Наночастинки діоксиду титану можуть посилити коліт Innovationsgesellschaft mbH
Захворюваність на запальні захворювання кишечника, такі як хвороба Крона та виразковий коліт, неухильно зростала в західних країнах за останні кілька десятиліть. Хвороби викликані надмірною аутоімунною реакцією на кишкову флору. Окрім генетичних факторів, важливу роль у розвитку цих хронічних кишкових захворювань відіграють фактори зовнішнього середовища, особливо дієта. Виявляється, діоксид титану є ключовим фактором.
Двоокис титану є однією з найбільш широко вироблених наночастинок у світі. Речовина застосовується як добавка в їжу, фармацевтику або косметику. Коли клітини кишечника поглинають частинки діоксиду титану, це призводить до посилення запалення та пошкодження оболонки кишечника у мишей з колітом. Дослідники з Цюріхського університету рекомендують пацієнтам з колітом уникати продуктів харчування та фармацевтичних препаратів, що містять частинки діоксиду титану.
Дослідження Герхарда Роглера, професора гастроентерології та гепатології в Університеті Цюріха, тепер показують, що наночастинки діоксиду титану можуть посилити запальну реакцію у пацієнтів із запальними захворюваннями кишечника. Двоокис титану - це білий пігмент і використовується в лікарських засобах, косметиці та зубній пасті, а також як харчова добавка E 171, наприклад, у цукровій глазурі, жувальній гумці або зефірі. Дотепер немає жодних законодавчих обмежень для використання в харчовій промисловості.
Вчені зосередили свої дослідження на білковому комплексі всередині клітин: інфлярмасомі NLRP3. Цей білковий комплекс є частиною неспецифічної імунної системи, яка виявляє сигнали небезпеки, а потім викликає запальні реакції. Це те, що відбувається, наприклад, коли запалення активується бактеріальними компонентами. Комплекс NLRP3 може також активуватися дрібними неорганічними частинками - іноді з негативними наслідками: наприклад, у випадку кристалів сечової кислоти, які утворюються в клітинах і де запалення призводить до подагри.
Дослідницька група спочатку вивчила вплив неорганічних частинок діоксиду титану на культури клітин. Вони змогли показати, що діоксид титану може проникати в епітеліальні клітини кишечника та макрофаги людини та накопичуватися там. Наночастинки були розпізнані як "сигнали небезпеки" за допомогою запальних речовин, що стимулювало вироблення запальних повідомлень. Крім того, у пацієнтів з виразковим колітом, кишковий бар’єр яких порушений, спостерігалася підвищена концентрація діоксиду титану в крові. "Це показує, що ці частинки можуть засвоюватися з їжею за певних умов", - говорить Герхард Роглер.
На наступному етапі дослідники перорально вводили мишам наночастинки діоксиду титану. Тут також частинки активували комплекс NLRP3, що призвело до сильного запалення кишечника та збільшення пошкодження слизової оболонки кишечника у мишей. Крім того, у селезінці тварин накопичуються кристали діоксиду титану.
Подальші дослідження повинні дослідити, чи можна підтвердити ці висновки у людей. "На основі наших результатів, - підсумовує Роглер, - пацієнтам із розладом кишкового бар'єру, таким як виразковий коліт, слід уникати їжі з діоксидом титану".