Des chercheurs de l'Université du Massachusetts à Amherst découvrent que les nanoparticules de dioxyde de titane produisent une inflammation du côlon.
Un additif alimentaire courant, récemment interdit en France mais autorisé aux États-Unis et dans de nombreux autres pays, s'est avéré altérer de manière significative le microbiote intestinal chez la souris, provoquant une inflammation du côlon et des modifications de l'expression des protéines dans le foie, selon une recherche menée par une université. du scientifique alimentaire du Massachusetts Amherst.
"Je pense que nos résultats ont beaucoup d'implications dans l'industrie alimentaire et sur la santé et la nutrition humaines", déclare l'auteur principal Hang Xiao, professeur et Clydesdale Scholar of Food Science. "L'étude a confirmé un lien étroit entre les nanoparticules de dioxyde de titane d'origine alimentaire (TiO2 NPs) et les effets néfastes sur la santé."
Avec des collègues de l'UMass Amherst et en Chine, Xiao a publié la recherche dans Small , une revue interdisciplinaire hebdomadaire à comité de lecture qui couvre les nanotechnologies.
Le microbiote intestinal, qui fait référence à la communauté diversifiée et complexe de micro-organismes dans l'intestin, joue un rôle vital dans la santé humaine. Un déséquilibre du microbiote intestinal a été associé à une série de problèmes de santé, notamment les maladies inflammatoires de l'intestin, l'obésité et les maladies cardiovasculaires.
Exposition humaine au TiO2 d'origine alimentaire Les NP proviennent principalement d'un additif alimentaire appelé E171, composé de particules de TiO2 de différentes tailles. , dont un tiers ou plus à l'échelle nanométrique. Le E171, qui rend les produits plus blancs et plus opaques, se trouve dans des aliments tels que les desserts, les bonbons, les boissons et la gomme. L'exposition au E171 est deux à quatre fois plus élevée chez les enfants américains que chez les adultes, selon une étude.
Plus petites que 100 nanomètres, les particules nanométriques d'origine alimentaire peuvent avoir des propriétés physiologiques uniques qui suscitent des inquiétudes. "Les plus grosses particules ne seront pas absorbées facilement, mais les plus petites pourraient pénétrer dans les tissus et s'accumuler quelque part", explique Xiao.
Dans leur étude, Xiao et son équipe ont alimenté soit du E171, soit du TiO2 NPs à deux populations de souris dans le cadre de leur alimentation quotidienne. Une population a été nourrie avec un régime riche en graisses similaire à celui de nombreux Américains, dont les deux tiers sont obèses ou en surpoids ; l'autre groupe de souris a été nourri avec un régime faible en gras. Les souris nourries avec un régime riche en graisses sont finalement devenues obèses, contrairement aux souris recevant un régime faible en graisses.
"Chez les souris non obèses et les souris obèses, le microbiote intestinal a été perturbé à la fois par E171 et TiO2 NP », dit Xiao. "Les particules nanométriques ont provoqué des changements plus négatifs dans les deux groupes de souris." De plus, les souris obèses étaient plus sensibles aux effets indésirables du TiO2 NPs, causant plus de dégâts chez les souris obèses que chez les non obèses.
Les chercheurs ont trouvé du TiO2 Les NP ont diminué les niveaux cæcaux d'acides gras à chaîne courte, qui sont essentiels à la santé du côlon, et ont augmenté les cellules immunitaires pro-inflammatoires et les cytokines dans le côlon, indiquant un état inflammatoire.
Évaluer l'impact direct sur la santé du microbiote intestinal perturbé par le TiO2 NP, Xiao et ses collègues ont mené une étude sur la transplantation fécale. Ils ont donné des antibiotiques à des souris pour éliminer leur microbiote intestinal d'origine, puis ont transplanté des bactéries fécales à partir du TiO2 souris traitées au NP aux souris traitées aux antibiotiques. "Les résultats confirment notre hypothèse selon laquelle l'inclusion de TiO2 Les NP dans l'alimentation perturbent l'homéostasie du microbiote intestinal », explique Xiao, « ce qui entraîne à son tour une inflammation du côlon chez la souris.
L'étude a également mesuré les niveaux de TiO2 dans des échantillons de selles humaines, trouvant une large gamme. Xiao dit que des recherches supplémentaires sont nécessaires pour déterminer les effets sur la santé d'une exposition à long terme - comme toute la vie et multigénérationnelle - au TiO2 NP.
Référence :"Les nanoparticules de dioxyde de titane d'origine alimentaire induisent des effets indésirables plus importants chez les souris obèses que chez les souris non obèses :dysbiose du microbiote intestinal, inflammation du côlon et altérations du protéome" par 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 et Hang Xiao, 9 juin 2020, Petite .
DOI :10.1002/smll.202001858
