Investigadores de la Universidad de Massachusetts Amherst encuentran que las nanopartículas de dióxido de titanio producen inflamación en el colon.
Se descubrió que un aditivo alimentario común, recientemente prohibido en Francia pero permitido en los EE. UU. y muchos otros países, altera significativamente la microbiota intestinal en ratones, causando inflamación en el colon y cambios en la expresión de proteínas en el hígado, según una investigación dirigida por una Universidad. científico de alimentos de Massachusetts Amherst.
"Creo que nuestros resultados tienen muchas implicaciones en la industria alimentaria y en la salud y la nutrición humanas", dice el autor principal Hang Xiao, profesor y becario Clydesdale de Ciencias de la Alimentación. “El estudio confirmó un fuerte vínculo entre las nanopartículas de dióxido de titanio transmitidas por los alimentos (TiO2 NP) y efectos adversos para la salud.”
Junto con colegas de UMass Amherst y en China, Xiao publicó la investigación en Small , una revista semanal interdisciplinaria revisada por pares que cubre la nanotecnología.
La microbiota intestinal, que se refiere a la comunidad diversa y compleja de microorganismos en el intestino, juega un papel vital en la salud humana. Un desequilibrio de la microbiota intestinal se ha asociado con una serie de problemas de salud, como la enfermedad inflamatoria intestinal, la obesidad y las enfermedades cardiovasculares.
Exposición humana al TiO2 transmitido por los alimentos Las NP provienen principalmente de un aditivo alimentario conocido como E171, que se compone de partículas de TiO2 de diferentes tamaños. , incluido un tercio o más que son a nanoescala. El E171, que hace que los productos se vean más blancos y opacos, se encuentra en alimentos como postres, dulces, bebidas y chicles. Según un estudio, la exposición al E171 es de dos a cuatro veces mayor en los niños estadounidenses que en los adultos.
Con un tamaño inferior a 100 nanómetros, las partículas a nanoescala transmitidas por los alimentos pueden tener propiedades fisiológicas únicas que causan preocupación. “Las partículas más grandes no se absorberán fácilmente, pero las más pequeñas podrían ingresar a los tejidos y acumularse en alguna parte”, dice Xiao.
En su estudio, Xiao y su equipo administraron E171 o TiO2 NPs a dos poblaciones de ratones como parte de su dieta diaria. Una población fue alimentada con una dieta rica en grasas similar a la de muchos estadounidenses, dos tercios de los cuales son obesos o tienen sobrepeso; el otro grupo de ratones fue alimentado con una dieta baja en grasas. Los ratones alimentados con una dieta alta en grasas finalmente se volvieron obesos, mientras que los ratones con una dieta baja en grasas no lo hicieron.
“Tanto en los ratones no obesos como en los ratones obesos, la microbiota intestinal se vio alterada tanto por E171 como por TiO2. NP”, dice Xiao. “Las partículas de tamaño nanométrico causaron más cambios negativos en ambos grupos de ratones”. Además, los ratones obesos fueron más susceptibles a los efectos adversos del TiO2 NPs, causando más daño en ratones obesos que en los no obesos.
Los investigadores encontraron TiO2 Las NP disminuyeron los niveles cecales de ácidos grasos de cadena corta, que son esenciales para la salud del colon, y aumentaron las células inmunitarias proinflamatorias y las citoquinas en el colon, lo que indica un estado inflamatorio.
Evaluar el impacto directo en la salud de la microbiota intestinal alterada por TiO2 NP, Xiao y sus colegas realizaron un estudio de trasplante fecal. Le dieron a los ratones antibióticos para eliminar su microbiota intestinal original y luego trasplantaron bacterias fecales del TiO2 ratones tratados con NP a los ratones tratados con antibióticos. “Los resultados respaldan nuestra hipótesis de que incluir TiO2 Las NP en la dieta interrumpen la homeostasis de la microbiota intestinal", dice Xiao, "lo que a su vez conduce a la inflamación del colon en los ratones".
El estudio también midió los niveles de TiO2 en muestras de heces humanas, encontrando un amplio rango. Xiao dice que se necesita más investigación para determinar los efectos en la salud de la exposición a largo plazo, como de por vida y multigeneracional, al TiO2 NP.
Referencia:"Las nanopartículas de dióxido de titanio transmitidas por los alimentos inducen efectos adversos más fuertes en ratones obesos que en ratones no obesos:disbiosis de la microbiota intestinal, inflamación del colon y alteraciones del proteoma" por Xiaoqiong Cao, Yanhui Han, Min Gu, Hengjun Du, Mingyue Song, Xiaoai Zhu, Gaoxing Ma, Che Pan, Weicang Wang, Ermin Zhao, Timothy Goulette, Biao Yuan, Guodong Zhang y Hang Xiao, 9 de junio de 2020, pequeño .
DOI:10.1002/pequeño.202001858
