Наночастиците от титанов диоксид могат да влошат колита Innovationsgesellschaft mbH
Честотата на възпалителни заболявания на червата, като болестта на Crohn и улцерозен колит, непрекъснато се увеличава в западните страни през последните няколко десетилетия. Болестите се причиняват от прекомерна автоимунна реакция срещу чревната флора. В допълнение към генетичните фактори, факторите на околната среда, особено диетата, играят важна роля в развитието на тези хронични заболявания на червата. Титановият диоксид изглежда е ключов стимул.
Титаниевият диоксид е една от най-широко произвежданите наночастици в света. Веществото се използва като добавка в храни, фармацевтични продукти или козметика. Когато чревните клетки поглъщат частици титанов диоксид, това води до повишено възпаление и увреждане на чревната лигавица при мишки с колит. Изследователи от университета в Цюрих препоръчват на пациентите с колит да избягват храни и фармацевтични продукти, съдържащи частици титанов диоксид.
Изследванията на Герхард Роглер, професор по гастроентерология и хепатология в университета в Цюрих, сега показват, че наночастиците титанов диоксид могат да засилят възпалителния отговор при пациенти с възпалителни заболявания на червата. Титаниевият диоксид е бял пигмент и се използва в лекарства, козметика и паста за зъби, а също и като хранителна добавка Е 171, например в захарна глазура, дъвки или блата. До момента няма законови ограничения за употреба в хранителната промишленост.
Учените съсредоточиха своите изследвания върху протеинов комплекс вътре в клетките: NLRP3 инфламазома. Този протеинов комплекс е част от неспецифичната имунна система, която открива сигнали за опасност и след това предизвиква възпалителни реакции. Това се случва например, когато инфламазомата се активира от бактериални компоненти. Комплексът NLRP3 може да се активира и от малки неорганични частици - понякога с негативни последици: например в случай на кристали на пикочна киселина, които се образуват в клетките и където възпалението води до подагра.
Изследователският екип първо изследва ефекта на неорганичните частици титанов диоксид в клетъчните култури. Те успяха да покажат, че титаниевият диоксид може да проникне в човешките чревни епителни клетки и макрофагите и да се събира там. Наночастиците бяха разпознати като „сигнали за опасност“ от инфламазомите, което стимулира производството на възпалителни пратеници. В допълнение, пациентите с улцерозен колит, чиято чревна бариера е нарушена, са имали повишена концентрация на титанов диоксид в кръвта. „Това показва, че тези частици могат да се абсорбират от храната при определени условия“, казва Герхард Роглер.
В следваща стъпка изследователите прилагат перорално наночастици титанов диоксид на мишки. И тук частиците активираха комплекса NLRP3, което доведе до тежко чревно възпаление и увеличено увреждане на чревната лигавица при мишките. Освен това в далака на животните се натрупват кристали от титанов диоксид.
По-нататъшни изследвания трябва да проучат дали тези открития могат да бъдат потвърдени при хора. "Въз основа на нашите резултати", заключава Роглер, "пациентите с разстройство на чревната бариера, каквито се наблюдават при улцерозен колит, трябва да избягват храни с титанов диоксид."