Medikamente auf Abwegen

Weltweit sind in Flüssen, Seen und Böden auch pharmakologisch wirksame Substanzen zu finden. Viele Arzneimittel gelangen aus Kliniken, Haushalten und landwirtschaftlichen Betrieben in die Umwelt und damit wieder in Kontakt mit dem Menschen.

»In geringsten Konzentrationen konnten Wirkstoffe auch schon im Trinkwasser nachgewiesen werden«, sagte Professor Dr. Klaus Kümmerer vom Universitätsklinikum Freiburg auf dem 13. Onkologisch-Pharmazeutischen Fachkongress NZW in Hamburg. Derzeit sind in Deutschland etwa 45.000 Arzneimittel zugelassen, von denen 2500 Substanzen 90 Prozent des Verbrauchs ausmachen. Kaum einer dieser Wirkstoffe wird jedoch im Körper der Patienten vollständig metabolisiert.

Die Emission von Arzneistoffen in die Umwelt beginnt zumeist mit den Fäzes und dem Urin der Patienten. Besonders im Abwasser von Spezialkliniken können daher hohe Konzentrationen etwa von Zytostatika auftreten. Doch die Unterschiede von Haus zu Haus sind groß, die Werte schwanken zwischen Nanogramm und Mikrogramm pro Liter. Dagegen lassen sich Antibiotika-Konzentrationen im Abwasser von Krankenhäusern schon eher miteinander vergleichen. Typischerweise liegt der Gesamtgehalt bei etwa 500 Mikrogramm pro Liter. Diese Konzentration reicht bereits aus, um zu wirken und Resistenzen zu fördern.

Kaum nachzuvollziehen sind die Stoffmengen, die aus Privathaushalten in die Kanalisation gelangen. Da zum Beispiel 5-Fluorouracil häufig auch im ambulanten Bereich verschrieben wird, können in häuslichen Abwässern sogar sehr viel höhere Werte des Zytostatikums zu finden sein als in Klinikabwässern.

Abbau gelingt nur unvollständig

Mit der Kanalisation gelangen die Abwässer in die Kläranlagen. Dort werden sie zunächst gemischt und verdünnt. In der biologischen Klärstufe kommt es dann im günstigsten Fall zu einem Abbau der Substanzen. Doch nicht wenige Wirkstoffe greifen auch in das Wachstum der Bakterien in den Klärbecken ein. Bei einer durchschnittlichen Verweilzeit des Abwassers in der Kläranlage von nur 24 Stunden gelingt es den wenigsten Bakterien, sich etwa auf den Abbau von Antibiotika einzustellen. Zwar ist etwa die Eliminationsrate einiger β-Lactamantibiotika sehr gut, dies trifft aber nicht für alle zu. »Nicht einmal innerhalb der Gruppe der β-Lactame können wir sagen, wie sie sich in der Umwelt verhalten«, sagte Kümmerer.

Teilweise abgebaut werden die Antibiotika Vancomycin, Sulfamethoxazol und Ofloxacin. Nicht metabolisieren können die Bakterien Erythromycin, Clindamycin oder auch das Zytostatikum Cyclophosphamid. Die verbleibenden Arzneimittel wie auch ihre beim Abbau entstandenen Metabolite werden mit dem geklärten Wasser in Seen und Flüsse eingeleitet. Von dort aus gelangen sie zum einen ins Meer, zum anderen aber auch durch Versickern in das Grundwasser. Die Wasserwerke stellen sie dann dem Menschen mit dem Trinkwasser wieder zur Verfügung.

Unerwünschter Dünger

Einen anderen Weg nehmen etwa Tetracycline und auch einige Zytostatika. Sie binden an Partikel im Klärschlamm, der in Deutschland immer noch zu 30 Prozent auf landwirtschaftliche Flächen verbracht wird.

Die Sorptionsfähigkeit der Arzneimittel in den verschiedenen Böden oder ihre Löslichkeit in natürlichen Gewässern kann kaum vorhergesagt werden, da Medikamente zumeist eine sehr komplexe Molekülstruktur haben. So ist etwa Ciprofloxacin, je nach pH-Wert der Umgebung, neutral, positiv oder negativ geladen. Dementsprechend ist auch die Wirkung der Arzneistoffe auf Bodenorganismen, Pflanzen oder Fische bis heute nur schwer abschätzbar.

Schon allein die Gesamtmenge der Arzneimittel, die in die Umwelt gelangen, ist schwierig zu erstellen. Auf Grund von Verkaufszahlen des Großhandels schätzt der Freiburger Forscher, dass in Deutschland jährlich etwa 305 Tonnen Antibiotika in die Kanalisation gelangen. Dennoch konnten bisher keine negativen Auswirkungen auf die Reinigungsleistungen der Kläranlagen festgestellt werden. Auch die bisher im Trinkwasser nachgewiesenen Mengen liegen deutlich unter der Wirksamkeitsgrenze. Wie sich jedoch der lebenslange Konsum geringster Arzneimittel-Konzentrationen im Tee- oder Kaffeewasser auswirkt, darüber können auch Experten heute noch keine Aussagen treffen. In Fachkreisen wird daher darüber diskutiert, ob bei dem jetzigen Stand der Technik eine vierte Reinigungsstufe in den Kläranlagen sinnvoll sein könnte.

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