« Un additif alimentaire courant cause des effets néfastes sur la santé des souris », source University of Massachusetts Amherst.
Des chercheurs de l'UMass Amherst découvrent que des nanoparticules de TiO2 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 révélé altérer considérablement le microbiote intestinal de souris, provoquant une inflammation du côlon et des modifications de l'expression des protéines dans le foie, selon une étude dirigée par un spécialiste de l'alimentation à l'Université du Massachusetts à Amherst.
«Je pense que nos résultats ont beaucoup d'implications dans l'industrie alimentaire et sur la santé humaine et la nutrition», explique l'auteur principal Hang Xiao, professeur et boursier Clydesdale en science des aliments. «L'étude a confirmé un lien étroit entre les nanoparticules de dioxyde de titane d'origine alimentaire (NPs de TiO2) et les effets néfastes sur la santé.»
Avec ses collègues de l’UMass Amherst et en Chine, Xiao a publié la recherche dans Small, une revue interdisciplinaire hebdomadaire, évaluée par des pairs, qui couvre les nanotechnologies.
Le microbiote intestinal, qui fait référence à la communauté diversifiée et complexe de micro-organismes intestinaux, joue un rôle essentiel 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.
L'exposition humaine aux NPs de TiO2 d'origine alimentaire provient principalement d'un additif alimentaire appelé E171, qui est 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 inquiètent. «Les plus grosses particules ne seront pas facilement absorbées, mais les plus petites pourraient pénétrer dans les tissus et s'accumuler quelque part», explique Xiao.
Dans leur étude, Xiao et son équipe ont fourni des NPs de E171 ou de TiO2 à deux populations de souris dans le cadre de leur alimentation quotidienne. Une population a reçu un régime riche en graisses semblable 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 graisses. Les souris nourries avec un régime riche en graisses sont finalement devenues obèses, tandis que les souris suivant un régime pauvre en graisses ne sont pas devenues obèses.
«Tant chez les souris non obèses que chez les souris obèses, le microbiote intestinal a été perturbé par les NPs de E171 et de TiO2», explique 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 néfastes des NPs de TiO2, causant plus de dégâts chez les souris obèses que chez les souris non obèses.
Les chercheurs ont découvert que les NPs de TiO2 diminuaient les niveaux caecaux d'acides gras à chaîne courte, qui sont essentiels à la santé du côlon, et augmentaient les cellules immunitaires et les cytokines pro-inflammatoires dans le côlon, indiquant un état inflammatoire.
Pour évaluer l'impact direct sur la santé du microbiote intestinal perturbé par les NPs de TiO2, 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 des souris traitées avec des NPs de TiO2 aux souris traitées par des antibiotiques. «Les résultats confirment notre hypothèse selon laquelle l'inclusion de NPs de TiO2 dans l'alimentation perturbe 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, retrouvant un large éventail. Xiao dit que des recherches supplémentaires sont nécessaires pour déterminer les effets sur la santé de l'exposition sur le long terme - comme toute la vie et multigénérationnelle - aux NPs de TiO2.
NB : On lira un récent article, Nanomatériaux dans l’alimentation: Identification et évaluation des risques par l'Anses.
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