I ricercatori dell'Università del Massachusetts Amherst hanno scoperto che le nanoparticelle di biossido di titanio producono infiammazione nel colon.
Secondo una ricerca condotta da un'università, è stato scoperto che un comune additivo alimentare, recentemente bandito in Francia ma consentito negli Stati Uniti e in molti altri paesi, altera significativamente il microbiota intestinale nei topi, causando infiammazione nel colon e cambiamenti nell'espressione proteica nel fegato scienziato alimentare del Massachusetts Amherst.
"Penso che i nostri risultati abbiano molte implicazioni nell'industria alimentare e sulla salute e nutrizione umana", afferma l'autore principale Hang Xiao, professore e studioso di scienze alimentari di Clydesdale. “Lo studio ha confermato un forte legame tra le nanoparticelle di biossido di titanio di origine alimentare (TiO2 NP) ed effetti negativi sulla salute."
Insieme ai colleghi di UMass Amherst e in Cina, Xiao ha pubblicato la ricerca su Small , una rivista interdisciplinare settimanale, sottoposta a revisione paritaria, che copre le nanotecnologie.
Il microbiota intestinale, che si riferisce alla comunità diversificata e complessa di microrganismi nell'intestino, svolge un ruolo vitale nella salute umana. Uno squilibrio del microbiota intestinale è stato associato a una serie di problemi di salute, tra cui malattie infiammatorie intestinali, obesità e malattie cardiovascolari.
Esposizione umana a TiO2 di origine alimentare Le NP provengono principalmente da un additivo alimentare noto come E171, che è costituito da particelle di diverse dimensioni di TiO2 , compreso un terzo o più che sono su scala nanometrica. L'E171, che rende i prodotti più bianchi e opachi, si trova in alimenti come dessert, caramelle, bevande e gomme da masticare. Uno studio ha rilevato che l'esposizione all'E171 è da due a quattro volte superiore nei bambini statunitensi rispetto agli adulti.
Di dimensioni inferiori a 100 nanometri, le particelle di nanoscala di origine alimentare possono avere proprietà fisiologiche uniche che destano preoccupazione. "Le particelle più grandi non verranno assorbite facilmente, ma quelle più piccole potrebbero entrare nei tessuti e accumularsi da qualche parte", afferma Xiao.
Nel loro studio, Xiao e il suo team hanno alimentato E171 o TiO2 NP a due popolazioni di topi come parte della loro dieta quotidiana. Una popolazione è stata alimentata con una dieta ricca di grassi simile a quella di molti americani, due terzi dei quali sono obesi o in sovrappeso; l'altro gruppo di topi è stato alimentato con una dieta a basso contenuto di grassi. I topi alimentati con una dieta ricca di grassi alla fine sono diventati obesi, mentre i topi con una dieta povera di grassi no.
“Sia nei topi non obesi che in quelli obesi, il microbiota intestinale era disturbato sia da E171 che da TiO2 NP", dice Xiao. "Le particelle di dimensioni nanometriche hanno causato cambiamenti più negativi in entrambi i gruppi di topi". Inoltre, i topi obesi erano più suscettibili agli effetti avversi di TiO2 NP, che causano più danni nei topi obesi rispetto a quelli non obesi.
I ricercatori hanno trovato TiO2 Le NP hanno ridotto i livelli cecali di acidi grassi a catena corta, essenziali per la salute del colon, e hanno aumentato le cellule immunitarie pro-infiammatorie e le citochine nel colon, indicando uno stato infiammatorio.
Per valutare l'impatto diretto sulla salute del microbiota intestinale interrotto da TiO2 NP, Xiao e colleghi hanno condotto uno studio sui trapianti fecali. Hanno somministrato ai topi antibiotici per eliminare il loro microbiota intestinale originale e quindi hanno trapiantato batteri fecali dal TiO2 Topi trattati con NP ai topi trattati con antibiotici. “I risultati supportano la nostra ipotesi che includa TiO2 Le NP nella dieta interrompono l'omeostasi del microbiota intestinale", afferma Xiao, "che a sua volta porta all'infiammazione del colon nei topi.
Lo studio ha anche misurato i livelli di TiO2 in campioni di feci umane, trovando un'ampia gamma. Xiao afferma che sono necessarie ulteriori ricerche per determinare gli effetti sulla salute dell'esposizione a lungo termine, come per tutta la vita e multigenerazionale, a TiO2 NP.
Riferimento:"Le nanoparticelle di biossido di titanio di origine alimentare inducono effetti avversi più forti nei topi obesi rispetto ai topi non obesi:disbiosi del microbiota intestinale, infiammazione del colon e alterazioni del proteoma" di 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 e Hang Xiao, 9 giugno 2020, Piccolo .
DOI:10.1002/smll.202001858
