute složky prostřediacute během produkce a spotřebybull kumulace laacutetky v daneacute složce prostřediacute nebo transportbull přechod do jineacute složky prostřediacute přes mezifaacutezoveacute rozhraniacutebull transport novou složkou a dalšiacute přechody ndash koloběh laacutetkybull chemickeacute biochemickeacute fotochemickeacute a termickeacute reakce laacutetky ndash vznik

meziproduktů a metabolitů vedouciacutech k sekundaacuterniacutemu znečištěniacute

Osud (fate) laacutetky v ŽP

Osud (fate) chemickeacute laacutetky v ŽP

PBTsbull P (Persistentniacute)

ndash laacutetky dlouhodobě setrvaacutevajiacuteciacute v životniacutem prostřediacutendash dlouhyacute poločas života laacutetky t12 ndash doba za kterou klesne koncentrace laacutetky v

daneacute složce prostřediacute na frac12ndash odolnost vůči rozkladu (chemickeacutemu fotochemickeacutemu biologickeacutemu

termickeacutemu)ndash zaacutevisiacute na vlastnostech laacutetky (chemickaacute stabilita reaktivita) i vlastnostech

prostřediacute (intenzita slunečniacuteho světla pH Eh teplota bakterie

PBTs

bull B (Bioakumulativniacute)ndash tendence ke kumulaci laacutetky ve tkaacuteniacutech organismůndash biokoncentrace bioobohacovaacuteniacute bioakumulace

bull T (Toxickeacute)ndash potencionaacutelně škodliveacute uacutečinky na organismy již v niacutezkyacutech koncentraciacutech

Bioakumulace PCB

Biologickaacute dostupnostbull schopnost laacutetky přestupovat z prostřediacute do organismubull biologickaacute dostupnost zaacutevisiacute na

ndash vlastnostech laacutetky ndash rozpustnost ve vodě a v tuciacutech polarita ndash vlastnostech prostřediacute ndash sorpčniacute kapacita koncentrace ligandůndash vlastnostech organismu ndash tloušťka buněčneacute membraacuteny konc receptorů

(Eko) toxikologie komplexniacutech směsiacuteopakovanaacute expozice stopovyacutem množstviacutem laacutetek pod prahem uacutečinkubull potenciaacutel aditivniacuteho uacutečinku u laacutetek se stejnyacutem mechanismem uacutečinku bull potenciaacutel synergickeacuteho uacutečinkubull hormeze ndash protektivniacute uacutečinek podprahovyacutech koncentraciacute způsobenyacute aktivaciacute obrannyacutech mechanismůbull toxickou laacutetkou indukovanaacute ztraacuteta tolerancebull znalostniacute vakuum o toxickyacutech uacutečinciacutech ultra-stopovyacutech koncentraciacute ndash vliv detekčniacuteho limitu analytickyacutech metodbull znalostniacute vakuum o uacutečinciacutech leacuteků na neciacuteloveacute receptory (organismy) ndash biochemickeacute mechanismy studovaacuteny zejmeacutena pro terapeutickyacute uacutečinekbull rozdiacutelnaacute citlivost organismů

bull pseudo-perzistence leacutečivndash kontinuaacutelniacute tok leacutečiv a jejich metabolitů do ŽP způsobuje jejich přetrvaacutevaacuteniacute v ŽP i v

přiacutepadě že majiacute kraacutetkyacute poločas degradace

směrnice EPMA (European Medicines Agency) z roku 2006

bull faacuteze I - odhad PEC (predicted environmental concentration) v povrchoveacute voděndash uacutedaje o zastoupeniacute laacutetky na trhu maximaacutelniacute terapeutickaacute daacutevka na osobu množstviacute

odpadniacute vody na osobu řediacuteciacute faktor apodndash pokud PEC lt 10 ngL-1 laacutetka považovaacutena za maacutelo rizikovoundash pokud K0W (rozdělovaciacute koeficient oktanol - voda) gt 45 - screening na PBTs

ndash hranice 10 ngL-1 neplatiacute pro vysoce specifickeacute a vysoce uacutečinneacute laacutetky

Hodnoceniacute nebezpečnosti

bull faacuteze II - pokud PEC gt 10 ngL-1 ndash test biodegradability - sorpce na aktivovaneacutem kalu určeniacute K0W transformačniacute test v

systeacutemu voda - sedimentndash ovlivněniacute aktivovaneacuteho kalu - inhibičniacute respiračniacute testndash test na Daphnia magma a řasovyacute test - určeniacute PNEC (predicted no-effect concentration) ndash pokud PECPNEC lt 1 - laacutetka maacutelo rizikovaacute pokud PECPNEC gt 1 - laacutetka považovaacutena

za rizikovou

Laacutetky s prokaacutezanyacutem toxickyacutem uacutečinkem v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Hodnoceniacute nebezpečnosti

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s prokaacutezanyacutem toxickyacutem uacutečinkem v koncentraciacutech 10 - 100 ngL-1

Hodnoceniacute nebezpečnosti

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s prokaacutezanyacutem toxickyacutem uacutečinkem v koncentraciacutech 10 - 100 ngL-1

Hodnoceniacute nebezpečnosti

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Odhad vysoce rizikovyacutech laacutetek (uacutečinnost pod 10 ngL-1) na zaacutekladě MOA (mode of action) konceptu

bull krok I - určeniacute mechanismu uacutečinku ndash z dokumentace o registraci leacutečiva - povinneacute toxikologickeacute testyndash laacutetky s maacutelo specifickyacutem mechanismem obvykle maacutelo nebezpečneacute ndash nutnaacute znalost konkreacutetniacuteho receptoru

Hodnoceniacute nebezpečnosti

bull krok II - určeniacute stupně podobnosti mezi lidskyacutem receptorem a přiacuteslušnyacutem receptorem v ciacuteloveacutem organismu

ndash laacutetky s vysokyacutem stupněm homologieacute(gt 50 ) a vysokou uacutečinnostiacute nebezpečneacutendash důležitaacute je zejmeacutena homologie vazebneacuteho miacutesta

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

bull krok III - určeniacute vyacuteznamu receptorem regulovaneacuteho biochemickeacuteho procesu ndash děleniacute a proliferace buňkyndash řiacutezeniacute vyacutevoje organismu hormonaacutelniacute činnosti rozmnožovaacuteniacuteovlivněniacute imunity a nervoveacute činnostindash u rostlin vliv na fotosynteacutezu

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s vysokyacutem rizikem působit v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s niacutezkyacutem rizikem působit v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Antibiotikabull v EU spotřeba okolo 10 000 t ročně (FEDESA 1997)

ndash 5 000 t veterinaacuterniacute mediciacutena (3 500 t profylaxe a terapie 1 500 podpora růstu)ndash 5 000 t humaacutenniacute mediciacutena

bull nebezpečiacute vyacutevoje rezistentniacutech kmenů v biologickyacutech filmech (odpadniacute roury aktivovanyacute kal v ČOV)

bull niacutezkaacute biodegradabilita některyacutech AB (chinolony nitroimidazoly sulfonamidy)

ndash v ČOV upřednostněna absorpce na čaacutesticiacutech aktivovaneacuteho kalu před biodegradaciacute (Ciprofloxacin)ndash fotolyacuteza jako hlavniacute způsob degradace (Fluorchinolony)

bull dlouheacute biologickeacute poločasy ve vodniacutem prostřediacute - laktaacutemy 200 dniacutendash tetracykliny 300 ndash 500 dniacute

Antibiotikabull hnojeniacute kalem z ČOV s obsahem antibiotik

ndash negativniacute vliv na nitrifikačniacute bakteriendash sniacuteženiacute produkce plodin bioakumulace v plodinaacutech

bull inhibice růstu fotosyntetizujiacuteciacutech organismů ve vodaacutechndash inhibice růstu zelenyacutech řas Selenastrum capricornutum - EC50 (erithromycin) = 37 gL-1 EC50 (dihydrostreptomycin) = 110 gL-1 EC50 (oxytetracycline) = 340 gL-1 EC50 (tylosin) = 410 gL-1

ndash EC50 (sulfonamidy) = 15 - 23 mgL-1 EC50 (ampicillin) gt 1 000 mgL-1 ndash sinice Synechocystis a okřehek inhibice růstu erythromycinem 1-1 000 gL-1)ndash synergickeacute efekty - sulfamethoxazol a trimethoprim

bull dalšiacute uacutečinky na vodniacute organismyndash Neomycin - vliv na reprodukci a přežitiacute Dafnia magma EC50 = 009 - 074 gL-1

Laacutetky snižujiacuteciacute obsah krevniacutech tukůbull sniacuteženiacute koncentrace cholesterolu a triglyceridů v krvi

Statinybull inhibice enzymu HMG-CoA - zpětnovazebnaacute kontrola synteacutezy cholesterolubull absolutniacute nedostatek informaciacute o ekotoxicitě limitovanyacute na aktivniacute laacutetky simvastatin a atorvastatinbull 96 test na krevetě (Palaemonetes pugio) - simvastatin - LC50 (larva) = 118 mgL-1 a LC50 (dospělaacute kreveta) gt 10 mgL-1 bull test na buchance (Nitocra spinipes) - 96-h LC50 = 081 mgL-1

bull koncentrace statinů v neupraveneacutem čistiacuterenskeacutem kalu 4-117ngL-1 v povrchoveacute vodě 1 ng L-1

Laacutetky snižujiacuteciacute obsah krevniacutech tukůFibraacutetybull aktivace specifickeacuteho transkripčniacuteho faktoru patřiacuteciacuteho do skupiny nukleaacuterniacutech hormonaacutelniacutech receptorů - PPARs (peroxisome proliferatoractivated receptors) bull fibraacutety způsobujiacute proliferaci peroxisomů v jaacutetrech myšiacutebull zastaveniacute emryonaacutelniacuteho vyacutevoje neciacutelovyacutech organismů zastaveniacutem děleniacute buněk (v mikromolaacuterniacutech koncentraciacutech pozorovaacuteno u ryb (Danio rerio) a obojživelniacuteků)bull Danio rerio - expozice klofibraacutetu 05 - 1 mgL-1 v larvaacutelniacutem stadiu - změny morfologickyacutech charakteristik letargiebull karas zlatyacute (Carasius auratus) - 14 denniacute expozice gemfibrizilu 15 g L-1 - viacutece než 50 pokles hladiny testosteronu bull vysokaacute perzistence metabolitů (kyselina klofibrovaacute) v ŽP - tato laacutetka detekovaacutena i v pitnyacutech vodaacutech a v Severniacutem ledoveacutem oceaacutenu

Nesteroidniacute protizaacutenětliveacute leacutekybull slabeacute kyseliny reversibilně či ireversibilně inhibujiacuteciacute cyklooxygenaacutezy COX-1

a COX-2 - vliv na synteacutezu prostaglandinů (zaacutenětliveacute procesy)bull u ptaacuteků majiacute prostaglandiny vliv na tvorbu vaječneacute skořaacutepkybull u ryb enzym podobnyacute lidskeacutemu COX-2

Diclofenacbull akutniacute toxicita pro vodniacute organismy při 100 gL-1

bull chronickaacute toxicita - pstruh duhovyacute (Oncorhynchus mykiss) 28 dniacute 1 gL-1 - cytologickeacute změny na jaacutetrech ledvinaacutech a žaacutebraacutech při 5 gL-1 - leacuteze na ledvinaacutech a skřeliacutech vysokaacute bioakumulace v jaacutetrech

bull 25 gL-1 - znatelnaacute redukce růstu fytoplanktonu

Ibuprofenbull vitelogeneze zvětšenaacute jaacutetra a zvyacutešenaacute produkce vajiacuteček u ryb (Medaka

japonskaacute - Oryzias latipes)bull test na Daphnia magma - redukce populaciacute v rozmeziacute koncentraciacute 0-80 gL-1

bull okřehek (Lemna minor) - 7 dniacute 1 - 1 000 gL-1 inhybice růstu

Pokles populace supů v Indii a Paacutekistaacutenu na počaacutetku 90-tyacutech let 20 st ndash dramatickyacute pokles (95)

populace bělohlavyacutech supů (Gyps bengalensis) v jižniacute Asii

mnoho hypoteacutez o přiacutečině ndash např patogenniacute organismy pesticidy

akutniacute selhaacuteniacute ledvin v důsledku akumulace kyseliny močoveacute

Prof J Lindsay Oaks (Washington State University) ndash přiacutečinou diclofenak (Nature2004)

V Asii využiacutevaacuten ve veterinaacuterniacute mediciacuteně

diclofenak selektivně toxickyacute pro supy naacuterůst přiacutepadů vztekliny Indie - regulace použiacutevaacuteniacute diclofenaku ve veterinaacuterniacute

mediciacuteně

Leacutečiva jako biocidyLeacutečivo Mediciacutenskeacute využitiacute Biocid

4-aminopyridin roztroušenaacute skleroacuteza avicid (ptaacuteci)

Warfarin antikoagulant rodenticit (hlodavci)

Triclosan součaacutest zubniacutech past biocid (všechno)

Acetaminofen analgetikum hadi (Indoneacutezie)

Kofein stimulant žaacuteby (Hawai)

Diclofenac analgetikum antipyretikum

supi (Indie Paacutekistaacuten)

Regulace žab pomociacute kofeinu

bull US EPA poskytla (27 Sept 2001) speciaacutelniacute vyacutejimku povolujiacuteciacute FIFRA použitiacute kofeinu k hubeniacute žab coqui (Eleutherodactylus coqui ndash free toe) na Havaji

bull povolena je aplikace 100-200 liber (1 lb = 2205 kg) na akr (1akr = 0405 ha) celkem maximaacutelně 1 200 liberrok

bull v důsledku neexistence přirozeneacuteho nepřiacutetele může populace coqui frog dosaacutehnout hustoty 10000 jedinců na akr

bull kompetice o hmyz se zpěvnyacutem ptactvem

bull hluk - až 100 db

bull aktivniacute substance (leacutekymetabolity) nalezeny ve všech složkaacutech prostřediacute na všech miacutestech planety (1ngkg - 1mgkg)

bull vyacuteskyt v daneacutem miacutestě přiacutemo uacuteměrnyacute spotřebě

Povrchoveacute vody bull nejviacutece kontaminovanaacute složka ŽPbull dolniacute toky a delty - velkeacute aglomerace velkeacute množstviacute ČOV velkyacute průtok vody

Podzemniacute vodybull původ nalezenyacutech laacutetek - lokaacutelniacute zdroje znečištěniacute (sklaacutedky ČOV kanalizace apod)

Pitneacute vodybull před 15 lety v Německu - kyselina klofibrovaacute (fibraacutety - kontrola lipoproteinů v krvi prevence

kardiovaskulaacuterniacutech onemocněniacute) bull v Želivce v roce 2006 - syntetickeacute estrogeny 2 ngL

Rozšiacuteřeniacute v ŽP

Půdy a sedimentybull aplikace stabilizovanyacutech čistiacuterenskyacutech kalůbull sorpce na čaacutestice půdy - degradacebull průsaky do spodniacutech vodbull Braunsweig (Dolniacute Sasko) - 45 let zavlažovaacuteniacute znečištěnou vodou (1gL leacutečiv) a

hnojeniacute čistiacuterenskyacutem kalem - z 52 sledovanyacutech laacutetek nalezeny 4 (karbamazepin sulfametoxazol a dvě kontrastniacute laacutetky pro RTG vyšetřeniacute) u těchto laacutetek zjištěna viacutece než 80 degradace a sorpce na čaacutesticiacutech půdy žaacutedneacute informace o metabolitech

Situace v ČRbull minimum informaciacutebull horniacute toky řekbull nejvyššiacute naměřenaacute koncentrace estrogenů (2006) - ČOV Uhřiacuteněves - 345 ngL

Rozšiacuteřeniacute v ŽP

Kotyza J Soudek P Kafka Z Vaněk T Chemickeacute Listy 103 540-547 (2009)

Santos LHMLM et al Journal of Hazardous Materials 175 45-95 (2010)

Zastoupeniacute leacutekovyacutech skupin v ekotoxikologickyacutech studiiacutech (183 člaacutenků z let 1996-2009)

Santos LHMLM et al Journal of Hazardous Materials 175 45-95 (2010)

Relativniacute zastoupeniacute laacutetek detegovanyacutech v ŽP (183 člaacutenků z let 1996-2009)

Toxikologiebull Uacutečinek toxickeacute laacutetka na

člověka (lidskou populaci)

bull Toxikokinetika (ADME)bull Toxikodynamika

bull Akutniacute uacutečinkybull Chronickeacute uacutečinky

bull Vyacutesledky z eperimentů na biologickyacutech modelech se extrapolujiacute na člověka

Studium leacutečiv v ŽPEkotoxikologiebull Uacutečinek toxickeacute laacutetky na floacuteru

faunu a mikroorganismy

bull Vstup do ŽPbull Osud (Fate) v ŽPbull Toxikokinetika (ADME)bull Toxikodynamika

bull Bioakumulace

bull Skupinovyacute efektbull Pohyb mezi jednotlivyacutemi

složkami prostřediacute

bull vstup laacutetky do daneacute složky prostřediacute během produkce a spotřebybull kumulace laacutetky v daneacute složce prostřediacute nebo transportbull přechod do jineacute složky prostřediacute přes mezifaacutezoveacute rozhraniacutebull transport novou složkou a dalšiacute přechody ndash koloběh laacutetkybull chemickeacute biochemickeacute fotochemickeacute a termickeacute reakce laacutetky ndash vznik

meziproduktů a metabolitů vedouciacutech k sekundaacuterniacutemu znečištěniacute

Osud (fate) laacutetky v ŽP

Osud (fate) chemickeacute laacutetky v ŽP

PBTsbull P (Persistentniacute)

ndash laacutetky dlouhodobě setrvaacutevajiacuteciacute v životniacutem prostřediacutendash dlouhyacute poločas života laacutetky t12 ndash doba za kterou klesne koncentrace laacutetky v

daneacute složce prostřediacute na frac12ndash odolnost vůči rozkladu (chemickeacutemu fotochemickeacutemu biologickeacutemu

termickeacutemu)ndash zaacutevisiacute na vlastnostech laacutetky (chemickaacute stabilita reaktivita) i vlastnostech

prostřediacute (intenzita slunečniacuteho světla pH Eh teplota bakterie

PBTs

bull B (Bioakumulativniacute)ndash tendence ke kumulaci laacutetky ve tkaacuteniacutech organismůndash biokoncentrace bioobohacovaacuteniacute bioakumulace

bull T (Toxickeacute)ndash potencionaacutelně škodliveacute uacutečinky na organismy již v niacutezkyacutech koncentraciacutech

Bioakumulace PCB

Biologickaacute dostupnostbull schopnost laacutetky přestupovat z prostřediacute do organismubull biologickaacute dostupnost zaacutevisiacute na

ndash vlastnostech laacutetky ndash rozpustnost ve vodě a v tuciacutech polarita ndash vlastnostech prostřediacute ndash sorpčniacute kapacita koncentrace ligandůndash vlastnostech organismu ndash tloušťka buněčneacute membraacuteny konc receptorů

(Eko) toxikologie komplexniacutech směsiacuteopakovanaacute expozice stopovyacutem množstviacutem laacutetek pod prahem uacutečinkubull potenciaacutel aditivniacuteho uacutečinku u laacutetek se stejnyacutem mechanismem uacutečinku bull potenciaacutel synergickeacuteho uacutečinkubull hormeze ndash protektivniacute uacutečinek podprahovyacutech koncentraciacute způsobenyacute aktivaciacute obrannyacutech mechanismůbull toxickou laacutetkou indukovanaacute ztraacuteta tolerancebull znalostniacute vakuum o toxickyacutech uacutečinciacutech ultra-stopovyacutech koncentraciacute ndash vliv detekčniacuteho limitu analytickyacutech metodbull znalostniacute vakuum o uacutečinciacutech leacuteků na neciacuteloveacute receptory (organismy) ndash biochemickeacute mechanismy studovaacuteny zejmeacutena pro terapeutickyacute uacutečinekbull rozdiacutelnaacute citlivost organismů

bull pseudo-perzistence leacutečivndash kontinuaacutelniacute tok leacutečiv a jejich metabolitů do ŽP způsobuje jejich přetrvaacutevaacuteniacute v ŽP i v

přiacutepadě že majiacute kraacutetkyacute poločas degradace

směrnice EPMA (European Medicines Agency) z roku 2006

bull faacuteze I - odhad PEC (predicted environmental concentration) v povrchoveacute voděndash uacutedaje o zastoupeniacute laacutetky na trhu maximaacutelniacute terapeutickaacute daacutevka na osobu množstviacute

odpadniacute vody na osobu řediacuteciacute faktor apodndash pokud PEC lt 10 ngL-1 laacutetka považovaacutena za maacutelo rizikovoundash pokud K0W (rozdělovaciacute koeficient oktanol - voda) gt 45 - screening na PBTs

ndash hranice 10 ngL-1 neplatiacute pro vysoce specifickeacute a vysoce uacutečinneacute laacutetky

Hodnoceniacute nebezpečnosti

bull faacuteze II - pokud PEC gt 10 ngL-1 ndash test biodegradability - sorpce na aktivovaneacutem kalu určeniacute K0W transformačniacute test v

systeacutemu voda - sedimentndash ovlivněniacute aktivovaneacuteho kalu - inhibičniacute respiračniacute testndash test na Daphnia magma a řasovyacute test - určeniacute PNEC (predicted no-effect concentration) ndash pokud PECPNEC lt 1 - laacutetka maacutelo rizikovaacute pokud PECPNEC gt 1 - laacutetka považovaacutena

za rizikovou

Laacutetky s prokaacutezanyacutem toxickyacutem uacutečinkem v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Hodnoceniacute nebezpečnosti

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s prokaacutezanyacutem toxickyacutem uacutečinkem v koncentraciacutech 10 - 100 ngL-1

Hodnoceniacute nebezpečnosti

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s prokaacutezanyacutem toxickyacutem uacutečinkem v koncentraciacutech 10 - 100 ngL-1

Hodnoceniacute nebezpečnosti

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Odhad vysoce rizikovyacutech laacutetek (uacutečinnost pod 10 ngL-1) na zaacutekladě MOA (mode of action) konceptu

bull krok I - určeniacute mechanismu uacutečinku ndash z dokumentace o registraci leacutečiva - povinneacute toxikologickeacute testyndash laacutetky s maacutelo specifickyacutem mechanismem obvykle maacutelo nebezpečneacute ndash nutnaacute znalost konkreacutetniacuteho receptoru

Hodnoceniacute nebezpečnosti

bull krok II - určeniacute stupně podobnosti mezi lidskyacutem receptorem a přiacuteslušnyacutem receptorem v ciacuteloveacutem organismu

ndash laacutetky s vysokyacutem stupněm homologieacute(gt 50 ) a vysokou uacutečinnostiacute nebezpečneacutendash důležitaacute je zejmeacutena homologie vazebneacuteho miacutesta

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

bull krok III - určeniacute vyacuteznamu receptorem regulovaneacuteho biochemickeacuteho procesu ndash děleniacute a proliferace buňkyndash řiacutezeniacute vyacutevoje organismu hormonaacutelniacute činnosti rozmnožovaacuteniacuteovlivněniacute imunity a nervoveacute činnostindash u rostlin vliv na fotosynteacutezu

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s vysokyacutem rizikem působit v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s niacutezkyacutem rizikem působit v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Antibiotikabull v EU spotřeba okolo 10 000 t ročně (FEDESA 1997)

ndash 5 000 t veterinaacuterniacute mediciacutena (3 500 t profylaxe a terapie 1 500 podpora růstu)ndash 5 000 t humaacutenniacute mediciacutena

bull nebezpečiacute vyacutevoje rezistentniacutech kmenů v biologickyacutech filmech (odpadniacute roury aktivovanyacute kal v ČOV)

bull niacutezkaacute biodegradabilita některyacutech AB (chinolony nitroimidazoly sulfonamidy)

ndash v ČOV upřednostněna absorpce na čaacutesticiacutech aktivovaneacuteho kalu před biodegradaciacute (Ciprofloxacin)ndash fotolyacuteza jako hlavniacute způsob degradace (Fluorchinolony)

bull dlouheacute biologickeacute poločasy ve vodniacutem prostřediacute - laktaacutemy 200 dniacutendash tetracykliny 300 ndash 500 dniacute

Antibiotikabull hnojeniacute kalem z ČOV s obsahem antibiotik

ndash negativniacute vliv na nitrifikačniacute bakteriendash sniacuteženiacute produkce plodin bioakumulace v plodinaacutech

bull inhibice růstu fotosyntetizujiacuteciacutech organismů ve vodaacutechndash inhibice růstu zelenyacutech řas Selenastrum capricornutum - EC50 (erithromycin) = 37 gL-1 EC50 (dihydrostreptomycin) = 110 gL-1 EC50 (oxytetracycline) = 340 gL-1 EC50 (tylosin) = 410 gL-1

ndash EC50 (sulfonamidy) = 15 - 23 mgL-1 EC50 (ampicillin) gt 1 000 mgL-1 ndash sinice Synechocystis a okřehek inhibice růstu erythromycinem 1-1 000 gL-1)ndash synergickeacute efekty - sulfamethoxazol a trimethoprim

bull dalšiacute uacutečinky na vodniacute organismyndash Neomycin - vliv na reprodukci a přežitiacute Dafnia magma EC50 = 009 - 074 gL-1

Laacutetky snižujiacuteciacute obsah krevniacutech tukůbull sniacuteženiacute koncentrace cholesterolu a triglyceridů v krvi

Statinybull inhibice enzymu HMG-CoA - zpětnovazebnaacute kontrola synteacutezy cholesterolubull absolutniacute nedostatek informaciacute o ekotoxicitě limitovanyacute na aktivniacute laacutetky simvastatin a atorvastatinbull 96 test na krevetě (Palaemonetes pugio) - simvastatin - LC50 (larva) = 118 mgL-1 a LC50 (dospělaacute kreveta) gt 10 mgL-1 bull test na buchance (Nitocra spinipes) - 96-h LC50 = 081 mgL-1

bull koncentrace statinů v neupraveneacutem čistiacuterenskeacutem kalu 4-117ngL-1 v povrchoveacute vodě 1 ng L-1

Laacutetky snižujiacuteciacute obsah krevniacutech tukůFibraacutetybull aktivace specifickeacuteho transkripčniacuteho faktoru patřiacuteciacuteho do skupiny nukleaacuterniacutech hormonaacutelniacutech receptorů - PPARs (peroxisome proliferatoractivated receptors) bull fibraacutety způsobujiacute proliferaci peroxisomů v jaacutetrech myšiacutebull zastaveniacute emryonaacutelniacuteho vyacutevoje neciacutelovyacutech organismů zastaveniacutem děleniacute buněk (v mikromolaacuterniacutech koncentraciacutech pozorovaacuteno u ryb (Danio rerio) a obojživelniacuteků)bull Danio rerio - expozice klofibraacutetu 05 - 1 mgL-1 v larvaacutelniacutem stadiu - změny morfologickyacutech charakteristik letargiebull karas zlatyacute (Carasius auratus) - 14 denniacute expozice gemfibrizilu 15 g L-1 - viacutece než 50 pokles hladiny testosteronu bull vysokaacute perzistence metabolitů (kyselina klofibrovaacute) v ŽP - tato laacutetka detekovaacutena i v pitnyacutech vodaacutech a v Severniacutem ledoveacutem oceaacutenu

Nesteroidniacute protizaacutenětliveacute leacutekybull slabeacute kyseliny reversibilně či ireversibilně inhibujiacuteciacute cyklooxygenaacutezy COX-1

a COX-2 - vliv na synteacutezu prostaglandinů (zaacutenětliveacute procesy)bull u ptaacuteků majiacute prostaglandiny vliv na tvorbu vaječneacute skořaacutepkybull u ryb enzym podobnyacute lidskeacutemu COX-2

Diclofenacbull akutniacute toxicita pro vodniacute organismy při 100 gL-1

bull chronickaacute toxicita - pstruh duhovyacute (Oncorhynchus mykiss) 28 dniacute 1 gL-1 - cytologickeacute změny na jaacutetrech ledvinaacutech a žaacutebraacutech při 5 gL-1 - leacuteze na ledvinaacutech a skřeliacutech vysokaacute bioakumulace v jaacutetrech

bull 25 gL-1 - znatelnaacute redukce růstu fytoplanktonu

Ibuprofenbull vitelogeneze zvětšenaacute jaacutetra a zvyacutešenaacute produkce vajiacuteček u ryb (Medaka

japonskaacute - Oryzias latipes)bull test na Daphnia magma - redukce populaciacute v rozmeziacute koncentraciacute 0-80 gL-1

bull okřehek (Lemna minor) - 7 dniacute 1 - 1 000 gL-1 inhybice růstu

Pokles populace supů v Indii a Paacutekistaacutenu na počaacutetku 90-tyacutech let 20 st ndash dramatickyacute pokles (95)

populace bělohlavyacutech supů (Gyps bengalensis) v jižniacute Asii

mnoho hypoteacutez o přiacutečině ndash např patogenniacute organismy pesticidy

akutniacute selhaacuteniacute ledvin v důsledku akumulace kyseliny močoveacute

Prof J Lindsay Oaks (Washington State University) ndash přiacutečinou diclofenak (Nature2004)

V Asii využiacutevaacuten ve veterinaacuterniacute mediciacuteně

diclofenak selektivně toxickyacute pro supy naacuterůst přiacutepadů vztekliny Indie - regulace použiacutevaacuteniacute diclofenaku ve veterinaacuterniacute

mediciacuteně

Leacutečiva jako biocidyLeacutečivo Mediciacutenskeacute využitiacute Biocid

4-aminopyridin roztroušenaacute skleroacuteza avicid (ptaacuteci)

Warfarin antikoagulant rodenticit (hlodavci)

Triclosan součaacutest zubniacutech past biocid (všechno)

Acetaminofen analgetikum hadi (Indoneacutezie)

Kofein stimulant žaacuteby (Hawai)

Diclofenac analgetikum antipyretikum

supi (Indie Paacutekistaacuten)

Regulace žab pomociacute kofeinu

bull US EPA poskytla (27 Sept 2001) speciaacutelniacute vyacutejimku povolujiacuteciacute FIFRA použitiacute kofeinu k hubeniacute žab coqui (Eleutherodactylus coqui ndash free toe) na Havaji

bull povolena je aplikace 100-200 liber (1 lb = 2205 kg) na akr (1akr = 0405 ha) celkem maximaacutelně 1 200 liberrok

bull v důsledku neexistence přirozeneacuteho nepřiacutetele může populace coqui frog dosaacutehnout hustoty 10000 jedinců na akr

bull kompetice o hmyz se zpěvnyacutem ptactvem

bull hluk - až 100 db

Půdy a sedimentybull aplikace stabilizovanyacutech čistiacuterenskyacutech kalůbull sorpce na čaacutestice půdy - degradacebull průsaky do spodniacutech vodbull Braunsweig (Dolniacute Sasko) - 45 let zavlažovaacuteniacute znečištěnou vodou (1gL leacutečiv) a

hnojeniacute čistiacuterenskyacutem kalem - z 52 sledovanyacutech laacutetek nalezeny 4 (karbamazepin sulfametoxazol a dvě kontrastniacute laacutetky pro RTG vyšetřeniacute) u těchto laacutetek zjištěna viacutece než 80 degradace a sorpce na čaacutesticiacutech půdy žaacutedneacute informace o metabolitech

Situace v ČRbull minimum informaciacutebull horniacute toky řekbull nejvyššiacute naměřenaacute koncentrace estrogenů (2006) - ČOV Uhřiacuteněves - 345 ngL

Rozšiacuteřeniacute v ŽP

Kotyza J Soudek P Kafka Z Vaněk T Chemickeacute Listy 103 540-547 (2009)

Santos LHMLM et al Journal of Hazardous Materials 175 45-95 (2010)

Zastoupeniacute leacutekovyacutech skupin v ekotoxikologickyacutech studiiacutech (183 člaacutenků z let 1996-2009)

Santos LHMLM et al Journal of Hazardous Materials 175 45-95 (2010)

Relativniacute zastoupeniacute laacutetek detegovanyacutech v ŽP (183 člaacutenků z let 1996-2009)

Toxikologiebull Uacutečinek toxickeacute laacutetka na

člověka (lidskou populaci)

bull Toxikokinetika (ADME)bull Toxikodynamika

bull Akutniacute uacutečinkybull Chronickeacute uacutečinky

bull Vyacutesledky z eperimentů na biologickyacutech modelech se extrapolujiacute na člověka

Studium leacutečiv v ŽPEkotoxikologiebull Uacutečinek toxickeacute laacutetky na floacuteru

faunu a mikroorganismy

bull Vstup do ŽPbull Osud (Fate) v ŽPbull Toxikokinetika (ADME)bull Toxikodynamika

bull Bioakumulace

bull Skupinovyacute efektbull Pohyb mezi jednotlivyacutemi

složkami prostřediacute

bull vstup laacutetky do daneacute složky prostřediacute během produkce a spotřebybull kumulace laacutetky v daneacute složce prostřediacute nebo transportbull přechod do jineacute složky prostřediacute přes mezifaacutezoveacute rozhraniacutebull transport novou složkou a dalšiacute přechody ndash koloběh laacutetkybull chemickeacute biochemickeacute fotochemickeacute a termickeacute reakce laacutetky ndash vznik

meziproduktů a metabolitů vedouciacutech k sekundaacuterniacutemu znečištěniacute

Osud (fate) laacutetky v ŽP

Osud (fate) chemickeacute laacutetky v ŽP

PBTsbull P (Persistentniacute)

ndash laacutetky dlouhodobě setrvaacutevajiacuteciacute v životniacutem prostřediacutendash dlouhyacute poločas života laacutetky t12 ndash doba za kterou klesne koncentrace laacutetky v

daneacute složce prostřediacute na frac12ndash odolnost vůči rozkladu (chemickeacutemu fotochemickeacutemu biologickeacutemu

termickeacutemu)ndash zaacutevisiacute na vlastnostech laacutetky (chemickaacute stabilita reaktivita) i vlastnostech

prostřediacute (intenzita slunečniacuteho světla pH Eh teplota bakterie

PBTs

bull B (Bioakumulativniacute)ndash tendence ke kumulaci laacutetky ve tkaacuteniacutech organismůndash biokoncentrace bioobohacovaacuteniacute bioakumulace

bull T (Toxickeacute)ndash potencionaacutelně škodliveacute uacutečinky na organismy již v niacutezkyacutech koncentraciacutech

Bioakumulace PCB

Biologickaacute dostupnostbull schopnost laacutetky přestupovat z prostřediacute do organismubull biologickaacute dostupnost zaacutevisiacute na

ndash vlastnostech laacutetky ndash rozpustnost ve vodě a v tuciacutech polarita ndash vlastnostech prostřediacute ndash sorpčniacute kapacita koncentrace ligandůndash vlastnostech organismu ndash tloušťka buněčneacute membraacuteny konc receptorů

(Eko) toxikologie komplexniacutech směsiacuteopakovanaacute expozice stopovyacutem množstviacutem laacutetek pod prahem uacutečinkubull potenciaacutel aditivniacuteho uacutečinku u laacutetek se stejnyacutem mechanismem uacutečinku bull potenciaacutel synergickeacuteho uacutečinkubull hormeze ndash protektivniacute uacutečinek podprahovyacutech koncentraciacute způsobenyacute aktivaciacute obrannyacutech mechanismůbull toxickou laacutetkou indukovanaacute ztraacuteta tolerancebull znalostniacute vakuum o toxickyacutech uacutečinciacutech ultra-stopovyacutech koncentraciacute ndash vliv detekčniacuteho limitu analytickyacutech metodbull znalostniacute vakuum o uacutečinciacutech leacuteků na neciacuteloveacute receptory (organismy) ndash biochemickeacute mechanismy studovaacuteny zejmeacutena pro terapeutickyacute uacutečinekbull rozdiacutelnaacute citlivost organismů

bull pseudo-perzistence leacutečivndash kontinuaacutelniacute tok leacutečiv a jejich metabolitů do ŽP způsobuje jejich přetrvaacutevaacuteniacute v ŽP i v

přiacutepadě že majiacute kraacutetkyacute poločas degradace

směrnice EPMA (European Medicines Agency) z roku 2006

bull faacuteze I - odhad PEC (predicted environmental concentration) v povrchoveacute voděndash uacutedaje o zastoupeniacute laacutetky na trhu maximaacutelniacute terapeutickaacute daacutevka na osobu množstviacute

odpadniacute vody na osobu řediacuteciacute faktor apodndash pokud PEC lt 10 ngL-1 laacutetka považovaacutena za maacutelo rizikovoundash pokud K0W (rozdělovaciacute koeficient oktanol - voda) gt 45 - screening na PBTs

ndash hranice 10 ngL-1 neplatiacute pro vysoce specifickeacute a vysoce uacutečinneacute laacutetky

Hodnoceniacute nebezpečnosti

bull faacuteze II - pokud PEC gt 10 ngL-1 ndash test biodegradability - sorpce na aktivovaneacutem kalu určeniacute K0W transformačniacute test v

systeacutemu voda - sedimentndash ovlivněniacute aktivovaneacuteho kalu - inhibičniacute respiračniacute testndash test na Daphnia magma a řasovyacute test - určeniacute PNEC (predicted no-effect concentration) ndash pokud PECPNEC lt 1 - laacutetka maacutelo rizikovaacute pokud PECPNEC gt 1 - laacutetka považovaacutena

za rizikovou

Laacutetky s prokaacutezanyacutem toxickyacutem uacutečinkem v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Hodnoceniacute nebezpečnosti

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s prokaacutezanyacutem toxickyacutem uacutečinkem v koncentraciacutech 10 - 100 ngL-1

Hodnoceniacute nebezpečnosti

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s prokaacutezanyacutem toxickyacutem uacutečinkem v koncentraciacutech 10 - 100 ngL-1

Hodnoceniacute nebezpečnosti

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Odhad vysoce rizikovyacutech laacutetek (uacutečinnost pod 10 ngL-1) na zaacutekladě MOA (mode of action) konceptu

bull krok I - určeniacute mechanismu uacutečinku ndash z dokumentace o registraci leacutečiva - povinneacute toxikologickeacute testyndash laacutetky s maacutelo specifickyacutem mechanismem obvykle maacutelo nebezpečneacute ndash nutnaacute znalost konkreacutetniacuteho receptoru

Hodnoceniacute nebezpečnosti

bull krok II - určeniacute stupně podobnosti mezi lidskyacutem receptorem a přiacuteslušnyacutem receptorem v ciacuteloveacutem organismu

ndash laacutetky s vysokyacutem stupněm homologieacute(gt 50 ) a vysokou uacutečinnostiacute nebezpečneacutendash důležitaacute je zejmeacutena homologie vazebneacuteho miacutesta

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

bull krok III - určeniacute vyacuteznamu receptorem regulovaneacuteho biochemickeacuteho procesu ndash děleniacute a proliferace buňkyndash řiacutezeniacute vyacutevoje organismu hormonaacutelniacute činnosti rozmnožovaacuteniacuteovlivněniacute imunity a nervoveacute činnostindash u rostlin vliv na fotosynteacutezu

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s vysokyacutem rizikem působit v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s niacutezkyacutem rizikem působit v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Antibiotikabull v EU spotřeba okolo 10 000 t ročně (FEDESA 1997)

ndash 5 000 t veterinaacuterniacute mediciacutena (3 500 t profylaxe a terapie 1 500 podpora růstu)ndash 5 000 t humaacutenniacute mediciacutena

bull nebezpečiacute vyacutevoje rezistentniacutech kmenů v biologickyacutech filmech (odpadniacute roury aktivovanyacute kal v ČOV)

bull niacutezkaacute biodegradabilita některyacutech AB (chinolony nitroimidazoly sulfonamidy)

ndash v ČOV upřednostněna absorpce na čaacutesticiacutech aktivovaneacuteho kalu před biodegradaciacute (Ciprofloxacin)ndash fotolyacuteza jako hlavniacute způsob degradace (Fluorchinolony)

bull dlouheacute biologickeacute poločasy ve vodniacutem prostřediacute - laktaacutemy 200 dniacutendash tetracykliny 300 ndash 500 dniacute

Antibiotikabull hnojeniacute kalem z ČOV s obsahem antibiotik

ndash negativniacute vliv na nitrifikačniacute bakteriendash sniacuteženiacute produkce plodin bioakumulace v plodinaacutech

bull inhibice růstu fotosyntetizujiacuteciacutech organismů ve vodaacutechndash inhibice růstu zelenyacutech řas Selenastrum capricornutum - EC50 (erithromycin) = 37 gL-1 EC50 (dihydrostreptomycin) = 110 gL-1 EC50 (oxytetracycline) = 340 gL-1 EC50 (tylosin) = 410 gL-1

ndash EC50 (sulfonamidy) = 15 - 23 mgL-1 EC50 (ampicillin) gt 1 000 mgL-1 ndash sinice Synechocystis a okřehek inhibice růstu erythromycinem 1-1 000 gL-1)ndash synergickeacute efekty - sulfamethoxazol a trimethoprim

bull dalšiacute uacutečinky na vodniacute organismyndash Neomycin - vliv na reprodukci a přežitiacute Dafnia magma EC50 = 009 - 074 gL-1

Laacutetky snižujiacuteciacute obsah krevniacutech tukůbull sniacuteženiacute koncentrace cholesterolu a triglyceridů v krvi

Statinybull inhibice enzymu HMG-CoA - zpětnovazebnaacute kontrola synteacutezy cholesterolubull absolutniacute nedostatek informaciacute o ekotoxicitě limitovanyacute na aktivniacute laacutetky simvastatin a atorvastatinbull 96 test na krevetě (Palaemonetes pugio) - simvastatin - LC50 (larva) = 118 mgL-1 a LC50 (dospělaacute kreveta) gt 10 mgL-1 bull test na buchance (Nitocra spinipes) - 96-h LC50 = 081 mgL-1

bull koncentrace statinů v neupraveneacutem čistiacuterenskeacutem kalu 4-117ngL-1 v povrchoveacute vodě 1 ng L-1

Laacutetky snižujiacuteciacute obsah krevniacutech tukůFibraacutetybull aktivace specifickeacuteho transkripčniacuteho faktoru patřiacuteciacuteho do skupiny nukleaacuterniacutech hormonaacutelniacutech receptorů - PPARs (peroxisome proliferatoractivated receptors) bull fibraacutety způsobujiacute proliferaci peroxisomů v jaacutetrech myšiacutebull zastaveniacute emryonaacutelniacuteho vyacutevoje neciacutelovyacutech organismů zastaveniacutem děleniacute buněk (v mikromolaacuterniacutech koncentraciacutech pozorovaacuteno u ryb (Danio rerio) a obojživelniacuteků)bull Danio rerio - expozice klofibraacutetu 05 - 1 mgL-1 v larvaacutelniacutem stadiu - změny morfologickyacutech charakteristik letargiebull karas zlatyacute (Carasius auratus) - 14 denniacute expozice gemfibrizilu 15 g L-1 - viacutece než 50 pokles hladiny testosteronu bull vysokaacute perzistence metabolitů (kyselina klofibrovaacute) v ŽP - tato laacutetka detekovaacutena i v pitnyacutech vodaacutech a v Severniacutem ledoveacutem oceaacutenu

Nesteroidniacute protizaacutenětliveacute leacutekybull slabeacute kyseliny reversibilně či ireversibilně inhibujiacuteciacute cyklooxygenaacutezy COX-1

a COX-2 - vliv na synteacutezu prostaglandinů (zaacutenětliveacute procesy)bull u ptaacuteků majiacute prostaglandiny vliv na tvorbu vaječneacute skořaacutepkybull u ryb enzym podobnyacute lidskeacutemu COX-2

Diclofenacbull akutniacute toxicita pro vodniacute organismy při 100 gL-1

bull chronickaacute toxicita - pstruh duhovyacute (Oncorhynchus mykiss) 28 dniacute 1 gL-1 - cytologickeacute změny na jaacutetrech ledvinaacutech a žaacutebraacutech při 5 gL-1 - leacuteze na ledvinaacutech a skřeliacutech vysokaacute bioakumulace v jaacutetrech

bull 25 gL-1 - znatelnaacute redukce růstu fytoplanktonu

Ibuprofenbull vitelogeneze zvětšenaacute jaacutetra a zvyacutešenaacute produkce vajiacuteček u ryb (Medaka

japonskaacute - Oryzias latipes)bull test na Daphnia magma - redukce populaciacute v rozmeziacute koncentraciacute 0-80 gL-1

bull okřehek (Lemna minor) - 7 dniacute 1 - 1 000 gL-1 inhybice růstu

Pokles populace supů v Indii a Paacutekistaacutenu na počaacutetku 90-tyacutech let 20 st ndash dramatickyacute pokles (95)

populace bělohlavyacutech supů (Gyps bengalensis) v jižniacute Asii

mnoho hypoteacutez o přiacutečině ndash např patogenniacute organismy pesticidy

akutniacute selhaacuteniacute ledvin v důsledku akumulace kyseliny močoveacute

Prof J Lindsay Oaks (Washington State University) ndash přiacutečinou diclofenak (Nature2004)

V Asii využiacutevaacuten ve veterinaacuterniacute mediciacuteně

diclofenak selektivně toxickyacute pro supy naacuterůst přiacutepadů vztekliny Indie - regulace použiacutevaacuteniacute diclofenaku ve veterinaacuterniacute

mediciacuteně

Leacutečiva jako biocidyLeacutečivo Mediciacutenskeacute využitiacute Biocid

4-aminopyridin roztroušenaacute skleroacuteza avicid (ptaacuteci)

Warfarin antikoagulant rodenticit (hlodavci)

Triclosan součaacutest zubniacutech past biocid (všechno)

Acetaminofen analgetikum hadi (Indoneacutezie)

Kofein stimulant žaacuteby (Hawai)

Diclofenac analgetikum antipyretikum

supi (Indie Paacutekistaacuten)

Regulace žab pomociacute kofeinu

bull US EPA poskytla (27 Sept 2001) speciaacutelniacute vyacutejimku povolujiacuteciacute FIFRA použitiacute kofeinu k hubeniacute žab coqui (Eleutherodactylus coqui ndash free toe) na Havaji

bull povolena je aplikace 100-200 liber (1 lb = 2205 kg) na akr (1akr = 0405 ha) celkem maximaacutelně 1 200 liberrok

bull v důsledku neexistence přirozeneacuteho nepřiacutetele může populace coqui frog dosaacutehnout hustoty 10000 jedinců na akr

bull kompetice o hmyz se zpěvnyacutem ptactvem

bull hluk - až 100 db

Kotyza J Soudek P Kafka Z Vaněk T Chemickeacute Listy 103 540-547 (2009)

Santos LHMLM et al Journal of Hazardous Materials 175 45-95 (2010)

Zastoupeniacute leacutekovyacutech skupin v ekotoxikologickyacutech studiiacutech (183 člaacutenků z let 1996-2009)

Santos LHMLM et al Journal of Hazardous Materials 175 45-95 (2010)

Relativniacute zastoupeniacute laacutetek detegovanyacutech v ŽP (183 člaacutenků z let 1996-2009)

Toxikologiebull Uacutečinek toxickeacute laacutetka na

člověka (lidskou populaci)

bull Toxikokinetika (ADME)bull Toxikodynamika

bull Akutniacute uacutečinkybull Chronickeacute uacutečinky

bull Vyacutesledky z eperimentů na biologickyacutech modelech se extrapolujiacute na člověka

Studium leacutečiv v ŽPEkotoxikologiebull Uacutečinek toxickeacute laacutetky na floacuteru

faunu a mikroorganismy

bull Vstup do ŽPbull Osud (Fate) v ŽPbull Toxikokinetika (ADME)bull Toxikodynamika

bull Bioakumulace

bull Skupinovyacute efektbull Pohyb mezi jednotlivyacutemi

složkami prostřediacute

bull vstup laacutetky do daneacute složky prostřediacute během produkce a spotřebybull kumulace laacutetky v daneacute složce prostřediacute nebo transportbull přechod do jineacute složky prostřediacute přes mezifaacutezoveacute rozhraniacutebull transport novou složkou a dalšiacute přechody ndash koloběh laacutetkybull chemickeacute biochemickeacute fotochemickeacute a termickeacute reakce laacutetky ndash vznik

meziproduktů a metabolitů vedouciacutech k sekundaacuterniacutemu znečištěniacute

Osud (fate) laacutetky v ŽP

Osud (fate) chemickeacute laacutetky v ŽP

PBTsbull P (Persistentniacute)

ndash laacutetky dlouhodobě setrvaacutevajiacuteciacute v životniacutem prostřediacutendash dlouhyacute poločas života laacutetky t12 ndash doba za kterou klesne koncentrace laacutetky v

daneacute složce prostřediacute na frac12ndash odolnost vůči rozkladu (chemickeacutemu fotochemickeacutemu biologickeacutemu

termickeacutemu)ndash zaacutevisiacute na vlastnostech laacutetky (chemickaacute stabilita reaktivita) i vlastnostech

prostřediacute (intenzita slunečniacuteho světla pH Eh teplota bakterie

PBTs

bull B (Bioakumulativniacute)ndash tendence ke kumulaci laacutetky ve tkaacuteniacutech organismůndash biokoncentrace bioobohacovaacuteniacute bioakumulace

bull T (Toxickeacute)ndash potencionaacutelně škodliveacute uacutečinky na organismy již v niacutezkyacutech koncentraciacutech

Bioakumulace PCB

Biologickaacute dostupnostbull schopnost laacutetky přestupovat z prostřediacute do organismubull biologickaacute dostupnost zaacutevisiacute na

ndash vlastnostech laacutetky ndash rozpustnost ve vodě a v tuciacutech polarita ndash vlastnostech prostřediacute ndash sorpčniacute kapacita koncentrace ligandůndash vlastnostech organismu ndash tloušťka buněčneacute membraacuteny konc receptorů

(Eko) toxikologie komplexniacutech směsiacuteopakovanaacute expozice stopovyacutem množstviacutem laacutetek pod prahem uacutečinkubull potenciaacutel aditivniacuteho uacutečinku u laacutetek se stejnyacutem mechanismem uacutečinku bull potenciaacutel synergickeacuteho uacutečinkubull hormeze ndash protektivniacute uacutečinek podprahovyacutech koncentraciacute způsobenyacute aktivaciacute obrannyacutech mechanismůbull toxickou laacutetkou indukovanaacute ztraacuteta tolerancebull znalostniacute vakuum o toxickyacutech uacutečinciacutech ultra-stopovyacutech koncentraciacute ndash vliv detekčniacuteho limitu analytickyacutech metodbull znalostniacute vakuum o uacutečinciacutech leacuteků na neciacuteloveacute receptory (organismy) ndash biochemickeacute mechanismy studovaacuteny zejmeacutena pro terapeutickyacute uacutečinekbull rozdiacutelnaacute citlivost organismů

bull pseudo-perzistence leacutečivndash kontinuaacutelniacute tok leacutečiv a jejich metabolitů do ŽP způsobuje jejich přetrvaacutevaacuteniacute v ŽP i v

přiacutepadě že majiacute kraacutetkyacute poločas degradace

směrnice EPMA (European Medicines Agency) z roku 2006

bull faacuteze I - odhad PEC (predicted environmental concentration) v povrchoveacute voděndash uacutedaje o zastoupeniacute laacutetky na trhu maximaacutelniacute terapeutickaacute daacutevka na osobu množstviacute

odpadniacute vody na osobu řediacuteciacute faktor apodndash pokud PEC lt 10 ngL-1 laacutetka považovaacutena za maacutelo rizikovoundash pokud K0W (rozdělovaciacute koeficient oktanol - voda) gt 45 - screening na PBTs

ndash hranice 10 ngL-1 neplatiacute pro vysoce specifickeacute a vysoce uacutečinneacute laacutetky

Hodnoceniacute nebezpečnosti

bull faacuteze II - pokud PEC gt 10 ngL-1 ndash test biodegradability - sorpce na aktivovaneacutem kalu určeniacute K0W transformačniacute test v

systeacutemu voda - sedimentndash ovlivněniacute aktivovaneacuteho kalu - inhibičniacute respiračniacute testndash test na Daphnia magma a řasovyacute test - určeniacute PNEC (predicted no-effect concentration) ndash pokud PECPNEC lt 1 - laacutetka maacutelo rizikovaacute pokud PECPNEC gt 1 - laacutetka považovaacutena

za rizikovou

Laacutetky s prokaacutezanyacutem toxickyacutem uacutečinkem v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Hodnoceniacute nebezpečnosti

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s prokaacutezanyacutem toxickyacutem uacutečinkem v koncentraciacutech 10 - 100 ngL-1

Hodnoceniacute nebezpečnosti

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s prokaacutezanyacutem toxickyacutem uacutečinkem v koncentraciacutech 10 - 100 ngL-1

Hodnoceniacute nebezpečnosti

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Odhad vysoce rizikovyacutech laacutetek (uacutečinnost pod 10 ngL-1) na zaacutekladě MOA (mode of action) konceptu

bull krok I - určeniacute mechanismu uacutečinku ndash z dokumentace o registraci leacutečiva - povinneacute toxikologickeacute testyndash laacutetky s maacutelo specifickyacutem mechanismem obvykle maacutelo nebezpečneacute ndash nutnaacute znalost konkreacutetniacuteho receptoru

Hodnoceniacute nebezpečnosti

bull krok II - určeniacute stupně podobnosti mezi lidskyacutem receptorem a přiacuteslušnyacutem receptorem v ciacuteloveacutem organismu

ndash laacutetky s vysokyacutem stupněm homologieacute(gt 50 ) a vysokou uacutečinnostiacute nebezpečneacutendash důležitaacute je zejmeacutena homologie vazebneacuteho miacutesta

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

bull krok III - určeniacute vyacuteznamu receptorem regulovaneacuteho biochemickeacuteho procesu ndash děleniacute a proliferace buňkyndash řiacutezeniacute vyacutevoje organismu hormonaacutelniacute činnosti rozmnožovaacuteniacuteovlivněniacute imunity a nervoveacute činnostindash u rostlin vliv na fotosynteacutezu

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s vysokyacutem rizikem působit v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s niacutezkyacutem rizikem působit v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Antibiotikabull v EU spotřeba okolo 10 000 t ročně (FEDESA 1997)

ndash 5 000 t veterinaacuterniacute mediciacutena (3 500 t profylaxe a terapie 1 500 podpora růstu)ndash 5 000 t humaacutenniacute mediciacutena

bull nebezpečiacute vyacutevoje rezistentniacutech kmenů v biologickyacutech filmech (odpadniacute roury aktivovanyacute kal v ČOV)

bull niacutezkaacute biodegradabilita některyacutech AB (chinolony nitroimidazoly sulfonamidy)

ndash v ČOV upřednostněna absorpce na čaacutesticiacutech aktivovaneacuteho kalu před biodegradaciacute (Ciprofloxacin)ndash fotolyacuteza jako hlavniacute způsob degradace (Fluorchinolony)

bull dlouheacute biologickeacute poločasy ve vodniacutem prostřediacute - laktaacutemy 200 dniacutendash tetracykliny 300 ndash 500 dniacute

Antibiotikabull hnojeniacute kalem z ČOV s obsahem antibiotik

ndash negativniacute vliv na nitrifikačniacute bakteriendash sniacuteženiacute produkce plodin bioakumulace v plodinaacutech

bull inhibice růstu fotosyntetizujiacuteciacutech organismů ve vodaacutechndash inhibice růstu zelenyacutech řas Selenastrum capricornutum - EC50 (erithromycin) = 37 gL-1 EC50 (dihydrostreptomycin) = 110 gL-1 EC50 (oxytetracycline) = 340 gL-1 EC50 (tylosin) = 410 gL-1

ndash EC50 (sulfonamidy) = 15 - 23 mgL-1 EC50 (ampicillin) gt 1 000 mgL-1 ndash sinice Synechocystis a okřehek inhibice růstu erythromycinem 1-1 000 gL-1)ndash synergickeacute efekty - sulfamethoxazol a trimethoprim

bull dalšiacute uacutečinky na vodniacute organismyndash Neomycin - vliv na reprodukci a přežitiacute Dafnia magma EC50 = 009 - 074 gL-1

Laacutetky snižujiacuteciacute obsah krevniacutech tukůbull sniacuteženiacute koncentrace cholesterolu a triglyceridů v krvi

Statinybull inhibice enzymu HMG-CoA - zpětnovazebnaacute kontrola synteacutezy cholesterolubull absolutniacute nedostatek informaciacute o ekotoxicitě limitovanyacute na aktivniacute laacutetky simvastatin a atorvastatinbull 96 test na krevetě (Palaemonetes pugio) - simvastatin - LC50 (larva) = 118 mgL-1 a LC50 (dospělaacute kreveta) gt 10 mgL-1 bull test na buchance (Nitocra spinipes) - 96-h LC50 = 081 mgL-1

bull koncentrace statinů v neupraveneacutem čistiacuterenskeacutem kalu 4-117ngL-1 v povrchoveacute vodě 1 ng L-1

Laacutetky snižujiacuteciacute obsah krevniacutech tukůFibraacutetybull aktivace specifickeacuteho transkripčniacuteho faktoru patřiacuteciacuteho do skupiny nukleaacuterniacutech hormonaacutelniacutech receptorů - PPARs (peroxisome proliferatoractivated receptors) bull fibraacutety způsobujiacute proliferaci peroxisomů v jaacutetrech myšiacutebull zastaveniacute emryonaacutelniacuteho vyacutevoje neciacutelovyacutech organismů zastaveniacutem děleniacute buněk (v mikromolaacuterniacutech koncentraciacutech pozorovaacuteno u ryb (Danio rerio) a obojživelniacuteků)bull Danio rerio - expozice klofibraacutetu 05 - 1 mgL-1 v larvaacutelniacutem stadiu - změny morfologickyacutech charakteristik letargiebull karas zlatyacute (Carasius auratus) - 14 denniacute expozice gemfibrizilu 15 g L-1 - viacutece než 50 pokles hladiny testosteronu bull vysokaacute perzistence metabolitů (kyselina klofibrovaacute) v ŽP - tato laacutetka detekovaacutena i v pitnyacutech vodaacutech a v Severniacutem ledoveacutem oceaacutenu

Nesteroidniacute protizaacutenětliveacute leacutekybull slabeacute kyseliny reversibilně či ireversibilně inhibujiacuteciacute cyklooxygenaacutezy COX-1

a COX-2 - vliv na synteacutezu prostaglandinů (zaacutenětliveacute procesy)bull u ptaacuteků majiacute prostaglandiny vliv na tvorbu vaječneacute skořaacutepkybull u ryb enzym podobnyacute lidskeacutemu COX-2

Diclofenacbull akutniacute toxicita pro vodniacute organismy při 100 gL-1

bull chronickaacute toxicita - pstruh duhovyacute (Oncorhynchus mykiss) 28 dniacute 1 gL-1 - cytologickeacute změny na jaacutetrech ledvinaacutech a žaacutebraacutech při 5 gL-1 - leacuteze na ledvinaacutech a skřeliacutech vysokaacute bioakumulace v jaacutetrech

bull 25 gL-1 - znatelnaacute redukce růstu fytoplanktonu

Ibuprofenbull vitelogeneze zvětšenaacute jaacutetra a zvyacutešenaacute produkce vajiacuteček u ryb (Medaka

japonskaacute - Oryzias latipes)bull test na Daphnia magma - redukce populaciacute v rozmeziacute koncentraciacute 0-80 gL-1

bull okřehek (Lemna minor) - 7 dniacute 1 - 1 000 gL-1 inhybice růstu

Pokles populace supů v Indii a Paacutekistaacutenu na počaacutetku 90-tyacutech let 20 st ndash dramatickyacute pokles (95)

populace bělohlavyacutech supů (Gyps bengalensis) v jižniacute Asii

mnoho hypoteacutez o přiacutečině ndash např patogenniacute organismy pesticidy

akutniacute selhaacuteniacute ledvin v důsledku akumulace kyseliny močoveacute

Prof J Lindsay Oaks (Washington State University) ndash přiacutečinou diclofenak (Nature2004)

V Asii využiacutevaacuten ve veterinaacuterniacute mediciacuteně

diclofenak selektivně toxickyacute pro supy naacuterůst přiacutepadů vztekliny Indie - regulace použiacutevaacuteniacute diclofenaku ve veterinaacuterniacute

mediciacuteně

Leacutečiva jako biocidyLeacutečivo Mediciacutenskeacute využitiacute Biocid

4-aminopyridin roztroušenaacute skleroacuteza avicid (ptaacuteci)

Warfarin antikoagulant rodenticit (hlodavci)

Triclosan součaacutest zubniacutech past biocid (všechno)

Acetaminofen analgetikum hadi (Indoneacutezie)

Kofein stimulant žaacuteby (Hawai)

Diclofenac analgetikum antipyretikum

supi (Indie Paacutekistaacuten)

Regulace žab pomociacute kofeinu

bull US EPA poskytla (27 Sept 2001) speciaacutelniacute vyacutejimku povolujiacuteciacute FIFRA použitiacute kofeinu k hubeniacute žab coqui (Eleutherodactylus coqui ndash free toe) na Havaji

bull povolena je aplikace 100-200 liber (1 lb = 2205 kg) na akr (1akr = 0405 ha) celkem maximaacutelně 1 200 liberrok

bull v důsledku neexistence přirozeneacuteho nepřiacutetele může populace coqui frog dosaacutehnout hustoty 10000 jedinců na akr

bull kompetice o hmyz se zpěvnyacutem ptactvem

bull hluk - až 100 db

Santos LHMLM et al Journal of Hazardous Materials 175 45-95 (2010)

Zastoupeniacute leacutekovyacutech skupin v ekotoxikologickyacutech studiiacutech (183 člaacutenků z let 1996-2009)

Santos LHMLM et al Journal of Hazardous Materials 175 45-95 (2010)

Relativniacute zastoupeniacute laacutetek detegovanyacutech v ŽP (183 člaacutenků z let 1996-2009)

Toxikologiebull Uacutečinek toxickeacute laacutetka na

člověka (lidskou populaci)

bull Toxikokinetika (ADME)bull Toxikodynamika

bull Akutniacute uacutečinkybull Chronickeacute uacutečinky

bull Vyacutesledky z eperimentů na biologickyacutech modelech se extrapolujiacute na člověka

Studium leacutečiv v ŽPEkotoxikologiebull Uacutečinek toxickeacute laacutetky na floacuteru

faunu a mikroorganismy

bull Vstup do ŽPbull Osud (Fate) v ŽPbull Toxikokinetika (ADME)bull Toxikodynamika

bull Bioakumulace

bull Skupinovyacute efektbull Pohyb mezi jednotlivyacutemi

složkami prostřediacute

bull vstup laacutetky do daneacute složky prostřediacute během produkce a spotřebybull kumulace laacutetky v daneacute složce prostřediacute nebo transportbull přechod do jineacute složky prostřediacute přes mezifaacutezoveacute rozhraniacutebull transport novou složkou a dalšiacute přechody ndash koloběh laacutetkybull chemickeacute biochemickeacute fotochemickeacute a termickeacute reakce laacutetky ndash vznik

meziproduktů a metabolitů vedouciacutech k sekundaacuterniacutemu znečištěniacute

Osud (fate) laacutetky v ŽP

Osud (fate) chemickeacute laacutetky v ŽP

PBTsbull P (Persistentniacute)

ndash laacutetky dlouhodobě setrvaacutevajiacuteciacute v životniacutem prostřediacutendash dlouhyacute poločas života laacutetky t12 ndash doba za kterou klesne koncentrace laacutetky v

daneacute složce prostřediacute na frac12ndash odolnost vůči rozkladu (chemickeacutemu fotochemickeacutemu biologickeacutemu

termickeacutemu)ndash zaacutevisiacute na vlastnostech laacutetky (chemickaacute stabilita reaktivita) i vlastnostech

prostřediacute (intenzita slunečniacuteho světla pH Eh teplota bakterie

PBTs

bull B (Bioakumulativniacute)ndash tendence ke kumulaci laacutetky ve tkaacuteniacutech organismůndash biokoncentrace bioobohacovaacuteniacute bioakumulace

bull T (Toxickeacute)ndash potencionaacutelně škodliveacute uacutečinky na organismy již v niacutezkyacutech koncentraciacutech

Bioakumulace PCB

Biologickaacute dostupnostbull schopnost laacutetky přestupovat z prostřediacute do organismubull biologickaacute dostupnost zaacutevisiacute na

ndash vlastnostech laacutetky ndash rozpustnost ve vodě a v tuciacutech polarita ndash vlastnostech prostřediacute ndash sorpčniacute kapacita koncentrace ligandůndash vlastnostech organismu ndash tloušťka buněčneacute membraacuteny konc receptorů

(Eko) toxikologie komplexniacutech směsiacuteopakovanaacute expozice stopovyacutem množstviacutem laacutetek pod prahem uacutečinkubull potenciaacutel aditivniacuteho uacutečinku u laacutetek se stejnyacutem mechanismem uacutečinku bull potenciaacutel synergickeacuteho uacutečinkubull hormeze ndash protektivniacute uacutečinek podprahovyacutech koncentraciacute způsobenyacute aktivaciacute obrannyacutech mechanismůbull toxickou laacutetkou indukovanaacute ztraacuteta tolerancebull znalostniacute vakuum o toxickyacutech uacutečinciacutech ultra-stopovyacutech koncentraciacute ndash vliv detekčniacuteho limitu analytickyacutech metodbull znalostniacute vakuum o uacutečinciacutech leacuteků na neciacuteloveacute receptory (organismy) ndash biochemickeacute mechanismy studovaacuteny zejmeacutena pro terapeutickyacute uacutečinekbull rozdiacutelnaacute citlivost organismů

bull pseudo-perzistence leacutečivndash kontinuaacutelniacute tok leacutečiv a jejich metabolitů do ŽP způsobuje jejich přetrvaacutevaacuteniacute v ŽP i v

přiacutepadě že majiacute kraacutetkyacute poločas degradace

směrnice EPMA (European Medicines Agency) z roku 2006

bull faacuteze I - odhad PEC (predicted environmental concentration) v povrchoveacute voděndash uacutedaje o zastoupeniacute laacutetky na trhu maximaacutelniacute terapeutickaacute daacutevka na osobu množstviacute

odpadniacute vody na osobu řediacuteciacute faktor apodndash pokud PEC lt 10 ngL-1 laacutetka považovaacutena za maacutelo rizikovoundash pokud K0W (rozdělovaciacute koeficient oktanol - voda) gt 45 - screening na PBTs

ndash hranice 10 ngL-1 neplatiacute pro vysoce specifickeacute a vysoce uacutečinneacute laacutetky

Hodnoceniacute nebezpečnosti

bull faacuteze II - pokud PEC gt 10 ngL-1 ndash test biodegradability - sorpce na aktivovaneacutem kalu určeniacute K0W transformačniacute test v

systeacutemu voda - sedimentndash ovlivněniacute aktivovaneacuteho kalu - inhibičniacute respiračniacute testndash test na Daphnia magma a řasovyacute test - určeniacute PNEC (predicted no-effect concentration) ndash pokud PECPNEC lt 1 - laacutetka maacutelo rizikovaacute pokud PECPNEC gt 1 - laacutetka považovaacutena

za rizikovou

Laacutetky s prokaacutezanyacutem toxickyacutem uacutečinkem v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Hodnoceniacute nebezpečnosti

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s prokaacutezanyacutem toxickyacutem uacutečinkem v koncentraciacutech 10 - 100 ngL-1

Hodnoceniacute nebezpečnosti

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s prokaacutezanyacutem toxickyacutem uacutečinkem v koncentraciacutech 10 - 100 ngL-1

Hodnoceniacute nebezpečnosti

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Odhad vysoce rizikovyacutech laacutetek (uacutečinnost pod 10 ngL-1) na zaacutekladě MOA (mode of action) konceptu

bull krok I - určeniacute mechanismu uacutečinku ndash z dokumentace o registraci leacutečiva - povinneacute toxikologickeacute testyndash laacutetky s maacutelo specifickyacutem mechanismem obvykle maacutelo nebezpečneacute ndash nutnaacute znalost konkreacutetniacuteho receptoru

Hodnoceniacute nebezpečnosti

bull krok II - určeniacute stupně podobnosti mezi lidskyacutem receptorem a přiacuteslušnyacutem receptorem v ciacuteloveacutem organismu

ndash laacutetky s vysokyacutem stupněm homologieacute(gt 50 ) a vysokou uacutečinnostiacute nebezpečneacutendash důležitaacute je zejmeacutena homologie vazebneacuteho miacutesta

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

bull krok III - určeniacute vyacuteznamu receptorem regulovaneacuteho biochemickeacuteho procesu ndash děleniacute a proliferace buňkyndash řiacutezeniacute vyacutevoje organismu hormonaacutelniacute činnosti rozmnožovaacuteniacuteovlivněniacute imunity a nervoveacute činnostindash u rostlin vliv na fotosynteacutezu

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s vysokyacutem rizikem působit v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s niacutezkyacutem rizikem působit v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Antibiotikabull v EU spotřeba okolo 10 000 t ročně (FEDESA 1997)

ndash 5 000 t veterinaacuterniacute mediciacutena (3 500 t profylaxe a terapie 1 500 podpora růstu)ndash 5 000 t humaacutenniacute mediciacutena

bull nebezpečiacute vyacutevoje rezistentniacutech kmenů v biologickyacutech filmech (odpadniacute roury aktivovanyacute kal v ČOV)

bull niacutezkaacute biodegradabilita některyacutech AB (chinolony nitroimidazoly sulfonamidy)

ndash v ČOV upřednostněna absorpce na čaacutesticiacutech aktivovaneacuteho kalu před biodegradaciacute (Ciprofloxacin)ndash fotolyacuteza jako hlavniacute způsob degradace (Fluorchinolony)

bull dlouheacute biologickeacute poločasy ve vodniacutem prostřediacute - laktaacutemy 200 dniacutendash tetracykliny 300 ndash 500 dniacute

Antibiotikabull hnojeniacute kalem z ČOV s obsahem antibiotik

ndash negativniacute vliv na nitrifikačniacute bakteriendash sniacuteženiacute produkce plodin bioakumulace v plodinaacutech

bull inhibice růstu fotosyntetizujiacuteciacutech organismů ve vodaacutechndash inhibice růstu zelenyacutech řas Selenastrum capricornutum - EC50 (erithromycin) = 37 gL-1 EC50 (dihydrostreptomycin) = 110 gL-1 EC50 (oxytetracycline) = 340 gL-1 EC50 (tylosin) = 410 gL-1

ndash EC50 (sulfonamidy) = 15 - 23 mgL-1 EC50 (ampicillin) gt 1 000 mgL-1 ndash sinice Synechocystis a okřehek inhibice růstu erythromycinem 1-1 000 gL-1)ndash synergickeacute efekty - sulfamethoxazol a trimethoprim

bull dalšiacute uacutečinky na vodniacute organismyndash Neomycin - vliv na reprodukci a přežitiacute Dafnia magma EC50 = 009 - 074 gL-1

Laacutetky snižujiacuteciacute obsah krevniacutech tukůbull sniacuteženiacute koncentrace cholesterolu a triglyceridů v krvi

Statinybull inhibice enzymu HMG-CoA - zpětnovazebnaacute kontrola synteacutezy cholesterolubull absolutniacute nedostatek informaciacute o ekotoxicitě limitovanyacute na aktivniacute laacutetky simvastatin a atorvastatinbull 96 test na krevetě (Palaemonetes pugio) - simvastatin - LC50 (larva) = 118 mgL-1 a LC50 (dospělaacute kreveta) gt 10 mgL-1 bull test na buchance (Nitocra spinipes) - 96-h LC50 = 081 mgL-1

bull koncentrace statinů v neupraveneacutem čistiacuterenskeacutem kalu 4-117ngL-1 v povrchoveacute vodě 1 ng L-1

Laacutetky snižujiacuteciacute obsah krevniacutech tukůFibraacutetybull aktivace specifickeacuteho transkripčniacuteho faktoru patřiacuteciacuteho do skupiny nukleaacuterniacutech hormonaacutelniacutech receptorů - PPARs (peroxisome proliferatoractivated receptors) bull fibraacutety způsobujiacute proliferaci peroxisomů v jaacutetrech myšiacutebull zastaveniacute emryonaacutelniacuteho vyacutevoje neciacutelovyacutech organismů zastaveniacutem děleniacute buněk (v mikromolaacuterniacutech koncentraciacutech pozorovaacuteno u ryb (Danio rerio) a obojživelniacuteků)bull Danio rerio - expozice klofibraacutetu 05 - 1 mgL-1 v larvaacutelniacutem stadiu - změny morfologickyacutech charakteristik letargiebull karas zlatyacute (Carasius auratus) - 14 denniacute expozice gemfibrizilu 15 g L-1 - viacutece než 50 pokles hladiny testosteronu bull vysokaacute perzistence metabolitů (kyselina klofibrovaacute) v ŽP - tato laacutetka detekovaacutena i v pitnyacutech vodaacutech a v Severniacutem ledoveacutem oceaacutenu

Nesteroidniacute protizaacutenětliveacute leacutekybull slabeacute kyseliny reversibilně či ireversibilně inhibujiacuteciacute cyklooxygenaacutezy COX-1

a COX-2 - vliv na synteacutezu prostaglandinů (zaacutenětliveacute procesy)bull u ptaacuteků majiacute prostaglandiny vliv na tvorbu vaječneacute skořaacutepkybull u ryb enzym podobnyacute lidskeacutemu COX-2

Diclofenacbull akutniacute toxicita pro vodniacute organismy při 100 gL-1

bull chronickaacute toxicita - pstruh duhovyacute (Oncorhynchus mykiss) 28 dniacute 1 gL-1 - cytologickeacute změny na jaacutetrech ledvinaacutech a žaacutebraacutech při 5 gL-1 - leacuteze na ledvinaacutech a skřeliacutech vysokaacute bioakumulace v jaacutetrech

bull 25 gL-1 - znatelnaacute redukce růstu fytoplanktonu

Ibuprofenbull vitelogeneze zvětšenaacute jaacutetra a zvyacutešenaacute produkce vajiacuteček u ryb (Medaka

japonskaacute - Oryzias latipes)bull test na Daphnia magma - redukce populaciacute v rozmeziacute koncentraciacute 0-80 gL-1

bull okřehek (Lemna minor) - 7 dniacute 1 - 1 000 gL-1 inhybice růstu

Pokles populace supů v Indii a Paacutekistaacutenu na počaacutetku 90-tyacutech let 20 st ndash dramatickyacute pokles (95)

populace bělohlavyacutech supů (Gyps bengalensis) v jižniacute Asii

mnoho hypoteacutez o přiacutečině ndash např patogenniacute organismy pesticidy

akutniacute selhaacuteniacute ledvin v důsledku akumulace kyseliny močoveacute

Prof J Lindsay Oaks (Washington State University) ndash přiacutečinou diclofenak (Nature2004)

V Asii využiacutevaacuten ve veterinaacuterniacute mediciacuteně

diclofenak selektivně toxickyacute pro supy naacuterůst přiacutepadů vztekliny Indie - regulace použiacutevaacuteniacute diclofenaku ve veterinaacuterniacute

mediciacuteně

Leacutečiva jako biocidyLeacutečivo Mediciacutenskeacute využitiacute Biocid

4-aminopyridin roztroušenaacute skleroacuteza avicid (ptaacuteci)

Warfarin antikoagulant rodenticit (hlodavci)

Triclosan součaacutest zubniacutech past biocid (všechno)

Acetaminofen analgetikum hadi (Indoneacutezie)

Kofein stimulant žaacuteby (Hawai)

Diclofenac analgetikum antipyretikum

supi (Indie Paacutekistaacuten)

Regulace žab pomociacute kofeinu

bull US EPA poskytla (27 Sept 2001) speciaacutelniacute vyacutejimku povolujiacuteciacute FIFRA použitiacute kofeinu k hubeniacute žab coqui (Eleutherodactylus coqui ndash free toe) na Havaji

bull povolena je aplikace 100-200 liber (1 lb = 2205 kg) na akr (1akr = 0405 ha) celkem maximaacutelně 1 200 liberrok

bull v důsledku neexistence přirozeneacuteho nepřiacutetele může populace coqui frog dosaacutehnout hustoty 10000 jedinců na akr

bull kompetice o hmyz se zpěvnyacutem ptactvem

bull hluk - až 100 db

Santos LHMLM et al Journal of Hazardous Materials 175 45-95 (2010)

Relativniacute zastoupeniacute laacutetek detegovanyacutech v ŽP (183 člaacutenků z let 1996-2009)

Toxikologiebull Uacutečinek toxickeacute laacutetka na

člověka (lidskou populaci)

bull Toxikokinetika (ADME)bull Toxikodynamika

bull Akutniacute uacutečinkybull Chronickeacute uacutečinky

bull Vyacutesledky z eperimentů na biologickyacutech modelech se extrapolujiacute na člověka

Studium leacutečiv v ŽPEkotoxikologiebull Uacutečinek toxickeacute laacutetky na floacuteru

faunu a mikroorganismy

bull Vstup do ŽPbull Osud (Fate) v ŽPbull Toxikokinetika (ADME)bull Toxikodynamika

bull Bioakumulace

bull Skupinovyacute efektbull Pohyb mezi jednotlivyacutemi

složkami prostřediacute

bull vstup laacutetky do daneacute složky prostřediacute během produkce a spotřebybull kumulace laacutetky v daneacute složce prostřediacute nebo transportbull přechod do jineacute složky prostřediacute přes mezifaacutezoveacute rozhraniacutebull transport novou složkou a dalšiacute přechody ndash koloběh laacutetkybull chemickeacute biochemickeacute fotochemickeacute a termickeacute reakce laacutetky ndash vznik

meziproduktů a metabolitů vedouciacutech k sekundaacuterniacutemu znečištěniacute

Osud (fate) laacutetky v ŽP

Osud (fate) chemickeacute laacutetky v ŽP

PBTsbull P (Persistentniacute)

ndash laacutetky dlouhodobě setrvaacutevajiacuteciacute v životniacutem prostřediacutendash dlouhyacute poločas života laacutetky t12 ndash doba za kterou klesne koncentrace laacutetky v

daneacute složce prostřediacute na frac12ndash odolnost vůči rozkladu (chemickeacutemu fotochemickeacutemu biologickeacutemu

termickeacutemu)ndash zaacutevisiacute na vlastnostech laacutetky (chemickaacute stabilita reaktivita) i vlastnostech

prostřediacute (intenzita slunečniacuteho světla pH Eh teplota bakterie

PBTs

bull B (Bioakumulativniacute)ndash tendence ke kumulaci laacutetky ve tkaacuteniacutech organismůndash biokoncentrace bioobohacovaacuteniacute bioakumulace

bull T (Toxickeacute)ndash potencionaacutelně škodliveacute uacutečinky na organismy již v niacutezkyacutech koncentraciacutech

Bioakumulace PCB

Biologickaacute dostupnostbull schopnost laacutetky přestupovat z prostřediacute do organismubull biologickaacute dostupnost zaacutevisiacute na

ndash vlastnostech laacutetky ndash rozpustnost ve vodě a v tuciacutech polarita ndash vlastnostech prostřediacute ndash sorpčniacute kapacita koncentrace ligandůndash vlastnostech organismu ndash tloušťka buněčneacute membraacuteny konc receptorů

(Eko) toxikologie komplexniacutech směsiacuteopakovanaacute expozice stopovyacutem množstviacutem laacutetek pod prahem uacutečinkubull potenciaacutel aditivniacuteho uacutečinku u laacutetek se stejnyacutem mechanismem uacutečinku bull potenciaacutel synergickeacuteho uacutečinkubull hormeze ndash protektivniacute uacutečinek podprahovyacutech koncentraciacute způsobenyacute aktivaciacute obrannyacutech mechanismůbull toxickou laacutetkou indukovanaacute ztraacuteta tolerancebull znalostniacute vakuum o toxickyacutech uacutečinciacutech ultra-stopovyacutech koncentraciacute ndash vliv detekčniacuteho limitu analytickyacutech metodbull znalostniacute vakuum o uacutečinciacutech leacuteků na neciacuteloveacute receptory (organismy) ndash biochemickeacute mechanismy studovaacuteny zejmeacutena pro terapeutickyacute uacutečinekbull rozdiacutelnaacute citlivost organismů

bull pseudo-perzistence leacutečivndash kontinuaacutelniacute tok leacutečiv a jejich metabolitů do ŽP způsobuje jejich přetrvaacutevaacuteniacute v ŽP i v

přiacutepadě že majiacute kraacutetkyacute poločas degradace

směrnice EPMA (European Medicines Agency) z roku 2006

bull faacuteze I - odhad PEC (predicted environmental concentration) v povrchoveacute voděndash uacutedaje o zastoupeniacute laacutetky na trhu maximaacutelniacute terapeutickaacute daacutevka na osobu množstviacute

odpadniacute vody na osobu řediacuteciacute faktor apodndash pokud PEC lt 10 ngL-1 laacutetka považovaacutena za maacutelo rizikovoundash pokud K0W (rozdělovaciacute koeficient oktanol - voda) gt 45 - screening na PBTs

ndash hranice 10 ngL-1 neplatiacute pro vysoce specifickeacute a vysoce uacutečinneacute laacutetky

Hodnoceniacute nebezpečnosti

bull faacuteze II - pokud PEC gt 10 ngL-1 ndash test biodegradability - sorpce na aktivovaneacutem kalu určeniacute K0W transformačniacute test v

systeacutemu voda - sedimentndash ovlivněniacute aktivovaneacuteho kalu - inhibičniacute respiračniacute testndash test na Daphnia magma a řasovyacute test - určeniacute PNEC (predicted no-effect concentration) ndash pokud PECPNEC lt 1 - laacutetka maacutelo rizikovaacute pokud PECPNEC gt 1 - laacutetka považovaacutena

za rizikovou

Laacutetky s prokaacutezanyacutem toxickyacutem uacutečinkem v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Hodnoceniacute nebezpečnosti

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s prokaacutezanyacutem toxickyacutem uacutečinkem v koncentraciacutech 10 - 100 ngL-1

Hodnoceniacute nebezpečnosti

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s prokaacutezanyacutem toxickyacutem uacutečinkem v koncentraciacutech 10 - 100 ngL-1

Hodnoceniacute nebezpečnosti

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Odhad vysoce rizikovyacutech laacutetek (uacutečinnost pod 10 ngL-1) na zaacutekladě MOA (mode of action) konceptu

bull krok I - určeniacute mechanismu uacutečinku ndash z dokumentace o registraci leacutečiva - povinneacute toxikologickeacute testyndash laacutetky s maacutelo specifickyacutem mechanismem obvykle maacutelo nebezpečneacute ndash nutnaacute znalost konkreacutetniacuteho receptoru

Hodnoceniacute nebezpečnosti

bull krok II - určeniacute stupně podobnosti mezi lidskyacutem receptorem a přiacuteslušnyacutem receptorem v ciacuteloveacutem organismu

ndash laacutetky s vysokyacutem stupněm homologieacute(gt 50 ) a vysokou uacutečinnostiacute nebezpečneacutendash důležitaacute je zejmeacutena homologie vazebneacuteho miacutesta

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

bull krok III - určeniacute vyacuteznamu receptorem regulovaneacuteho biochemickeacuteho procesu ndash děleniacute a proliferace buňkyndash řiacutezeniacute vyacutevoje organismu hormonaacutelniacute činnosti rozmnožovaacuteniacuteovlivněniacute imunity a nervoveacute činnostindash u rostlin vliv na fotosynteacutezu

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s vysokyacutem rizikem působit v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s niacutezkyacutem rizikem působit v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Antibiotikabull v EU spotřeba okolo 10 000 t ročně (FEDESA 1997)

ndash 5 000 t veterinaacuterniacute mediciacutena (3 500 t profylaxe a terapie 1 500 podpora růstu)ndash 5 000 t humaacutenniacute mediciacutena

bull nebezpečiacute vyacutevoje rezistentniacutech kmenů v biologickyacutech filmech (odpadniacute roury aktivovanyacute kal v ČOV)

bull niacutezkaacute biodegradabilita některyacutech AB (chinolony nitroimidazoly sulfonamidy)

ndash v ČOV upřednostněna absorpce na čaacutesticiacutech aktivovaneacuteho kalu před biodegradaciacute (Ciprofloxacin)ndash fotolyacuteza jako hlavniacute způsob degradace (Fluorchinolony)

bull dlouheacute biologickeacute poločasy ve vodniacutem prostřediacute - laktaacutemy 200 dniacutendash tetracykliny 300 ndash 500 dniacute

Antibiotikabull hnojeniacute kalem z ČOV s obsahem antibiotik

ndash negativniacute vliv na nitrifikačniacute bakteriendash sniacuteženiacute produkce plodin bioakumulace v plodinaacutech

bull inhibice růstu fotosyntetizujiacuteciacutech organismů ve vodaacutechndash inhibice růstu zelenyacutech řas Selenastrum capricornutum - EC50 (erithromycin) = 37 gL-1 EC50 (dihydrostreptomycin) = 110 gL-1 EC50 (oxytetracycline) = 340 gL-1 EC50 (tylosin) = 410 gL-1

ndash EC50 (sulfonamidy) = 15 - 23 mgL-1 EC50 (ampicillin) gt 1 000 mgL-1 ndash sinice Synechocystis a okřehek inhibice růstu erythromycinem 1-1 000 gL-1)ndash synergickeacute efekty - sulfamethoxazol a trimethoprim

bull dalšiacute uacutečinky na vodniacute organismyndash Neomycin - vliv na reprodukci a přežitiacute Dafnia magma EC50 = 009 - 074 gL-1

Laacutetky snižujiacuteciacute obsah krevniacutech tukůbull sniacuteženiacute koncentrace cholesterolu a triglyceridů v krvi

Statinybull inhibice enzymu HMG-CoA - zpětnovazebnaacute kontrola synteacutezy cholesterolubull absolutniacute nedostatek informaciacute o ekotoxicitě limitovanyacute na aktivniacute laacutetky simvastatin a atorvastatinbull 96 test na krevetě (Palaemonetes pugio) - simvastatin - LC50 (larva) = 118 mgL-1 a LC50 (dospělaacute kreveta) gt 10 mgL-1 bull test na buchance (Nitocra spinipes) - 96-h LC50 = 081 mgL-1

bull koncentrace statinů v neupraveneacutem čistiacuterenskeacutem kalu 4-117ngL-1 v povrchoveacute vodě 1 ng L-1

Laacutetky snižujiacuteciacute obsah krevniacutech tukůFibraacutetybull aktivace specifickeacuteho transkripčniacuteho faktoru patřiacuteciacuteho do skupiny nukleaacuterniacutech hormonaacutelniacutech receptorů - PPARs (peroxisome proliferatoractivated receptors) bull fibraacutety způsobujiacute proliferaci peroxisomů v jaacutetrech myšiacutebull zastaveniacute emryonaacutelniacuteho vyacutevoje neciacutelovyacutech organismů zastaveniacutem děleniacute buněk (v mikromolaacuterniacutech koncentraciacutech pozorovaacuteno u ryb (Danio rerio) a obojživelniacuteků)bull Danio rerio - expozice klofibraacutetu 05 - 1 mgL-1 v larvaacutelniacutem stadiu - změny morfologickyacutech charakteristik letargiebull karas zlatyacute (Carasius auratus) - 14 denniacute expozice gemfibrizilu 15 g L-1 - viacutece než 50 pokles hladiny testosteronu bull vysokaacute perzistence metabolitů (kyselina klofibrovaacute) v ŽP - tato laacutetka detekovaacutena i v pitnyacutech vodaacutech a v Severniacutem ledoveacutem oceaacutenu

Nesteroidniacute protizaacutenětliveacute leacutekybull slabeacute kyseliny reversibilně či ireversibilně inhibujiacuteciacute cyklooxygenaacutezy COX-1

a COX-2 - vliv na synteacutezu prostaglandinů (zaacutenětliveacute procesy)bull u ptaacuteků majiacute prostaglandiny vliv na tvorbu vaječneacute skořaacutepkybull u ryb enzym podobnyacute lidskeacutemu COX-2

Diclofenacbull akutniacute toxicita pro vodniacute organismy při 100 gL-1

bull chronickaacute toxicita - pstruh duhovyacute (Oncorhynchus mykiss) 28 dniacute 1 gL-1 - cytologickeacute změny na jaacutetrech ledvinaacutech a žaacutebraacutech při 5 gL-1 - leacuteze na ledvinaacutech a skřeliacutech vysokaacute bioakumulace v jaacutetrech

bull 25 gL-1 - znatelnaacute redukce růstu fytoplanktonu

Ibuprofenbull vitelogeneze zvětšenaacute jaacutetra a zvyacutešenaacute produkce vajiacuteček u ryb (Medaka

japonskaacute - Oryzias latipes)bull test na Daphnia magma - redukce populaciacute v rozmeziacute koncentraciacute 0-80 gL-1

bull okřehek (Lemna minor) - 7 dniacute 1 - 1 000 gL-1 inhybice růstu

Pokles populace supů v Indii a Paacutekistaacutenu na počaacutetku 90-tyacutech let 20 st ndash dramatickyacute pokles (95)

populace bělohlavyacutech supů (Gyps bengalensis) v jižniacute Asii

mnoho hypoteacutez o přiacutečině ndash např patogenniacute organismy pesticidy

akutniacute selhaacuteniacute ledvin v důsledku akumulace kyseliny močoveacute

Prof J Lindsay Oaks (Washington State University) ndash přiacutečinou diclofenak (Nature2004)

V Asii využiacutevaacuten ve veterinaacuterniacute mediciacuteně

diclofenak selektivně toxickyacute pro supy naacuterůst přiacutepadů vztekliny Indie - regulace použiacutevaacuteniacute diclofenaku ve veterinaacuterniacute

mediciacuteně

Leacutečiva jako biocidyLeacutečivo Mediciacutenskeacute využitiacute Biocid

4-aminopyridin roztroušenaacute skleroacuteza avicid (ptaacuteci)

Warfarin antikoagulant rodenticit (hlodavci)

Triclosan součaacutest zubniacutech past biocid (všechno)

Acetaminofen analgetikum hadi (Indoneacutezie)

Kofein stimulant žaacuteby (Hawai)

Diclofenac analgetikum antipyretikum

supi (Indie Paacutekistaacuten)

Regulace žab pomociacute kofeinu

bull US EPA poskytla (27 Sept 2001) speciaacutelniacute vyacutejimku povolujiacuteciacute FIFRA použitiacute kofeinu k hubeniacute žab coqui (Eleutherodactylus coqui ndash free toe) na Havaji

bull povolena je aplikace 100-200 liber (1 lb = 2205 kg) na akr (1akr = 0405 ha) celkem maximaacutelně 1 200 liberrok

bull v důsledku neexistence přirozeneacuteho nepřiacutetele může populace coqui frog dosaacutehnout hustoty 10000 jedinců na akr

bull kompetice o hmyz se zpěvnyacutem ptactvem

bull hluk - až 100 db

Toxikologiebull Uacutečinek toxickeacute laacutetka na

člověka (lidskou populaci)

bull Toxikokinetika (ADME)bull Toxikodynamika

bull Akutniacute uacutečinkybull Chronickeacute uacutečinky

bull Vyacutesledky z eperimentů na biologickyacutech modelech se extrapolujiacute na člověka

Studium leacutečiv v ŽPEkotoxikologiebull Uacutečinek toxickeacute laacutetky na floacuteru

faunu a mikroorganismy

bull Vstup do ŽPbull Osud (Fate) v ŽPbull Toxikokinetika (ADME)bull Toxikodynamika

bull Bioakumulace

bull Skupinovyacute efektbull Pohyb mezi jednotlivyacutemi

složkami prostřediacute

bull vstup laacutetky do daneacute složky prostřediacute během produkce a spotřebybull kumulace laacutetky v daneacute složce prostřediacute nebo transportbull přechod do jineacute složky prostřediacute přes mezifaacutezoveacute rozhraniacutebull transport novou složkou a dalšiacute přechody ndash koloběh laacutetkybull chemickeacute biochemickeacute fotochemickeacute a termickeacute reakce laacutetky ndash vznik

meziproduktů a metabolitů vedouciacutech k sekundaacuterniacutemu znečištěniacute

Osud (fate) laacutetky v ŽP

Osud (fate) chemickeacute laacutetky v ŽP

PBTsbull P (Persistentniacute)

ndash laacutetky dlouhodobě setrvaacutevajiacuteciacute v životniacutem prostřediacutendash dlouhyacute poločas života laacutetky t12 ndash doba za kterou klesne koncentrace laacutetky v

daneacute složce prostřediacute na frac12ndash odolnost vůči rozkladu (chemickeacutemu fotochemickeacutemu biologickeacutemu

termickeacutemu)ndash zaacutevisiacute na vlastnostech laacutetky (chemickaacute stabilita reaktivita) i vlastnostech

prostřediacute (intenzita slunečniacuteho světla pH Eh teplota bakterie

PBTs

bull B (Bioakumulativniacute)ndash tendence ke kumulaci laacutetky ve tkaacuteniacutech organismůndash biokoncentrace bioobohacovaacuteniacute bioakumulace

bull T (Toxickeacute)ndash potencionaacutelně škodliveacute uacutečinky na organismy již v niacutezkyacutech koncentraciacutech

Bioakumulace PCB

Biologickaacute dostupnostbull schopnost laacutetky přestupovat z prostřediacute do organismubull biologickaacute dostupnost zaacutevisiacute na

ndash vlastnostech laacutetky ndash rozpustnost ve vodě a v tuciacutech polarita ndash vlastnostech prostřediacute ndash sorpčniacute kapacita koncentrace ligandůndash vlastnostech organismu ndash tloušťka buněčneacute membraacuteny konc receptorů

(Eko) toxikologie komplexniacutech směsiacuteopakovanaacute expozice stopovyacutem množstviacutem laacutetek pod prahem uacutečinkubull potenciaacutel aditivniacuteho uacutečinku u laacutetek se stejnyacutem mechanismem uacutečinku bull potenciaacutel synergickeacuteho uacutečinkubull hormeze ndash protektivniacute uacutečinek podprahovyacutech koncentraciacute způsobenyacute aktivaciacute obrannyacutech mechanismůbull toxickou laacutetkou indukovanaacute ztraacuteta tolerancebull znalostniacute vakuum o toxickyacutech uacutečinciacutech ultra-stopovyacutech koncentraciacute ndash vliv detekčniacuteho limitu analytickyacutech metodbull znalostniacute vakuum o uacutečinciacutech leacuteků na neciacuteloveacute receptory (organismy) ndash biochemickeacute mechanismy studovaacuteny zejmeacutena pro terapeutickyacute uacutečinekbull rozdiacutelnaacute citlivost organismů

bull pseudo-perzistence leacutečivndash kontinuaacutelniacute tok leacutečiv a jejich metabolitů do ŽP způsobuje jejich přetrvaacutevaacuteniacute v ŽP i v

přiacutepadě že majiacute kraacutetkyacute poločas degradace

směrnice EPMA (European Medicines Agency) z roku 2006

bull faacuteze I - odhad PEC (predicted environmental concentration) v povrchoveacute voděndash uacutedaje o zastoupeniacute laacutetky na trhu maximaacutelniacute terapeutickaacute daacutevka na osobu množstviacute

odpadniacute vody na osobu řediacuteciacute faktor apodndash pokud PEC lt 10 ngL-1 laacutetka považovaacutena za maacutelo rizikovoundash pokud K0W (rozdělovaciacute koeficient oktanol - voda) gt 45 - screening na PBTs

ndash hranice 10 ngL-1 neplatiacute pro vysoce specifickeacute a vysoce uacutečinneacute laacutetky

Hodnoceniacute nebezpečnosti

bull faacuteze II - pokud PEC gt 10 ngL-1 ndash test biodegradability - sorpce na aktivovaneacutem kalu určeniacute K0W transformačniacute test v

systeacutemu voda - sedimentndash ovlivněniacute aktivovaneacuteho kalu - inhibičniacute respiračniacute testndash test na Daphnia magma a řasovyacute test - určeniacute PNEC (predicted no-effect concentration) ndash pokud PECPNEC lt 1 - laacutetka maacutelo rizikovaacute pokud PECPNEC gt 1 - laacutetka považovaacutena

za rizikovou

Laacutetky s prokaacutezanyacutem toxickyacutem uacutečinkem v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Hodnoceniacute nebezpečnosti

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s prokaacutezanyacutem toxickyacutem uacutečinkem v koncentraciacutech 10 - 100 ngL-1

Hodnoceniacute nebezpečnosti

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s prokaacutezanyacutem toxickyacutem uacutečinkem v koncentraciacutech 10 - 100 ngL-1

Hodnoceniacute nebezpečnosti

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Odhad vysoce rizikovyacutech laacutetek (uacutečinnost pod 10 ngL-1) na zaacutekladě MOA (mode of action) konceptu

bull krok I - určeniacute mechanismu uacutečinku ndash z dokumentace o registraci leacutečiva - povinneacute toxikologickeacute testyndash laacutetky s maacutelo specifickyacutem mechanismem obvykle maacutelo nebezpečneacute ndash nutnaacute znalost konkreacutetniacuteho receptoru

Hodnoceniacute nebezpečnosti

bull krok II - určeniacute stupně podobnosti mezi lidskyacutem receptorem a přiacuteslušnyacutem receptorem v ciacuteloveacutem organismu

ndash laacutetky s vysokyacutem stupněm homologieacute(gt 50 ) a vysokou uacutečinnostiacute nebezpečneacutendash důležitaacute je zejmeacutena homologie vazebneacuteho miacutesta

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

bull krok III - určeniacute vyacuteznamu receptorem regulovaneacuteho biochemickeacuteho procesu ndash děleniacute a proliferace buňkyndash řiacutezeniacute vyacutevoje organismu hormonaacutelniacute činnosti rozmnožovaacuteniacuteovlivněniacute imunity a nervoveacute činnostindash u rostlin vliv na fotosynteacutezu

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s vysokyacutem rizikem působit v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s niacutezkyacutem rizikem působit v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Antibiotikabull v EU spotřeba okolo 10 000 t ročně (FEDESA 1997)

ndash 5 000 t veterinaacuterniacute mediciacutena (3 500 t profylaxe a terapie 1 500 podpora růstu)ndash 5 000 t humaacutenniacute mediciacutena

bull nebezpečiacute vyacutevoje rezistentniacutech kmenů v biologickyacutech filmech (odpadniacute roury aktivovanyacute kal v ČOV)

bull niacutezkaacute biodegradabilita některyacutech AB (chinolony nitroimidazoly sulfonamidy)

ndash v ČOV upřednostněna absorpce na čaacutesticiacutech aktivovaneacuteho kalu před biodegradaciacute (Ciprofloxacin)ndash fotolyacuteza jako hlavniacute způsob degradace (Fluorchinolony)

bull dlouheacute biologickeacute poločasy ve vodniacutem prostřediacute - laktaacutemy 200 dniacutendash tetracykliny 300 ndash 500 dniacute

Antibiotikabull hnojeniacute kalem z ČOV s obsahem antibiotik

ndash negativniacute vliv na nitrifikačniacute bakteriendash sniacuteženiacute produkce plodin bioakumulace v plodinaacutech

bull inhibice růstu fotosyntetizujiacuteciacutech organismů ve vodaacutechndash inhibice růstu zelenyacutech řas Selenastrum capricornutum - EC50 (erithromycin) = 37 gL-1 EC50 (dihydrostreptomycin) = 110 gL-1 EC50 (oxytetracycline) = 340 gL-1 EC50 (tylosin) = 410 gL-1

ndash EC50 (sulfonamidy) = 15 - 23 mgL-1 EC50 (ampicillin) gt 1 000 mgL-1 ndash sinice Synechocystis a okřehek inhibice růstu erythromycinem 1-1 000 gL-1)ndash synergickeacute efekty - sulfamethoxazol a trimethoprim

bull dalšiacute uacutečinky na vodniacute organismyndash Neomycin - vliv na reprodukci a přežitiacute Dafnia magma EC50 = 009 - 074 gL-1

Laacutetky snižujiacuteciacute obsah krevniacutech tukůbull sniacuteženiacute koncentrace cholesterolu a triglyceridů v krvi

Statinybull inhibice enzymu HMG-CoA - zpětnovazebnaacute kontrola synteacutezy cholesterolubull absolutniacute nedostatek informaciacute o ekotoxicitě limitovanyacute na aktivniacute laacutetky simvastatin a atorvastatinbull 96 test na krevetě (Palaemonetes pugio) - simvastatin - LC50 (larva) = 118 mgL-1 a LC50 (dospělaacute kreveta) gt 10 mgL-1 bull test na buchance (Nitocra spinipes) - 96-h LC50 = 081 mgL-1

bull koncentrace statinů v neupraveneacutem čistiacuterenskeacutem kalu 4-117ngL-1 v povrchoveacute vodě 1 ng L-1

Laacutetky snižujiacuteciacute obsah krevniacutech tukůFibraacutetybull aktivace specifickeacuteho transkripčniacuteho faktoru patřiacuteciacuteho do skupiny nukleaacuterniacutech hormonaacutelniacutech receptorů - PPARs (peroxisome proliferatoractivated receptors) bull fibraacutety způsobujiacute proliferaci peroxisomů v jaacutetrech myšiacutebull zastaveniacute emryonaacutelniacuteho vyacutevoje neciacutelovyacutech organismů zastaveniacutem děleniacute buněk (v mikromolaacuterniacutech koncentraciacutech pozorovaacuteno u ryb (Danio rerio) a obojživelniacuteků)bull Danio rerio - expozice klofibraacutetu 05 - 1 mgL-1 v larvaacutelniacutem stadiu - změny morfologickyacutech charakteristik letargiebull karas zlatyacute (Carasius auratus) - 14 denniacute expozice gemfibrizilu 15 g L-1 - viacutece než 50 pokles hladiny testosteronu bull vysokaacute perzistence metabolitů (kyselina klofibrovaacute) v ŽP - tato laacutetka detekovaacutena i v pitnyacutech vodaacutech a v Severniacutem ledoveacutem oceaacutenu

Nesteroidniacute protizaacutenětliveacute leacutekybull slabeacute kyseliny reversibilně či ireversibilně inhibujiacuteciacute cyklooxygenaacutezy COX-1

a COX-2 - vliv na synteacutezu prostaglandinů (zaacutenětliveacute procesy)bull u ptaacuteků majiacute prostaglandiny vliv na tvorbu vaječneacute skořaacutepkybull u ryb enzym podobnyacute lidskeacutemu COX-2

Diclofenacbull akutniacute toxicita pro vodniacute organismy při 100 gL-1

bull chronickaacute toxicita - pstruh duhovyacute (Oncorhynchus mykiss) 28 dniacute 1 gL-1 - cytologickeacute změny na jaacutetrech ledvinaacutech a žaacutebraacutech při 5 gL-1 - leacuteze na ledvinaacutech a skřeliacutech vysokaacute bioakumulace v jaacutetrech

bull 25 gL-1 - znatelnaacute redukce růstu fytoplanktonu

Ibuprofenbull vitelogeneze zvětšenaacute jaacutetra a zvyacutešenaacute produkce vajiacuteček u ryb (Medaka

japonskaacute - Oryzias latipes)bull test na Daphnia magma - redukce populaciacute v rozmeziacute koncentraciacute 0-80 gL-1

bull okřehek (Lemna minor) - 7 dniacute 1 - 1 000 gL-1 inhybice růstu

Pokles populace supů v Indii a Paacutekistaacutenu na počaacutetku 90-tyacutech let 20 st ndash dramatickyacute pokles (95)

populace bělohlavyacutech supů (Gyps bengalensis) v jižniacute Asii

mnoho hypoteacutez o přiacutečině ndash např patogenniacute organismy pesticidy

akutniacute selhaacuteniacute ledvin v důsledku akumulace kyseliny močoveacute

Prof J Lindsay Oaks (Washington State University) ndash přiacutečinou diclofenak (Nature2004)

V Asii využiacutevaacuten ve veterinaacuterniacute mediciacuteně

diclofenak selektivně toxickyacute pro supy naacuterůst přiacutepadů vztekliny Indie - regulace použiacutevaacuteniacute diclofenaku ve veterinaacuterniacute

mediciacuteně

Leacutečiva jako biocidyLeacutečivo Mediciacutenskeacute využitiacute Biocid

4-aminopyridin roztroušenaacute skleroacuteza avicid (ptaacuteci)

Warfarin antikoagulant rodenticit (hlodavci)

Triclosan součaacutest zubniacutech past biocid (všechno)

Acetaminofen analgetikum hadi (Indoneacutezie)

Kofein stimulant žaacuteby (Hawai)

Diclofenac analgetikum antipyretikum

supi (Indie Paacutekistaacuten)

Regulace žab pomociacute kofeinu

bull US EPA poskytla (27 Sept 2001) speciaacutelniacute vyacutejimku povolujiacuteciacute FIFRA použitiacute kofeinu k hubeniacute žab coqui (Eleutherodactylus coqui ndash free toe) na Havaji

bull povolena je aplikace 100-200 liber (1 lb = 2205 kg) na akr (1akr = 0405 ha) celkem maximaacutelně 1 200 liberrok

bull v důsledku neexistence přirozeneacuteho nepřiacutetele může populace coqui frog dosaacutehnout hustoty 10000 jedinců na akr

bull kompetice o hmyz se zpěvnyacutem ptactvem

bull hluk - až 100 db

bull vstup laacutetky do daneacute složky prostřediacute během produkce a spotřebybull kumulace laacutetky v daneacute složce prostřediacute nebo transportbull přechod do jineacute složky prostřediacute přes mezifaacutezoveacute rozhraniacutebull transport novou složkou a dalšiacute přechody ndash koloběh laacutetkybull chemickeacute biochemickeacute fotochemickeacute a termickeacute reakce laacutetky ndash vznik

meziproduktů a metabolitů vedouciacutech k sekundaacuterniacutemu znečištěniacute

Osud (fate) laacutetky v ŽP

Osud (fate) chemickeacute laacutetky v ŽP

PBTsbull P (Persistentniacute)

ndash laacutetky dlouhodobě setrvaacutevajiacuteciacute v životniacutem prostřediacutendash dlouhyacute poločas života laacutetky t12 ndash doba za kterou klesne koncentrace laacutetky v

daneacute složce prostřediacute na frac12ndash odolnost vůči rozkladu (chemickeacutemu fotochemickeacutemu biologickeacutemu

termickeacutemu)ndash zaacutevisiacute na vlastnostech laacutetky (chemickaacute stabilita reaktivita) i vlastnostech

prostřediacute (intenzita slunečniacuteho světla pH Eh teplota bakterie

PBTs

bull B (Bioakumulativniacute)ndash tendence ke kumulaci laacutetky ve tkaacuteniacutech organismůndash biokoncentrace bioobohacovaacuteniacute bioakumulace

bull T (Toxickeacute)ndash potencionaacutelně škodliveacute uacutečinky na organismy již v niacutezkyacutech koncentraciacutech

Bioakumulace PCB

Biologickaacute dostupnostbull schopnost laacutetky přestupovat z prostřediacute do organismubull biologickaacute dostupnost zaacutevisiacute na

ndash vlastnostech laacutetky ndash rozpustnost ve vodě a v tuciacutech polarita ndash vlastnostech prostřediacute ndash sorpčniacute kapacita koncentrace ligandůndash vlastnostech organismu ndash tloušťka buněčneacute membraacuteny konc receptorů

(Eko) toxikologie komplexniacutech směsiacuteopakovanaacute expozice stopovyacutem množstviacutem laacutetek pod prahem uacutečinkubull potenciaacutel aditivniacuteho uacutečinku u laacutetek se stejnyacutem mechanismem uacutečinku bull potenciaacutel synergickeacuteho uacutečinkubull hormeze ndash protektivniacute uacutečinek podprahovyacutech koncentraciacute způsobenyacute aktivaciacute obrannyacutech mechanismůbull toxickou laacutetkou indukovanaacute ztraacuteta tolerancebull znalostniacute vakuum o toxickyacutech uacutečinciacutech ultra-stopovyacutech koncentraciacute ndash vliv detekčniacuteho limitu analytickyacutech metodbull znalostniacute vakuum o uacutečinciacutech leacuteků na neciacuteloveacute receptory (organismy) ndash biochemickeacute mechanismy studovaacuteny zejmeacutena pro terapeutickyacute uacutečinekbull rozdiacutelnaacute citlivost organismů

bull pseudo-perzistence leacutečivndash kontinuaacutelniacute tok leacutečiv a jejich metabolitů do ŽP způsobuje jejich přetrvaacutevaacuteniacute v ŽP i v

přiacutepadě že majiacute kraacutetkyacute poločas degradace

směrnice EPMA (European Medicines Agency) z roku 2006

bull faacuteze I - odhad PEC (predicted environmental concentration) v povrchoveacute voděndash uacutedaje o zastoupeniacute laacutetky na trhu maximaacutelniacute terapeutickaacute daacutevka na osobu množstviacute

odpadniacute vody na osobu řediacuteciacute faktor apodndash pokud PEC lt 10 ngL-1 laacutetka považovaacutena za maacutelo rizikovoundash pokud K0W (rozdělovaciacute koeficient oktanol - voda) gt 45 - screening na PBTs

ndash hranice 10 ngL-1 neplatiacute pro vysoce specifickeacute a vysoce uacutečinneacute laacutetky

Hodnoceniacute nebezpečnosti

bull faacuteze II - pokud PEC gt 10 ngL-1 ndash test biodegradability - sorpce na aktivovaneacutem kalu určeniacute K0W transformačniacute test v

systeacutemu voda - sedimentndash ovlivněniacute aktivovaneacuteho kalu - inhibičniacute respiračniacute testndash test na Daphnia magma a řasovyacute test - určeniacute PNEC (predicted no-effect concentration) ndash pokud PECPNEC lt 1 - laacutetka maacutelo rizikovaacute pokud PECPNEC gt 1 - laacutetka považovaacutena

za rizikovou

Laacutetky s prokaacutezanyacutem toxickyacutem uacutečinkem v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Hodnoceniacute nebezpečnosti

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s prokaacutezanyacutem toxickyacutem uacutečinkem v koncentraciacutech 10 - 100 ngL-1

Hodnoceniacute nebezpečnosti

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s prokaacutezanyacutem toxickyacutem uacutečinkem v koncentraciacutech 10 - 100 ngL-1

Hodnoceniacute nebezpečnosti

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Odhad vysoce rizikovyacutech laacutetek (uacutečinnost pod 10 ngL-1) na zaacutekladě MOA (mode of action) konceptu

bull krok I - určeniacute mechanismu uacutečinku ndash z dokumentace o registraci leacutečiva - povinneacute toxikologickeacute testyndash laacutetky s maacutelo specifickyacutem mechanismem obvykle maacutelo nebezpečneacute ndash nutnaacute znalost konkreacutetniacuteho receptoru

Hodnoceniacute nebezpečnosti

bull krok II - určeniacute stupně podobnosti mezi lidskyacutem receptorem a přiacuteslušnyacutem receptorem v ciacuteloveacutem organismu

ndash laacutetky s vysokyacutem stupněm homologieacute(gt 50 ) a vysokou uacutečinnostiacute nebezpečneacutendash důležitaacute je zejmeacutena homologie vazebneacuteho miacutesta

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

bull krok III - určeniacute vyacuteznamu receptorem regulovaneacuteho biochemickeacuteho procesu ndash děleniacute a proliferace buňkyndash řiacutezeniacute vyacutevoje organismu hormonaacutelniacute činnosti rozmnožovaacuteniacuteovlivněniacute imunity a nervoveacute činnostindash u rostlin vliv na fotosynteacutezu

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s vysokyacutem rizikem působit v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s niacutezkyacutem rizikem působit v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Antibiotikabull v EU spotřeba okolo 10 000 t ročně (FEDESA 1997)

ndash 5 000 t veterinaacuterniacute mediciacutena (3 500 t profylaxe a terapie 1 500 podpora růstu)ndash 5 000 t humaacutenniacute mediciacutena

bull nebezpečiacute vyacutevoje rezistentniacutech kmenů v biologickyacutech filmech (odpadniacute roury aktivovanyacute kal v ČOV)

bull niacutezkaacute biodegradabilita některyacutech AB (chinolony nitroimidazoly sulfonamidy)

ndash v ČOV upřednostněna absorpce na čaacutesticiacutech aktivovaneacuteho kalu před biodegradaciacute (Ciprofloxacin)ndash fotolyacuteza jako hlavniacute způsob degradace (Fluorchinolony)

bull dlouheacute biologickeacute poločasy ve vodniacutem prostřediacute - laktaacutemy 200 dniacutendash tetracykliny 300 ndash 500 dniacute

Antibiotikabull hnojeniacute kalem z ČOV s obsahem antibiotik

ndash negativniacute vliv na nitrifikačniacute bakteriendash sniacuteženiacute produkce plodin bioakumulace v plodinaacutech

bull inhibice růstu fotosyntetizujiacuteciacutech organismů ve vodaacutechndash inhibice růstu zelenyacutech řas Selenastrum capricornutum - EC50 (erithromycin) = 37 gL-1 EC50 (dihydrostreptomycin) = 110 gL-1 EC50 (oxytetracycline) = 340 gL-1 EC50 (tylosin) = 410 gL-1

ndash EC50 (sulfonamidy) = 15 - 23 mgL-1 EC50 (ampicillin) gt 1 000 mgL-1 ndash sinice Synechocystis a okřehek inhibice růstu erythromycinem 1-1 000 gL-1)ndash synergickeacute efekty - sulfamethoxazol a trimethoprim

bull dalšiacute uacutečinky na vodniacute organismyndash Neomycin - vliv na reprodukci a přežitiacute Dafnia magma EC50 = 009 - 074 gL-1

Laacutetky snižujiacuteciacute obsah krevniacutech tukůbull sniacuteženiacute koncentrace cholesterolu a triglyceridů v krvi

Statinybull inhibice enzymu HMG-CoA - zpětnovazebnaacute kontrola synteacutezy cholesterolubull absolutniacute nedostatek informaciacute o ekotoxicitě limitovanyacute na aktivniacute laacutetky simvastatin a atorvastatinbull 96 test na krevetě (Palaemonetes pugio) - simvastatin - LC50 (larva) = 118 mgL-1 a LC50 (dospělaacute kreveta) gt 10 mgL-1 bull test na buchance (Nitocra spinipes) - 96-h LC50 = 081 mgL-1

bull koncentrace statinů v neupraveneacutem čistiacuterenskeacutem kalu 4-117ngL-1 v povrchoveacute vodě 1 ng L-1

Laacutetky snižujiacuteciacute obsah krevniacutech tukůFibraacutetybull aktivace specifickeacuteho transkripčniacuteho faktoru patřiacuteciacuteho do skupiny nukleaacuterniacutech hormonaacutelniacutech receptorů - PPARs (peroxisome proliferatoractivated receptors) bull fibraacutety způsobujiacute proliferaci peroxisomů v jaacutetrech myšiacutebull zastaveniacute emryonaacutelniacuteho vyacutevoje neciacutelovyacutech organismů zastaveniacutem děleniacute buněk (v mikromolaacuterniacutech koncentraciacutech pozorovaacuteno u ryb (Danio rerio) a obojživelniacuteků)bull Danio rerio - expozice klofibraacutetu 05 - 1 mgL-1 v larvaacutelniacutem stadiu - změny morfologickyacutech charakteristik letargiebull karas zlatyacute (Carasius auratus) - 14 denniacute expozice gemfibrizilu 15 g L-1 - viacutece než 50 pokles hladiny testosteronu bull vysokaacute perzistence metabolitů (kyselina klofibrovaacute) v ŽP - tato laacutetka detekovaacutena i v pitnyacutech vodaacutech a v Severniacutem ledoveacutem oceaacutenu

Nesteroidniacute protizaacutenětliveacute leacutekybull slabeacute kyseliny reversibilně či ireversibilně inhibujiacuteciacute cyklooxygenaacutezy COX-1

a COX-2 - vliv na synteacutezu prostaglandinů (zaacutenětliveacute procesy)bull u ptaacuteků majiacute prostaglandiny vliv na tvorbu vaječneacute skořaacutepkybull u ryb enzym podobnyacute lidskeacutemu COX-2

Diclofenacbull akutniacute toxicita pro vodniacute organismy při 100 gL-1

bull chronickaacute toxicita - pstruh duhovyacute (Oncorhynchus mykiss) 28 dniacute 1 gL-1 - cytologickeacute změny na jaacutetrech ledvinaacutech a žaacutebraacutech při 5 gL-1 - leacuteze na ledvinaacutech a skřeliacutech vysokaacute bioakumulace v jaacutetrech

bull 25 gL-1 - znatelnaacute redukce růstu fytoplanktonu

Ibuprofenbull vitelogeneze zvětšenaacute jaacutetra a zvyacutešenaacute produkce vajiacuteček u ryb (Medaka

japonskaacute - Oryzias latipes)bull test na Daphnia magma - redukce populaciacute v rozmeziacute koncentraciacute 0-80 gL-1

bull okřehek (Lemna minor) - 7 dniacute 1 - 1 000 gL-1 inhybice růstu

Pokles populace supů v Indii a Paacutekistaacutenu na počaacutetku 90-tyacutech let 20 st ndash dramatickyacute pokles (95)

populace bělohlavyacutech supů (Gyps bengalensis) v jižniacute Asii

mnoho hypoteacutez o přiacutečině ndash např patogenniacute organismy pesticidy

akutniacute selhaacuteniacute ledvin v důsledku akumulace kyseliny močoveacute

Prof J Lindsay Oaks (Washington State University) ndash přiacutečinou diclofenak (Nature2004)

V Asii využiacutevaacuten ve veterinaacuterniacute mediciacuteně

diclofenak selektivně toxickyacute pro supy naacuterůst přiacutepadů vztekliny Indie - regulace použiacutevaacuteniacute diclofenaku ve veterinaacuterniacute

mediciacuteně

Leacutečiva jako biocidyLeacutečivo Mediciacutenskeacute využitiacute Biocid

4-aminopyridin roztroušenaacute skleroacuteza avicid (ptaacuteci)

Warfarin antikoagulant rodenticit (hlodavci)

Triclosan součaacutest zubniacutech past biocid (všechno)

Acetaminofen analgetikum hadi (Indoneacutezie)

Kofein stimulant žaacuteby (Hawai)

Diclofenac analgetikum antipyretikum

supi (Indie Paacutekistaacuten)

Regulace žab pomociacute kofeinu

bull US EPA poskytla (27 Sept 2001) speciaacutelniacute vyacutejimku povolujiacuteciacute FIFRA použitiacute kofeinu k hubeniacute žab coqui (Eleutherodactylus coqui ndash free toe) na Havaji

bull povolena je aplikace 100-200 liber (1 lb = 2205 kg) na akr (1akr = 0405 ha) celkem maximaacutelně 1 200 liberrok

bull v důsledku neexistence přirozeneacuteho nepřiacutetele může populace coqui frog dosaacutehnout hustoty 10000 jedinců na akr

bull kompetice o hmyz se zpěvnyacutem ptactvem

bull hluk - až 100 db

Osud (fate) chemickeacute laacutetky v ŽP

PBTsbull P (Persistentniacute)

ndash laacutetky dlouhodobě setrvaacutevajiacuteciacute v životniacutem prostřediacutendash dlouhyacute poločas života laacutetky t12 ndash doba za kterou klesne koncentrace laacutetky v

daneacute složce prostřediacute na frac12ndash odolnost vůči rozkladu (chemickeacutemu fotochemickeacutemu biologickeacutemu

termickeacutemu)ndash zaacutevisiacute na vlastnostech laacutetky (chemickaacute stabilita reaktivita) i vlastnostech

prostřediacute (intenzita slunečniacuteho světla pH Eh teplota bakterie

PBTs

bull B (Bioakumulativniacute)ndash tendence ke kumulaci laacutetky ve tkaacuteniacutech organismůndash biokoncentrace bioobohacovaacuteniacute bioakumulace

bull T (Toxickeacute)ndash potencionaacutelně škodliveacute uacutečinky na organismy již v niacutezkyacutech koncentraciacutech

Bioakumulace PCB

Biologickaacute dostupnostbull schopnost laacutetky přestupovat z prostřediacute do organismubull biologickaacute dostupnost zaacutevisiacute na

ndash vlastnostech laacutetky ndash rozpustnost ve vodě a v tuciacutech polarita ndash vlastnostech prostřediacute ndash sorpčniacute kapacita koncentrace ligandůndash vlastnostech organismu ndash tloušťka buněčneacute membraacuteny konc receptorů

(Eko) toxikologie komplexniacutech směsiacuteopakovanaacute expozice stopovyacutem množstviacutem laacutetek pod prahem uacutečinkubull potenciaacutel aditivniacuteho uacutečinku u laacutetek se stejnyacutem mechanismem uacutečinku bull potenciaacutel synergickeacuteho uacutečinkubull hormeze ndash protektivniacute uacutečinek podprahovyacutech koncentraciacute způsobenyacute aktivaciacute obrannyacutech mechanismůbull toxickou laacutetkou indukovanaacute ztraacuteta tolerancebull znalostniacute vakuum o toxickyacutech uacutečinciacutech ultra-stopovyacutech koncentraciacute ndash vliv detekčniacuteho limitu analytickyacutech metodbull znalostniacute vakuum o uacutečinciacutech leacuteků na neciacuteloveacute receptory (organismy) ndash biochemickeacute mechanismy studovaacuteny zejmeacutena pro terapeutickyacute uacutečinekbull rozdiacutelnaacute citlivost organismů

bull pseudo-perzistence leacutečivndash kontinuaacutelniacute tok leacutečiv a jejich metabolitů do ŽP způsobuje jejich přetrvaacutevaacuteniacute v ŽP i v

přiacutepadě že majiacute kraacutetkyacute poločas degradace

směrnice EPMA (European Medicines Agency) z roku 2006

bull faacuteze I - odhad PEC (predicted environmental concentration) v povrchoveacute voděndash uacutedaje o zastoupeniacute laacutetky na trhu maximaacutelniacute terapeutickaacute daacutevka na osobu množstviacute

odpadniacute vody na osobu řediacuteciacute faktor apodndash pokud PEC lt 10 ngL-1 laacutetka považovaacutena za maacutelo rizikovoundash pokud K0W (rozdělovaciacute koeficient oktanol - voda) gt 45 - screening na PBTs

ndash hranice 10 ngL-1 neplatiacute pro vysoce specifickeacute a vysoce uacutečinneacute laacutetky

Hodnoceniacute nebezpečnosti

bull faacuteze II - pokud PEC gt 10 ngL-1 ndash test biodegradability - sorpce na aktivovaneacutem kalu určeniacute K0W transformačniacute test v

systeacutemu voda - sedimentndash ovlivněniacute aktivovaneacuteho kalu - inhibičniacute respiračniacute testndash test na Daphnia magma a řasovyacute test - určeniacute PNEC (predicted no-effect concentration) ndash pokud PECPNEC lt 1 - laacutetka maacutelo rizikovaacute pokud PECPNEC gt 1 - laacutetka považovaacutena

za rizikovou

Laacutetky s prokaacutezanyacutem toxickyacutem uacutečinkem v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Hodnoceniacute nebezpečnosti

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s prokaacutezanyacutem toxickyacutem uacutečinkem v koncentraciacutech 10 - 100 ngL-1

Hodnoceniacute nebezpečnosti

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s prokaacutezanyacutem toxickyacutem uacutečinkem v koncentraciacutech 10 - 100 ngL-1

Hodnoceniacute nebezpečnosti

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Odhad vysoce rizikovyacutech laacutetek (uacutečinnost pod 10 ngL-1) na zaacutekladě MOA (mode of action) konceptu

bull krok I - určeniacute mechanismu uacutečinku ndash z dokumentace o registraci leacutečiva - povinneacute toxikologickeacute testyndash laacutetky s maacutelo specifickyacutem mechanismem obvykle maacutelo nebezpečneacute ndash nutnaacute znalost konkreacutetniacuteho receptoru

Hodnoceniacute nebezpečnosti

bull krok II - určeniacute stupně podobnosti mezi lidskyacutem receptorem a přiacuteslušnyacutem receptorem v ciacuteloveacutem organismu

ndash laacutetky s vysokyacutem stupněm homologieacute(gt 50 ) a vysokou uacutečinnostiacute nebezpečneacutendash důležitaacute je zejmeacutena homologie vazebneacuteho miacutesta

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

bull krok III - určeniacute vyacuteznamu receptorem regulovaneacuteho biochemickeacuteho procesu ndash děleniacute a proliferace buňkyndash řiacutezeniacute vyacutevoje organismu hormonaacutelniacute činnosti rozmnožovaacuteniacuteovlivněniacute imunity a nervoveacute činnostindash u rostlin vliv na fotosynteacutezu

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s vysokyacutem rizikem působit v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s niacutezkyacutem rizikem působit v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Antibiotikabull v EU spotřeba okolo 10 000 t ročně (FEDESA 1997)

ndash 5 000 t veterinaacuterniacute mediciacutena (3 500 t profylaxe a terapie 1 500 podpora růstu)ndash 5 000 t humaacutenniacute mediciacutena

bull nebezpečiacute vyacutevoje rezistentniacutech kmenů v biologickyacutech filmech (odpadniacute roury aktivovanyacute kal v ČOV)

bull niacutezkaacute biodegradabilita některyacutech AB (chinolony nitroimidazoly sulfonamidy)

ndash v ČOV upřednostněna absorpce na čaacutesticiacutech aktivovaneacuteho kalu před biodegradaciacute (Ciprofloxacin)ndash fotolyacuteza jako hlavniacute způsob degradace (Fluorchinolony)

bull dlouheacute biologickeacute poločasy ve vodniacutem prostřediacute - laktaacutemy 200 dniacutendash tetracykliny 300 ndash 500 dniacute

Antibiotikabull hnojeniacute kalem z ČOV s obsahem antibiotik

ndash negativniacute vliv na nitrifikačniacute bakteriendash sniacuteženiacute produkce plodin bioakumulace v plodinaacutech

bull inhibice růstu fotosyntetizujiacuteciacutech organismů ve vodaacutechndash inhibice růstu zelenyacutech řas Selenastrum capricornutum - EC50 (erithromycin) = 37 gL-1 EC50 (dihydrostreptomycin) = 110 gL-1 EC50 (oxytetracycline) = 340 gL-1 EC50 (tylosin) = 410 gL-1

ndash EC50 (sulfonamidy) = 15 - 23 mgL-1 EC50 (ampicillin) gt 1 000 mgL-1 ndash sinice Synechocystis a okřehek inhibice růstu erythromycinem 1-1 000 gL-1)ndash synergickeacute efekty - sulfamethoxazol a trimethoprim

bull dalšiacute uacutečinky na vodniacute organismyndash Neomycin - vliv na reprodukci a přežitiacute Dafnia magma EC50 = 009 - 074 gL-1

Laacutetky snižujiacuteciacute obsah krevniacutech tukůbull sniacuteženiacute koncentrace cholesterolu a triglyceridů v krvi

Statinybull inhibice enzymu HMG-CoA - zpětnovazebnaacute kontrola synteacutezy cholesterolubull absolutniacute nedostatek informaciacute o ekotoxicitě limitovanyacute na aktivniacute laacutetky simvastatin a atorvastatinbull 96 test na krevetě (Palaemonetes pugio) - simvastatin - LC50 (larva) = 118 mgL-1 a LC50 (dospělaacute kreveta) gt 10 mgL-1 bull test na buchance (Nitocra spinipes) - 96-h LC50 = 081 mgL-1

bull koncentrace statinů v neupraveneacutem čistiacuterenskeacutem kalu 4-117ngL-1 v povrchoveacute vodě 1 ng L-1

Laacutetky snižujiacuteciacute obsah krevniacutech tukůFibraacutetybull aktivace specifickeacuteho transkripčniacuteho faktoru patřiacuteciacuteho do skupiny nukleaacuterniacutech hormonaacutelniacutech receptorů - PPARs (peroxisome proliferatoractivated receptors) bull fibraacutety způsobujiacute proliferaci peroxisomů v jaacutetrech myšiacutebull zastaveniacute emryonaacutelniacuteho vyacutevoje neciacutelovyacutech organismů zastaveniacutem děleniacute buněk (v mikromolaacuterniacutech koncentraciacutech pozorovaacuteno u ryb (Danio rerio) a obojživelniacuteků)bull Danio rerio - expozice klofibraacutetu 05 - 1 mgL-1 v larvaacutelniacutem stadiu - změny morfologickyacutech charakteristik letargiebull karas zlatyacute (Carasius auratus) - 14 denniacute expozice gemfibrizilu 15 g L-1 - viacutece než 50 pokles hladiny testosteronu bull vysokaacute perzistence metabolitů (kyselina klofibrovaacute) v ŽP - tato laacutetka detekovaacutena i v pitnyacutech vodaacutech a v Severniacutem ledoveacutem oceaacutenu

Nesteroidniacute protizaacutenětliveacute leacutekybull slabeacute kyseliny reversibilně či ireversibilně inhibujiacuteciacute cyklooxygenaacutezy COX-1

a COX-2 - vliv na synteacutezu prostaglandinů (zaacutenětliveacute procesy)bull u ptaacuteků majiacute prostaglandiny vliv na tvorbu vaječneacute skořaacutepkybull u ryb enzym podobnyacute lidskeacutemu COX-2

Diclofenacbull akutniacute toxicita pro vodniacute organismy při 100 gL-1

bull chronickaacute toxicita - pstruh duhovyacute (Oncorhynchus mykiss) 28 dniacute 1 gL-1 - cytologickeacute změny na jaacutetrech ledvinaacutech a žaacutebraacutech při 5 gL-1 - leacuteze na ledvinaacutech a skřeliacutech vysokaacute bioakumulace v jaacutetrech

bull 25 gL-1 - znatelnaacute redukce růstu fytoplanktonu

Ibuprofenbull vitelogeneze zvětšenaacute jaacutetra a zvyacutešenaacute produkce vajiacuteček u ryb (Medaka

japonskaacute - Oryzias latipes)bull test na Daphnia magma - redukce populaciacute v rozmeziacute koncentraciacute 0-80 gL-1

bull okřehek (Lemna minor) - 7 dniacute 1 - 1 000 gL-1 inhybice růstu

Pokles populace supů v Indii a Paacutekistaacutenu na počaacutetku 90-tyacutech let 20 st ndash dramatickyacute pokles (95)

populace bělohlavyacutech supů (Gyps bengalensis) v jižniacute Asii

mnoho hypoteacutez o přiacutečině ndash např patogenniacute organismy pesticidy

akutniacute selhaacuteniacute ledvin v důsledku akumulace kyseliny močoveacute

Prof J Lindsay Oaks (Washington State University) ndash přiacutečinou diclofenak (Nature2004)

V Asii využiacutevaacuten ve veterinaacuterniacute mediciacuteně

diclofenak selektivně toxickyacute pro supy naacuterůst přiacutepadů vztekliny Indie - regulace použiacutevaacuteniacute diclofenaku ve veterinaacuterniacute

mediciacuteně

Leacutečiva jako biocidyLeacutečivo Mediciacutenskeacute využitiacute Biocid

4-aminopyridin roztroušenaacute skleroacuteza avicid (ptaacuteci)

Warfarin antikoagulant rodenticit (hlodavci)

Triclosan součaacutest zubniacutech past biocid (všechno)

Acetaminofen analgetikum hadi (Indoneacutezie)

Kofein stimulant žaacuteby (Hawai)

Diclofenac analgetikum antipyretikum

supi (Indie Paacutekistaacuten)

Regulace žab pomociacute kofeinu

bull US EPA poskytla (27 Sept 2001) speciaacutelniacute vyacutejimku povolujiacuteciacute FIFRA použitiacute kofeinu k hubeniacute žab coqui (Eleutherodactylus coqui ndash free toe) na Havaji

bull povolena je aplikace 100-200 liber (1 lb = 2205 kg) na akr (1akr = 0405 ha) celkem maximaacutelně 1 200 liberrok

bull v důsledku neexistence přirozeneacuteho nepřiacutetele může populace coqui frog dosaacutehnout hustoty 10000 jedinců na akr

bull kompetice o hmyz se zpěvnyacutem ptactvem

bull hluk - až 100 db

PBTsbull P (Persistentniacute)

ndash laacutetky dlouhodobě setrvaacutevajiacuteciacute v životniacutem prostřediacutendash dlouhyacute poločas života laacutetky t12 ndash doba za kterou klesne koncentrace laacutetky v

daneacute složce prostřediacute na frac12ndash odolnost vůči rozkladu (chemickeacutemu fotochemickeacutemu biologickeacutemu

termickeacutemu)ndash zaacutevisiacute na vlastnostech laacutetky (chemickaacute stabilita reaktivita) i vlastnostech

prostřediacute (intenzita slunečniacuteho světla pH Eh teplota bakterie

PBTs

bull B (Bioakumulativniacute)ndash tendence ke kumulaci laacutetky ve tkaacuteniacutech organismůndash biokoncentrace bioobohacovaacuteniacute bioakumulace

bull T (Toxickeacute)ndash potencionaacutelně škodliveacute uacutečinky na organismy již v niacutezkyacutech koncentraciacutech

Bioakumulace PCB

Biologickaacute dostupnostbull schopnost laacutetky přestupovat z prostřediacute do organismubull biologickaacute dostupnost zaacutevisiacute na

ndash vlastnostech laacutetky ndash rozpustnost ve vodě a v tuciacutech polarita ndash vlastnostech prostřediacute ndash sorpčniacute kapacita koncentrace ligandůndash vlastnostech organismu ndash tloušťka buněčneacute membraacuteny konc receptorů

(Eko) toxikologie komplexniacutech směsiacuteopakovanaacute expozice stopovyacutem množstviacutem laacutetek pod prahem uacutečinkubull potenciaacutel aditivniacuteho uacutečinku u laacutetek se stejnyacutem mechanismem uacutečinku bull potenciaacutel synergickeacuteho uacutečinkubull hormeze ndash protektivniacute uacutečinek podprahovyacutech koncentraciacute způsobenyacute aktivaciacute obrannyacutech mechanismůbull toxickou laacutetkou indukovanaacute ztraacuteta tolerancebull znalostniacute vakuum o toxickyacutech uacutečinciacutech ultra-stopovyacutech koncentraciacute ndash vliv detekčniacuteho limitu analytickyacutech metodbull znalostniacute vakuum o uacutečinciacutech leacuteků na neciacuteloveacute receptory (organismy) ndash biochemickeacute mechanismy studovaacuteny zejmeacutena pro terapeutickyacute uacutečinekbull rozdiacutelnaacute citlivost organismů

bull pseudo-perzistence leacutečivndash kontinuaacutelniacute tok leacutečiv a jejich metabolitů do ŽP způsobuje jejich přetrvaacutevaacuteniacute v ŽP i v

přiacutepadě že majiacute kraacutetkyacute poločas degradace

směrnice EPMA (European Medicines Agency) z roku 2006

bull faacuteze I - odhad PEC (predicted environmental concentration) v povrchoveacute voděndash uacutedaje o zastoupeniacute laacutetky na trhu maximaacutelniacute terapeutickaacute daacutevka na osobu množstviacute

odpadniacute vody na osobu řediacuteciacute faktor apodndash pokud PEC lt 10 ngL-1 laacutetka považovaacutena za maacutelo rizikovoundash pokud K0W (rozdělovaciacute koeficient oktanol - voda) gt 45 - screening na PBTs

ndash hranice 10 ngL-1 neplatiacute pro vysoce specifickeacute a vysoce uacutečinneacute laacutetky

Hodnoceniacute nebezpečnosti

bull faacuteze II - pokud PEC gt 10 ngL-1 ndash test biodegradability - sorpce na aktivovaneacutem kalu určeniacute K0W transformačniacute test v

systeacutemu voda - sedimentndash ovlivněniacute aktivovaneacuteho kalu - inhibičniacute respiračniacute testndash test na Daphnia magma a řasovyacute test - určeniacute PNEC (predicted no-effect concentration) ndash pokud PECPNEC lt 1 - laacutetka maacutelo rizikovaacute pokud PECPNEC gt 1 - laacutetka považovaacutena

za rizikovou

Laacutetky s prokaacutezanyacutem toxickyacutem uacutečinkem v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Hodnoceniacute nebezpečnosti

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s prokaacutezanyacutem toxickyacutem uacutečinkem v koncentraciacutech 10 - 100 ngL-1

Hodnoceniacute nebezpečnosti

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s prokaacutezanyacutem toxickyacutem uacutečinkem v koncentraciacutech 10 - 100 ngL-1

Hodnoceniacute nebezpečnosti

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Odhad vysoce rizikovyacutech laacutetek (uacutečinnost pod 10 ngL-1) na zaacutekladě MOA (mode of action) konceptu

bull krok I - určeniacute mechanismu uacutečinku ndash z dokumentace o registraci leacutečiva - povinneacute toxikologickeacute testyndash laacutetky s maacutelo specifickyacutem mechanismem obvykle maacutelo nebezpečneacute ndash nutnaacute znalost konkreacutetniacuteho receptoru

Hodnoceniacute nebezpečnosti

bull krok II - určeniacute stupně podobnosti mezi lidskyacutem receptorem a přiacuteslušnyacutem receptorem v ciacuteloveacutem organismu

ndash laacutetky s vysokyacutem stupněm homologieacute(gt 50 ) a vysokou uacutečinnostiacute nebezpečneacutendash důležitaacute je zejmeacutena homologie vazebneacuteho miacutesta

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

bull krok III - určeniacute vyacuteznamu receptorem regulovaneacuteho biochemickeacuteho procesu ndash děleniacute a proliferace buňkyndash řiacutezeniacute vyacutevoje organismu hormonaacutelniacute činnosti rozmnožovaacuteniacuteovlivněniacute imunity a nervoveacute činnostindash u rostlin vliv na fotosynteacutezu

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s vysokyacutem rizikem působit v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s niacutezkyacutem rizikem působit v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Antibiotikabull v EU spotřeba okolo 10 000 t ročně (FEDESA 1997)

ndash 5 000 t veterinaacuterniacute mediciacutena (3 500 t profylaxe a terapie 1 500 podpora růstu)ndash 5 000 t humaacutenniacute mediciacutena

bull nebezpečiacute vyacutevoje rezistentniacutech kmenů v biologickyacutech filmech (odpadniacute roury aktivovanyacute kal v ČOV)

bull niacutezkaacute biodegradabilita některyacutech AB (chinolony nitroimidazoly sulfonamidy)

ndash v ČOV upřednostněna absorpce na čaacutesticiacutech aktivovaneacuteho kalu před biodegradaciacute (Ciprofloxacin)ndash fotolyacuteza jako hlavniacute způsob degradace (Fluorchinolony)

bull dlouheacute biologickeacute poločasy ve vodniacutem prostřediacute - laktaacutemy 200 dniacutendash tetracykliny 300 ndash 500 dniacute

Antibiotikabull hnojeniacute kalem z ČOV s obsahem antibiotik

ndash negativniacute vliv na nitrifikačniacute bakteriendash sniacuteženiacute produkce plodin bioakumulace v plodinaacutech

bull inhibice růstu fotosyntetizujiacuteciacutech organismů ve vodaacutechndash inhibice růstu zelenyacutech řas Selenastrum capricornutum - EC50 (erithromycin) = 37 gL-1 EC50 (dihydrostreptomycin) = 110 gL-1 EC50 (oxytetracycline) = 340 gL-1 EC50 (tylosin) = 410 gL-1

ndash EC50 (sulfonamidy) = 15 - 23 mgL-1 EC50 (ampicillin) gt 1 000 mgL-1 ndash sinice Synechocystis a okřehek inhibice růstu erythromycinem 1-1 000 gL-1)ndash synergickeacute efekty - sulfamethoxazol a trimethoprim

bull dalšiacute uacutečinky na vodniacute organismyndash Neomycin - vliv na reprodukci a přežitiacute Dafnia magma EC50 = 009 - 074 gL-1

Laacutetky snižujiacuteciacute obsah krevniacutech tukůbull sniacuteženiacute koncentrace cholesterolu a triglyceridů v krvi

Statinybull inhibice enzymu HMG-CoA - zpětnovazebnaacute kontrola synteacutezy cholesterolubull absolutniacute nedostatek informaciacute o ekotoxicitě limitovanyacute na aktivniacute laacutetky simvastatin a atorvastatinbull 96 test na krevetě (Palaemonetes pugio) - simvastatin - LC50 (larva) = 118 mgL-1 a LC50 (dospělaacute kreveta) gt 10 mgL-1 bull test na buchance (Nitocra spinipes) - 96-h LC50 = 081 mgL-1

bull koncentrace statinů v neupraveneacutem čistiacuterenskeacutem kalu 4-117ngL-1 v povrchoveacute vodě 1 ng L-1

Laacutetky snižujiacuteciacute obsah krevniacutech tukůFibraacutetybull aktivace specifickeacuteho transkripčniacuteho faktoru patřiacuteciacuteho do skupiny nukleaacuterniacutech hormonaacutelniacutech receptorů - PPARs (peroxisome proliferatoractivated receptors) bull fibraacutety způsobujiacute proliferaci peroxisomů v jaacutetrech myšiacutebull zastaveniacute emryonaacutelniacuteho vyacutevoje neciacutelovyacutech organismů zastaveniacutem děleniacute buněk (v mikromolaacuterniacutech koncentraciacutech pozorovaacuteno u ryb (Danio rerio) a obojživelniacuteků)bull Danio rerio - expozice klofibraacutetu 05 - 1 mgL-1 v larvaacutelniacutem stadiu - změny morfologickyacutech charakteristik letargiebull karas zlatyacute (Carasius auratus) - 14 denniacute expozice gemfibrizilu 15 g L-1 - viacutece než 50 pokles hladiny testosteronu bull vysokaacute perzistence metabolitů (kyselina klofibrovaacute) v ŽP - tato laacutetka detekovaacutena i v pitnyacutech vodaacutech a v Severniacutem ledoveacutem oceaacutenu

Nesteroidniacute protizaacutenětliveacute leacutekybull slabeacute kyseliny reversibilně či ireversibilně inhibujiacuteciacute cyklooxygenaacutezy COX-1

a COX-2 - vliv na synteacutezu prostaglandinů (zaacutenětliveacute procesy)bull u ptaacuteků majiacute prostaglandiny vliv na tvorbu vaječneacute skořaacutepkybull u ryb enzym podobnyacute lidskeacutemu COX-2

Diclofenacbull akutniacute toxicita pro vodniacute organismy při 100 gL-1

bull chronickaacute toxicita - pstruh duhovyacute (Oncorhynchus mykiss) 28 dniacute 1 gL-1 - cytologickeacute změny na jaacutetrech ledvinaacutech a žaacutebraacutech při 5 gL-1 - leacuteze na ledvinaacutech a skřeliacutech vysokaacute bioakumulace v jaacutetrech

bull 25 gL-1 - znatelnaacute redukce růstu fytoplanktonu

Ibuprofenbull vitelogeneze zvětšenaacute jaacutetra a zvyacutešenaacute produkce vajiacuteček u ryb (Medaka

japonskaacute - Oryzias latipes)bull test na Daphnia magma - redukce populaciacute v rozmeziacute koncentraciacute 0-80 gL-1

bull okřehek (Lemna minor) - 7 dniacute 1 - 1 000 gL-1 inhybice růstu

Pokles populace supů v Indii a Paacutekistaacutenu na počaacutetku 90-tyacutech let 20 st ndash dramatickyacute pokles (95)

populace bělohlavyacutech supů (Gyps bengalensis) v jižniacute Asii

mnoho hypoteacutez o přiacutečině ndash např patogenniacute organismy pesticidy

akutniacute selhaacuteniacute ledvin v důsledku akumulace kyseliny močoveacute

Prof J Lindsay Oaks (Washington State University) ndash přiacutečinou diclofenak (Nature2004)

V Asii využiacutevaacuten ve veterinaacuterniacute mediciacuteně

diclofenak selektivně toxickyacute pro supy naacuterůst přiacutepadů vztekliny Indie - regulace použiacutevaacuteniacute diclofenaku ve veterinaacuterniacute

mediciacuteně

Leacutečiva jako biocidyLeacutečivo Mediciacutenskeacute využitiacute Biocid

4-aminopyridin roztroušenaacute skleroacuteza avicid (ptaacuteci)

Warfarin antikoagulant rodenticit (hlodavci)

Triclosan součaacutest zubniacutech past biocid (všechno)

Acetaminofen analgetikum hadi (Indoneacutezie)

Kofein stimulant žaacuteby (Hawai)

Diclofenac analgetikum antipyretikum

supi (Indie Paacutekistaacuten)

Regulace žab pomociacute kofeinu

bull US EPA poskytla (27 Sept 2001) speciaacutelniacute vyacutejimku povolujiacuteciacute FIFRA použitiacute kofeinu k hubeniacute žab coqui (Eleutherodactylus coqui ndash free toe) na Havaji

bull povolena je aplikace 100-200 liber (1 lb = 2205 kg) na akr (1akr = 0405 ha) celkem maximaacutelně 1 200 liberrok

bull v důsledku neexistence přirozeneacuteho nepřiacutetele může populace coqui frog dosaacutehnout hustoty 10000 jedinců na akr

bull kompetice o hmyz se zpěvnyacutem ptactvem

bull hluk - až 100 db

Bioakumulace PCB

Biologickaacute dostupnostbull schopnost laacutetky přestupovat z prostřediacute do organismubull biologickaacute dostupnost zaacutevisiacute na

ndash vlastnostech laacutetky ndash rozpustnost ve vodě a v tuciacutech polarita ndash vlastnostech prostřediacute ndash sorpčniacute kapacita koncentrace ligandůndash vlastnostech organismu ndash tloušťka buněčneacute membraacuteny konc receptorů

(Eko) toxikologie komplexniacutech směsiacuteopakovanaacute expozice stopovyacutem množstviacutem laacutetek pod prahem uacutečinkubull potenciaacutel aditivniacuteho uacutečinku u laacutetek se stejnyacutem mechanismem uacutečinku bull potenciaacutel synergickeacuteho uacutečinkubull hormeze ndash protektivniacute uacutečinek podprahovyacutech koncentraciacute způsobenyacute aktivaciacute obrannyacutech mechanismůbull toxickou laacutetkou indukovanaacute ztraacuteta tolerancebull znalostniacute vakuum o toxickyacutech uacutečinciacutech ultra-stopovyacutech koncentraciacute ndash vliv detekčniacuteho limitu analytickyacutech metodbull znalostniacute vakuum o uacutečinciacutech leacuteků na neciacuteloveacute receptory (organismy) ndash biochemickeacute mechanismy studovaacuteny zejmeacutena pro terapeutickyacute uacutečinekbull rozdiacutelnaacute citlivost organismů

bull pseudo-perzistence leacutečivndash kontinuaacutelniacute tok leacutečiv a jejich metabolitů do ŽP způsobuje jejich přetrvaacutevaacuteniacute v ŽP i v

přiacutepadě že majiacute kraacutetkyacute poločas degradace

směrnice EPMA (European Medicines Agency) z roku 2006

bull faacuteze I - odhad PEC (predicted environmental concentration) v povrchoveacute voděndash uacutedaje o zastoupeniacute laacutetky na trhu maximaacutelniacute terapeutickaacute daacutevka na osobu množstviacute

odpadniacute vody na osobu řediacuteciacute faktor apodndash pokud PEC lt 10 ngL-1 laacutetka považovaacutena za maacutelo rizikovoundash pokud K0W (rozdělovaciacute koeficient oktanol - voda) gt 45 - screening na PBTs

ndash hranice 10 ngL-1 neplatiacute pro vysoce specifickeacute a vysoce uacutečinneacute laacutetky

Hodnoceniacute nebezpečnosti

bull faacuteze II - pokud PEC gt 10 ngL-1 ndash test biodegradability - sorpce na aktivovaneacutem kalu určeniacute K0W transformačniacute test v

systeacutemu voda - sedimentndash ovlivněniacute aktivovaneacuteho kalu - inhibičniacute respiračniacute testndash test na Daphnia magma a řasovyacute test - určeniacute PNEC (predicted no-effect concentration) ndash pokud PECPNEC lt 1 - laacutetka maacutelo rizikovaacute pokud PECPNEC gt 1 - laacutetka považovaacutena

za rizikovou

Laacutetky s prokaacutezanyacutem toxickyacutem uacutečinkem v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Hodnoceniacute nebezpečnosti

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s prokaacutezanyacutem toxickyacutem uacutečinkem v koncentraciacutech 10 - 100 ngL-1

Hodnoceniacute nebezpečnosti

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s prokaacutezanyacutem toxickyacutem uacutečinkem v koncentraciacutech 10 - 100 ngL-1

Hodnoceniacute nebezpečnosti

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Odhad vysoce rizikovyacutech laacutetek (uacutečinnost pod 10 ngL-1) na zaacutekladě MOA (mode of action) konceptu

bull krok I - určeniacute mechanismu uacutečinku ndash z dokumentace o registraci leacutečiva - povinneacute toxikologickeacute testyndash laacutetky s maacutelo specifickyacutem mechanismem obvykle maacutelo nebezpečneacute ndash nutnaacute znalost konkreacutetniacuteho receptoru

Hodnoceniacute nebezpečnosti

bull krok II - určeniacute stupně podobnosti mezi lidskyacutem receptorem a přiacuteslušnyacutem receptorem v ciacuteloveacutem organismu

ndash laacutetky s vysokyacutem stupněm homologieacute(gt 50 ) a vysokou uacutečinnostiacute nebezpečneacutendash důležitaacute je zejmeacutena homologie vazebneacuteho miacutesta

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

bull krok III - určeniacute vyacuteznamu receptorem regulovaneacuteho biochemickeacuteho procesu ndash děleniacute a proliferace buňkyndash řiacutezeniacute vyacutevoje organismu hormonaacutelniacute činnosti rozmnožovaacuteniacuteovlivněniacute imunity a nervoveacute činnostindash u rostlin vliv na fotosynteacutezu

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s vysokyacutem rizikem působit v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s niacutezkyacutem rizikem působit v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Antibiotikabull v EU spotřeba okolo 10 000 t ročně (FEDESA 1997)

ndash 5 000 t veterinaacuterniacute mediciacutena (3 500 t profylaxe a terapie 1 500 podpora růstu)ndash 5 000 t humaacutenniacute mediciacutena

bull nebezpečiacute vyacutevoje rezistentniacutech kmenů v biologickyacutech filmech (odpadniacute roury aktivovanyacute kal v ČOV)

bull niacutezkaacute biodegradabilita některyacutech AB (chinolony nitroimidazoly sulfonamidy)

ndash v ČOV upřednostněna absorpce na čaacutesticiacutech aktivovaneacuteho kalu před biodegradaciacute (Ciprofloxacin)ndash fotolyacuteza jako hlavniacute způsob degradace (Fluorchinolony)

bull dlouheacute biologickeacute poločasy ve vodniacutem prostřediacute - laktaacutemy 200 dniacutendash tetracykliny 300 ndash 500 dniacute

Antibiotikabull hnojeniacute kalem z ČOV s obsahem antibiotik

ndash negativniacute vliv na nitrifikačniacute bakteriendash sniacuteženiacute produkce plodin bioakumulace v plodinaacutech

bull inhibice růstu fotosyntetizujiacuteciacutech organismů ve vodaacutechndash inhibice růstu zelenyacutech řas Selenastrum capricornutum - EC50 (erithromycin) = 37 gL-1 EC50 (dihydrostreptomycin) = 110 gL-1 EC50 (oxytetracycline) = 340 gL-1 EC50 (tylosin) = 410 gL-1

ndash EC50 (sulfonamidy) = 15 - 23 mgL-1 EC50 (ampicillin) gt 1 000 mgL-1 ndash sinice Synechocystis a okřehek inhibice růstu erythromycinem 1-1 000 gL-1)ndash synergickeacute efekty - sulfamethoxazol a trimethoprim

bull dalšiacute uacutečinky na vodniacute organismyndash Neomycin - vliv na reprodukci a přežitiacute Dafnia magma EC50 = 009 - 074 gL-1

Laacutetky snižujiacuteciacute obsah krevniacutech tukůbull sniacuteženiacute koncentrace cholesterolu a triglyceridů v krvi

Statinybull inhibice enzymu HMG-CoA - zpětnovazebnaacute kontrola synteacutezy cholesterolubull absolutniacute nedostatek informaciacute o ekotoxicitě limitovanyacute na aktivniacute laacutetky simvastatin a atorvastatinbull 96 test na krevetě (Palaemonetes pugio) - simvastatin - LC50 (larva) = 118 mgL-1 a LC50 (dospělaacute kreveta) gt 10 mgL-1 bull test na buchance (Nitocra spinipes) - 96-h LC50 = 081 mgL-1

bull koncentrace statinů v neupraveneacutem čistiacuterenskeacutem kalu 4-117ngL-1 v povrchoveacute vodě 1 ng L-1

Laacutetky snižujiacuteciacute obsah krevniacutech tukůFibraacutetybull aktivace specifickeacuteho transkripčniacuteho faktoru patřiacuteciacuteho do skupiny nukleaacuterniacutech hormonaacutelniacutech receptorů - PPARs (peroxisome proliferatoractivated receptors) bull fibraacutety způsobujiacute proliferaci peroxisomů v jaacutetrech myšiacutebull zastaveniacute emryonaacutelniacuteho vyacutevoje neciacutelovyacutech organismů zastaveniacutem děleniacute buněk (v mikromolaacuterniacutech koncentraciacutech pozorovaacuteno u ryb (Danio rerio) a obojživelniacuteků)bull Danio rerio - expozice klofibraacutetu 05 - 1 mgL-1 v larvaacutelniacutem stadiu - změny morfologickyacutech charakteristik letargiebull karas zlatyacute (Carasius auratus) - 14 denniacute expozice gemfibrizilu 15 g L-1 - viacutece než 50 pokles hladiny testosteronu bull vysokaacute perzistence metabolitů (kyselina klofibrovaacute) v ŽP - tato laacutetka detekovaacutena i v pitnyacutech vodaacutech a v Severniacutem ledoveacutem oceaacutenu

Nesteroidniacute protizaacutenětliveacute leacutekybull slabeacute kyseliny reversibilně či ireversibilně inhibujiacuteciacute cyklooxygenaacutezy COX-1

a COX-2 - vliv na synteacutezu prostaglandinů (zaacutenětliveacute procesy)bull u ptaacuteků majiacute prostaglandiny vliv na tvorbu vaječneacute skořaacutepkybull u ryb enzym podobnyacute lidskeacutemu COX-2

Diclofenacbull akutniacute toxicita pro vodniacute organismy při 100 gL-1

bull chronickaacute toxicita - pstruh duhovyacute (Oncorhynchus mykiss) 28 dniacute 1 gL-1 - cytologickeacute změny na jaacutetrech ledvinaacutech a žaacutebraacutech při 5 gL-1 - leacuteze na ledvinaacutech a skřeliacutech vysokaacute bioakumulace v jaacutetrech

bull 25 gL-1 - znatelnaacute redukce růstu fytoplanktonu

Ibuprofenbull vitelogeneze zvětšenaacute jaacutetra a zvyacutešenaacute produkce vajiacuteček u ryb (Medaka

japonskaacute - Oryzias latipes)bull test na Daphnia magma - redukce populaciacute v rozmeziacute koncentraciacute 0-80 gL-1

bull okřehek (Lemna minor) - 7 dniacute 1 - 1 000 gL-1 inhybice růstu

Pokles populace supů v Indii a Paacutekistaacutenu na počaacutetku 90-tyacutech let 20 st ndash dramatickyacute pokles (95)

populace bělohlavyacutech supů (Gyps bengalensis) v jižniacute Asii

mnoho hypoteacutez o přiacutečině ndash např patogenniacute organismy pesticidy

akutniacute selhaacuteniacute ledvin v důsledku akumulace kyseliny močoveacute

Prof J Lindsay Oaks (Washington State University) ndash přiacutečinou diclofenak (Nature2004)

V Asii využiacutevaacuten ve veterinaacuterniacute mediciacuteně

diclofenak selektivně toxickyacute pro supy naacuterůst přiacutepadů vztekliny Indie - regulace použiacutevaacuteniacute diclofenaku ve veterinaacuterniacute

mediciacuteně

Leacutečiva jako biocidyLeacutečivo Mediciacutenskeacute využitiacute Biocid

4-aminopyridin roztroušenaacute skleroacuteza avicid (ptaacuteci)

Warfarin antikoagulant rodenticit (hlodavci)

Triclosan součaacutest zubniacutech past biocid (všechno)

Acetaminofen analgetikum hadi (Indoneacutezie)

Kofein stimulant žaacuteby (Hawai)

Diclofenac analgetikum antipyretikum

supi (Indie Paacutekistaacuten)

Regulace žab pomociacute kofeinu

bull US EPA poskytla (27 Sept 2001) speciaacutelniacute vyacutejimku povolujiacuteciacute FIFRA použitiacute kofeinu k hubeniacute žab coqui (Eleutherodactylus coqui ndash free toe) na Havaji

bull povolena je aplikace 100-200 liber (1 lb = 2205 kg) na akr (1akr = 0405 ha) celkem maximaacutelně 1 200 liberrok

bull v důsledku neexistence přirozeneacuteho nepřiacutetele může populace coqui frog dosaacutehnout hustoty 10000 jedinců na akr

bull kompetice o hmyz se zpěvnyacutem ptactvem

bull hluk - až 100 db

Biologickaacute dostupnostbull schopnost laacutetky přestupovat z prostřediacute do organismubull biologickaacute dostupnost zaacutevisiacute na

ndash vlastnostech laacutetky ndash rozpustnost ve vodě a v tuciacutech polarita ndash vlastnostech prostřediacute ndash sorpčniacute kapacita koncentrace ligandůndash vlastnostech organismu ndash tloušťka buněčneacute membraacuteny konc receptorů

(Eko) toxikologie komplexniacutech směsiacuteopakovanaacute expozice stopovyacutem množstviacutem laacutetek pod prahem uacutečinkubull potenciaacutel aditivniacuteho uacutečinku u laacutetek se stejnyacutem mechanismem uacutečinku bull potenciaacutel synergickeacuteho uacutečinkubull hormeze ndash protektivniacute uacutečinek podprahovyacutech koncentraciacute způsobenyacute aktivaciacute obrannyacutech mechanismůbull toxickou laacutetkou indukovanaacute ztraacuteta tolerancebull znalostniacute vakuum o toxickyacutech uacutečinciacutech ultra-stopovyacutech koncentraciacute ndash vliv detekčniacuteho limitu analytickyacutech metodbull znalostniacute vakuum o uacutečinciacutech leacuteků na neciacuteloveacute receptory (organismy) ndash biochemickeacute mechanismy studovaacuteny zejmeacutena pro terapeutickyacute uacutečinekbull rozdiacutelnaacute citlivost organismů

bull pseudo-perzistence leacutečivndash kontinuaacutelniacute tok leacutečiv a jejich metabolitů do ŽP způsobuje jejich přetrvaacutevaacuteniacute v ŽP i v

přiacutepadě že majiacute kraacutetkyacute poločas degradace

směrnice EPMA (European Medicines Agency) z roku 2006

bull faacuteze I - odhad PEC (predicted environmental concentration) v povrchoveacute voděndash uacutedaje o zastoupeniacute laacutetky na trhu maximaacutelniacute terapeutickaacute daacutevka na osobu množstviacute

odpadniacute vody na osobu řediacuteciacute faktor apodndash pokud PEC lt 10 ngL-1 laacutetka považovaacutena za maacutelo rizikovoundash pokud K0W (rozdělovaciacute koeficient oktanol - voda) gt 45 - screening na PBTs

ndash hranice 10 ngL-1 neplatiacute pro vysoce specifickeacute a vysoce uacutečinneacute laacutetky

Hodnoceniacute nebezpečnosti

bull faacuteze II - pokud PEC gt 10 ngL-1 ndash test biodegradability - sorpce na aktivovaneacutem kalu určeniacute K0W transformačniacute test v

systeacutemu voda - sedimentndash ovlivněniacute aktivovaneacuteho kalu - inhibičniacute respiračniacute testndash test na Daphnia magma a řasovyacute test - určeniacute PNEC (predicted no-effect concentration) ndash pokud PECPNEC lt 1 - laacutetka maacutelo rizikovaacute pokud PECPNEC gt 1 - laacutetka považovaacutena

za rizikovou

Laacutetky s prokaacutezanyacutem toxickyacutem uacutečinkem v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Hodnoceniacute nebezpečnosti

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s prokaacutezanyacutem toxickyacutem uacutečinkem v koncentraciacutech 10 - 100 ngL-1

Hodnoceniacute nebezpečnosti

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s prokaacutezanyacutem toxickyacutem uacutečinkem v koncentraciacutech 10 - 100 ngL-1

Hodnoceniacute nebezpečnosti

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Odhad vysoce rizikovyacutech laacutetek (uacutečinnost pod 10 ngL-1) na zaacutekladě MOA (mode of action) konceptu

bull krok I - určeniacute mechanismu uacutečinku ndash z dokumentace o registraci leacutečiva - povinneacute toxikologickeacute testyndash laacutetky s maacutelo specifickyacutem mechanismem obvykle maacutelo nebezpečneacute ndash nutnaacute znalost konkreacutetniacuteho receptoru

Hodnoceniacute nebezpečnosti

bull krok II - určeniacute stupně podobnosti mezi lidskyacutem receptorem a přiacuteslušnyacutem receptorem v ciacuteloveacutem organismu

ndash laacutetky s vysokyacutem stupněm homologieacute(gt 50 ) a vysokou uacutečinnostiacute nebezpečneacutendash důležitaacute je zejmeacutena homologie vazebneacuteho miacutesta

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

bull krok III - určeniacute vyacuteznamu receptorem regulovaneacuteho biochemickeacuteho procesu ndash děleniacute a proliferace buňkyndash řiacutezeniacute vyacutevoje organismu hormonaacutelniacute činnosti rozmnožovaacuteniacuteovlivněniacute imunity a nervoveacute činnostindash u rostlin vliv na fotosynteacutezu

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s vysokyacutem rizikem působit v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s niacutezkyacutem rizikem působit v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Antibiotikabull v EU spotřeba okolo 10 000 t ročně (FEDESA 1997)

ndash 5 000 t veterinaacuterniacute mediciacutena (3 500 t profylaxe a terapie 1 500 podpora růstu)ndash 5 000 t humaacutenniacute mediciacutena

bull nebezpečiacute vyacutevoje rezistentniacutech kmenů v biologickyacutech filmech (odpadniacute roury aktivovanyacute kal v ČOV)

bull niacutezkaacute biodegradabilita některyacutech AB (chinolony nitroimidazoly sulfonamidy)

ndash v ČOV upřednostněna absorpce na čaacutesticiacutech aktivovaneacuteho kalu před biodegradaciacute (Ciprofloxacin)ndash fotolyacuteza jako hlavniacute způsob degradace (Fluorchinolony)

bull dlouheacute biologickeacute poločasy ve vodniacutem prostřediacute - laktaacutemy 200 dniacutendash tetracykliny 300 ndash 500 dniacute

Antibiotikabull hnojeniacute kalem z ČOV s obsahem antibiotik

ndash negativniacute vliv na nitrifikačniacute bakteriendash sniacuteženiacute produkce plodin bioakumulace v plodinaacutech

bull inhibice růstu fotosyntetizujiacuteciacutech organismů ve vodaacutechndash inhibice růstu zelenyacutech řas Selenastrum capricornutum - EC50 (erithromycin) = 37 gL-1 EC50 (dihydrostreptomycin) = 110 gL-1 EC50 (oxytetracycline) = 340 gL-1 EC50 (tylosin) = 410 gL-1

ndash EC50 (sulfonamidy) = 15 - 23 mgL-1 EC50 (ampicillin) gt 1 000 mgL-1 ndash sinice Synechocystis a okřehek inhibice růstu erythromycinem 1-1 000 gL-1)ndash synergickeacute efekty - sulfamethoxazol a trimethoprim

bull dalšiacute uacutečinky na vodniacute organismyndash Neomycin - vliv na reprodukci a přežitiacute Dafnia magma EC50 = 009 - 074 gL-1

Laacutetky snižujiacuteciacute obsah krevniacutech tukůbull sniacuteženiacute koncentrace cholesterolu a triglyceridů v krvi

Statinybull inhibice enzymu HMG-CoA - zpětnovazebnaacute kontrola synteacutezy cholesterolubull absolutniacute nedostatek informaciacute o ekotoxicitě limitovanyacute na aktivniacute laacutetky simvastatin a atorvastatinbull 96 test na krevetě (Palaemonetes pugio) - simvastatin - LC50 (larva) = 118 mgL-1 a LC50 (dospělaacute kreveta) gt 10 mgL-1 bull test na buchance (Nitocra spinipes) - 96-h LC50 = 081 mgL-1

bull koncentrace statinů v neupraveneacutem čistiacuterenskeacutem kalu 4-117ngL-1 v povrchoveacute vodě 1 ng L-1

Laacutetky snižujiacuteciacute obsah krevniacutech tukůFibraacutetybull aktivace specifickeacuteho transkripčniacuteho faktoru patřiacuteciacuteho do skupiny nukleaacuterniacutech hormonaacutelniacutech receptorů - PPARs (peroxisome proliferatoractivated receptors) bull fibraacutety způsobujiacute proliferaci peroxisomů v jaacutetrech myšiacutebull zastaveniacute emryonaacutelniacuteho vyacutevoje neciacutelovyacutech organismů zastaveniacutem děleniacute buněk (v mikromolaacuterniacutech koncentraciacutech pozorovaacuteno u ryb (Danio rerio) a obojživelniacuteků)bull Danio rerio - expozice klofibraacutetu 05 - 1 mgL-1 v larvaacutelniacutem stadiu - změny morfologickyacutech charakteristik letargiebull karas zlatyacute (Carasius auratus) - 14 denniacute expozice gemfibrizilu 15 g L-1 - viacutece než 50 pokles hladiny testosteronu bull vysokaacute perzistence metabolitů (kyselina klofibrovaacute) v ŽP - tato laacutetka detekovaacutena i v pitnyacutech vodaacutech a v Severniacutem ledoveacutem oceaacutenu

Nesteroidniacute protizaacutenětliveacute leacutekybull slabeacute kyseliny reversibilně či ireversibilně inhibujiacuteciacute cyklooxygenaacutezy COX-1

a COX-2 - vliv na synteacutezu prostaglandinů (zaacutenětliveacute procesy)bull u ptaacuteků majiacute prostaglandiny vliv na tvorbu vaječneacute skořaacutepkybull u ryb enzym podobnyacute lidskeacutemu COX-2

Diclofenacbull akutniacute toxicita pro vodniacute organismy při 100 gL-1

bull chronickaacute toxicita - pstruh duhovyacute (Oncorhynchus mykiss) 28 dniacute 1 gL-1 - cytologickeacute změny na jaacutetrech ledvinaacutech a žaacutebraacutech při 5 gL-1 - leacuteze na ledvinaacutech a skřeliacutech vysokaacute bioakumulace v jaacutetrech

bull 25 gL-1 - znatelnaacute redukce růstu fytoplanktonu

Ibuprofenbull vitelogeneze zvětšenaacute jaacutetra a zvyacutešenaacute produkce vajiacuteček u ryb (Medaka

japonskaacute - Oryzias latipes)bull test na Daphnia magma - redukce populaciacute v rozmeziacute koncentraciacute 0-80 gL-1

bull okřehek (Lemna minor) - 7 dniacute 1 - 1 000 gL-1 inhybice růstu

Pokles populace supů v Indii a Paacutekistaacutenu na počaacutetku 90-tyacutech let 20 st ndash dramatickyacute pokles (95)

populace bělohlavyacutech supů (Gyps bengalensis) v jižniacute Asii

mnoho hypoteacutez o přiacutečině ndash např patogenniacute organismy pesticidy

akutniacute selhaacuteniacute ledvin v důsledku akumulace kyseliny močoveacute

Prof J Lindsay Oaks (Washington State University) ndash přiacutečinou diclofenak (Nature2004)

V Asii využiacutevaacuten ve veterinaacuterniacute mediciacuteně

diclofenak selektivně toxickyacute pro supy naacuterůst přiacutepadů vztekliny Indie - regulace použiacutevaacuteniacute diclofenaku ve veterinaacuterniacute

mediciacuteně

Leacutečiva jako biocidyLeacutečivo Mediciacutenskeacute využitiacute Biocid

4-aminopyridin roztroušenaacute skleroacuteza avicid (ptaacuteci)

Warfarin antikoagulant rodenticit (hlodavci)

Triclosan součaacutest zubniacutech past biocid (všechno)

Acetaminofen analgetikum hadi (Indoneacutezie)

Kofein stimulant žaacuteby (Hawai)

Diclofenac analgetikum antipyretikum

supi (Indie Paacutekistaacuten)

Regulace žab pomociacute kofeinu

bull US EPA poskytla (27 Sept 2001) speciaacutelniacute vyacutejimku povolujiacuteciacute FIFRA použitiacute kofeinu k hubeniacute žab coqui (Eleutherodactylus coqui ndash free toe) na Havaji

bull povolena je aplikace 100-200 liber (1 lb = 2205 kg) na akr (1akr = 0405 ha) celkem maximaacutelně 1 200 liberrok

bull v důsledku neexistence přirozeneacuteho nepřiacutetele může populace coqui frog dosaacutehnout hustoty 10000 jedinců na akr

bull kompetice o hmyz se zpěvnyacutem ptactvem

bull hluk - až 100 db

(Eko) toxikologie komplexniacutech směsiacuteopakovanaacute expozice stopovyacutem množstviacutem laacutetek pod prahem uacutečinkubull potenciaacutel aditivniacuteho uacutečinku u laacutetek se stejnyacutem mechanismem uacutečinku bull potenciaacutel synergickeacuteho uacutečinkubull hormeze ndash protektivniacute uacutečinek podprahovyacutech koncentraciacute způsobenyacute aktivaciacute obrannyacutech mechanismůbull toxickou laacutetkou indukovanaacute ztraacuteta tolerancebull znalostniacute vakuum o toxickyacutech uacutečinciacutech ultra-stopovyacutech koncentraciacute ndash vliv detekčniacuteho limitu analytickyacutech metodbull znalostniacute vakuum o uacutečinciacutech leacuteků na neciacuteloveacute receptory (organismy) ndash biochemickeacute mechanismy studovaacuteny zejmeacutena pro terapeutickyacute uacutečinekbull rozdiacutelnaacute citlivost organismů

bull pseudo-perzistence leacutečivndash kontinuaacutelniacute tok leacutečiv a jejich metabolitů do ŽP způsobuje jejich přetrvaacutevaacuteniacute v ŽP i v

přiacutepadě že majiacute kraacutetkyacute poločas degradace

směrnice EPMA (European Medicines Agency) z roku 2006

bull faacuteze I - odhad PEC (predicted environmental concentration) v povrchoveacute voděndash uacutedaje o zastoupeniacute laacutetky na trhu maximaacutelniacute terapeutickaacute daacutevka na osobu množstviacute

odpadniacute vody na osobu řediacuteciacute faktor apodndash pokud PEC lt 10 ngL-1 laacutetka považovaacutena za maacutelo rizikovoundash pokud K0W (rozdělovaciacute koeficient oktanol - voda) gt 45 - screening na PBTs

ndash hranice 10 ngL-1 neplatiacute pro vysoce specifickeacute a vysoce uacutečinneacute laacutetky

Hodnoceniacute nebezpečnosti

bull faacuteze II - pokud PEC gt 10 ngL-1 ndash test biodegradability - sorpce na aktivovaneacutem kalu určeniacute K0W transformačniacute test v

systeacutemu voda - sedimentndash ovlivněniacute aktivovaneacuteho kalu - inhibičniacute respiračniacute testndash test na Daphnia magma a řasovyacute test - určeniacute PNEC (predicted no-effect concentration) ndash pokud PECPNEC lt 1 - laacutetka maacutelo rizikovaacute pokud PECPNEC gt 1 - laacutetka považovaacutena

za rizikovou

Laacutetky s prokaacutezanyacutem toxickyacutem uacutečinkem v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Hodnoceniacute nebezpečnosti

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s prokaacutezanyacutem toxickyacutem uacutečinkem v koncentraciacutech 10 - 100 ngL-1

Hodnoceniacute nebezpečnosti

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s prokaacutezanyacutem toxickyacutem uacutečinkem v koncentraciacutech 10 - 100 ngL-1

Hodnoceniacute nebezpečnosti

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Odhad vysoce rizikovyacutech laacutetek (uacutečinnost pod 10 ngL-1) na zaacutekladě MOA (mode of action) konceptu

bull krok I - určeniacute mechanismu uacutečinku ndash z dokumentace o registraci leacutečiva - povinneacute toxikologickeacute testyndash laacutetky s maacutelo specifickyacutem mechanismem obvykle maacutelo nebezpečneacute ndash nutnaacute znalost konkreacutetniacuteho receptoru

Hodnoceniacute nebezpečnosti

bull krok II - určeniacute stupně podobnosti mezi lidskyacutem receptorem a přiacuteslušnyacutem receptorem v ciacuteloveacutem organismu

ndash laacutetky s vysokyacutem stupněm homologieacute(gt 50 ) a vysokou uacutečinnostiacute nebezpečneacutendash důležitaacute je zejmeacutena homologie vazebneacuteho miacutesta

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

bull krok III - určeniacute vyacuteznamu receptorem regulovaneacuteho biochemickeacuteho procesu ndash děleniacute a proliferace buňkyndash řiacutezeniacute vyacutevoje organismu hormonaacutelniacute činnosti rozmnožovaacuteniacuteovlivněniacute imunity a nervoveacute činnostindash u rostlin vliv na fotosynteacutezu

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s vysokyacutem rizikem působit v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s niacutezkyacutem rizikem působit v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Antibiotikabull v EU spotřeba okolo 10 000 t ročně (FEDESA 1997)

ndash 5 000 t veterinaacuterniacute mediciacutena (3 500 t profylaxe a terapie 1 500 podpora růstu)ndash 5 000 t humaacutenniacute mediciacutena

bull nebezpečiacute vyacutevoje rezistentniacutech kmenů v biologickyacutech filmech (odpadniacute roury aktivovanyacute kal v ČOV)

bull niacutezkaacute biodegradabilita některyacutech AB (chinolony nitroimidazoly sulfonamidy)

ndash v ČOV upřednostněna absorpce na čaacutesticiacutech aktivovaneacuteho kalu před biodegradaciacute (Ciprofloxacin)ndash fotolyacuteza jako hlavniacute způsob degradace (Fluorchinolony)

bull dlouheacute biologickeacute poločasy ve vodniacutem prostřediacute - laktaacutemy 200 dniacutendash tetracykliny 300 ndash 500 dniacute

Antibiotikabull hnojeniacute kalem z ČOV s obsahem antibiotik

ndash negativniacute vliv na nitrifikačniacute bakteriendash sniacuteženiacute produkce plodin bioakumulace v plodinaacutech

bull inhibice růstu fotosyntetizujiacuteciacutech organismů ve vodaacutechndash inhibice růstu zelenyacutech řas Selenastrum capricornutum - EC50 (erithromycin) = 37 gL-1 EC50 (dihydrostreptomycin) = 110 gL-1 EC50 (oxytetracycline) = 340 gL-1 EC50 (tylosin) = 410 gL-1

ndash EC50 (sulfonamidy) = 15 - 23 mgL-1 EC50 (ampicillin) gt 1 000 mgL-1 ndash sinice Synechocystis a okřehek inhibice růstu erythromycinem 1-1 000 gL-1)ndash synergickeacute efekty - sulfamethoxazol a trimethoprim

bull dalšiacute uacutečinky na vodniacute organismyndash Neomycin - vliv na reprodukci a přežitiacute Dafnia magma EC50 = 009 - 074 gL-1

Laacutetky snižujiacuteciacute obsah krevniacutech tukůbull sniacuteženiacute koncentrace cholesterolu a triglyceridů v krvi

Statinybull inhibice enzymu HMG-CoA - zpětnovazebnaacute kontrola synteacutezy cholesterolubull absolutniacute nedostatek informaciacute o ekotoxicitě limitovanyacute na aktivniacute laacutetky simvastatin a atorvastatinbull 96 test na krevetě (Palaemonetes pugio) - simvastatin - LC50 (larva) = 118 mgL-1 a LC50 (dospělaacute kreveta) gt 10 mgL-1 bull test na buchance (Nitocra spinipes) - 96-h LC50 = 081 mgL-1

bull koncentrace statinů v neupraveneacutem čistiacuterenskeacutem kalu 4-117ngL-1 v povrchoveacute vodě 1 ng L-1

Laacutetky snižujiacuteciacute obsah krevniacutech tukůFibraacutetybull aktivace specifickeacuteho transkripčniacuteho faktoru patřiacuteciacuteho do skupiny nukleaacuterniacutech hormonaacutelniacutech receptorů - PPARs (peroxisome proliferatoractivated receptors) bull fibraacutety způsobujiacute proliferaci peroxisomů v jaacutetrech myšiacutebull zastaveniacute emryonaacutelniacuteho vyacutevoje neciacutelovyacutech organismů zastaveniacutem děleniacute buněk (v mikromolaacuterniacutech koncentraciacutech pozorovaacuteno u ryb (Danio rerio) a obojživelniacuteků)bull Danio rerio - expozice klofibraacutetu 05 - 1 mgL-1 v larvaacutelniacutem stadiu - změny morfologickyacutech charakteristik letargiebull karas zlatyacute (Carasius auratus) - 14 denniacute expozice gemfibrizilu 15 g L-1 - viacutece než 50 pokles hladiny testosteronu bull vysokaacute perzistence metabolitů (kyselina klofibrovaacute) v ŽP - tato laacutetka detekovaacutena i v pitnyacutech vodaacutech a v Severniacutem ledoveacutem oceaacutenu

Nesteroidniacute protizaacutenětliveacute leacutekybull slabeacute kyseliny reversibilně či ireversibilně inhibujiacuteciacute cyklooxygenaacutezy COX-1

a COX-2 - vliv na synteacutezu prostaglandinů (zaacutenětliveacute procesy)bull u ptaacuteků majiacute prostaglandiny vliv na tvorbu vaječneacute skořaacutepkybull u ryb enzym podobnyacute lidskeacutemu COX-2

Diclofenacbull akutniacute toxicita pro vodniacute organismy při 100 gL-1

bull chronickaacute toxicita - pstruh duhovyacute (Oncorhynchus mykiss) 28 dniacute 1 gL-1 - cytologickeacute změny na jaacutetrech ledvinaacutech a žaacutebraacutech při 5 gL-1 - leacuteze na ledvinaacutech a skřeliacutech vysokaacute bioakumulace v jaacutetrech

bull 25 gL-1 - znatelnaacute redukce růstu fytoplanktonu

Ibuprofenbull vitelogeneze zvětšenaacute jaacutetra a zvyacutešenaacute produkce vajiacuteček u ryb (Medaka

japonskaacute - Oryzias latipes)bull test na Daphnia magma - redukce populaciacute v rozmeziacute koncentraciacute 0-80 gL-1

bull okřehek (Lemna minor) - 7 dniacute 1 - 1 000 gL-1 inhybice růstu

Pokles populace supů v Indii a Paacutekistaacutenu na počaacutetku 90-tyacutech let 20 st ndash dramatickyacute pokles (95)

populace bělohlavyacutech supů (Gyps bengalensis) v jižniacute Asii

mnoho hypoteacutez o přiacutečině ndash např patogenniacute organismy pesticidy

akutniacute selhaacuteniacute ledvin v důsledku akumulace kyseliny močoveacute

Prof J Lindsay Oaks (Washington State University) ndash přiacutečinou diclofenak (Nature2004)

V Asii využiacutevaacuten ve veterinaacuterniacute mediciacuteně

diclofenak selektivně toxickyacute pro supy naacuterůst přiacutepadů vztekliny Indie - regulace použiacutevaacuteniacute diclofenaku ve veterinaacuterniacute

mediciacuteně

Leacutečiva jako biocidyLeacutečivo Mediciacutenskeacute využitiacute Biocid

4-aminopyridin roztroušenaacute skleroacuteza avicid (ptaacuteci)

Warfarin antikoagulant rodenticit (hlodavci)

Triclosan součaacutest zubniacutech past biocid (všechno)

Acetaminofen analgetikum hadi (Indoneacutezie)

Kofein stimulant žaacuteby (Hawai)

Diclofenac analgetikum antipyretikum

supi (Indie Paacutekistaacuten)

Regulace žab pomociacute kofeinu

bull US EPA poskytla (27 Sept 2001) speciaacutelniacute vyacutejimku povolujiacuteciacute FIFRA použitiacute kofeinu k hubeniacute žab coqui (Eleutherodactylus coqui ndash free toe) na Havaji

bull povolena je aplikace 100-200 liber (1 lb = 2205 kg) na akr (1akr = 0405 ha) celkem maximaacutelně 1 200 liberrok

bull v důsledku neexistence přirozeneacuteho nepřiacutetele může populace coqui frog dosaacutehnout hustoty 10000 jedinců na akr

bull kompetice o hmyz se zpěvnyacutem ptactvem

bull hluk - až 100 db

směrnice EPMA (European Medicines Agency) z roku 2006

bull faacuteze I - odhad PEC (predicted environmental concentration) v povrchoveacute voděndash uacutedaje o zastoupeniacute laacutetky na trhu maximaacutelniacute terapeutickaacute daacutevka na osobu množstviacute

odpadniacute vody na osobu řediacuteciacute faktor apodndash pokud PEC lt 10 ngL-1 laacutetka považovaacutena za maacutelo rizikovoundash pokud K0W (rozdělovaciacute koeficient oktanol - voda) gt 45 - screening na PBTs

ndash hranice 10 ngL-1 neplatiacute pro vysoce specifickeacute a vysoce uacutečinneacute laacutetky

Hodnoceniacute nebezpečnosti

bull faacuteze II - pokud PEC gt 10 ngL-1 ndash test biodegradability - sorpce na aktivovaneacutem kalu určeniacute K0W transformačniacute test v

systeacutemu voda - sedimentndash ovlivněniacute aktivovaneacuteho kalu - inhibičniacute respiračniacute testndash test na Daphnia magma a řasovyacute test - určeniacute PNEC (predicted no-effect concentration) ndash pokud PECPNEC lt 1 - laacutetka maacutelo rizikovaacute pokud PECPNEC gt 1 - laacutetka považovaacutena

za rizikovou

Laacutetky s prokaacutezanyacutem toxickyacutem uacutečinkem v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Hodnoceniacute nebezpečnosti

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s prokaacutezanyacutem toxickyacutem uacutečinkem v koncentraciacutech 10 - 100 ngL-1

Hodnoceniacute nebezpečnosti

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s prokaacutezanyacutem toxickyacutem uacutečinkem v koncentraciacutech 10 - 100 ngL-1

Hodnoceniacute nebezpečnosti

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Odhad vysoce rizikovyacutech laacutetek (uacutečinnost pod 10 ngL-1) na zaacutekladě MOA (mode of action) konceptu

bull krok I - určeniacute mechanismu uacutečinku ndash z dokumentace o registraci leacutečiva - povinneacute toxikologickeacute testyndash laacutetky s maacutelo specifickyacutem mechanismem obvykle maacutelo nebezpečneacute ndash nutnaacute znalost konkreacutetniacuteho receptoru

Hodnoceniacute nebezpečnosti

bull krok II - určeniacute stupně podobnosti mezi lidskyacutem receptorem a přiacuteslušnyacutem receptorem v ciacuteloveacutem organismu

ndash laacutetky s vysokyacutem stupněm homologieacute(gt 50 ) a vysokou uacutečinnostiacute nebezpečneacutendash důležitaacute je zejmeacutena homologie vazebneacuteho miacutesta

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

bull krok III - určeniacute vyacuteznamu receptorem regulovaneacuteho biochemickeacuteho procesu ndash děleniacute a proliferace buňkyndash řiacutezeniacute vyacutevoje organismu hormonaacutelniacute činnosti rozmnožovaacuteniacuteovlivněniacute imunity a nervoveacute činnostindash u rostlin vliv na fotosynteacutezu

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s vysokyacutem rizikem působit v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s niacutezkyacutem rizikem působit v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Antibiotikabull v EU spotřeba okolo 10 000 t ročně (FEDESA 1997)

ndash 5 000 t veterinaacuterniacute mediciacutena (3 500 t profylaxe a terapie 1 500 podpora růstu)ndash 5 000 t humaacutenniacute mediciacutena

bull nebezpečiacute vyacutevoje rezistentniacutech kmenů v biologickyacutech filmech (odpadniacute roury aktivovanyacute kal v ČOV)

bull niacutezkaacute biodegradabilita některyacutech AB (chinolony nitroimidazoly sulfonamidy)

ndash v ČOV upřednostněna absorpce na čaacutesticiacutech aktivovaneacuteho kalu před biodegradaciacute (Ciprofloxacin)ndash fotolyacuteza jako hlavniacute způsob degradace (Fluorchinolony)

bull dlouheacute biologickeacute poločasy ve vodniacutem prostřediacute - laktaacutemy 200 dniacutendash tetracykliny 300 ndash 500 dniacute

Antibiotikabull hnojeniacute kalem z ČOV s obsahem antibiotik

ndash negativniacute vliv na nitrifikačniacute bakteriendash sniacuteženiacute produkce plodin bioakumulace v plodinaacutech

bull inhibice růstu fotosyntetizujiacuteciacutech organismů ve vodaacutechndash inhibice růstu zelenyacutech řas Selenastrum capricornutum - EC50 (erithromycin) = 37 gL-1 EC50 (dihydrostreptomycin) = 110 gL-1 EC50 (oxytetracycline) = 340 gL-1 EC50 (tylosin) = 410 gL-1

ndash EC50 (sulfonamidy) = 15 - 23 mgL-1 EC50 (ampicillin) gt 1 000 mgL-1 ndash sinice Synechocystis a okřehek inhibice růstu erythromycinem 1-1 000 gL-1)ndash synergickeacute efekty - sulfamethoxazol a trimethoprim

bull dalšiacute uacutečinky na vodniacute organismyndash Neomycin - vliv na reprodukci a přežitiacute Dafnia magma EC50 = 009 - 074 gL-1

Laacutetky snižujiacuteciacute obsah krevniacutech tukůbull sniacuteženiacute koncentrace cholesterolu a triglyceridů v krvi

Statinybull inhibice enzymu HMG-CoA - zpětnovazebnaacute kontrola synteacutezy cholesterolubull absolutniacute nedostatek informaciacute o ekotoxicitě limitovanyacute na aktivniacute laacutetky simvastatin a atorvastatinbull 96 test na krevetě (Palaemonetes pugio) - simvastatin - LC50 (larva) = 118 mgL-1 a LC50 (dospělaacute kreveta) gt 10 mgL-1 bull test na buchance (Nitocra spinipes) - 96-h LC50 = 081 mgL-1

bull koncentrace statinů v neupraveneacutem čistiacuterenskeacutem kalu 4-117ngL-1 v povrchoveacute vodě 1 ng L-1

Laacutetky snižujiacuteciacute obsah krevniacutech tukůFibraacutetybull aktivace specifickeacuteho transkripčniacuteho faktoru patřiacuteciacuteho do skupiny nukleaacuterniacutech hormonaacutelniacutech receptorů - PPARs (peroxisome proliferatoractivated receptors) bull fibraacutety způsobujiacute proliferaci peroxisomů v jaacutetrech myšiacutebull zastaveniacute emryonaacutelniacuteho vyacutevoje neciacutelovyacutech organismů zastaveniacutem děleniacute buněk (v mikromolaacuterniacutech koncentraciacutech pozorovaacuteno u ryb (Danio rerio) a obojživelniacuteků)bull Danio rerio - expozice klofibraacutetu 05 - 1 mgL-1 v larvaacutelniacutem stadiu - změny morfologickyacutech charakteristik letargiebull karas zlatyacute (Carasius auratus) - 14 denniacute expozice gemfibrizilu 15 g L-1 - viacutece než 50 pokles hladiny testosteronu bull vysokaacute perzistence metabolitů (kyselina klofibrovaacute) v ŽP - tato laacutetka detekovaacutena i v pitnyacutech vodaacutech a v Severniacutem ledoveacutem oceaacutenu

Nesteroidniacute protizaacutenětliveacute leacutekybull slabeacute kyseliny reversibilně či ireversibilně inhibujiacuteciacute cyklooxygenaacutezy COX-1

a COX-2 - vliv na synteacutezu prostaglandinů (zaacutenětliveacute procesy)bull u ptaacuteků majiacute prostaglandiny vliv na tvorbu vaječneacute skořaacutepkybull u ryb enzym podobnyacute lidskeacutemu COX-2

Diclofenacbull akutniacute toxicita pro vodniacute organismy při 100 gL-1

bull chronickaacute toxicita - pstruh duhovyacute (Oncorhynchus mykiss) 28 dniacute 1 gL-1 - cytologickeacute změny na jaacutetrech ledvinaacutech a žaacutebraacutech při 5 gL-1 - leacuteze na ledvinaacutech a skřeliacutech vysokaacute bioakumulace v jaacutetrech

bull 25 gL-1 - znatelnaacute redukce růstu fytoplanktonu

Ibuprofenbull vitelogeneze zvětšenaacute jaacutetra a zvyacutešenaacute produkce vajiacuteček u ryb (Medaka

japonskaacute - Oryzias latipes)bull test na Daphnia magma - redukce populaciacute v rozmeziacute koncentraciacute 0-80 gL-1

bull okřehek (Lemna minor) - 7 dniacute 1 - 1 000 gL-1 inhybice růstu

Pokles populace supů v Indii a Paacutekistaacutenu na počaacutetku 90-tyacutech let 20 st ndash dramatickyacute pokles (95)

populace bělohlavyacutech supů (Gyps bengalensis) v jižniacute Asii

mnoho hypoteacutez o přiacutečině ndash např patogenniacute organismy pesticidy

akutniacute selhaacuteniacute ledvin v důsledku akumulace kyseliny močoveacute

Prof J Lindsay Oaks (Washington State University) ndash přiacutečinou diclofenak (Nature2004)

V Asii využiacutevaacuten ve veterinaacuterniacute mediciacuteně

diclofenak selektivně toxickyacute pro supy naacuterůst přiacutepadů vztekliny Indie - regulace použiacutevaacuteniacute diclofenaku ve veterinaacuterniacute

mediciacuteně

Leacutečiva jako biocidyLeacutečivo Mediciacutenskeacute využitiacute Biocid

4-aminopyridin roztroušenaacute skleroacuteza avicid (ptaacuteci)

Warfarin antikoagulant rodenticit (hlodavci)

Triclosan součaacutest zubniacutech past biocid (všechno)

Acetaminofen analgetikum hadi (Indoneacutezie)

Kofein stimulant žaacuteby (Hawai)

Diclofenac analgetikum antipyretikum

supi (Indie Paacutekistaacuten)

Regulace žab pomociacute kofeinu

bull US EPA poskytla (27 Sept 2001) speciaacutelniacute vyacutejimku povolujiacuteciacute FIFRA použitiacute kofeinu k hubeniacute žab coqui (Eleutherodactylus coqui ndash free toe) na Havaji

bull povolena je aplikace 100-200 liber (1 lb = 2205 kg) na akr (1akr = 0405 ha) celkem maximaacutelně 1 200 liberrok

bull v důsledku neexistence přirozeneacuteho nepřiacutetele může populace coqui frog dosaacutehnout hustoty 10000 jedinců na akr

bull kompetice o hmyz se zpěvnyacutem ptactvem

bull hluk - až 100 db

Laacutetky s prokaacutezanyacutem toxickyacutem uacutečinkem v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Hodnoceniacute nebezpečnosti

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s prokaacutezanyacutem toxickyacutem uacutečinkem v koncentraciacutech 10 - 100 ngL-1

Hodnoceniacute nebezpečnosti

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s prokaacutezanyacutem toxickyacutem uacutečinkem v koncentraciacutech 10 - 100 ngL-1

Hodnoceniacute nebezpečnosti

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Odhad vysoce rizikovyacutech laacutetek (uacutečinnost pod 10 ngL-1) na zaacutekladě MOA (mode of action) konceptu

bull krok I - určeniacute mechanismu uacutečinku ndash z dokumentace o registraci leacutečiva - povinneacute toxikologickeacute testyndash laacutetky s maacutelo specifickyacutem mechanismem obvykle maacutelo nebezpečneacute ndash nutnaacute znalost konkreacutetniacuteho receptoru

Hodnoceniacute nebezpečnosti

bull krok II - určeniacute stupně podobnosti mezi lidskyacutem receptorem a přiacuteslušnyacutem receptorem v ciacuteloveacutem organismu

ndash laacutetky s vysokyacutem stupněm homologieacute(gt 50 ) a vysokou uacutečinnostiacute nebezpečneacutendash důležitaacute je zejmeacutena homologie vazebneacuteho miacutesta

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

bull krok III - určeniacute vyacuteznamu receptorem regulovaneacuteho biochemickeacuteho procesu ndash děleniacute a proliferace buňkyndash řiacutezeniacute vyacutevoje organismu hormonaacutelniacute činnosti rozmnožovaacuteniacuteovlivněniacute imunity a nervoveacute činnostindash u rostlin vliv na fotosynteacutezu

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s vysokyacutem rizikem působit v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s niacutezkyacutem rizikem působit v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Antibiotikabull v EU spotřeba okolo 10 000 t ročně (FEDESA 1997)

ndash 5 000 t veterinaacuterniacute mediciacutena (3 500 t profylaxe a terapie 1 500 podpora růstu)ndash 5 000 t humaacutenniacute mediciacutena

bull nebezpečiacute vyacutevoje rezistentniacutech kmenů v biologickyacutech filmech (odpadniacute roury aktivovanyacute kal v ČOV)

bull niacutezkaacute biodegradabilita některyacutech AB (chinolony nitroimidazoly sulfonamidy)

ndash v ČOV upřednostněna absorpce na čaacutesticiacutech aktivovaneacuteho kalu před biodegradaciacute (Ciprofloxacin)ndash fotolyacuteza jako hlavniacute způsob degradace (Fluorchinolony)

bull dlouheacute biologickeacute poločasy ve vodniacutem prostřediacute - laktaacutemy 200 dniacutendash tetracykliny 300 ndash 500 dniacute

Antibiotikabull hnojeniacute kalem z ČOV s obsahem antibiotik

ndash negativniacute vliv na nitrifikačniacute bakteriendash sniacuteženiacute produkce plodin bioakumulace v plodinaacutech

bull inhibice růstu fotosyntetizujiacuteciacutech organismů ve vodaacutechndash inhibice růstu zelenyacutech řas Selenastrum capricornutum - EC50 (erithromycin) = 37 gL-1 EC50 (dihydrostreptomycin) = 110 gL-1 EC50 (oxytetracycline) = 340 gL-1 EC50 (tylosin) = 410 gL-1

ndash EC50 (sulfonamidy) = 15 - 23 mgL-1 EC50 (ampicillin) gt 1 000 mgL-1 ndash sinice Synechocystis a okřehek inhibice růstu erythromycinem 1-1 000 gL-1)ndash synergickeacute efekty - sulfamethoxazol a trimethoprim

bull dalšiacute uacutečinky na vodniacute organismyndash Neomycin - vliv na reprodukci a přežitiacute Dafnia magma EC50 = 009 - 074 gL-1

Laacutetky snižujiacuteciacute obsah krevniacutech tukůbull sniacuteženiacute koncentrace cholesterolu a triglyceridů v krvi

Statinybull inhibice enzymu HMG-CoA - zpětnovazebnaacute kontrola synteacutezy cholesterolubull absolutniacute nedostatek informaciacute o ekotoxicitě limitovanyacute na aktivniacute laacutetky simvastatin a atorvastatinbull 96 test na krevetě (Palaemonetes pugio) - simvastatin - LC50 (larva) = 118 mgL-1 a LC50 (dospělaacute kreveta) gt 10 mgL-1 bull test na buchance (Nitocra spinipes) - 96-h LC50 = 081 mgL-1

bull koncentrace statinů v neupraveneacutem čistiacuterenskeacutem kalu 4-117ngL-1 v povrchoveacute vodě 1 ng L-1

Laacutetky snižujiacuteciacute obsah krevniacutech tukůFibraacutetybull aktivace specifickeacuteho transkripčniacuteho faktoru patřiacuteciacuteho do skupiny nukleaacuterniacutech hormonaacutelniacutech receptorů - PPARs (peroxisome proliferatoractivated receptors) bull fibraacutety způsobujiacute proliferaci peroxisomů v jaacutetrech myšiacutebull zastaveniacute emryonaacutelniacuteho vyacutevoje neciacutelovyacutech organismů zastaveniacutem děleniacute buněk (v mikromolaacuterniacutech koncentraciacutech pozorovaacuteno u ryb (Danio rerio) a obojživelniacuteků)bull Danio rerio - expozice klofibraacutetu 05 - 1 mgL-1 v larvaacutelniacutem stadiu - změny morfologickyacutech charakteristik letargiebull karas zlatyacute (Carasius auratus) - 14 denniacute expozice gemfibrizilu 15 g L-1 - viacutece než 50 pokles hladiny testosteronu bull vysokaacute perzistence metabolitů (kyselina klofibrovaacute) v ŽP - tato laacutetka detekovaacutena i v pitnyacutech vodaacutech a v Severniacutem ledoveacutem oceaacutenu

Nesteroidniacute protizaacutenětliveacute leacutekybull slabeacute kyseliny reversibilně či ireversibilně inhibujiacuteciacute cyklooxygenaacutezy COX-1

a COX-2 - vliv na synteacutezu prostaglandinů (zaacutenětliveacute procesy)bull u ptaacuteků majiacute prostaglandiny vliv na tvorbu vaječneacute skořaacutepkybull u ryb enzym podobnyacute lidskeacutemu COX-2

Diclofenacbull akutniacute toxicita pro vodniacute organismy při 100 gL-1

bull chronickaacute toxicita - pstruh duhovyacute (Oncorhynchus mykiss) 28 dniacute 1 gL-1 - cytologickeacute změny na jaacutetrech ledvinaacutech a žaacutebraacutech při 5 gL-1 - leacuteze na ledvinaacutech a skřeliacutech vysokaacute bioakumulace v jaacutetrech

bull 25 gL-1 - znatelnaacute redukce růstu fytoplanktonu

Ibuprofenbull vitelogeneze zvětšenaacute jaacutetra a zvyacutešenaacute produkce vajiacuteček u ryb (Medaka

japonskaacute - Oryzias latipes)bull test na Daphnia magma - redukce populaciacute v rozmeziacute koncentraciacute 0-80 gL-1

bull okřehek (Lemna minor) - 7 dniacute 1 - 1 000 gL-1 inhybice růstu

Pokles populace supů v Indii a Paacutekistaacutenu na počaacutetku 90-tyacutech let 20 st ndash dramatickyacute pokles (95)

populace bělohlavyacutech supů (Gyps bengalensis) v jižniacute Asii

mnoho hypoteacutez o přiacutečině ndash např patogenniacute organismy pesticidy

akutniacute selhaacuteniacute ledvin v důsledku akumulace kyseliny močoveacute

Prof J Lindsay Oaks (Washington State University) ndash přiacutečinou diclofenak (Nature2004)

V Asii využiacutevaacuten ve veterinaacuterniacute mediciacuteně

diclofenak selektivně toxickyacute pro supy naacuterůst přiacutepadů vztekliny Indie - regulace použiacutevaacuteniacute diclofenaku ve veterinaacuterniacute

mediciacuteně

Leacutečiva jako biocidyLeacutečivo Mediciacutenskeacute využitiacute Biocid

4-aminopyridin roztroušenaacute skleroacuteza avicid (ptaacuteci)

Warfarin antikoagulant rodenticit (hlodavci)

Triclosan součaacutest zubniacutech past biocid (všechno)

Acetaminofen analgetikum hadi (Indoneacutezie)

Kofein stimulant žaacuteby (Hawai)

Diclofenac analgetikum antipyretikum

supi (Indie Paacutekistaacuten)

Regulace žab pomociacute kofeinu

bull US EPA poskytla (27 Sept 2001) speciaacutelniacute vyacutejimku povolujiacuteciacute FIFRA použitiacute kofeinu k hubeniacute žab coqui (Eleutherodactylus coqui ndash free toe) na Havaji

bull povolena je aplikace 100-200 liber (1 lb = 2205 kg) na akr (1akr = 0405 ha) celkem maximaacutelně 1 200 liberrok

bull v důsledku neexistence přirozeneacuteho nepřiacutetele může populace coqui frog dosaacutehnout hustoty 10000 jedinců na akr

bull kompetice o hmyz se zpěvnyacutem ptactvem

bull hluk - až 100 db

Laacutetky s prokaacutezanyacutem toxickyacutem uacutečinkem v koncentraciacutech 10 - 100 ngL-1

Hodnoceniacute nebezpečnosti

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s prokaacutezanyacutem toxickyacutem uacutečinkem v koncentraciacutech 10 - 100 ngL-1

Hodnoceniacute nebezpečnosti

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Odhad vysoce rizikovyacutech laacutetek (uacutečinnost pod 10 ngL-1) na zaacutekladě MOA (mode of action) konceptu

bull krok I - určeniacute mechanismu uacutečinku ndash z dokumentace o registraci leacutečiva - povinneacute toxikologickeacute testyndash laacutetky s maacutelo specifickyacutem mechanismem obvykle maacutelo nebezpečneacute ndash nutnaacute znalost konkreacutetniacuteho receptoru

Hodnoceniacute nebezpečnosti

bull krok II - určeniacute stupně podobnosti mezi lidskyacutem receptorem a přiacuteslušnyacutem receptorem v ciacuteloveacutem organismu

ndash laacutetky s vysokyacutem stupněm homologieacute(gt 50 ) a vysokou uacutečinnostiacute nebezpečneacutendash důležitaacute je zejmeacutena homologie vazebneacuteho miacutesta

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

bull krok III - určeniacute vyacuteznamu receptorem regulovaneacuteho biochemickeacuteho procesu ndash děleniacute a proliferace buňkyndash řiacutezeniacute vyacutevoje organismu hormonaacutelniacute činnosti rozmnožovaacuteniacuteovlivněniacute imunity a nervoveacute činnostindash u rostlin vliv na fotosynteacutezu

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s vysokyacutem rizikem působit v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s niacutezkyacutem rizikem působit v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Antibiotikabull v EU spotřeba okolo 10 000 t ročně (FEDESA 1997)

ndash 5 000 t veterinaacuterniacute mediciacutena (3 500 t profylaxe a terapie 1 500 podpora růstu)ndash 5 000 t humaacutenniacute mediciacutena

bull nebezpečiacute vyacutevoje rezistentniacutech kmenů v biologickyacutech filmech (odpadniacute roury aktivovanyacute kal v ČOV)

bull niacutezkaacute biodegradabilita některyacutech AB (chinolony nitroimidazoly sulfonamidy)

ndash v ČOV upřednostněna absorpce na čaacutesticiacutech aktivovaneacuteho kalu před biodegradaciacute (Ciprofloxacin)ndash fotolyacuteza jako hlavniacute způsob degradace (Fluorchinolony)

bull dlouheacute biologickeacute poločasy ve vodniacutem prostřediacute - laktaacutemy 200 dniacutendash tetracykliny 300 ndash 500 dniacute

Antibiotikabull hnojeniacute kalem z ČOV s obsahem antibiotik

ndash negativniacute vliv na nitrifikačniacute bakteriendash sniacuteženiacute produkce plodin bioakumulace v plodinaacutech

bull inhibice růstu fotosyntetizujiacuteciacutech organismů ve vodaacutechndash inhibice růstu zelenyacutech řas Selenastrum capricornutum - EC50 (erithromycin) = 37 gL-1 EC50 (dihydrostreptomycin) = 110 gL-1 EC50 (oxytetracycline) = 340 gL-1 EC50 (tylosin) = 410 gL-1

ndash EC50 (sulfonamidy) = 15 - 23 mgL-1 EC50 (ampicillin) gt 1 000 mgL-1 ndash sinice Synechocystis a okřehek inhibice růstu erythromycinem 1-1 000 gL-1)ndash synergickeacute efekty - sulfamethoxazol a trimethoprim

bull dalšiacute uacutečinky na vodniacute organismyndash Neomycin - vliv na reprodukci a přežitiacute Dafnia magma EC50 = 009 - 074 gL-1

Laacutetky snižujiacuteciacute obsah krevniacutech tukůbull sniacuteženiacute koncentrace cholesterolu a triglyceridů v krvi

Statinybull inhibice enzymu HMG-CoA - zpětnovazebnaacute kontrola synteacutezy cholesterolubull absolutniacute nedostatek informaciacute o ekotoxicitě limitovanyacute na aktivniacute laacutetky simvastatin a atorvastatinbull 96 test na krevetě (Palaemonetes pugio) - simvastatin - LC50 (larva) = 118 mgL-1 a LC50 (dospělaacute kreveta) gt 10 mgL-1 bull test na buchance (Nitocra spinipes) - 96-h LC50 = 081 mgL-1

bull koncentrace statinů v neupraveneacutem čistiacuterenskeacutem kalu 4-117ngL-1 v povrchoveacute vodě 1 ng L-1

Laacutetky snižujiacuteciacute obsah krevniacutech tukůFibraacutetybull aktivace specifickeacuteho transkripčniacuteho faktoru patřiacuteciacuteho do skupiny nukleaacuterniacutech hormonaacutelniacutech receptorů - PPARs (peroxisome proliferatoractivated receptors) bull fibraacutety způsobujiacute proliferaci peroxisomů v jaacutetrech myšiacutebull zastaveniacute emryonaacutelniacuteho vyacutevoje neciacutelovyacutech organismů zastaveniacutem děleniacute buněk (v mikromolaacuterniacutech koncentraciacutech pozorovaacuteno u ryb (Danio rerio) a obojživelniacuteků)bull Danio rerio - expozice klofibraacutetu 05 - 1 mgL-1 v larvaacutelniacutem stadiu - změny morfologickyacutech charakteristik letargiebull karas zlatyacute (Carasius auratus) - 14 denniacute expozice gemfibrizilu 15 g L-1 - viacutece než 50 pokles hladiny testosteronu bull vysokaacute perzistence metabolitů (kyselina klofibrovaacute) v ŽP - tato laacutetka detekovaacutena i v pitnyacutech vodaacutech a v Severniacutem ledoveacutem oceaacutenu

Nesteroidniacute protizaacutenětliveacute leacutekybull slabeacute kyseliny reversibilně či ireversibilně inhibujiacuteciacute cyklooxygenaacutezy COX-1

a COX-2 - vliv na synteacutezu prostaglandinů (zaacutenětliveacute procesy)bull u ptaacuteků majiacute prostaglandiny vliv na tvorbu vaječneacute skořaacutepkybull u ryb enzym podobnyacute lidskeacutemu COX-2

Diclofenacbull akutniacute toxicita pro vodniacute organismy při 100 gL-1

bull chronickaacute toxicita - pstruh duhovyacute (Oncorhynchus mykiss) 28 dniacute 1 gL-1 - cytologickeacute změny na jaacutetrech ledvinaacutech a žaacutebraacutech při 5 gL-1 - leacuteze na ledvinaacutech a skřeliacutech vysokaacute bioakumulace v jaacutetrech

bull 25 gL-1 - znatelnaacute redukce růstu fytoplanktonu

Ibuprofenbull vitelogeneze zvětšenaacute jaacutetra a zvyacutešenaacute produkce vajiacuteček u ryb (Medaka

japonskaacute - Oryzias latipes)bull test na Daphnia magma - redukce populaciacute v rozmeziacute koncentraciacute 0-80 gL-1

bull okřehek (Lemna minor) - 7 dniacute 1 - 1 000 gL-1 inhybice růstu

Pokles populace supů v Indii a Paacutekistaacutenu na počaacutetku 90-tyacutech let 20 st ndash dramatickyacute pokles (95)

populace bělohlavyacutech supů (Gyps bengalensis) v jižniacute Asii

mnoho hypoteacutez o přiacutečině ndash např patogenniacute organismy pesticidy

akutniacute selhaacuteniacute ledvin v důsledku akumulace kyseliny močoveacute

Prof J Lindsay Oaks (Washington State University) ndash přiacutečinou diclofenak (Nature2004)

V Asii využiacutevaacuten ve veterinaacuterniacute mediciacuteně

diclofenak selektivně toxickyacute pro supy naacuterůst přiacutepadů vztekliny Indie - regulace použiacutevaacuteniacute diclofenaku ve veterinaacuterniacute

mediciacuteně

Leacutečiva jako biocidyLeacutečivo Mediciacutenskeacute využitiacute Biocid

4-aminopyridin roztroušenaacute skleroacuteza avicid (ptaacuteci)

Warfarin antikoagulant rodenticit (hlodavci)

Triclosan součaacutest zubniacutech past biocid (všechno)

Acetaminofen analgetikum hadi (Indoneacutezie)

Kofein stimulant žaacuteby (Hawai)

Diclofenac analgetikum antipyretikum

supi (Indie Paacutekistaacuten)

Regulace žab pomociacute kofeinu

bull US EPA poskytla (27 Sept 2001) speciaacutelniacute vyacutejimku povolujiacuteciacute FIFRA použitiacute kofeinu k hubeniacute žab coqui (Eleutherodactylus coqui ndash free toe) na Havaji

bull povolena je aplikace 100-200 liber (1 lb = 2205 kg) na akr (1akr = 0405 ha) celkem maximaacutelně 1 200 liberrok

bull v důsledku neexistence přirozeneacuteho nepřiacutetele může populace coqui frog dosaacutehnout hustoty 10000 jedinců na akr

bull kompetice o hmyz se zpěvnyacutem ptactvem

bull hluk - až 100 db

Laacutetky s prokaacutezanyacutem toxickyacutem uacutečinkem v koncentraciacutech 10 - 100 ngL-1

Hodnoceniacute nebezpečnosti

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Odhad vysoce rizikovyacutech laacutetek (uacutečinnost pod 10 ngL-1) na zaacutekladě MOA (mode of action) konceptu

bull krok I - určeniacute mechanismu uacutečinku ndash z dokumentace o registraci leacutečiva - povinneacute toxikologickeacute testyndash laacutetky s maacutelo specifickyacutem mechanismem obvykle maacutelo nebezpečneacute ndash nutnaacute znalost konkreacutetniacuteho receptoru

Hodnoceniacute nebezpečnosti

bull krok II - určeniacute stupně podobnosti mezi lidskyacutem receptorem a přiacuteslušnyacutem receptorem v ciacuteloveacutem organismu

ndash laacutetky s vysokyacutem stupněm homologieacute(gt 50 ) a vysokou uacutečinnostiacute nebezpečneacutendash důležitaacute je zejmeacutena homologie vazebneacuteho miacutesta

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

bull krok III - určeniacute vyacuteznamu receptorem regulovaneacuteho biochemickeacuteho procesu ndash děleniacute a proliferace buňkyndash řiacutezeniacute vyacutevoje organismu hormonaacutelniacute činnosti rozmnožovaacuteniacuteovlivněniacute imunity a nervoveacute činnostindash u rostlin vliv na fotosynteacutezu

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s vysokyacutem rizikem působit v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s niacutezkyacutem rizikem působit v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Antibiotikabull v EU spotřeba okolo 10 000 t ročně (FEDESA 1997)

ndash 5 000 t veterinaacuterniacute mediciacutena (3 500 t profylaxe a terapie 1 500 podpora růstu)ndash 5 000 t humaacutenniacute mediciacutena

bull nebezpečiacute vyacutevoje rezistentniacutech kmenů v biologickyacutech filmech (odpadniacute roury aktivovanyacute kal v ČOV)

bull niacutezkaacute biodegradabilita některyacutech AB (chinolony nitroimidazoly sulfonamidy)

ndash v ČOV upřednostněna absorpce na čaacutesticiacutech aktivovaneacuteho kalu před biodegradaciacute (Ciprofloxacin)ndash fotolyacuteza jako hlavniacute způsob degradace (Fluorchinolony)

bull dlouheacute biologickeacute poločasy ve vodniacutem prostřediacute - laktaacutemy 200 dniacutendash tetracykliny 300 ndash 500 dniacute

Antibiotikabull hnojeniacute kalem z ČOV s obsahem antibiotik

ndash negativniacute vliv na nitrifikačniacute bakteriendash sniacuteženiacute produkce plodin bioakumulace v plodinaacutech

bull inhibice růstu fotosyntetizujiacuteciacutech organismů ve vodaacutechndash inhibice růstu zelenyacutech řas Selenastrum capricornutum - EC50 (erithromycin) = 37 gL-1 EC50 (dihydrostreptomycin) = 110 gL-1 EC50 (oxytetracycline) = 340 gL-1 EC50 (tylosin) = 410 gL-1

ndash EC50 (sulfonamidy) = 15 - 23 mgL-1 EC50 (ampicillin) gt 1 000 mgL-1 ndash sinice Synechocystis a okřehek inhibice růstu erythromycinem 1-1 000 gL-1)ndash synergickeacute efekty - sulfamethoxazol a trimethoprim

bull dalšiacute uacutečinky na vodniacute organismyndash Neomycin - vliv na reprodukci a přežitiacute Dafnia magma EC50 = 009 - 074 gL-1

Laacutetky snižujiacuteciacute obsah krevniacutech tukůbull sniacuteženiacute koncentrace cholesterolu a triglyceridů v krvi

Statinybull inhibice enzymu HMG-CoA - zpětnovazebnaacute kontrola synteacutezy cholesterolubull absolutniacute nedostatek informaciacute o ekotoxicitě limitovanyacute na aktivniacute laacutetky simvastatin a atorvastatinbull 96 test na krevetě (Palaemonetes pugio) - simvastatin - LC50 (larva) = 118 mgL-1 a LC50 (dospělaacute kreveta) gt 10 mgL-1 bull test na buchance (Nitocra spinipes) - 96-h LC50 = 081 mgL-1

bull koncentrace statinů v neupraveneacutem čistiacuterenskeacutem kalu 4-117ngL-1 v povrchoveacute vodě 1 ng L-1

Laacutetky snižujiacuteciacute obsah krevniacutech tukůFibraacutetybull aktivace specifickeacuteho transkripčniacuteho faktoru patřiacuteciacuteho do skupiny nukleaacuterniacutech hormonaacutelniacutech receptorů - PPARs (peroxisome proliferatoractivated receptors) bull fibraacutety způsobujiacute proliferaci peroxisomů v jaacutetrech myšiacutebull zastaveniacute emryonaacutelniacuteho vyacutevoje neciacutelovyacutech organismů zastaveniacutem děleniacute buněk (v mikromolaacuterniacutech koncentraciacutech pozorovaacuteno u ryb (Danio rerio) a obojživelniacuteků)bull Danio rerio - expozice klofibraacutetu 05 - 1 mgL-1 v larvaacutelniacutem stadiu - změny morfologickyacutech charakteristik letargiebull karas zlatyacute (Carasius auratus) - 14 denniacute expozice gemfibrizilu 15 g L-1 - viacutece než 50 pokles hladiny testosteronu bull vysokaacute perzistence metabolitů (kyselina klofibrovaacute) v ŽP - tato laacutetka detekovaacutena i v pitnyacutech vodaacutech a v Severniacutem ledoveacutem oceaacutenu

Nesteroidniacute protizaacutenětliveacute leacutekybull slabeacute kyseliny reversibilně či ireversibilně inhibujiacuteciacute cyklooxygenaacutezy COX-1

a COX-2 - vliv na synteacutezu prostaglandinů (zaacutenětliveacute procesy)bull u ptaacuteků majiacute prostaglandiny vliv na tvorbu vaječneacute skořaacutepkybull u ryb enzym podobnyacute lidskeacutemu COX-2

Diclofenacbull akutniacute toxicita pro vodniacute organismy při 100 gL-1

bull chronickaacute toxicita - pstruh duhovyacute (Oncorhynchus mykiss) 28 dniacute 1 gL-1 - cytologickeacute změny na jaacutetrech ledvinaacutech a žaacutebraacutech při 5 gL-1 - leacuteze na ledvinaacutech a skřeliacutech vysokaacute bioakumulace v jaacutetrech

bull 25 gL-1 - znatelnaacute redukce růstu fytoplanktonu

Ibuprofenbull vitelogeneze zvětšenaacute jaacutetra a zvyacutešenaacute produkce vajiacuteček u ryb (Medaka

japonskaacute - Oryzias latipes)bull test na Daphnia magma - redukce populaciacute v rozmeziacute koncentraciacute 0-80 gL-1

bull okřehek (Lemna minor) - 7 dniacute 1 - 1 000 gL-1 inhybice růstu

Pokles populace supů v Indii a Paacutekistaacutenu na počaacutetku 90-tyacutech let 20 st ndash dramatickyacute pokles (95)

populace bělohlavyacutech supů (Gyps bengalensis) v jižniacute Asii

mnoho hypoteacutez o přiacutečině ndash např patogenniacute organismy pesticidy

akutniacute selhaacuteniacute ledvin v důsledku akumulace kyseliny močoveacute

Prof J Lindsay Oaks (Washington State University) ndash přiacutečinou diclofenak (Nature2004)

V Asii využiacutevaacuten ve veterinaacuterniacute mediciacuteně

diclofenak selektivně toxickyacute pro supy naacuterůst přiacutepadů vztekliny Indie - regulace použiacutevaacuteniacute diclofenaku ve veterinaacuterniacute

mediciacuteně

Leacutečiva jako biocidyLeacutečivo Mediciacutenskeacute využitiacute Biocid

4-aminopyridin roztroušenaacute skleroacuteza avicid (ptaacuteci)

Warfarin antikoagulant rodenticit (hlodavci)

Triclosan součaacutest zubniacutech past biocid (všechno)

Acetaminofen analgetikum hadi (Indoneacutezie)

Kofein stimulant žaacuteby (Hawai)

Diclofenac analgetikum antipyretikum

supi (Indie Paacutekistaacuten)

Regulace žab pomociacute kofeinu

bull US EPA poskytla (27 Sept 2001) speciaacutelniacute vyacutejimku povolujiacuteciacute FIFRA použitiacute kofeinu k hubeniacute žab coqui (Eleutherodactylus coqui ndash free toe) na Havaji

bull povolena je aplikace 100-200 liber (1 lb = 2205 kg) na akr (1akr = 0405 ha) celkem maximaacutelně 1 200 liberrok

bull v důsledku neexistence přirozeneacuteho nepřiacutetele může populace coqui frog dosaacutehnout hustoty 10000 jedinců na akr

bull kompetice o hmyz se zpěvnyacutem ptactvem

bull hluk - až 100 db

Odhad vysoce rizikovyacutech laacutetek (uacutečinnost pod 10 ngL-1) na zaacutekladě MOA (mode of action) konceptu

bull krok I - určeniacute mechanismu uacutečinku ndash z dokumentace o registraci leacutečiva - povinneacute toxikologickeacute testyndash laacutetky s maacutelo specifickyacutem mechanismem obvykle maacutelo nebezpečneacute ndash nutnaacute znalost konkreacutetniacuteho receptoru

Hodnoceniacute nebezpečnosti

bull krok II - určeniacute stupně podobnosti mezi lidskyacutem receptorem a přiacuteslušnyacutem receptorem v ciacuteloveacutem organismu

ndash laacutetky s vysokyacutem stupněm homologieacute(gt 50 ) a vysokou uacutečinnostiacute nebezpečneacutendash důležitaacute je zejmeacutena homologie vazebneacuteho miacutesta

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

bull krok III - určeniacute vyacuteznamu receptorem regulovaneacuteho biochemickeacuteho procesu ndash děleniacute a proliferace buňkyndash řiacutezeniacute vyacutevoje organismu hormonaacutelniacute činnosti rozmnožovaacuteniacuteovlivněniacute imunity a nervoveacute činnostindash u rostlin vliv na fotosynteacutezu

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s vysokyacutem rizikem působit v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s niacutezkyacutem rizikem působit v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Antibiotikabull v EU spotřeba okolo 10 000 t ročně (FEDESA 1997)

ndash 5 000 t veterinaacuterniacute mediciacutena (3 500 t profylaxe a terapie 1 500 podpora růstu)ndash 5 000 t humaacutenniacute mediciacutena

bull nebezpečiacute vyacutevoje rezistentniacutech kmenů v biologickyacutech filmech (odpadniacute roury aktivovanyacute kal v ČOV)

bull niacutezkaacute biodegradabilita některyacutech AB (chinolony nitroimidazoly sulfonamidy)

ndash v ČOV upřednostněna absorpce na čaacutesticiacutech aktivovaneacuteho kalu před biodegradaciacute (Ciprofloxacin)ndash fotolyacuteza jako hlavniacute způsob degradace (Fluorchinolony)

bull dlouheacute biologickeacute poločasy ve vodniacutem prostřediacute - laktaacutemy 200 dniacutendash tetracykliny 300 ndash 500 dniacute

Antibiotikabull hnojeniacute kalem z ČOV s obsahem antibiotik

ndash negativniacute vliv na nitrifikačniacute bakteriendash sniacuteženiacute produkce plodin bioakumulace v plodinaacutech

bull inhibice růstu fotosyntetizujiacuteciacutech organismů ve vodaacutechndash inhibice růstu zelenyacutech řas Selenastrum capricornutum - EC50 (erithromycin) = 37 gL-1 EC50 (dihydrostreptomycin) = 110 gL-1 EC50 (oxytetracycline) = 340 gL-1 EC50 (tylosin) = 410 gL-1

ndash EC50 (sulfonamidy) = 15 - 23 mgL-1 EC50 (ampicillin) gt 1 000 mgL-1 ndash sinice Synechocystis a okřehek inhibice růstu erythromycinem 1-1 000 gL-1)ndash synergickeacute efekty - sulfamethoxazol a trimethoprim

bull dalšiacute uacutečinky na vodniacute organismyndash Neomycin - vliv na reprodukci a přežitiacute Dafnia magma EC50 = 009 - 074 gL-1

Laacutetky snižujiacuteciacute obsah krevniacutech tukůbull sniacuteženiacute koncentrace cholesterolu a triglyceridů v krvi

Statinybull inhibice enzymu HMG-CoA - zpětnovazebnaacute kontrola synteacutezy cholesterolubull absolutniacute nedostatek informaciacute o ekotoxicitě limitovanyacute na aktivniacute laacutetky simvastatin a atorvastatinbull 96 test na krevetě (Palaemonetes pugio) - simvastatin - LC50 (larva) = 118 mgL-1 a LC50 (dospělaacute kreveta) gt 10 mgL-1 bull test na buchance (Nitocra spinipes) - 96-h LC50 = 081 mgL-1

bull koncentrace statinů v neupraveneacutem čistiacuterenskeacutem kalu 4-117ngL-1 v povrchoveacute vodě 1 ng L-1

Laacutetky snižujiacuteciacute obsah krevniacutech tukůFibraacutetybull aktivace specifickeacuteho transkripčniacuteho faktoru patřiacuteciacuteho do skupiny nukleaacuterniacutech hormonaacutelniacutech receptorů - PPARs (peroxisome proliferatoractivated receptors) bull fibraacutety způsobujiacute proliferaci peroxisomů v jaacutetrech myšiacutebull zastaveniacute emryonaacutelniacuteho vyacutevoje neciacutelovyacutech organismů zastaveniacutem děleniacute buněk (v mikromolaacuterniacutech koncentraciacutech pozorovaacuteno u ryb (Danio rerio) a obojživelniacuteků)bull Danio rerio - expozice klofibraacutetu 05 - 1 mgL-1 v larvaacutelniacutem stadiu - změny morfologickyacutech charakteristik letargiebull karas zlatyacute (Carasius auratus) - 14 denniacute expozice gemfibrizilu 15 g L-1 - viacutece než 50 pokles hladiny testosteronu bull vysokaacute perzistence metabolitů (kyselina klofibrovaacute) v ŽP - tato laacutetka detekovaacutena i v pitnyacutech vodaacutech a v Severniacutem ledoveacutem oceaacutenu

Nesteroidniacute protizaacutenětliveacute leacutekybull slabeacute kyseliny reversibilně či ireversibilně inhibujiacuteciacute cyklooxygenaacutezy COX-1

a COX-2 - vliv na synteacutezu prostaglandinů (zaacutenětliveacute procesy)bull u ptaacuteků majiacute prostaglandiny vliv na tvorbu vaječneacute skořaacutepkybull u ryb enzym podobnyacute lidskeacutemu COX-2

Diclofenacbull akutniacute toxicita pro vodniacute organismy při 100 gL-1

bull chronickaacute toxicita - pstruh duhovyacute (Oncorhynchus mykiss) 28 dniacute 1 gL-1 - cytologickeacute změny na jaacutetrech ledvinaacutech a žaacutebraacutech při 5 gL-1 - leacuteze na ledvinaacutech a skřeliacutech vysokaacute bioakumulace v jaacutetrech

bull 25 gL-1 - znatelnaacute redukce růstu fytoplanktonu

Ibuprofenbull vitelogeneze zvětšenaacute jaacutetra a zvyacutešenaacute produkce vajiacuteček u ryb (Medaka

japonskaacute - Oryzias latipes)bull test na Daphnia magma - redukce populaciacute v rozmeziacute koncentraciacute 0-80 gL-1

bull okřehek (Lemna minor) - 7 dniacute 1 - 1 000 gL-1 inhybice růstu

Pokles populace supů v Indii a Paacutekistaacutenu na počaacutetku 90-tyacutech let 20 st ndash dramatickyacute pokles (95)

populace bělohlavyacutech supů (Gyps bengalensis) v jižniacute Asii

mnoho hypoteacutez o přiacutečině ndash např patogenniacute organismy pesticidy

akutniacute selhaacuteniacute ledvin v důsledku akumulace kyseliny močoveacute

Prof J Lindsay Oaks (Washington State University) ndash přiacutečinou diclofenak (Nature2004)

V Asii využiacutevaacuten ve veterinaacuterniacute mediciacuteně

diclofenak selektivně toxickyacute pro supy naacuterůst přiacutepadů vztekliny Indie - regulace použiacutevaacuteniacute diclofenaku ve veterinaacuterniacute

mediciacuteně

Leacutečiva jako biocidyLeacutečivo Mediciacutenskeacute využitiacute Biocid

4-aminopyridin roztroušenaacute skleroacuteza avicid (ptaacuteci)

Warfarin antikoagulant rodenticit (hlodavci)

Triclosan součaacutest zubniacutech past biocid (všechno)

Acetaminofen analgetikum hadi (Indoneacutezie)

Kofein stimulant žaacuteby (Hawai)

Diclofenac analgetikum antipyretikum

supi (Indie Paacutekistaacuten)

Regulace žab pomociacute kofeinu

bull US EPA poskytla (27 Sept 2001) speciaacutelniacute vyacutejimku povolujiacuteciacute FIFRA použitiacute kofeinu k hubeniacute žab coqui (Eleutherodactylus coqui ndash free toe) na Havaji

bull povolena je aplikace 100-200 liber (1 lb = 2205 kg) na akr (1akr = 0405 ha) celkem maximaacutelně 1 200 liberrok

bull v důsledku neexistence přirozeneacuteho nepřiacutetele může populace coqui frog dosaacutehnout hustoty 10000 jedinců na akr

bull kompetice o hmyz se zpěvnyacutem ptactvem

bull hluk - až 100 db

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s vysokyacutem rizikem působit v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s niacutezkyacutem rizikem působit v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Antibiotikabull v EU spotřeba okolo 10 000 t ročně (FEDESA 1997)

ndash 5 000 t veterinaacuterniacute mediciacutena (3 500 t profylaxe a terapie 1 500 podpora růstu)ndash 5 000 t humaacutenniacute mediciacutena

bull nebezpečiacute vyacutevoje rezistentniacutech kmenů v biologickyacutech filmech (odpadniacute roury aktivovanyacute kal v ČOV)

bull niacutezkaacute biodegradabilita některyacutech AB (chinolony nitroimidazoly sulfonamidy)

ndash v ČOV upřednostněna absorpce na čaacutesticiacutech aktivovaneacuteho kalu před biodegradaciacute (Ciprofloxacin)ndash fotolyacuteza jako hlavniacute způsob degradace (Fluorchinolony)

bull dlouheacute biologickeacute poločasy ve vodniacutem prostřediacute - laktaacutemy 200 dniacutendash tetracykliny 300 ndash 500 dniacute

Antibiotikabull hnojeniacute kalem z ČOV s obsahem antibiotik

ndash negativniacute vliv na nitrifikačniacute bakteriendash sniacuteženiacute produkce plodin bioakumulace v plodinaacutech

bull inhibice růstu fotosyntetizujiacuteciacutech organismů ve vodaacutechndash inhibice růstu zelenyacutech řas Selenastrum capricornutum - EC50 (erithromycin) = 37 gL-1 EC50 (dihydrostreptomycin) = 110 gL-1 EC50 (oxytetracycline) = 340 gL-1 EC50 (tylosin) = 410 gL-1

ndash EC50 (sulfonamidy) = 15 - 23 mgL-1 EC50 (ampicillin) gt 1 000 mgL-1 ndash sinice Synechocystis a okřehek inhibice růstu erythromycinem 1-1 000 gL-1)ndash synergickeacute efekty - sulfamethoxazol a trimethoprim

bull dalšiacute uacutečinky na vodniacute organismyndash Neomycin - vliv na reprodukci a přežitiacute Dafnia magma EC50 = 009 - 074 gL-1

Laacutetky snižujiacuteciacute obsah krevniacutech tukůbull sniacuteženiacute koncentrace cholesterolu a triglyceridů v krvi

Statinybull inhibice enzymu HMG-CoA - zpětnovazebnaacute kontrola synteacutezy cholesterolubull absolutniacute nedostatek informaciacute o ekotoxicitě limitovanyacute na aktivniacute laacutetky simvastatin a atorvastatinbull 96 test na krevetě (Palaemonetes pugio) - simvastatin - LC50 (larva) = 118 mgL-1 a LC50 (dospělaacute kreveta) gt 10 mgL-1 bull test na buchance (Nitocra spinipes) - 96-h LC50 = 081 mgL-1

bull koncentrace statinů v neupraveneacutem čistiacuterenskeacutem kalu 4-117ngL-1 v povrchoveacute vodě 1 ng L-1

Laacutetky snižujiacuteciacute obsah krevniacutech tukůFibraacutetybull aktivace specifickeacuteho transkripčniacuteho faktoru patřiacuteciacuteho do skupiny nukleaacuterniacutech hormonaacutelniacutech receptorů - PPARs (peroxisome proliferatoractivated receptors) bull fibraacutety způsobujiacute proliferaci peroxisomů v jaacutetrech myšiacutebull zastaveniacute emryonaacutelniacuteho vyacutevoje neciacutelovyacutech organismů zastaveniacutem děleniacute buněk (v mikromolaacuterniacutech koncentraciacutech pozorovaacuteno u ryb (Danio rerio) a obojživelniacuteků)bull Danio rerio - expozice klofibraacutetu 05 - 1 mgL-1 v larvaacutelniacutem stadiu - změny morfologickyacutech charakteristik letargiebull karas zlatyacute (Carasius auratus) - 14 denniacute expozice gemfibrizilu 15 g L-1 - viacutece než 50 pokles hladiny testosteronu bull vysokaacute perzistence metabolitů (kyselina klofibrovaacute) v ŽP - tato laacutetka detekovaacutena i v pitnyacutech vodaacutech a v Severniacutem ledoveacutem oceaacutenu

Nesteroidniacute protizaacutenětliveacute leacutekybull slabeacute kyseliny reversibilně či ireversibilně inhibujiacuteciacute cyklooxygenaacutezy COX-1

a COX-2 - vliv na synteacutezu prostaglandinů (zaacutenětliveacute procesy)bull u ptaacuteků majiacute prostaglandiny vliv na tvorbu vaječneacute skořaacutepkybull u ryb enzym podobnyacute lidskeacutemu COX-2

Diclofenacbull akutniacute toxicita pro vodniacute organismy při 100 gL-1

bull chronickaacute toxicita - pstruh duhovyacute (Oncorhynchus mykiss) 28 dniacute 1 gL-1 - cytologickeacute změny na jaacutetrech ledvinaacutech a žaacutebraacutech při 5 gL-1 - leacuteze na ledvinaacutech a skřeliacutech vysokaacute bioakumulace v jaacutetrech

bull 25 gL-1 - znatelnaacute redukce růstu fytoplanktonu

Ibuprofenbull vitelogeneze zvětšenaacute jaacutetra a zvyacutešenaacute produkce vajiacuteček u ryb (Medaka

japonskaacute - Oryzias latipes)bull test na Daphnia magma - redukce populaciacute v rozmeziacute koncentraciacute 0-80 gL-1

bull okřehek (Lemna minor) - 7 dniacute 1 - 1 000 gL-1 inhybice růstu

Pokles populace supů v Indii a Paacutekistaacutenu na počaacutetku 90-tyacutech let 20 st ndash dramatickyacute pokles (95)

populace bělohlavyacutech supů (Gyps bengalensis) v jižniacute Asii

mnoho hypoteacutez o přiacutečině ndash např patogenniacute organismy pesticidy

akutniacute selhaacuteniacute ledvin v důsledku akumulace kyseliny močoveacute

Prof J Lindsay Oaks (Washington State University) ndash přiacutečinou diclofenak (Nature2004)

V Asii využiacutevaacuten ve veterinaacuterniacute mediciacuteně

diclofenak selektivně toxickyacute pro supy naacuterůst přiacutepadů vztekliny Indie - regulace použiacutevaacuteniacute diclofenaku ve veterinaacuterniacute

mediciacuteně

Leacutečiva jako biocidyLeacutečivo Mediciacutenskeacute využitiacute Biocid

4-aminopyridin roztroušenaacute skleroacuteza avicid (ptaacuteci)

Warfarin antikoagulant rodenticit (hlodavci)

Triclosan součaacutest zubniacutech past biocid (všechno)

Acetaminofen analgetikum hadi (Indoneacutezie)

Kofein stimulant žaacuteby (Hawai)

Diclofenac analgetikum antipyretikum

supi (Indie Paacutekistaacuten)

Regulace žab pomociacute kofeinu

bull US EPA poskytla (27 Sept 2001) speciaacutelniacute vyacutejimku povolujiacuteciacute FIFRA použitiacute kofeinu k hubeniacute žab coqui (Eleutherodactylus coqui ndash free toe) na Havaji

bull povolena je aplikace 100-200 liber (1 lb = 2205 kg) na akr (1akr = 0405 ha) celkem maximaacutelně 1 200 liberrok

bull v důsledku neexistence přirozeneacuteho nepřiacutetele může populace coqui frog dosaacutehnout hustoty 10000 jedinců na akr

bull kompetice o hmyz se zpěvnyacutem ptactvem

bull hluk - až 100 db

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s vysokyacutem rizikem působit v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s niacutezkyacutem rizikem působit v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Antibiotikabull v EU spotřeba okolo 10 000 t ročně (FEDESA 1997)

ndash 5 000 t veterinaacuterniacute mediciacutena (3 500 t profylaxe a terapie 1 500 podpora růstu)ndash 5 000 t humaacutenniacute mediciacutena

bull nebezpečiacute vyacutevoje rezistentniacutech kmenů v biologickyacutech filmech (odpadniacute roury aktivovanyacute kal v ČOV)

bull niacutezkaacute biodegradabilita některyacutech AB (chinolony nitroimidazoly sulfonamidy)

ndash v ČOV upřednostněna absorpce na čaacutesticiacutech aktivovaneacuteho kalu před biodegradaciacute (Ciprofloxacin)ndash fotolyacuteza jako hlavniacute způsob degradace (Fluorchinolony)

bull dlouheacute biologickeacute poločasy ve vodniacutem prostřediacute - laktaacutemy 200 dniacutendash tetracykliny 300 ndash 500 dniacute

Antibiotikabull hnojeniacute kalem z ČOV s obsahem antibiotik

ndash negativniacute vliv na nitrifikačniacute bakteriendash sniacuteženiacute produkce plodin bioakumulace v plodinaacutech

bull inhibice růstu fotosyntetizujiacuteciacutech organismů ve vodaacutechndash inhibice růstu zelenyacutech řas Selenastrum capricornutum - EC50 (erithromycin) = 37 gL-1 EC50 (dihydrostreptomycin) = 110 gL-1 EC50 (oxytetracycline) = 340 gL-1 EC50 (tylosin) = 410 gL-1

ndash EC50 (sulfonamidy) = 15 - 23 mgL-1 EC50 (ampicillin) gt 1 000 mgL-1 ndash sinice Synechocystis a okřehek inhibice růstu erythromycinem 1-1 000 gL-1)ndash synergickeacute efekty - sulfamethoxazol a trimethoprim

bull dalšiacute uacutečinky na vodniacute organismyndash Neomycin - vliv na reprodukci a přežitiacute Dafnia magma EC50 = 009 - 074 gL-1

Laacutetky snižujiacuteciacute obsah krevniacutech tukůbull sniacuteženiacute koncentrace cholesterolu a triglyceridů v krvi

Statinybull inhibice enzymu HMG-CoA - zpětnovazebnaacute kontrola synteacutezy cholesterolubull absolutniacute nedostatek informaciacute o ekotoxicitě limitovanyacute na aktivniacute laacutetky simvastatin a atorvastatinbull 96 test na krevetě (Palaemonetes pugio) - simvastatin - LC50 (larva) = 118 mgL-1 a LC50 (dospělaacute kreveta) gt 10 mgL-1 bull test na buchance (Nitocra spinipes) - 96-h LC50 = 081 mgL-1

bull koncentrace statinů v neupraveneacutem čistiacuterenskeacutem kalu 4-117ngL-1 v povrchoveacute vodě 1 ng L-1

Laacutetky snižujiacuteciacute obsah krevniacutech tukůFibraacutetybull aktivace specifickeacuteho transkripčniacuteho faktoru patřiacuteciacuteho do skupiny nukleaacuterniacutech hormonaacutelniacutech receptorů - PPARs (peroxisome proliferatoractivated receptors) bull fibraacutety způsobujiacute proliferaci peroxisomů v jaacutetrech myšiacutebull zastaveniacute emryonaacutelniacuteho vyacutevoje neciacutelovyacutech organismů zastaveniacutem děleniacute buněk (v mikromolaacuterniacutech koncentraciacutech pozorovaacuteno u ryb (Danio rerio) a obojživelniacuteků)bull Danio rerio - expozice klofibraacutetu 05 - 1 mgL-1 v larvaacutelniacutem stadiu - změny morfologickyacutech charakteristik letargiebull karas zlatyacute (Carasius auratus) - 14 denniacute expozice gemfibrizilu 15 g L-1 - viacutece než 50 pokles hladiny testosteronu bull vysokaacute perzistence metabolitů (kyselina klofibrovaacute) v ŽP - tato laacutetka detekovaacutena i v pitnyacutech vodaacutech a v Severniacutem ledoveacutem oceaacutenu

Nesteroidniacute protizaacutenětliveacute leacutekybull slabeacute kyseliny reversibilně či ireversibilně inhibujiacuteciacute cyklooxygenaacutezy COX-1

a COX-2 - vliv na synteacutezu prostaglandinů (zaacutenětliveacute procesy)bull u ptaacuteků majiacute prostaglandiny vliv na tvorbu vaječneacute skořaacutepkybull u ryb enzym podobnyacute lidskeacutemu COX-2

Diclofenacbull akutniacute toxicita pro vodniacute organismy při 100 gL-1

bull chronickaacute toxicita - pstruh duhovyacute (Oncorhynchus mykiss) 28 dniacute 1 gL-1 - cytologickeacute změny na jaacutetrech ledvinaacutech a žaacutebraacutech při 5 gL-1 - leacuteze na ledvinaacutech a skřeliacutech vysokaacute bioakumulace v jaacutetrech

bull 25 gL-1 - znatelnaacute redukce růstu fytoplanktonu

Ibuprofenbull vitelogeneze zvětšenaacute jaacutetra a zvyacutešenaacute produkce vajiacuteček u ryb (Medaka

japonskaacute - Oryzias latipes)bull test na Daphnia magma - redukce populaciacute v rozmeziacute koncentraciacute 0-80 gL-1

bull okřehek (Lemna minor) - 7 dniacute 1 - 1 000 gL-1 inhybice růstu

Pokles populace supů v Indii a Paacutekistaacutenu na počaacutetku 90-tyacutech let 20 st ndash dramatickyacute pokles (95)

populace bělohlavyacutech supů (Gyps bengalensis) v jižniacute Asii

mnoho hypoteacutez o přiacutečině ndash např patogenniacute organismy pesticidy

akutniacute selhaacuteniacute ledvin v důsledku akumulace kyseliny močoveacute

Prof J Lindsay Oaks (Washington State University) ndash přiacutečinou diclofenak (Nature2004)

V Asii využiacutevaacuten ve veterinaacuterniacute mediciacuteně

diclofenak selektivně toxickyacute pro supy naacuterůst přiacutepadů vztekliny Indie - regulace použiacutevaacuteniacute diclofenaku ve veterinaacuterniacute

mediciacuteně

Leacutečiva jako biocidyLeacutečivo Mediciacutenskeacute využitiacute Biocid

4-aminopyridin roztroušenaacute skleroacuteza avicid (ptaacuteci)

Warfarin antikoagulant rodenticit (hlodavci)

Triclosan součaacutest zubniacutech past biocid (všechno)

Acetaminofen analgetikum hadi (Indoneacutezie)

Kofein stimulant žaacuteby (Hawai)

Diclofenac analgetikum antipyretikum

supi (Indie Paacutekistaacuten)

Regulace žab pomociacute kofeinu

bull US EPA poskytla (27 Sept 2001) speciaacutelniacute vyacutejimku povolujiacuteciacute FIFRA použitiacute kofeinu k hubeniacute žab coqui (Eleutherodactylus coqui ndash free toe) na Havaji

bull povolena je aplikace 100-200 liber (1 lb = 2205 kg) na akr (1akr = 0405 ha) celkem maximaacutelně 1 200 liberrok

bull v důsledku neexistence přirozeneacuteho nepřiacutetele může populace coqui frog dosaacutehnout hustoty 10000 jedinců na akr

bull kompetice o hmyz se zpěvnyacutem ptactvem

bull hluk - až 100 db

Chrysten V et al Aquatic Toxicology 96 167-181 (2010)

Laacutetky s niacutezkyacutem rizikem působit v koncentraciacutech pod 10 ngL-1

Antibiotikabull v EU spotřeba okolo 10 000 t ročně (FEDESA 1997)

ndash 5 000 t veterinaacuterniacute mediciacutena (3 500 t profylaxe a terapie 1 500 podpora růstu)ndash 5 000 t humaacutenniacute mediciacutena

bull nebezpečiacute vyacutevoje rezistentniacutech kmenů v biologickyacutech filmech (odpadniacute roury aktivovanyacute kal v ČOV)

bull niacutezkaacute biodegradabilita některyacutech AB (chinolony nitroimidazoly sulfonamidy)

ndash v ČOV upřednostněna absorpce na čaacutesticiacutech aktivovaneacuteho kalu před biodegradaciacute (Ciprofloxacin)ndash fotolyacuteza jako hlavniacute způsob degradace (Fluorchinolony)

bull dlouheacute biologickeacute poločasy ve vodniacutem prostřediacute - laktaacutemy 200 dniacutendash tetracykliny 300 ndash 500 dniacute

Antibiotikabull hnojeniacute kalem z ČOV s obsahem antibiotik

ndash negativniacute vliv na nitrifikačniacute bakteriendash sniacuteženiacute produkce plodin bioakumulace v plodinaacutech

bull inhibice růstu fotosyntetizujiacuteciacutech organismů ve vodaacutechndash inhibice růstu zelenyacutech řas Selenastrum capricornutum - EC50 (erithromycin) = 37 gL-1 EC50 (dihydrostreptomycin) = 110 gL-1 EC50 (oxytetracycline) = 340 gL-1 EC50 (tylosin) = 410 gL-1

ndash EC50 (sulfonamidy) = 15 - 23 mgL-1 EC50 (ampicillin) gt 1 000 mgL-1 ndash sinice Synechocystis a okřehek inhibice růstu erythromycinem 1-1 000 gL-1)ndash synergickeacute efekty - sulfamethoxazol a trimethoprim

bull dalšiacute uacutečinky na vodniacute organismyndash Neomycin - vliv na reprodukci a přežitiacute Dafnia magma EC50 = 009 - 074 gL-1

Laacutetky snižujiacuteciacute obsah krevniacutech tukůbull sniacuteženiacute koncentrace cholesterolu a triglyceridů v krvi

Statinybull inhibice enzymu HMG-CoA - zpětnovazebnaacute kontrola synteacutezy cholesterolubull absolutniacute nedostatek informaciacute o ekotoxicitě limitovanyacute na aktivniacute laacutetky simvastatin a atorvastatinbull 96 test na krevetě (Palaemonetes pugio) - simvastatin - LC50 (larva) = 118 mgL-1 a LC50 (dospělaacute kreveta) gt 10 mgL-1 bull test na buchance (Nitocra spinipes) - 96-h LC50 = 081 mgL-1

bull koncentrace statinů v neupraveneacutem čistiacuterenskeacutem kalu 4-117ngL-1 v povrchoveacute vodě 1 ng L-1

Laacutetky snižujiacuteciacute obsah krevniacutech tukůFibraacutetybull aktivace specifickeacuteho transkripčniacuteho faktoru patřiacuteciacuteho do skupiny nukleaacuterniacutech hormonaacutelniacutech receptorů - PPARs (peroxisome proliferatoractivated receptors) bull fibraacutety způsobujiacute proliferaci peroxisomů v jaacutetrech myšiacutebull zastaveniacute emryonaacutelniacuteho vyacutevoje neciacutelovyacutech organismů zastaveniacutem děleniacute buněk (v mikromolaacuterniacutech koncentraciacutech pozorovaacuteno u ryb (Danio rerio) a obojživelniacuteků)bull Danio rerio - expozice klofibraacutetu 05 - 1 mgL-1 v larvaacutelniacutem stadiu - změny morfologickyacutech charakteristik letargiebull karas zlatyacute (Carasius auratus) - 14 denniacute expozice gemfibrizilu 15 g L-1 - viacutece než 50 pokles hladiny testosteronu bull vysokaacute perzistence metabolitů (kyselina klofibrovaacute) v ŽP - tato laacutetka detekovaacutena i v pitnyacutech vodaacutech a v Severniacutem ledoveacutem oceaacutenu

Nesteroidniacute protizaacutenětliveacute leacutekybull slabeacute kyseliny reversibilně či ireversibilně inhibujiacuteciacute cyklooxygenaacutezy COX-1

a COX-2 - vliv na synteacutezu prostaglandinů (zaacutenětliveacute procesy)bull u ptaacuteků majiacute prostaglandiny vliv na tvorbu vaječneacute skořaacutepkybull u ryb enzym podobnyacute lidskeacutemu COX-2

Diclofenacbull akutniacute toxicita pro vodniacute organismy při 100 gL-1

bull chronickaacute toxicita - pstruh duhovyacute (Oncorhynchus mykiss) 28 dniacute 1 gL-1 - cytologickeacute změny na jaacutetrech ledvinaacutech a žaacutebraacutech při 5 gL-1 - leacuteze na ledvinaacutech a skřeliacutech vysokaacute bioakumulace v jaacutetrech

bull 25 gL-1 - znatelnaacute redukce růstu fytoplanktonu

Ibuprofenbull vitelogeneze zvětšenaacute jaacutetra a zvyacutešenaacute produkce vajiacuteček u ryb (Medaka

japonskaacute - Oryzias latipes)bull test na Daphnia magma - redukce populaciacute v rozmeziacute koncentraciacute 0-80 gL-1

bull okřehek (Lemna minor) - 7 dniacute 1 - 1 000 gL-1 inhybice růstu

Pokles populace supů v Indii a Paacutekistaacutenu na počaacutetku 90-tyacutech let 20 st ndash dramatickyacute pokles (95)

populace bělohlavyacutech supů (Gyps bengalensis) v jižniacute Asii

mnoho hypoteacutez o přiacutečině ndash např patogenniacute organismy pesticidy

akutniacute selhaacuteniacute ledvin v důsledku akumulace kyseliny močoveacute

Prof J Lindsay Oaks (Washington State University) ndash přiacutečinou diclofenak (Nature2004)

V Asii využiacutevaacuten ve veterinaacuterniacute mediciacuteně

diclofenak selektivně toxickyacute pro supy naacuterůst přiacutepadů vztekliny Indie - regulace použiacutevaacuteniacute diclofenaku ve veterinaacuterniacute

mediciacuteně

Leacutečiva jako biocidyLeacutečivo Mediciacutenskeacute využitiacute Biocid

4-aminopyridin roztroušenaacute skleroacuteza avicid (ptaacuteci)

Warfarin antikoagulant rodenticit (hlodavci)

Triclosan součaacutest zubniacutech past biocid (všechno)

Acetaminofen analgetikum hadi (Indoneacutezie)

Kofein stimulant žaacuteby (Hawai)

Diclofenac analgetikum antipyretikum

supi (Indie Paacutekistaacuten)

Regulace žab pomociacute kofeinu

bull US EPA poskytla (27 Sept 2001) speciaacutelniacute vyacutejimku povolujiacuteciacute FIFRA použitiacute kofeinu k hubeniacute žab coqui (Eleutherodactylus coqui ndash free toe) na Havaji

bull povolena je aplikace 100-200 liber (1 lb = 2205 kg) na akr (1akr = 0405 ha) celkem maximaacutelně 1 200 liberrok

bull v důsledku neexistence přirozeneacuteho nepřiacutetele může populace coqui frog dosaacutehnout hustoty 10000 jedinců na akr

bull kompetice o hmyz se zpěvnyacutem ptactvem

bull hluk - až 100 db

Antibiotikabull v EU spotřeba okolo 10 000 t ročně (FEDESA 1997)

ndash 5 000 t veterinaacuterniacute mediciacutena (3 500 t profylaxe a terapie 1 500 podpora růstu)ndash 5 000 t humaacutenniacute mediciacutena

bull nebezpečiacute vyacutevoje rezistentniacutech kmenů v biologickyacutech filmech (odpadniacute roury aktivovanyacute kal v ČOV)

bull niacutezkaacute biodegradabilita některyacutech AB (chinolony nitroimidazoly sulfonamidy)

ndash v ČOV upřednostněna absorpce na čaacutesticiacutech aktivovaneacuteho kalu před biodegradaciacute (Ciprofloxacin)ndash fotolyacuteza jako hlavniacute způsob degradace (Fluorchinolony)

bull dlouheacute biologickeacute poločasy ve vodniacutem prostřediacute - laktaacutemy 200 dniacutendash tetracykliny 300 ndash 500 dniacute

Antibiotikabull hnojeniacute kalem z ČOV s obsahem antibiotik

ndash negativniacute vliv na nitrifikačniacute bakteriendash sniacuteženiacute produkce plodin bioakumulace v plodinaacutech

bull inhibice růstu fotosyntetizujiacuteciacutech organismů ve vodaacutechndash inhibice růstu zelenyacutech řas Selenastrum capricornutum - EC50 (erithromycin) = 37 gL-1 EC50 (dihydrostreptomycin) = 110 gL-1 EC50 (oxytetracycline) = 340 gL-1 EC50 (tylosin) = 410 gL-1

ndash EC50 (sulfonamidy) = 15 - 23 mgL-1 EC50 (ampicillin) gt 1 000 mgL-1 ndash sinice Synechocystis a okřehek inhibice růstu erythromycinem 1-1 000 gL-1)ndash synergickeacute efekty - sulfamethoxazol a trimethoprim

bull dalšiacute uacutečinky na vodniacute organismyndash Neomycin - vliv na reprodukci a přežitiacute Dafnia magma EC50 = 009 - 074 gL-1

Laacutetky snižujiacuteciacute obsah krevniacutech tukůbull sniacuteženiacute koncentrace cholesterolu a triglyceridů v krvi

Statinybull inhibice enzymu HMG-CoA - zpětnovazebnaacute kontrola synteacutezy cholesterolubull absolutniacute nedostatek informaciacute o ekotoxicitě limitovanyacute na aktivniacute laacutetky simvastatin a atorvastatinbull 96 test na krevetě (Palaemonetes pugio) - simvastatin - LC50 (larva) = 118 mgL-1 a LC50 (dospělaacute kreveta) gt 10 mgL-1 bull test na buchance (Nitocra spinipes) - 96-h LC50 = 081 mgL-1

bull koncentrace statinů v neupraveneacutem čistiacuterenskeacutem kalu 4-117ngL-1 v povrchoveacute vodě 1 ng L-1

Laacutetky snižujiacuteciacute obsah krevniacutech tukůFibraacutetybull aktivace specifickeacuteho transkripčniacuteho faktoru patřiacuteciacuteho do skupiny nukleaacuterniacutech hormonaacutelniacutech receptorů - PPARs (peroxisome proliferatoractivated receptors) bull fibraacutety způsobujiacute proliferaci peroxisomů v jaacutetrech myšiacutebull zastaveniacute emryonaacutelniacuteho vyacutevoje neciacutelovyacutech organismů zastaveniacutem děleniacute buněk (v mikromolaacuterniacutech koncentraciacutech pozorovaacuteno u ryb (Danio rerio) a obojživelniacuteků)bull Danio rerio - expozice klofibraacutetu 05 - 1 mgL-1 v larvaacutelniacutem stadiu - změny morfologickyacutech charakteristik letargiebull karas zlatyacute (Carasius auratus) - 14 denniacute expozice gemfibrizilu 15 g L-1 - viacutece než 50 pokles hladiny testosteronu bull vysokaacute perzistence metabolitů (kyselina klofibrovaacute) v ŽP - tato laacutetka detekovaacutena i v pitnyacutech vodaacutech a v Severniacutem ledoveacutem oceaacutenu

Nesteroidniacute protizaacutenětliveacute leacutekybull slabeacute kyseliny reversibilně či ireversibilně inhibujiacuteciacute cyklooxygenaacutezy COX-1

a COX-2 - vliv na synteacutezu prostaglandinů (zaacutenětliveacute procesy)bull u ptaacuteků majiacute prostaglandiny vliv na tvorbu vaječneacute skořaacutepkybull u ryb enzym podobnyacute lidskeacutemu COX-2

Diclofenacbull akutniacute toxicita pro vodniacute organismy při 100 gL-1

bull chronickaacute toxicita - pstruh duhovyacute (Oncorhynchus mykiss) 28 dniacute 1 gL-1 - cytologickeacute změny na jaacutetrech ledvinaacutech a žaacutebraacutech při 5 gL-1 - leacuteze na ledvinaacutech a skřeliacutech vysokaacute bioakumulace v jaacutetrech

bull 25 gL-1 - znatelnaacute redukce růstu fytoplanktonu

Ibuprofenbull vitelogeneze zvětšenaacute jaacutetra a zvyacutešenaacute produkce vajiacuteček u ryb (Medaka

japonskaacute - Oryzias latipes)bull test na Daphnia magma - redukce populaciacute v rozmeziacute koncentraciacute 0-80 gL-1

bull okřehek (Lemna minor) - 7 dniacute 1 - 1 000 gL-1 inhybice růstu

Pokles populace supů v Indii a Paacutekistaacutenu na počaacutetku 90-tyacutech let 20 st ndash dramatickyacute pokles (95)

populace bělohlavyacutech supů (Gyps bengalensis) v jižniacute Asii

mnoho hypoteacutez o přiacutečině ndash např patogenniacute organismy pesticidy

akutniacute selhaacuteniacute ledvin v důsledku akumulace kyseliny močoveacute

Prof J Lindsay Oaks (Washington State University) ndash přiacutečinou diclofenak (Nature2004)

V Asii využiacutevaacuten ve veterinaacuterniacute mediciacuteně

diclofenak selektivně toxickyacute pro supy naacuterůst přiacutepadů vztekliny Indie - regulace použiacutevaacuteniacute diclofenaku ve veterinaacuterniacute

mediciacuteně

Leacutečiva jako biocidyLeacutečivo Mediciacutenskeacute využitiacute Biocid

4-aminopyridin roztroušenaacute skleroacuteza avicid (ptaacuteci)

Warfarin antikoagulant rodenticit (hlodavci)

Triclosan součaacutest zubniacutech past biocid (všechno)

Acetaminofen analgetikum hadi (Indoneacutezie)

Kofein stimulant žaacuteby (Hawai)

Diclofenac analgetikum antipyretikum

supi (Indie Paacutekistaacuten)

Regulace žab pomociacute kofeinu

bull US EPA poskytla (27 Sept 2001) speciaacutelniacute vyacutejimku povolujiacuteciacute FIFRA použitiacute kofeinu k hubeniacute žab coqui (Eleutherodactylus coqui ndash free toe) na Havaji

bull povolena je aplikace 100-200 liber (1 lb = 2205 kg) na akr (1akr = 0405 ha) celkem maximaacutelně 1 200 liberrok

bull v důsledku neexistence přirozeneacuteho nepřiacutetele může populace coqui frog dosaacutehnout hustoty 10000 jedinců na akr

bull kompetice o hmyz se zpěvnyacutem ptactvem

bull hluk - až 100 db

Antibiotikabull hnojeniacute kalem z ČOV s obsahem antibiotik

ndash negativniacute vliv na nitrifikačniacute bakteriendash sniacuteženiacute produkce plodin bioakumulace v plodinaacutech

bull inhibice růstu fotosyntetizujiacuteciacutech organismů ve vodaacutechndash inhibice růstu zelenyacutech řas Selenastrum capricornutum - EC50 (erithromycin) = 37 gL-1 EC50 (dihydrostreptomycin) = 110 gL-1 EC50 (oxytetracycline) = 340 gL-1 EC50 (tylosin) = 410 gL-1

ndash EC50 (sulfonamidy) = 15 - 23 mgL-1 EC50 (ampicillin) gt 1 000 mgL-1 ndash sinice Synechocystis a okřehek inhibice růstu erythromycinem 1-1 000 gL-1)ndash synergickeacute efekty - sulfamethoxazol a trimethoprim

bull dalšiacute uacutečinky na vodniacute organismyndash Neomycin - vliv na reprodukci a přežitiacute Dafnia magma EC50 = 009 - 074 gL-1

Laacutetky snižujiacuteciacute obsah krevniacutech tukůbull sniacuteženiacute koncentrace cholesterolu a triglyceridů v krvi

Statinybull inhibice enzymu HMG-CoA - zpětnovazebnaacute kontrola synteacutezy cholesterolubull absolutniacute nedostatek informaciacute o ekotoxicitě limitovanyacute na aktivniacute laacutetky simvastatin a atorvastatinbull 96 test na krevetě (Palaemonetes pugio) - simvastatin - LC50 (larva) = 118 mgL-1 a LC50 (dospělaacute kreveta) gt 10 mgL-1 bull test na buchance (Nitocra spinipes) - 96-h LC50 = 081 mgL-1

bull koncentrace statinů v neupraveneacutem čistiacuterenskeacutem kalu 4-117ngL-1 v povrchoveacute vodě 1 ng L-1

Laacutetky snižujiacuteciacute obsah krevniacutech tukůFibraacutetybull aktivace specifickeacuteho transkripčniacuteho faktoru patřiacuteciacuteho do skupiny nukleaacuterniacutech hormonaacutelniacutech receptorů - PPARs (peroxisome proliferatoractivated receptors) bull fibraacutety způsobujiacute proliferaci peroxisomů v jaacutetrech myšiacutebull zastaveniacute emryonaacutelniacuteho vyacutevoje neciacutelovyacutech organismů zastaveniacutem děleniacute buněk (v mikromolaacuterniacutech koncentraciacutech pozorovaacuteno u ryb (Danio rerio) a obojživelniacuteků)bull Danio rerio - expozice klofibraacutetu 05 - 1 mgL-1 v larvaacutelniacutem stadiu - změny morfologickyacutech charakteristik letargiebull karas zlatyacute (Carasius auratus) - 14 denniacute expozice gemfibrizilu 15 g L-1 - viacutece než 50 pokles hladiny testosteronu bull vysokaacute perzistence metabolitů (kyselina klofibrovaacute) v ŽP - tato laacutetka detekovaacutena i v pitnyacutech vodaacutech a v Severniacutem ledoveacutem oceaacutenu

Nesteroidniacute protizaacutenětliveacute leacutekybull slabeacute kyseliny reversibilně či ireversibilně inhibujiacuteciacute cyklooxygenaacutezy COX-1

a COX-2 - vliv na synteacutezu prostaglandinů (zaacutenětliveacute procesy)bull u ptaacuteků majiacute prostaglandiny vliv na tvorbu vaječneacute skořaacutepkybull u ryb enzym podobnyacute lidskeacutemu COX-2

Diclofenacbull akutniacute toxicita pro vodniacute organismy při 100 gL-1

bull chronickaacute toxicita - pstruh duhovyacute (Oncorhynchus mykiss) 28 dniacute 1 gL-1 - cytologickeacute změny na jaacutetrech ledvinaacutech a žaacutebraacutech při 5 gL-1 - leacuteze na ledvinaacutech a skřeliacutech vysokaacute bioakumulace v jaacutetrech

bull 25 gL-1 - znatelnaacute redukce růstu fytoplanktonu

Ibuprofenbull vitelogeneze zvětšenaacute jaacutetra a zvyacutešenaacute produkce vajiacuteček u ryb (Medaka

japonskaacute - Oryzias latipes)bull test na Daphnia magma - redukce populaciacute v rozmeziacute koncentraciacute 0-80 gL-1

bull okřehek (Lemna minor) - 7 dniacute 1 - 1 000 gL-1 inhybice růstu

Pokles populace supů v Indii a Paacutekistaacutenu na počaacutetku 90-tyacutech let 20 st ndash dramatickyacute pokles (95)

populace bělohlavyacutech supů (Gyps bengalensis) v jižniacute Asii

mnoho hypoteacutez o přiacutečině ndash např patogenniacute organismy pesticidy

akutniacute selhaacuteniacute ledvin v důsledku akumulace kyseliny močoveacute

Prof J Lindsay Oaks (Washington State University) ndash přiacutečinou diclofenak (Nature2004)

V Asii využiacutevaacuten ve veterinaacuterniacute mediciacuteně

diclofenak selektivně toxickyacute pro supy naacuterůst přiacutepadů vztekliny Indie - regulace použiacutevaacuteniacute diclofenaku ve veterinaacuterniacute

mediciacuteně

Leacutečiva jako biocidyLeacutečivo Mediciacutenskeacute využitiacute Biocid

4-aminopyridin roztroušenaacute skleroacuteza avicid (ptaacuteci)

Warfarin antikoagulant rodenticit (hlodavci)

Triclosan součaacutest zubniacutech past biocid (všechno)

Acetaminofen analgetikum hadi (Indoneacutezie)

Kofein stimulant žaacuteby (Hawai)

Diclofenac analgetikum antipyretikum

supi (Indie Paacutekistaacuten)

Regulace žab pomociacute kofeinu

bull US EPA poskytla (27 Sept 2001) speciaacutelniacute vyacutejimku povolujiacuteciacute FIFRA použitiacute kofeinu k hubeniacute žab coqui (Eleutherodactylus coqui ndash free toe) na Havaji

bull povolena je aplikace 100-200 liber (1 lb = 2205 kg) na akr (1akr = 0405 ha) celkem maximaacutelně 1 200 liberrok

bull v důsledku neexistence přirozeneacuteho nepřiacutetele může populace coqui frog dosaacutehnout hustoty 10000 jedinců na akr

bull kompetice o hmyz se zpěvnyacutem ptactvem

bull hluk - až 100 db

Laacutetky snižujiacuteciacute obsah krevniacutech tukůbull sniacuteženiacute koncentrace cholesterolu a triglyceridů v krvi

Statinybull inhibice enzymu HMG-CoA - zpětnovazebnaacute kontrola synteacutezy cholesterolubull absolutniacute nedostatek informaciacute o ekotoxicitě limitovanyacute na aktivniacute laacutetky simvastatin a atorvastatinbull 96 test na krevetě (Palaemonetes pugio) - simvastatin - LC50 (larva) = 118 mgL-1 a LC50 (dospělaacute kreveta) gt 10 mgL-1 bull test na buchance (Nitocra spinipes) - 96-h LC50 = 081 mgL-1

bull koncentrace statinů v neupraveneacutem čistiacuterenskeacutem kalu 4-117ngL-1 v povrchoveacute vodě 1 ng L-1

Laacutetky snižujiacuteciacute obsah krevniacutech tukůFibraacutetybull aktivace specifickeacuteho transkripčniacuteho faktoru patřiacuteciacuteho do skupiny nukleaacuterniacutech hormonaacutelniacutech receptorů - PPARs (peroxisome proliferatoractivated receptors) bull fibraacutety způsobujiacute proliferaci peroxisomů v jaacutetrech myšiacutebull zastaveniacute emryonaacutelniacuteho vyacutevoje neciacutelovyacutech organismů zastaveniacutem děleniacute buněk (v mikromolaacuterniacutech koncentraciacutech pozorovaacuteno u ryb (Danio rerio) a obojživelniacuteků)bull Danio rerio - expozice klofibraacutetu 05 - 1 mgL-1 v larvaacutelniacutem stadiu - změny morfologickyacutech charakteristik letargiebull karas zlatyacute (Carasius auratus) - 14 denniacute expozice gemfibrizilu 15 g L-1 - viacutece než 50 pokles hladiny testosteronu bull vysokaacute perzistence metabolitů (kyselina klofibrovaacute) v ŽP - tato laacutetka detekovaacutena i v pitnyacutech vodaacutech a v Severniacutem ledoveacutem oceaacutenu

Nesteroidniacute protizaacutenětliveacute leacutekybull slabeacute kyseliny reversibilně či ireversibilně inhibujiacuteciacute cyklooxygenaacutezy COX-1

a COX-2 - vliv na synteacutezu prostaglandinů (zaacutenětliveacute procesy)bull u ptaacuteků majiacute prostaglandiny vliv na tvorbu vaječneacute skořaacutepkybull u ryb enzym podobnyacute lidskeacutemu COX-2

Diclofenacbull akutniacute toxicita pro vodniacute organismy při 100 gL-1

bull chronickaacute toxicita - pstruh duhovyacute (Oncorhynchus mykiss) 28 dniacute 1 gL-1 - cytologickeacute změny na jaacutetrech ledvinaacutech a žaacutebraacutech při 5 gL-1 - leacuteze na ledvinaacutech a skřeliacutech vysokaacute bioakumulace v jaacutetrech

bull 25 gL-1 - znatelnaacute redukce růstu fytoplanktonu

Ibuprofenbull vitelogeneze zvětšenaacute jaacutetra a zvyacutešenaacute produkce vajiacuteček u ryb (Medaka

japonskaacute - Oryzias latipes)bull test na Daphnia magma - redukce populaciacute v rozmeziacute koncentraciacute 0-80 gL-1

bull okřehek (Lemna minor) - 7 dniacute 1 - 1 000 gL-1 inhybice růstu

Pokles populace supů v Indii a Paacutekistaacutenu na počaacutetku 90-tyacutech let 20 st ndash dramatickyacute pokles (95)

populace bělohlavyacutech supů (Gyps bengalensis) v jižniacute Asii

mnoho hypoteacutez o přiacutečině ndash např patogenniacute organismy pesticidy

akutniacute selhaacuteniacute ledvin v důsledku akumulace kyseliny močoveacute

Prof J Lindsay Oaks (Washington State University) ndash přiacutečinou diclofenak (Nature2004)

V Asii využiacutevaacuten ve veterinaacuterniacute mediciacuteně

diclofenak selektivně toxickyacute pro supy naacuterůst přiacutepadů vztekliny Indie - regulace použiacutevaacuteniacute diclofenaku ve veterinaacuterniacute

mediciacuteně

Leacutečiva jako biocidyLeacutečivo Mediciacutenskeacute využitiacute Biocid

4-aminopyridin roztroušenaacute skleroacuteza avicid (ptaacuteci)

Warfarin antikoagulant rodenticit (hlodavci)

Triclosan součaacutest zubniacutech past biocid (všechno)

Acetaminofen analgetikum hadi (Indoneacutezie)

Kofein stimulant žaacuteby (Hawai)

Diclofenac analgetikum antipyretikum

supi (Indie Paacutekistaacuten)

Regulace žab pomociacute kofeinu

bull US EPA poskytla (27 Sept 2001) speciaacutelniacute vyacutejimku povolujiacuteciacute FIFRA použitiacute kofeinu k hubeniacute žab coqui (Eleutherodactylus coqui ndash free toe) na Havaji

bull povolena je aplikace 100-200 liber (1 lb = 2205 kg) na akr (1akr = 0405 ha) celkem maximaacutelně 1 200 liberrok

bull v důsledku neexistence přirozeneacuteho nepřiacutetele může populace coqui frog dosaacutehnout hustoty 10000 jedinců na akr

bull kompetice o hmyz se zpěvnyacutem ptactvem

bull hluk - až 100 db

Laacutetky snižujiacuteciacute obsah krevniacutech tukůFibraacutetybull aktivace specifickeacuteho transkripčniacuteho faktoru patřiacuteciacuteho do skupiny nukleaacuterniacutech hormonaacutelniacutech receptorů - PPARs (peroxisome proliferatoractivated receptors) bull fibraacutety způsobujiacute proliferaci peroxisomů v jaacutetrech myšiacutebull zastaveniacute emryonaacutelniacuteho vyacutevoje neciacutelovyacutech organismů zastaveniacutem děleniacute buněk (v mikromolaacuterniacutech koncentraciacutech pozorovaacuteno u ryb (Danio rerio) a obojživelniacuteků)bull Danio rerio - expozice klofibraacutetu 05 - 1 mgL-1 v larvaacutelniacutem stadiu - změny morfologickyacutech charakteristik letargiebull karas zlatyacute (Carasius auratus) - 14 denniacute expozice gemfibrizilu 15 g L-1 - viacutece než 50 pokles hladiny testosteronu bull vysokaacute perzistence metabolitů (kyselina klofibrovaacute) v ŽP - tato laacutetka detekovaacutena i v pitnyacutech vodaacutech a v Severniacutem ledoveacutem oceaacutenu

Nesteroidniacute protizaacutenětliveacute leacutekybull slabeacute kyseliny reversibilně či ireversibilně inhibujiacuteciacute cyklooxygenaacutezy COX-1

a COX-2 - vliv na synteacutezu prostaglandinů (zaacutenětliveacute procesy)bull u ptaacuteků majiacute prostaglandiny vliv na tvorbu vaječneacute skořaacutepkybull u ryb enzym podobnyacute lidskeacutemu COX-2

Diclofenacbull akutniacute toxicita pro vodniacute organismy při 100 gL-1

bull chronickaacute toxicita - pstruh duhovyacute (Oncorhynchus mykiss) 28 dniacute 1 gL-1 - cytologickeacute změny na jaacutetrech ledvinaacutech a žaacutebraacutech při 5 gL-1 - leacuteze na ledvinaacutech a skřeliacutech vysokaacute bioakumulace v jaacutetrech

bull 25 gL-1 - znatelnaacute redukce růstu fytoplanktonu

Ibuprofenbull vitelogeneze zvětšenaacute jaacutetra a zvyacutešenaacute produkce vajiacuteček u ryb (Medaka

japonskaacute - Oryzias latipes)bull test na Daphnia magma - redukce populaciacute v rozmeziacute koncentraciacute 0-80 gL-1

bull okřehek (Lemna minor) - 7 dniacute 1 - 1 000 gL-1 inhybice růstu

Pokles populace supů v Indii a Paacutekistaacutenu na počaacutetku 90-tyacutech let 20 st ndash dramatickyacute pokles (95)

populace bělohlavyacutech supů (Gyps bengalensis) v jižniacute Asii

mnoho hypoteacutez o přiacutečině ndash např patogenniacute organismy pesticidy

akutniacute selhaacuteniacute ledvin v důsledku akumulace kyseliny močoveacute

Prof J Lindsay Oaks (Washington State University) ndash přiacutečinou diclofenak (Nature2004)

V Asii využiacutevaacuten ve veterinaacuterniacute mediciacuteně

diclofenak selektivně toxickyacute pro supy naacuterůst přiacutepadů vztekliny Indie - regulace použiacutevaacuteniacute diclofenaku ve veterinaacuterniacute

mediciacuteně

Leacutečiva jako biocidyLeacutečivo Mediciacutenskeacute využitiacute Biocid

4-aminopyridin roztroušenaacute skleroacuteza avicid (ptaacuteci)

Warfarin antikoagulant rodenticit (hlodavci)

Triclosan součaacutest zubniacutech past biocid (všechno)

Acetaminofen analgetikum hadi (Indoneacutezie)

Kofein stimulant žaacuteby (Hawai)

Diclofenac analgetikum antipyretikum

supi (Indie Paacutekistaacuten)

Regulace žab pomociacute kofeinu

bull US EPA poskytla (27 Sept 2001) speciaacutelniacute vyacutejimku povolujiacuteciacute FIFRA použitiacute kofeinu k hubeniacute žab coqui (Eleutherodactylus coqui ndash free toe) na Havaji

bull povolena je aplikace 100-200 liber (1 lb = 2205 kg) na akr (1akr = 0405 ha) celkem maximaacutelně 1 200 liberrok

bull v důsledku neexistence přirozeneacuteho nepřiacutetele může populace coqui frog dosaacutehnout hustoty 10000 jedinců na akr

bull kompetice o hmyz se zpěvnyacutem ptactvem

bull hluk - až 100 db

Nesteroidniacute protizaacutenětliveacute leacutekybull slabeacute kyseliny reversibilně či ireversibilně inhibujiacuteciacute cyklooxygenaacutezy COX-1

a COX-2 - vliv na synteacutezu prostaglandinů (zaacutenětliveacute procesy)bull u ptaacuteků majiacute prostaglandiny vliv na tvorbu vaječneacute skořaacutepkybull u ryb enzym podobnyacute lidskeacutemu COX-2

Diclofenacbull akutniacute toxicita pro vodniacute organismy při 100 gL-1

bull chronickaacute toxicita - pstruh duhovyacute (Oncorhynchus mykiss) 28 dniacute 1 gL-1 - cytologickeacute změny na jaacutetrech ledvinaacutech a žaacutebraacutech při 5 gL-1 - leacuteze na ledvinaacutech a skřeliacutech vysokaacute bioakumulace v jaacutetrech

bull 25 gL-1 - znatelnaacute redukce růstu fytoplanktonu

Ibuprofenbull vitelogeneze zvětšenaacute jaacutetra a zvyacutešenaacute produkce vajiacuteček u ryb (Medaka

japonskaacute - Oryzias latipes)bull test na Daphnia magma - redukce populaciacute v rozmeziacute koncentraciacute 0-80 gL-1

bull okřehek (Lemna minor) - 7 dniacute 1 - 1 000 gL-1 inhybice růstu

Pokles populace supů v Indii a Paacutekistaacutenu na počaacutetku 90-tyacutech let 20 st ndash dramatickyacute pokles (95)

populace bělohlavyacutech supů (Gyps bengalensis) v jižniacute Asii

mnoho hypoteacutez o přiacutečině ndash např patogenniacute organismy pesticidy

akutniacute selhaacuteniacute ledvin v důsledku akumulace kyseliny močoveacute

Prof J Lindsay Oaks (Washington State University) ndash přiacutečinou diclofenak (Nature2004)

V Asii využiacutevaacuten ve veterinaacuterniacute mediciacuteně

diclofenak selektivně toxickyacute pro supy naacuterůst přiacutepadů vztekliny Indie - regulace použiacutevaacuteniacute diclofenaku ve veterinaacuterniacute

mediciacuteně

Leacutečiva jako biocidyLeacutečivo Mediciacutenskeacute využitiacute Biocid

4-aminopyridin roztroušenaacute skleroacuteza avicid (ptaacuteci)

Warfarin antikoagulant rodenticit (hlodavci)

Triclosan součaacutest zubniacutech past biocid (všechno)

Acetaminofen analgetikum hadi (Indoneacutezie)

Kofein stimulant žaacuteby (Hawai)

Diclofenac analgetikum antipyretikum

supi (Indie Paacutekistaacuten)

Regulace žab pomociacute kofeinu

bull US EPA poskytla (27 Sept 2001) speciaacutelniacute vyacutejimku povolujiacuteciacute FIFRA použitiacute kofeinu k hubeniacute žab coqui (Eleutherodactylus coqui ndash free toe) na Havaji

bull povolena je aplikace 100-200 liber (1 lb = 2205 kg) na akr (1akr = 0405 ha) celkem maximaacutelně 1 200 liberrok

bull v důsledku neexistence přirozeneacuteho nepřiacutetele může populace coqui frog dosaacutehnout hustoty 10000 jedinců na akr

bull kompetice o hmyz se zpěvnyacutem ptactvem

bull hluk - až 100 db

Pokles populace supů v Indii a Paacutekistaacutenu na počaacutetku 90-tyacutech let 20 st ndash dramatickyacute pokles (95)

populace bělohlavyacutech supů (Gyps bengalensis) v jižniacute Asii

mnoho hypoteacutez o přiacutečině ndash např patogenniacute organismy pesticidy

akutniacute selhaacuteniacute ledvin v důsledku akumulace kyseliny močoveacute

Prof J Lindsay Oaks (Washington State University) ndash přiacutečinou diclofenak (Nature2004)

V Asii využiacutevaacuten ve veterinaacuterniacute mediciacuteně

diclofenak selektivně toxickyacute pro supy naacuterůst přiacutepadů vztekliny Indie - regulace použiacutevaacuteniacute diclofenaku ve veterinaacuterniacute

mediciacuteně

Leacutečiva jako biocidyLeacutečivo Mediciacutenskeacute využitiacute Biocid

4-aminopyridin roztroušenaacute skleroacuteza avicid (ptaacuteci)

Warfarin antikoagulant rodenticit (hlodavci)

Triclosan součaacutest zubniacutech past biocid (všechno)

Acetaminofen analgetikum hadi (Indoneacutezie)

Kofein stimulant žaacuteby (Hawai)

Diclofenac analgetikum antipyretikum

supi (Indie Paacutekistaacuten)

Regulace žab pomociacute kofeinu

bull US EPA poskytla (27 Sept 2001) speciaacutelniacute vyacutejimku povolujiacuteciacute FIFRA použitiacute kofeinu k hubeniacute žab coqui (Eleutherodactylus coqui ndash free toe) na Havaji

bull povolena je aplikace 100-200 liber (1 lb = 2205 kg) na akr (1akr = 0405 ha) celkem maximaacutelně 1 200 liberrok

bull v důsledku neexistence přirozeneacuteho nepřiacutetele může populace coqui frog dosaacutehnout hustoty 10000 jedinců na akr

bull kompetice o hmyz se zpěvnyacutem ptactvem

bull hluk - až 100 db

Leacutečiva jako biocidyLeacutečivo Mediciacutenskeacute využitiacute Biocid

4-aminopyridin roztroušenaacute skleroacuteza avicid (ptaacuteci)

Warfarin antikoagulant rodenticit (hlodavci)

Triclosan součaacutest zubniacutech past biocid (všechno)

Acetaminofen analgetikum hadi (Indoneacutezie)

Kofein stimulant žaacuteby (Hawai)

Diclofenac analgetikum antipyretikum

supi (Indie Paacutekistaacuten)

Regulace žab pomociacute kofeinu

bull US EPA poskytla (27 Sept 2001) speciaacutelniacute vyacutejimku povolujiacuteciacute FIFRA použitiacute kofeinu k hubeniacute žab coqui (Eleutherodactylus coqui ndash free toe) na Havaji

bull povolena je aplikace 100-200 liber (1 lb = 2205 kg) na akr (1akr = 0405 ha) celkem maximaacutelně 1 200 liberrok

bull v důsledku neexistence přirozeneacuteho nepřiacutetele může populace coqui frog dosaacutehnout hustoty 10000 jedinců na akr

bull kompetice o hmyz se zpěvnyacutem ptactvem

bull hluk - až 100 db

Regulace žab pomociacute kofeinu

bull US EPA poskytla (27 Sept 2001) speciaacutelniacute vyacutejimku povolujiacuteciacute FIFRA použitiacute kofeinu k hubeniacute žab coqui (Eleutherodactylus coqui ndash free toe) na Havaji

bull povolena je aplikace 100-200 liber (1 lb = 2205 kg) na akr (1akr = 0405 ha) celkem maximaacutelně 1 200 liberrok

bull v důsledku neexistence přirozeneacuteho nepřiacutetele může populace coqui frog dosaacutehnout hustoty 10000 jedinců na akr

bull kompetice o hmyz se zpěvnyacutem ptactvem

bull hluk - až 100 db

Acetaminofen ndash hubeniacute hadů Acetaminofen ndash Paracetamol Brown Tree snake (Boiga irregularis ) původem z

vyacutechodniacute Indoneacutesie invazivniacute druh na Guamu 1940 ndash 1950)

bez přirozenyacutech nepřaacutetel ndash odhad hustoty populace 15 000 jedinců na čtverečniacute miacuteli

decimuje populace ptaacuteků netopyacuterů a plazů velkeacute ekonomickeacute ztraacutety ndash uštknutiacute lidiacute likvidace

domaacuteciacutech zviacuteřat poškozeniacute elektrickeacuteho vedeniacute 80 mg v potravě (mrtveacute myši) zabije hada do třiacute dnů dosud nepopsaacuteny otravy jinyacutech živočichů

J J Johnston et al Risk Assessment of an Acetaminophen Baiting Program for Chemical Control of Brown Tree Snakes on Guam Evaluation

of Baits Snake Residues and Potential Primary and Secondary Hazards Environ Sci Technol 2002 36(17)3827-3833

Syntetickeacute estrogenybull Ethinylestradiol (EE2) a 17 ndash estradiol (E2)

ndash ve vodě i 5 ngL ndash potenciaacutelniacute nebezpečiacute pro vodniacute živočichyndash Danio rerio ndash EE2 ndash 56 pokles plodnostindash pstruh duhovyacute ndash 01 ngL ndash vitelogeneze u samečkůndash Orizias latipes ndash 003 mgl - intersexualita

Cytostatika

bull karcinogeny mutageny a teratogeny

bull niacutezkaacute spotřeba (Německo 200 ndash 400 kg rok) vs vysokeacute zdravotniacute riziko

bull niacutezkaacute biodegradabilita vysokeacute bilogickeacute poločasy

ndash (ifosfamid voda methanogenniacute podmiacutenky ndash 120 dniacute)

bull baktericidniacute uacutečinky (synergismus s antibiotiky)

ndash vliv na samočistiacuteciacute schopnost vodniacutech tokůndash sniacuteženiacute uacutečinnosti ČOV

bull vysokeacute koncentrace v moči pacientů

Antiepileptika

bull karbamazepinndash karcinogen pro myši u savců neprokaacutezaacutena mutagenniacute aktivita ndash LC50 (Danio rerio) = 43 gL-1 EC50 (Daphnia magma) = 92 gL-1

ndash sniacuteženaacute aktivita blešivce potočniacuteho (Gammarus pulex) při 1 - 10 ngL-1

ndash zaacutevažneacute poškozeniacute jater ledvin a žaacuteber u kapra - 20 gL-1 ndash vysokeacute koncentrace v sedimentech

bull laacutetky ovlivňujiacuteciacute CNS - sniacuteženiacute neuronaacutelniacute aktivityndash blokaacuteda napěťově řiacutezenyacutech iontovyacutech kanaacutelů pro Na - karbamazepinndash zvyacutešeniacute inhibičniacuteho uacutečinku GABA - benzodiazepiny

Syntetickeacute estrogenybull Ethinylestradiol (EE2) a 17 ndash estradiol (E2)

ndash ve vodě i 5 ngL ndash potenciaacutelniacute nebezpečiacute pro vodniacute živočichyndash Danio rerio ndash EE2 ndash 56 pokles plodnostindash pstruh duhovyacute ndash 01 ngL ndash vitelogeneze u samečkůndash Orizias latipes ndash 003 mgl - intersexualita

Cytostatika

bull karcinogeny mutageny a teratogeny

bull niacutezkaacute spotřeba (Německo 200 ndash 400 kg rok) vs vysokeacute zdravotniacute riziko

bull niacutezkaacute biodegradabilita vysokeacute bilogickeacute poločasy

ndash (ifosfamid voda methanogenniacute podmiacutenky ndash 120 dniacute)

bull baktericidniacute uacutečinky (synergismus s antibiotiky)

ndash vliv na samočistiacuteciacute schopnost vodniacutech tokůndash sniacuteženiacute uacutečinnosti ČOV

bull vysokeacute koncentrace v moči pacientů

Antiepileptika

bull karbamazepinndash karcinogen pro myši u savců neprokaacutezaacutena mutagenniacute aktivita ndash LC50 (Danio rerio) = 43 gL-1 EC50 (Daphnia magma) = 92 gL-1

ndash sniacuteženaacute aktivita blešivce potočniacuteho (Gammarus pulex) při 1 - 10 ngL-1

ndash zaacutevažneacute poškozeniacute jater ledvin a žaacuteber u kapra - 20 gL-1 ndash vysokeacute koncentrace v sedimentech

bull laacutetky ovlivňujiacuteciacute CNS - sniacuteženiacute neuronaacutelniacute aktivityndash blokaacuteda napěťově řiacutezenyacutech iontovyacutech kanaacutelů pro Na - karbamazepinndash zvyacutešeniacute inhibičniacuteho uacutečinku GABA - benzodiazepiny

Cytostatika

bull karcinogeny mutageny a teratogeny

bull niacutezkaacute spotřeba (Německo 200 ndash 400 kg rok) vs vysokeacute zdravotniacute riziko

bull niacutezkaacute biodegradabilita vysokeacute bilogickeacute poločasy

ndash (ifosfamid voda methanogenniacute podmiacutenky ndash 120 dniacute)

bull baktericidniacute uacutečinky (synergismus s antibiotiky)

ndash vliv na samočistiacuteciacute schopnost vodniacutech tokůndash sniacuteženiacute uacutečinnosti ČOV

bull vysokeacute koncentrace v moči pacientů

Antiepileptika

bull karbamazepinndash karcinogen pro myši u savců neprokaacutezaacutena mutagenniacute aktivita ndash LC50 (Danio rerio) = 43 gL-1 EC50 (Daphnia magma) = 92 gL-1

ndash sniacuteženaacute aktivita blešivce potočniacuteho (Gammarus pulex) při 1 - 10 ngL-1

ndash zaacutevažneacute poškozeniacute jater ledvin a žaacuteber u kapra - 20 gL-1 ndash vysokeacute koncentrace v sedimentech

bull laacutetky ovlivňujiacuteciacute CNS - sniacuteženiacute neuronaacutelniacute aktivityndash blokaacuteda napěťově řiacutezenyacutech iontovyacutech kanaacutelů pro Na - karbamazepinndash zvyacutešeniacute inhibičniacuteho uacutečinku GABA - benzodiazepiny

Antiepileptika

bull karbamazepinndash karcinogen pro myši u savců neprokaacutezaacutena mutagenniacute aktivita ndash LC50 (Danio rerio) = 43 gL-1 EC50 (Daphnia magma) = 92 gL-1

ndash sniacuteženaacute aktivita blešivce potočniacuteho (Gammarus pulex) při 1 - 10 ngL-1

ndash zaacutevažneacute poškozeniacute jater ledvin a žaacuteber u kapra - 20 gL-1 ndash vysokeacute koncentrace v sedimentech

bull laacutetky ovlivňujiacuteciacute CNS - sniacuteženiacute neuronaacutelniacute aktivityndash blokaacuteda napěťově řiacutezenyacutech iontovyacutech kanaacutelů pro Na - karbamazepinndash zvyacutešeniacute inhibičniacuteho uacutečinku GABA - benzodiazepiny

Anestetikabull organickeacute fluoro(chloro)vodiacuteky ndash ozoacutenovaacute vrstva

bull alkylfenoly (propofol)ndash podezřeniacute na genotoxickeacute uacutečinkyndash exkrece ndash viacutece než 90 nemetabolizovaacutenndash předpoklad rychleacute biodegradace profonolu i jeho metabolitů

Antidepresivabull inhibice zpětneacuteho vychytaacutevaacuteniacute serotoninu ze synaptickeacute štěrbiny

bull antidepresivum Fluoxetinndash velmi toxickyacute pro fytoplankton (LC50 = 2 mgL)ndash nalezen v tělech ryb v Texasu (01 mgkg)ndash v koncentraciacutech 5 gL-1 během 4 tyacutednů ovlivnil hladinu estradiolu a způsobil vyacutevojoveacute

abnormality u Medaky Japonskeacute

bull antidepresivum Fluovoxaminndash v koncentraci 032 gL-1 vyvolaacutevaacute třeniacute a předčasneacute

dozraacutevaacuteniacute oocytů u škeble Dreissena polymorpha

Těžkeacute kovybull koncentrace Pt Hg a Gd v odpadniacutech vodaacutech z nemocnic mohou byacutet vyššiacute než

v komunaacutelniacutech odpadniacutech vodaacutech

bull Platinandash cis ndash platina a karboplatina (cytostatika)ndash zubniacute laboratoře ndash efektivniacute sběr odpadů

bull Rtuťndash diagnostickeacute laacutetky (Thiomersal)ndash desinfekce (Merbromin Nitromersol) ndash diuretika (mercorophylin)ndash teploměry - pokles

bull Kovy vzaacutecnyacutech zemin (gadolinium indium osmium)ndash organokovoveacute Gd ndash magnetickaacute rezonance (MRI)ndash v nemocničniacutech odp vodaacutech 1 ndash 100 ugl (přirozeneacute pozadiacute ndash 0001 ugl)ndash kontrastniacute media s Gd ndash nebiodegradabilniacutendash Gd3+ - apoptoacuteza makrofaacutegů poškozeniacute hepatocytů

Dezinfekčniacute prostředky

bull kvarteacuterniacute amonneacute soli ndash kationaktivniacute baktericidy

ndash spotřeba 777 t Belgie 21 450 t Francie 28 892 t UK (1997) ndash uacuteroveň v nemocničniacutech odpadniacutech vodaacutech - jednotky mglndash uacuteroveň na vyacutetoku z komunaacutelniacutech ČOV ndash setiny až desetiny mglndash poškozeniacute vodniacutech mikroorganismů v niacutezkyacutech koncentraciacutechndash benzalkonium chlorid IC50 (aktivovanyacute kal) = 10 mglndash inhibičniacute efekt na denitrifikačniacute bakterie už při 1 ndash 2 mglndash vznik rezistentniacutech kmenů

• Slide 1
• Slide 2
• Slide 3
• Slide 4
• Slide 5
• Slide 6
• Slide 7
• Slide 8
• Slide 9
• Slide 10
• Slide 11
• Slide 12
• Slide 13
• Slide 14
• Slide 15
• Slide 16
• Slide 17
• Slide 18
• Slide 19
• Slide 20
• Slide 21
• Slide 22
• Slide 23
• Slide 24
• Slide 25
• Slide 26
• Slide 27
• Slide 28
• Slide 29
• Slide 30
• Slide 31
• Slide 32
• Slide 33
• Slide 34
• Slide 35
• Slide 36
• Slide 37
• Slide 38
• Slide 39
• Slide 40
• Slide 41
• Slide 42
• Slide 43
• Slide 44

Antidepresivabull inhibice zpětneacuteho vychytaacutevaacuteniacute serotoninu ze synaptickeacute štěrbiny

bull antidepresivum Fluoxetinndash velmi toxickyacute pro fytoplankton (LC50 = 2 mgL)ndash nalezen v tělech ryb v Texasu (01 mgkg)ndash v koncentraciacutech 5 gL-1 během 4 tyacutednů ovlivnil hladinu estradiolu a způsobil vyacutevojoveacute

abnormality u Medaky Japonskeacute

bull antidepresivum Fluovoxaminndash v koncentraci 032 gL-1 vyvolaacutevaacute třeniacute a předčasneacute

dozraacutevaacuteniacute oocytů u škeble Dreissena polymorpha

Těžkeacute kovybull koncentrace Pt Hg a Gd v odpadniacutech vodaacutech z nemocnic mohou byacutet vyššiacute než

v komunaacutelniacutech odpadniacutech vodaacutech

bull Platinandash cis ndash platina a karboplatina (cytostatika)ndash zubniacute laboratoře ndash efektivniacute sběr odpadů

bull Rtuťndash diagnostickeacute laacutetky (Thiomersal)ndash desinfekce (Merbromin Nitromersol) ndash diuretika (mercorophylin)ndash teploměry - pokles

bull Kovy vzaacutecnyacutech zemin (gadolinium indium osmium)ndash organokovoveacute Gd ndash magnetickaacute rezonance (MRI)ndash v nemocničniacutech odp vodaacutech 1 ndash 100 ugl (přirozeneacute pozadiacute ndash 0001 ugl)ndash kontrastniacute media s Gd ndash nebiodegradabilniacutendash Gd3+ - apoptoacuteza makrofaacutegů poškozeniacute hepatocytů

Dezinfekčniacute prostředky

bull kvarteacuterniacute amonneacute soli ndash kationaktivniacute baktericidy

ndash spotřeba 777 t Belgie 21 450 t Francie 28 892 t UK (1997) ndash uacuteroveň v nemocničniacutech odpadniacutech vodaacutech - jednotky mglndash uacuteroveň na vyacutetoku z komunaacutelniacutech ČOV ndash setiny až desetiny mglndash poškozeniacute vodniacutech mikroorganismů v niacutezkyacutech koncentraciacutechndash benzalkonium chlorid IC50 (aktivovanyacute kal) = 10 mglndash inhibičniacute efekt na denitrifikačniacute bakterie už při 1 ndash 2 mglndash vznik rezistentniacutech kmenů

• Slide 1
• Slide 2
• Slide 3
• Slide 4
• Slide 5
• Slide 6
• Slide 7
• Slide 8
• Slide 9
• Slide 10
• Slide 11
• Slide 12
• Slide 13
• Slide 14
• Slide 15
• Slide 16
• Slide 17
• Slide 18
• Slide 19
• Slide 20
• Slide 21
• Slide 22
• Slide 23
• Slide 24
• Slide 25
• Slide 26
• Slide 27
• Slide 28
• Slide 29
• Slide 30
• Slide 31
• Slide 32
• Slide 33
• Slide 34
• Slide 35
• Slide 36
• Slide 37
• Slide 38
• Slide 39
• Slide 40
• Slide 41
• Slide 42
• Slide 43
• Slide 44

Těžkeacute kovybull koncentrace Pt Hg a Gd v odpadniacutech vodaacutech z nemocnic mohou byacutet vyššiacute než

v komunaacutelniacutech odpadniacutech vodaacutech

bull Platinandash cis ndash platina a karboplatina (cytostatika)ndash zubniacute laboratoře ndash efektivniacute sběr odpadů

bull Rtuťndash diagnostickeacute laacutetky (Thiomersal)ndash desinfekce (Merbromin Nitromersol) ndash diuretika (mercorophylin)ndash teploměry - pokles

bull Kovy vzaacutecnyacutech zemin (gadolinium indium osmium)ndash organokovoveacute Gd ndash magnetickaacute rezonance (MRI)ndash v nemocničniacutech odp vodaacutech 1 ndash 100 ugl (přirozeneacute pozadiacute ndash 0001 ugl)ndash kontrastniacute media s Gd ndash nebiodegradabilniacutendash Gd3+ - apoptoacuteza makrofaacutegů poškozeniacute hepatocytů

Dezinfekčniacute prostředky

bull kvarteacuterniacute amonneacute soli ndash kationaktivniacute baktericidy

ndash spotřeba 777 t Belgie 21 450 t Francie 28 892 t UK (1997) ndash uacuteroveň v nemocničniacutech odpadniacutech vodaacutech - jednotky mglndash uacuteroveň na vyacutetoku z komunaacutelniacutech ČOV ndash setiny až desetiny mglndash poškozeniacute vodniacutech mikroorganismů v niacutezkyacutech koncentraciacutechndash benzalkonium chlorid IC50 (aktivovanyacute kal) = 10 mglndash inhibičniacute efekt na denitrifikačniacute bakterie už při 1 ndash 2 mglndash vznik rezistentniacutech kmenů

• Slide 1
• Slide 2
• Slide 3
• Slide 4
• Slide 5
• Slide 6
• Slide 7
• Slide 8
• Slide 9
• Slide 10
• Slide 11
• Slide 12
• Slide 13
• Slide 14
• Slide 15
• Slide 16
• Slide 17
• Slide 18
• Slide 19
• Slide 20
• Slide 21
• Slide 22
• Slide 23
• Slide 24
• Slide 25
• Slide 26
• Slide 27
• Slide 28
• Slide 29
• Slide 30
• Slide 31
• Slide 32
• Slide 33
• Slide 34
• Slide 35
• Slide 36
• Slide 37
• Slide 38
• Slide 39
• Slide 40
• Slide 41
• Slide 42
• Slide 43
• Slide 44

Dezinfekčniacute prostředky

bull kvarteacuterniacute amonneacute soli ndash kationaktivniacute baktericidy

ndash spotřeba 777 t Belgie 21 450 t Francie 28 892 t UK (1997) ndash uacuteroveň v nemocničniacutech odpadniacutech vodaacutech - jednotky mglndash uacuteroveň na vyacutetoku z komunaacutelniacutech ČOV ndash setiny až desetiny mglndash poškozeniacute vodniacutech mikroorganismů v niacutezkyacutech koncentraciacutechndash benzalkonium chlorid IC50 (aktivovanyacute kal) = 10 mglndash inhibičniacute efekt na denitrifikačniacute bakterie už při 1 ndash 2 mglndash vznik rezistentniacutech kmenů

• Slide 1
• Slide 2
• Slide 3
• Slide 4
• Slide 5
• Slide 6
• Slide 7
• Slide 8
• Slide 9
• Slide 10
• Slide 11
• Slide 12
• Slide 13
• Slide 14
• Slide 15
• Slide 16
• Slide 17
• Slide 18
• Slide 19
• Slide 20
• Slide 21
• Slide 22
• Slide 23
• Slide 24
• Slide 25
• Slide 26
• Slide 27
• Slide 28
• Slide 29
• Slide 30
• Slide 31
• Slide 32
• Slide 33
• Slide 34
• Slide 35
• Slide 36
• Slide 37
• Slide 38
• Slide 39
• Slide 40
• Slide 41
• Slide 42
• Slide 43
• Slide 44