Análisis de aguas residuales y drogas: un estudio en varias ciudades europeas

Introducción

En este número de la serie «Perspectivas sobre las drogas» se resumen los resultados del mayor proyecto europeo realizado hasta la fecha en el emergente ámbito científico del análisis de las aguas residuales. El proyecto en cuestión ha analizado las aguas residuales de unas 60 ciudades europeas (en adelante, las «ciudades») con el fin de estudiar las pautas de consumo de droga de sus habitantes. Los resultados ofrecen una valiosa instantánea de la circulación de drogas en las ciudades analizadas y reflejan marcadas variaciones geográficas.

Enmarcados en la serie «Perspectivas sobre las drogas», publicada paralelamente al Informe Europeo anual sobre Drogas, estos análisis interactivos diseñados para la web permiten profundizar en varias cuestiones de interés.

Update date :

Wednesday, March 7, 2018

1. Análisis: resultados de un estudio realizado en varias ciudades europeas

El análisis de las aguas residuales constituye una disciplina científica en rápida evolución, potencialmente capaz de facilitar un seguimiento de los datos en tiempo real sobre tendencias geográficas y temporales en el consumo de drogas ilegales. Originalmente utilizado en la década de 1990 para evaluar el impacto medioambiental de los residuos líquidos domésticos, este método ha sido utilizado desde entonces para calcular el consumo de drogas ilegales en diferentes ciudades (Daughton, 2001; van Nuijs et al., 2011; Zuccato et al., 2008;). Consiste en obtener muestras de una fuente de aguas residuales, por ejemplo, de un conducto que lleva esas aguas a una depuradora. De esta forma, los científicos pueden estimar la cantidad de drogas consumidas en la comunidad midiendo los niveles de drogas ilegales y sus metabolitos excretados en la orina (Zuccato et al., 2008).

Análisis de las aguas residuales en ciudades europeas

En 2010 se creó una red europea de análisis de las aguas residuales (Sewage analysis CORe group — Europe [SCORE]) con el fin de normalizar las estrategias empleadas en el análisis de las aguas residuales y de coordinar los estudios internacionales mediante el establecimiento de un protocolo común de actuación (1). La primera actividad del grupo SCORE consistió en una investigación a escala europea que se llevó a cabo en 2011 en 19 ciudades europeas y que permitió elaborar el primer estudio de las aguas residuales en función de las diferencias regionales en el consumo de drogas ilegales en Europa (Thomas et al., 2012). Dicho estudio incluyó asimismo el primer ejercicio de intercalibración para la evaluación de la calidad de los datos analíticos y permitió realizar una completa caracterización de las principales incertidumbres del método (Castiglioni et al., 2014). Tras el éxito de este estudio inicial, a lo largo de los cuatro años siguientes y hasta 2017 se emprendieron estudios comparables en 56 ciudades y 19 países europeos. En todas las localidades se utilizó un mismo protocolo y un mismo método de control de calidad, lo que permitió comparar directamente la presencia de drogas ilegales en Europa durante un período de una semana durante siete años consecutivos. Para la campaña de vigilancia de las aguas residuales de 2017, se recogieron muestras compuestas brutas durante 24 horas a lo largo de una única semana del mes de marzo. Estas muestras se analizaron en busca de biomarcadores urinarios (es decir, características mensurables) del compuesto original (esto es, la sustancia primaria) en relación con la anfetamina, la metanfetamina y el MDMA. Las muestras se analizaron también para determinar la presencia de los principales metabolitos urinarios (esto es, sustancias producidas cuando el cuerpo metaboliza los fármacos) de la cocaína y el cannabis, que son la benzoilcgonina (BE) y el THC-COOH (11-nor-9-carboxi-delta9-tetrahidrocannabinol).

El presente informe se centra en los estimulantes ilegales. No se comunicó resultado alguno en el caso del cannabis, ya que la epidemiología del THC-COOH basada en el análisis de las aguas residuales presenta una serie de dificultades técnicas que son objeto de la investigación en curso (Causanilles et al., 2017a).

Pautas de consumo de drogas ilegales: variación geográfica y temporal

Principales conclusiones de 2017 

El proyecto reveló un panorama de patrones geográficos y temporales del consumo de drogas diferentes en las distintas ciudades europeas (véase el sitio web interactivo: explorar los datos del estudio).

Las concentraciones de BE observadas en las aguas residuales indican que el consumo de cocaína es más elevado en las ciudades del oeste y sur de Europa, concretamente en ciudades de Bélgica, los Países Bajos, España y el Reino Unido. El análisis de las aguas residuales indica que el consumo de cocaína es entre muy bajo e insignificante en la mayoría de las ciudades de Europa oriental.

Las concentraciones de anfetamina detectadas en las aguas residuales varían considerablemente en función de la localidad objeto de estudio, encontrándose los niveles más elevados en las ciudades del norte y del este de Europa. En las ciudades del sur de Europa se detectaron niveles de anfetamina mucho menores.

Por el contrario, el consumo de metanfetamina, generalmente bajo e históricamente concentrado en la República Checa y Eslovaquia, parece registrarse ahora también en Chipre, el este de Alemania y el norte de Europa. Las concentraciones de metanfetamina observadas en los demás lugares son muy bajas o insignificantes.

Las cargas másicas de MDMA más elevadas se detectaron en las aguas residuales de ciudades de Bélgica, Alemania y los Países Bajos.

Diez países participantes en la campaña de vigilancia de 2017 incluyeron dos o más lugares de estudio (Bélgica, Chipre, República Checa, Alemania, Finlandia, Francia, los Países Bajos, Portugal, España y el Reino Unido). El estudio reveló también diferencias entre estas ciudades dentro del mismo país, lo que puede explicarse en parte por las diferentes características sociales y demográficas de las ciudades (universidades, zonas de vida nocturna y distribución de la población por edades). En la gran mayoría de los países en los que se estudiaron diferentes lugares, se detectaron mayores concentraciones de cocaína y de MDMA en las grandes ciudades que en las poblaciones de menor tamaño. En cambio, no se detectaron tales diferencias en el caso de la anfetamina y la metanfetamina.

Además de los patrones geográficos, el análisis de las aguas residuales permite detectar fluctuaciones en las pautas semanales de consumo de drogas ilegales. En más de tres cuartas partes de las ciudades se detectaron mayores concentraciones de BE y MDMA en las aguas residuales durante los fines de semana (de viernes a lunes) que durante los días de la semana. Sin embargo, se observó una distribución más uniforme del consumo de anfetaminas durante toda la semana.

Datos relativos a las tendencias

Veintiún ciudades han participado en, como mínimo, cinco de las campañas anuales de vigilancia de las aguas residuales organizadas desde 2011, lo que permite elaborar un análisis temporal de tendencias del consumo de drogas basado en el análisis de las aguas residuales.

Entre 2011 y 2015 se observó una tendencia relativamente estable en el consumo de cocaína en la mayor parte de las ciudades. Las pautas generales detectadas fueron similares en las cinco primeras campañas de vigilancia consecutivas, detectándose las concentraciones más altas y más bajas de BE en las mismas ciudades y regiones. La mayoría de las ciudades presentan una tendencia decreciente o estable entre 2011 y 2015. En 2016, se registraron los primeros indicios de que este patrón estaba cambiando, ya que se registró un incremento en 22 ciudades, de 33, con datos de 2015 y 2016. Esta tendencia se confirmó en 2017, cuando 19 ciudades de 31 con datos de 2016 y 2017 registraron un incremento en las concentraciones detectadas. La mayor parte de las 13 ciudades con datos relativos a 2011 y 2017 registran tendencias en aumento a largo plazo.

En las siete campañas de vigilancia, las máximas concentraciones de MDMA se detectaron sistemáticamente en las aguas residuales de las ciudades belgas y neerlandesas. Respecto a las tendencias a largo plazo, en la mayoría de las ciudades que cuentan con al menos seis series de datos, las concentraciones de MDMA en las aguas residuales fueron mayores en 2017 que en 2011, observándose acusados incrementos en ciertas ciudades como, por ejemplo, Amberes y Ámsterdam. En la mayoría de las ciudades que registraron incrementos acusados durante el período 2011-2016, la tendencia parece haberse estabilizado en 2017.

En términos generales, los datos sobre anfetaminas y metanfetaminas obtenidos en las siete campañas de vigilancia no revelaron cambios importantes en las pautas generales de consumo observadas.

Comparación con los resultados obtenidos con otros instrumentos de vigilancia 

Debido a los distintos tipos de información que facilitan los análisis de las aguas residuales (consumo colectivo de sustancias dentro de una comunidad) e instrumentos de seguimiento establecidos, como las encuestas de población (prevalencia a lo largo del mes o el año anterior), es difícil efectuar una comparación directa de los datos. Sin embargo, las pautas y tendencias detectadas mediante el análisis de las aguas residuales coinciden amplia, aunque no totalmente, con las detectadas mediante análisis realizados con otros instrumentos de seguimiento.

Por ejemplo, tanto los datos sobre incautaciones como el análisis de las aguas residuales presentan una imagen del mercado de fármacos estimulantes caracterizado por las divergencias geográficas en Europa, siendo más prevalente la cocaína en el sur y en el oeste, mientras que las anfetaminas son más habituales en los países centrales y septentrionales (EMCDD, 2017). Los resultados de encuestas de población sobre el consumo de drogas arrojan resultados similares. Aunque la pauta general detectada en los análisis de las aguas residuales coincide con la de las herramientas de vigilancia establecidas, se registran ciertas excepciones: las concentraciones de anfetamina detectadas en las aguas residuales de París han sido inferiores al nivel de cuantificación de las campañas de vigilancia anuales consecutivas, contrariamente a las indicaciones de otras herramientas de vigilancia.

Los datos extraídos de los indicadores establecidos indican que el consumo de metanfetamina se ha restringido históricamente a la República Checa y, más recientemente, también Eslovaquia, aunque a lo largo de los últimos años se ha observado un incremento de dicho consumo en otros países (EMCDD, 2016a). Tales conclusiones se han visto ratificadas por estudios epidemiológicos recientes basados en el análisis de las aguas residuales según los cuales la mayor concentración de metanfetamina se detectó en ciudades de la República Checa, Eslovaquia, Alemania y Finlandia.

Los indicadores establecidos revelan que, hasta hace poco tiempo, la prevalencia de MDMA se estaba reduciendo en muchos países desde los niveles máximos alcanzados entre comienzos y mediados de la década de 2000. Los datos extraídos de los análisis de las aguas residuales y de indicadores establecidos muestran que dicha tendencia parece estar cambiando, notificándose en la gran mayoría de las ciudades un incremento de las concentraciones de MDMA en las aguas residuales en 2016 o 2017 en relación con 2011.

De igual modo, tanto los estudios basados en el consumo autodeclarado de drogas como en los datos de los análisis de las aguas residuales apuntan a las mismas variaciones semanales en el consumo, concentrado principalmente en eventos de carácter musical durante los fines de semana y en el contexto de celebraciones en el caso de estimulantes como la anfetamina y la cocaína (Tossmann et al., 2001).

Se ha publicado un número limitado, si bien en continuo aumento, de estudios en los que se comparan las estimaciones sobre consumo de drogas obtenidas mediante análisis de aguas residuales con las estimaciones realizadas mediante estudios epidemiológicos (EMCDDA, 2016b; van Wel et al., 2015). Aunque en 2012 solo un estudio publicado intentó evaluar el análisis de aguas residuales aplicando en paralelo técnicas epidemiológicas tradicionales (Reid et al., 2012), tal cifra ha aumentado ahora hasta alcanzar unos 20 artículos de investigación publicados, centrados en comparar la información aportada por el análisis de aguas residuales con la información aportada por otros indicadores.

Un primer estudio llevado a cabo en Oslo (Noruega) y publicado en 2012 comparó los resultados de tres series de datos distintas (una encuesta de población general, una encuesta a pie de calle y un análisis de las aguas residuales) (Reid et al., 2012).

Otros estudios más recientes han comparado y correlacionado las estimaciones de consumo de drogas ilegales basadas en el análisis de las aguas residuales con otras fuentes de datos, incluidos datos de consumo autodeclarado (Been et al., 2015; Castiglioni et al., 2016; van Wel et al., 2016a), delitos relacionados con el consumo (Been et al., 2016a), incautaciones de drogas ilegales (Baz-Lomba et al., 2016; Kankaanpää et al., 2014, 2016), estimaciones de distribución de jeringas (Been et al., 2015) datos toxicológicos (Kankaanpää et al., 2014, 2016) y número de consumidores de drogas sujetos a tratamiento (Krizman et al., 2016).

La mayoría de los estudios comparativos se ha llevado a cabo en Europa, concretamente en Bélgica (van Wel et al., 2016a), Croacia (Krizman et al., 2016), Alemania (Been et al., 2016a), Finlandia (Kankaanpää et al., 2014, 2016), Italia (Castiglioni et al., 2016), Suiza (Been et al., 2015; Been et al., 2016b) y en países europeos (Baz-Lomba et al., 2016, Castrignanò et al., 2018, Löve et al., 2018). Fuera de Europa, en los últimos años se han publicado estudios que comparan los cálculos basados en las aguas residuales con otras fuentes de datos en China (Du et al., 2015), Australia (Tscharke et al., 2015) y en países donde los datos sobre el consumo de drogas es limitado debido a restricciones de carácter financiero o a la falta de herramientas de vigilancia (Archer et al., 2018).

Estos ejemplos confirman el futuro prometedor de la epidemiología basada en el análisis de aguas residuales como método complementario para obtener una perspectiva más precisa y equilibrada sobre el consumo de sustancias en diferentes comunidades. El análisis de las aguas residuales puede predecir los resultados de las encuestas de población y puede emplearse a modo de instrumento de «alerta temprana» en la identificación de nuevas tendencias en el consumo de drogas.

Limitaciones de este método

El análisis de las aguas residuales ofrece una interesante fuente de datos complementaria para vigilar la cantidad de drogas ilegales consumidas por la población, pero no puede facilitar información sobre la prevalencia ni la frecuencia del consumo, las principales clases de consumidores o la pureza de las drogas. Otras dificultades se deben a las incertidumbres asociadas al comportamiento de los biomarcadores seleccionados en la red de alcantarillado, los diferentes métodos de cálculo retrospectivo y los diferentes enfoques utilizados para estimar el tamaño de la población analizada (Castiglioni et al., 2013, 2016; Lai et al., 2014; EMCDDA, 2016b). Los problemas para seleccionar los objetivos analíticos en el caso de la heroína, por ejemplo, hacen que la vigilancia de esta droga en las aguas residuales sea más complicada que la de otras sustancias (Been et al., 2015). Asimismo, la pureza de los productos que se venden en la calle fluctúa de manera imprevisible a lo largo del tiempo y según el lugar. Por otra parte, la conversión de las cantidades totales consumidas en el correspondiente número de dosis medias es complicada, porque las drogas pueden tomarse por diferentes vías y en cantidades que varían mucho, y el grado de pureza fluctúa (Zuccato et al., 2008).

Se están realizando esfuerzos para mejorar los enfoques en materia de seguimiento de las aguas residuales. Por ejemplo, se han desarrollado trabajos para superar una importante fuente de incertidumbre relacionada con el cálculo del número de personas presentes en una captación de alcantarillado en el momento de la recogida de muestras. Esto implicó la utilización de datos de dispositivos móviles para calcular mejor el tamaño de la población dinámica para la epidemiología basada en el análisis de aguas residuales (Thomas et al., 2017).

Nuevas iniciativas y el futuro 

La epidemiología basada en el análisis de aguas residuales se ha consolidado como una herramienta importante para controlar el consumo de drogas ilegales y se ha analizado la futura orientación de las investigaciones en materia de aguas residuales (EMCDDA, 2016b).

En primer lugar, el análisis de las aguas residuales se ha propuesto como instrumento a través del cual dar respuesta a algunos de los problemas relacionados con el mercado dinámico de nuevas sustancias psicoactivas (NSP). Ello incluye la gran cantidad de NSP individuales, la prevalencia relativamente baja de su consumo y la circunstancia de que numerosos consumidores no saben en realidad qué sustancias están consumiendo. Se ha establecido una nueva técnica para identificar NSP que entraña la recogida y el análisis de orina depositada en urinarios portátiles ubicados en locales nocturnos, centros urbanos y festivales musicales, lo que ofrece datos puntuales sobre las NSP que se están consumiendo exactamente en lugares concretos (Archer et al., 2013a, 2013b, 2015; Causanilles et al., 2017b; Kinyua, et al., 2016; Mardal et al., 2017; Reid et al., 2014). El proyecto europeo «NPS euronet» tiene por objeti mejorar la capacidad para identificar y evaluar las NSP utilizadas en Europa. El proyecto aplica innovadores métodos epidemiológicos y químicos analíticos y un sólido procedimiento de evaluación de riesgos para mejorar la identificación de NPS, para evaluar los riesgos y para estimar el alcance y los patrones de consumo en grupos específicos (por ejemplo, en festivales de música) y entre la población general (Bade et al., 2017; González-Mariño et al., 2016).

En segundo lugar, aparte de calcular el consumo de drogas ilegales, a lo largo de los últimos años se ha aplicado con éxito la epidemiología basada en el análisis de aguas residuales con el fin de proporcionar información detallada sobre el consumo y el uso indebido del alcohol (Boogaerts et al., 2016; Mastroianni et al., 2017; Rodríguez-Álvarez et al., 2015), el tabaco (Senta et al., 2015; van Wel et al., 2016b) y los medicamentos en una población específica (Baz-Lomba et al., 2016, 2017; Been et al., 2015; Krizman-Matasic et al., 2018; Salvatore et al., 2016). Además, el análisis de las aguas residuales puede aportar información sobre los indicadores de salud y enfermedad en una comunidad (Kasprzyk-Hordern et al., 2014; Thomaidis et al., 2016; Yang et al., 2015).

En tercer lugar, no se ha explorado aun íntegramente el potencial de la epidemiología basada en el análisis de las aguas residuales en cuanto a su uso como instrumento de medición de resultados, concretamente en la evaluación de la eficacia de las intervenciones dirigidas a la oferta de drogas (por ejemplo, la actuación policial) o su demanda (por ejemplo, campañas de salud pública). Es muy recomendable fomentar la estrecha colaboración entre las distintas partes interesadas, incluidos epidemiólogos, expertos en aguas residuales y autoridades jurídicas, a fin de empezar a examinar dichas aplicaciones potenciales de la epidemiología basada en el análisis de las aguas residuales (EMCDDA, 2016b).

En cuarto lugar, realizando un cálculo retrospectivo de las concentraciones diarias de residuos específicos en las aguas residuales, el análisis de estas puede ofrecer unas estimaciones del consumo total, por lo que en la actualidad se han emprendido iniciativas específicas encaminadas a determinar los procedimientos idóneos para el cálculo de los promedios anuales. En 2016, el EMCDDA presentó por primera vez sus estimaciones referidas a la magnitud del mercado minorista de drogas ilegales en relación con la cantidad y el valor de las principales sustancias consumidas (EMCDDA y Europol, 2016c). Está previsto que los resultados obtenidos a través del análisis de las aguas residuales puedan contribuir al ulterior desarrollo del trabajo en este campo.

Por último, se han desarrollado nuevos métodos, tales como la elaboración de perfiles enantioméricos, para determinar si las concentraciones masivas de drogas en las aguas residuales se debe al consumo, a la eliminación de medicamentos no utilizados o a la eliminación de residuos de producción. En la actualidad es importante evaluar la posible utilidad del análisis de las aguas residuales para informar sobre la dinámica de la oferta de drogas, lo que incluye la producción de drogas sintéticas (Emke et al., 2014).

Se ha demostrado que el análisis de las aguas residuales puede servir como complemento útil de los instrumentos de vigilancia ya consolidados en el ámbito de las drogas. Ofrece algunas ventajas claras sobre otros enfoques, al no estar sujeto a sesgos de respuesta y ausencia de respuesta y puede identificar mejor el espectro real de drogas consumidas, ya que los usuarios desconocen en muchos casos la mezcla real de sustancias que toman. Esta herramienta también alberga el potencial de ofrecer una información puntual en plazos breves sobre tendencias geográficas y temporales. Para verificar la calidad y la exactitud de los datos, se tienen que hacer otras comparaciones entre el análisis de aguas residuales y los datos obtenidos con otros indicadores.

El análisis de las aguas residuales ha pasado de ser una técnica experimental a convertirse en un nuevo método en la caja de herramientas epidemiológicas. Su capacidad para detectar rápidamente nuevas tendencias puede ayudar a que los programas de salud pública y las iniciativas políticas se centren en colectivos específicos de personas y en las diferentes drogas que consumen.

Footnotes

(1) El protocolo puede consultarse en el sitio web del EMCDDA: www.emcdda.europa.eu/wastewater-analysis

References

  • Archer, J. R. H., Dargan, P. I., Hudson, S. and Wood, D. M. (2013a), ‘Analysis of anonymous pooled urinals in central London confirms the significant use of novel psychoactive substances’, QJM 106(2), pp. 147–152.
  • Archer, J. R. H., Hudson, S., Wood, D. M. and Dargan, P. I. (2013b), ‘Analysis of urine from pooled urinals: A novel method for the detection of novel psychoactive substances’, Current Drug Abuse Reviews, online publication, 5 December.
  • Archer, J. R. H., Hudson, S., Jackson, O. (2015), ‘Analysis of anonymized pooled urine in nine UK cities: variation in classical recreational drug, novel psychoactive substance and anabolic steroid use’, QJM, 108 (12), pp. 929–933.
  • Archer, E., Castrignanò, E., Kasprzyk-Hordern, B., Wolfaardt, G. M. (2018), ‘Wastewater-based epidemiology and enantiomeric profiling for drugs of abuse in South African wastewaters’, Science of the Total Environment 625, pp.7928–00.
  • Bade, R., Bijlsma, L., Sancho, J. et al. (2017), ‘Liquid chromatography-tandem mass spectrometry determination of synthetic cathinones and phenethylamines in influent wastewater of eight European cities’, Chemosphere 168, pp.10321–041.
  • Baz-Lomba, J. A., Salvatore, S., Gracia-Lor, E., et al. (2016), ‘Comparison of pharmaceutical, illicit drug, alcohol, nicotine and caffeine levels in wastewater with sale, seizure and consumption data for 8 European cities’, BMC Public Health 16, 1, 1035.
  • Baz-Lomba, J. A., Harman, C., Reid, M. and Thomas, K. V. (2017), ‘Passive sampling of wastewater as a tool for the long-term monitoring of community exposure: Illicit and prescription drug trends as a proof of concept’, Water Research 121, pp.2212–30.
  • Been, F., Benaglia, L., Lucia, S., et al. (2015), ‘Data triangulation in the context of opioids monitoring via wastewater analyses’, Drug and Alcohol Dependence, 151, pp. 203–210.
  • Been, F., Bijlsma, L., Benaglia, L., et al. (2016a), ‘Assessing geographical differences in illicit drug consumption: A comparison of results from epidemiological and wastewater data in Germany and Switzerland’, Drug and Alcohol Dependence 161, pp. 189–199.
  • Been, F., Schneider, C., Zobel, F., Delémont, O., Esseiva, P. (2016b), ‘Integrating environmental and self-report data to refine cannabis prevalence estimates in a major urban area of Switzerland’, International Journal of Drug Policy, 36, pp. 33–40.
  • Boogaerts, T., Covaci, A., Kinyua, J., et al. (2016), ‘Spatial and temporal trends in alcohol consumption in Belgian cities: A wastewater-based approach’, Drug and Alcohol Dependence 160, pp. 170–176.
  • Bramness, J. G., Reid M. J., Solvik, K. F. and Vindenes, V. (2014), ‘Recent trends in the availability and use of amphetamine and methamphetamine in Norway’, Forensic Science International 246, pp. 92–97.
  • Castiglioni, S., Bijlsma, L., Covaci, A., et al. (2013),‘Evaluation of uncertainties associated with the determination of community drug use through the measurement of sewage drug biomarkers’, Environmental Science and Technology 47(3), pp. 1452–1460.
  • Castiglioni, S., Thomas, K. V., Kasprzyk-Hordern, B., Vandam, L. and Griffiths, P. (2014), ‘Testing wastewater to detect illicit drugs: State of the art, potential and research needs’, Science of the Total Environment 487, pp. 613–620.
  • Castiglioni, S., Borsotti, A., Riva, F. and Zuccato, E. (2016), ‘Illicit drug consumption estimated by wastewater analysis in different districts of Milan: A case study’, Drug and Alcohol Review 35, pp. 128–132.
  • Castrignanò, E., Yang, Z., Bade, R., et al. (2018), ‘Enantiomeric profiling of chiral illicit drugs in a pan-European study’, Water Research 130, pp.1511–60.
  • Causanilles, A., Baz-Lomba, J. A., Burgard, D. A., et al. (2017a), ‘Improving wastewater-based epidemiology to estimate cannabis use: Focus on the initial aspects of the analytical procedure’, Analytica Chimica Acta 988, pp. 273–3.
  • Causanilles, A., Kinyua, J., Ruttkies, C., et al. (2017b), ‘Qualitative screening for new psychoactive substances in wastewater collected during a city festival using liquid chromatography coupled to high-resolution mass spectrometry’, Chemosphere 184, pp. 11861–193.
  • Daughton, C. G. (2001), ‘Emerging pollutants, and communicating the science of environmental chemistry and mass spectrometry: Pharmaceuticals in the environment’, American Society for Mass Spectrometry 12, pp. 1067–1076.
  • Du, P. (2015), ‘Methamphetamine and ketamine use in major Chinese cities, a nationwide reconnaissance through sewage-based epidemiology’, Water Research 84, pp. 76–84.
  • EMCDDA (2016a), European drug report: Trends and developments, Publications Office of the European Union, Luxembourg.
  • EMCDDA (2016b), Assessing illicit drugs in wastewater: Advances in wastewater-based drug epidemiology, Publications Office of the European Union, Luxembourg.
  • EMCDDA and Europol (2016c), EU Drug Markets report, EMCDDA–Europol.
  • EMCDDA (2017), European Drug Report: Trends and Developments, Publications Office of the European Union, Luxembourg.
  • Emke, E., Evans, S., Kasprzyk-Hordern, B. and de Voogt, P. (2014), ‘Enantiomer profiling of high loads of amphetamine and MDMA in communal sewage: A Dutch perspective’, Science of The Total Environment 487, pp.6666–72.
  • González-Mariño, I., Gracia-Lor, E., Rousis, N., et al. (2016), ‘Wastewater-based epidemiology to monitor synthetic cathinones use in different European countries’, Environmental Science and Technology. 50, pp.10089−10096.
  • Kankaanpää, A., Ariniemi K., Heinonen M., et al. (2014), ‘Use of illicit stimulant drugs in Finland: A wastewater study in ten major cities’, Science of the Total Environment 487, pp. 696–702.
  • Kankaanpää, A., Ariniemi, K., Heinonen, M., Kuoppasalmi, K., Gunnar T. (2016), ‘Current trends in Finnish drug abuse: Wastewater based epidemiology combined with other national indicators’, Science of the Total Environment, 568, pp. 864–874.
  • Kasprzyk-Hordern, B., Bijlsma, L., Castiglioni, S., et al. (2014), ‘Wastewater-based epidemiology for public health monitoring’, Water and Sewerage Journal, 4, pp. 252–6.
  • Kinyua, J., Negreira, N., Miserez, B., et al. (2016), ‘Qualitative screening of new psychoactive substances in pooled urine samples from Belgium and United Kingdom’, Science of the Total Environment, 573, pp. 1527–1535.
  • Krizman, I., Senta, I., Ahel, M., Terzic, S. (2016), ‘Wastewater-based assessment of regional and temporal consumption patterns of illicit drugs and therapeutic opioids in Croatia’, Science of the Total Environment, 566/567, pp .454–462.
  • Krizman-Matasic, I., Kostanjevecki, P., Ahel, M. and Terzic, S. (2018), ‘Simultaneous analysis of opioid analgesics and their metabolites in municipal wastewaters and river water by liquid chromatography-tandem mass spectrometry’, Journal of Chromatography A 19, pp.1021–11.
  • Lai, F. Y., Anuj, S., Bruno, R., et al. (2014), ‘Systematic and day-to-day effects of chemical-derived population estimates on wastewater-based drug epidemiology’, Environmental Science and Technology 49, pp. 999–1008.
  • Löve A. S. C., Baz-Lomba, J. A., Reid, M., et al. (2018), ‘Analysis of stimulant drugs in the wastewater of five Nordic capitals’, Science of the Total Environment 627, pp.10391–047.
  • Mardal, M., Kinyua, J., Ramin, P., et al. (2017), ‘Screening for illicit drugs in pooled human urine and urinated soil samples and studies on the stability of urinary excretion products of cocaine, MDMA, and MDEA in wastewater by hyphenated mass spectrometry techniques’, Drug Testing and Analysis 9, pp. 1061–14.
  • Mastroianni, N., López-García, E., Postigo, C., et al. (2017), ‘Five-year monitoring of 19 illicit and legal substances of abuse at the inlet of a wastewater treatment plant in Barcelona (NE Spain) and estimation of drug consumption patterns and trends’, Science of the Total Environment 609, pp. 9169–26.
  • Reid, M. J., Langford, K. H., Grung, M., et al. (2012), ‘Estimation of cocaine consumption in the community: A critical comparison of the results from three complimentary techniques’, BMJ Open, 2(6).
  • Reid, M. J., Baz-Lomba, J. A., Ryu, Y. and Thomas, K. V. (2014), ‘Using biomarkers in wastewater to monitor community drug use: A conceptual approach for dealing with new psychoactive substances’, Science of the Total Environment 487, pp. 651–658.
  • Rodríguez-Álvarez, T., Racamonde, I., González-Mariño, I., et al. (2015), ‘Alcohol and cocaine co-consumption in two European cities assessed by wastewater analysis’, Science of the Total Environment 536, pp. 91–98.
  • Senta, I., Gracia-Lor, M., Borsotti, A., et al. (2015), ‘Wastewater analysis to monitor use of caffeine and nicotine and evaluation of their metabolites as biomarkers for population size assessment’, Water Research 74, pp. 23–33.
  • Thomaidis, N., Gago-Ferrero, P., Ort, C., et al. (2016), ‘Reflection of socioeconomic changes in wastewater: licit and illicit drug use patterns’, Environmental Science & Technology 50, 18 pp.100651–0072.
  • Thomas, K. V., Bijlsma, L., Castiglioni, S., et al. (2012), ‘Comparing illicit drugs use in 19 European cities through sewage analysis’, Science of the Total Environment 432, pp. 432–439.
  • Thomas, K. V., Amador, A., Baz-Lomba, J. A. and Reid, M. (2017), ‘Use of mobile device data to better estimate dynamic population size for wastewater-based epidemiology’, Environmental Science and Technology 51, 19, pp.113631–1370.
  • Tossmann, P., Boldt, S. and Tensil, M.-D. (2001), ‘The use of drugs within the techno party scene in European metropolitan cities’, European Addiction Research 7(1), pp. 2–23.
  • Tscharke, B. J., Chen, C., Gerber, J. P. and White, J. M. (2015), Trends in stimulant use in Australia: A comparison of wastewater analysis and population surveys’, Science of the Total Environment 536, pp. 331–337.
  • van Nuijs, A., Mougel, J.-F., Tarcomnicu, I., et al. (2011), ‘Sewage epidemiology: A real-time approach to estimate the consumption of illicit drugs in Brussels, Belgium’, Environment International 27, pp. 612–621.
  • van Wel, J., Kinyua, J., van Nuijs, A., van Hal, G., Covaci, A. (2015), ‘Methodological considerations for combining wastewater-based epidemiology with survey research’, Archives of Public Health, 73, Suppl. 1, p. 29.
  • van Wel, J, H. P., Kinyua, J., van Nuis, A. L. N., et al. (2016a), ‘A comparison between wastewater-based drug data and an illicit drug use survey in a selected community’, International Journal of Drug Policy, 34, pp. 20–26.
  • van Wel, J. H. P., Gracia-Lor, E., van Nuijs, A. L. N., et al. (2016b), ‘Investigation of agreement between wastewater-based epidemiology and survey data on alcohol and nicotine use in a community’, Drug and Alcohol Dependence 162, pp. 170–175.
  • Yang, Z., Anglès d’Auriac, M., Goggins, S., et al. (2015) ‘A novel DNA biosensor using a ferrocenyl intercalator applied to the potential detection of human population biomarkers in wastewater’, Environmental Science and Technology 49(9), pp. 5609–5617.
  • Zuccato, E., Castiglioni, S., Senta, I., Borsotti, A., et al. (2016), ‘Population surveys compared with wastewater analysis for monitoring illicit drug consumption in Italy in 2010–2014’, Drug and Alcohol Dependence 161, pp. 178–188.
  • Zuccato, E., Chiabrando, C., Castiglioni, S., Bagnati, R. and Fanelli, R. (2008), ‘Estimating community drug abuse by wastewater analysis’, Environmental Health Perspectives 116(8), pp. 1027–1032.

 

2. Sitio web interactivo: explorar los datos del estudio

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El estudio realizado en Europa en 2017, que incluyó casi 60 ciudades de 19 países,  reveló un conjunto de diferentes patrones geográficos y temporales de consumo de drogas en las distintas ciudades europeas. Hay dos formas de visualizar los datos de este estudio: mediante la visualización de los datos en un mapa o mediante el uso de una herramienta especial de elaboración de gráficos. Puede cambiar entre los dos modos de visualización cuando lo desee.

Preview of map based tools
Preview of charting tool

¿Cómo se utiliza la herramienta de elaboración de gráficos? Para analizar los resultados del estudio, seleccione la «ciudad» elegida y la «droga objetivo». Puede comparar lugares o estudiar tendencias diarias y anuales. «Fin de semana» se refiere a las concentraciones medias detectadas los viernes, sábados, domingos y lunes. «Día de la semana» se refiere a las concentraciones medias detectadas los demás días de la semana. Se incluyen en esta herramienta los resultados del período 2011-2017 . Se analizan muestras de aguas residuales en busca de biomarcadores urinarios del compuesto original en relación con la anfetamina, metanfetamina y MDMA, así como en relación con el metabolito principal de la cocaína (benzoilecgonina) (para más información, consulte la sección Análisis).

Filtrar lugares

Filtre los resultados seleccionando qué localidades de la lista que figura a continuación desea visualizar. Obsérvese que no todos los lugares disponen de datos referidos a todos los posibles valores sobre droga, año y días.

Seleccionar droga objetivo*:

Seleccione los elementos que desea visualizar:

 
 

Seleccionar un año:

Seleccionar droga objetivo*:

Analizar las pautas diarias:

Haga clic en cualquier lugar del mapa para reducir la imagen

Haga clic en una ubicación concreta para ampliar la imagen

 
 
 
 
 
 
 
 

¿Cómo se utiliza este mapa? Al pasar el puntero del ratón sobre las burbujas, aparecen el nombre de la ciudad y los datos correspondientes. Al ampliar la imagen del país que le interese, aparecerán otras ciudades, lo que le permitirá estudiar con mayor detalle los datos de ámbito urbano correspondientes a dicho país. Para profundizar en el análisis de los resultados del estudio, seleccione la «droga objetivo» y la «pauta temporal» que prefiera. «Fin de semana» se refiere a las concentraciones medias detectadas los viernes, sábados, domingos y lunes. «Día de la semana» se refiere a las concentraciones medias detectadas los demás días de la semana. En este mapa se incluyen los resultados correspondientes al período 2011-2016. Los tamaños de las burbujas no son comparables entre las distintas drogas de referencia pero sí lo son en relación con una misma sustancia. Se analizan muestras de aguas residuales en busca de biomarcadores urinarios del compuesto original en relación con la anfetamina, la metanfetamina y MDMA y en relación con el metabolito principal de la cocaína (benzoilecgonina) (para más información, consulte la sección Análisis).

 

Notas adicionales:

La herramienta gráfica se actualizó en su totalidad en marzo de 2018.

El número que se muestra entre corchetes detrás del nombre de una ciudad especifica el número de plantas que facilitaron datos para este estudio. Por ejemplo, Berlín (4) indica que los resultados mostrados proceden de la reunión de valores detectados en cuatro plantas diferentes en la ciudad de Berlín.

Ámsterdam: registró valores altos de MDMA en 2017, al igual que otras ciudades, que pueden estar o no influidos por el vertido de MDMA sin consumir en el sistema de alcantarillado.

Berlín: al reunir los datos procedentes de las cuatro plantas, se ha tenido en cuenta el hecho de que hay valores que faltan para Berlín M en 2014, para sábados y domingos y en 2015 para sábados y lunes; para Berlín R en 2017 para domingos y lunes.

Bratislava: en 2017 el método para calcular la población ha cambiado (conexiones de teléfonos móviles, incluidos residentes no permanentes como estudiantes) en comparación con años anteriores (basado en el censo de residentes permanentes, población de jure).

Eindhoven: registró en 2012, 2013 y 2014 altos valores de MDMA, que podrían deberse al vertido de MDMA no consumido al sistema de alcantarillado. Es más, Eindhoven registró unos valores anormalmente altos de anfetamina en 2013 (Ort et al., 2014).

Navegadores compatibles

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3. Términos y definiciones

El cálculo retrospectivo es el proceso mediante el cual los investigadores calculan o estiman el consumo de drogas ilegales entre la población a partir de las cantidades de residuos de las drogas de referencia que llegan a la planta de tratamiento de aguas residuales.

CL-EM/EM

La cromatografía de líquidos con espectrometría de masas en tándem (CL-EM/EM) es el método analítico utilizado más habitualmente para cuantificar los residuos de drogas en las aguas residuales La CL-EM/EM es una técnica de química analítica que combina las técnicas de separación de la cromatografía de líquidos con las capacidades analíticas de la espectrometría de masas. Teniendo en cuenta la complejidad y las bajas concentraciones previstas en las aguas residuales, la CL/EM-EM es una de las técnicas más potentes para realizar este análisis, debido a su sensibilidad y selectividad

Metabolitos

Los drogas consumidas terminarán en la red del alcantarillado en cantidades traza de la sustancia intacta o como una mezcla de metabolitos. Los metabolitos, productos finales del metabolismo, son las sustancias producidas cuando el cuerpo metaboliza las drogas.

Residuos

El análisis de las aguas residuales se basa en el hecho de que en nuestra orina excretamos trazas de casi todo lo que consumimos, incluidas las drogas ilegales. El residuo de la droga de referencia es lo que queda en las aguas residuales después de su excreción y se utiliza para cuantificar el consumo de drogas ilegales en la población.

Biomarcadores urinarios

Los químicos analíticos buscan biomarcadores urinarios (características mensurables para calcular el consumo de drogas entre la población) en muestras de aguas residuales, que pueden ser el compuesto original (esto es, la sustancia primaria) o sus metabolitos excretados en la orina.

Perfil enantiomérico

El perfil enantiomérico es una técnica de análisis químico que se utiliza para determinar si las drogas estudiadas presentes en las aguas residuales proceden del consumo o de la eliminación directa (por ejemplo, residuos de producción). Se basa en la circunstancia de que las moléculas quirales (si solo está presente un centro quiral) existen en forma de dos enantiómeros (formas opuestas), que son imágenes especulares que no pueden superponerse entre sí. Dado que la razón enantiomérica cambiará tras metabolizarse la droga en el organismo humano, la fracción enantiomérica podrá utilizarse para determinar si los fármacos estudiados en el agua son derivados del consumo.

4. Entender el método utilizado para analizar las aguas residuales y abordar las cuestiones éticas

Para realizar una estimación de los niveles de consumo de drogas a partir de los análisis de las aguas residuales, los investigadores tratan en primer lugar de identificar y cuantificar residuos de drogas y, a continuación, hacen un cálculo retrospectivo para determinar la cantidad de drogas ilegales consumidas por la población atendida por las plantas de tratamiento de aguas residuales (Castiglioni et al., 2014). Este proceso consta de varias fases (véase la figura). Inicialmente, se obtienen muestras compuestas de aguas residuales no tratadas de las alcantarillas de una zona geográfica definida. Seguidamente se analizan las muestras para determinar las concentraciones de los residuos de la droga objetivo. A continuación, se estima el consumo de droga mediante un cálculo retrospectivo que consiste en multiplicar la concentración de residuos de cada droga objetivo (ng/l) por el correspondiente caudal de aguas residuales (l/día). Como parte del cálculo, se aplica un factor de corrección para cada droga. El último paso consiste en dividir el resultado por la población atendida por la planta de tratamiento de aguas residuales, para obtener la cantidad de sustancia consumida al día por 1.000 habitantes. Las estimaciones a nivel de población se pueden calcular utilizando diferentes parámetros biológicos, los datos del censo, el número de conexiones en los hogares, o la capacidad de diseño, pero la variabilidad total de las diferentes estimaciones suele ser muy elevada.

flow chart

Si bien se utiliza principalmente para estudiar tendencias en el consumo de drogas ilegales en la población general, el análisis de las aguas residuales se ha aplicado también a pequeñas comunidades, como lugares de trabajo, centros escolares (Zuccato et al., 2017), festivales de música, cárceles (Nefau et al., 2017) y vecindarios específicos (Hall et al., 2012).

La utilización de este método en comunidades pequeñas puede plantear algunos riesgos de índole ética (Prichard et al., 2014), como la posible identificación de un grupo determinado dentro de la comunidad.

En 2016, el grupo SCORE publicó directrices éticas referidas a la epidemiología basada en el análisis de aguas residuales y los ámbitos relacionados (Prichard et al., 2016). El objetivo de estas directrices consiste en describir los principales riesgos éticos ligados al estudio de las aguas residuales y proponer estrategias para atenuarlos. Por atenuar los riesgos se entiende reducir la probabilidad de que se produzcan acontecimientos adversos o reducir al mínimo sus consecuencias.

References

  • Castiglioni, S., Thomas, K. V., Kasprzyk-Hordern, B., Vandam, L. and Griffiths, P. (2014), ‘Testing wastewater to detect illicit drugs: State of the art, potential and research needs’, Science of the Total Environment 487, pp. 613–620.
  • Hall, W., Prichard, J., Kirkbride, P., et al. (2012), ‘An analysis of ethical issues in using wastewater analysis to monitor illicit drug use’, Addiction 107(10), pp. 1767–1773.
  • Néfau, T., Sannier, O., Hubert, C., Karolak, S., Lévi, Y. (2017), ‘Analysis of drugs in sewage: an approach to assess substance use, applied to a prison setting’, Observatoire Français des Drogues et des Toxicomanies, Paris.
  • Prichard, J., Hall, W., de Voogt, P. and Zuccato, E. (2014), ‘Sewage epidemiology and illicit drug research: The development of ethical research guidelines’, Science of the Total Environment 47(2), pp. 550–555.
  • Prichard, J., Hall, W., Zuccato, E., de Voogt, P., Voulvoulis, N., Kummerer, K., Kasprzyk-Hordern, B. et al. (2016), ‘Ethical research guidelines for wastewater-based epidemiology and related fields’: http://www.emcdda.europa.eu/activities/wastewater-analysis.
  • Zuccato, E., Gracia-Lor, E., Rousis, N. I., Parabiaghi, A., Senta, I., Riva, F. and Castiglioni S.(2017), ‘Illicit drug consumption in school populations measured by wastewater analysis’, Drug and Alcohol Dependence 178, pp.2852–90

 

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