Il ruolo del biossido di titanio dietetico sul microbioma e sulla salute dell'intestino umano

L'approvvigionamento alimentare degli Stati Uniti contiene grandi quantità dell'additivo alimentare biossido di titanio (TiO2), ma il suo impatto sulla salute umana è sconosciuto. L'uso diffuso di TiO2 alimentare (E171) include prodotti di consumo comune, come caramelle, gomme da masticare, condimenti per insalata bianca, latticini, riempitivi farmaceutici e dentifricio. La produzione di TiO2 negli Stati Uniti dovrebbe aumentare di oltre l'8,9% dal 2016 al 2025. Ci sono limiti importanti con le attuali stime dell'assunzione di TiO2 nella dieta negli esseri umani. Tali limitazioni includono la valutazione del contenuto di TiO2 esclusivamente da alimenti di colore bianco e l'inclusione solo di alimenti con TiO¬2 etichettati come tali sulla confezione. I prodotti alimentari naturali, tuttavia, possono anche apportare una notevole quantità di TiO¬2 alla dieta. C'è anche una grande variazione nell'ingestione stimata di TiO2 tra gli studi che è probabilmente dovuta alle differenze nelle popolazioni e alle diverse forniture alimentari, alla variabilità del metodo analitico utilizzato per misurare il TiO2 e all'assenza di strumenti di stima dietetica convalidati per misurare l'esposizione orale al TiO2. Pertanto, è necessaria una stima dell'assunzione alimentare di TiO¬2 e dell'esposizione intestinale tra una popolazione di adulti statunitensi a vita libera con un'ampia variazione di assunzioni.

I modelli preclinici mostrano che una maggiore esposizione orale di TiO2 può portare a una salute intestinale compromessa attraverso cambiamenti nel contenuto e nella funzione batterica intestinale. È stato dimostrato che il TiO2 danneggia le cellule intestinali dove piccole dosi di TiO2 hanno causato cambiamenti nella normale attività, ma non danni alla genetica della cellula. Dopo che particelle molto piccole di TiO2 sono state assorbite da queste cellule intestinali, provoca una lieve tossicità e l'interruzione della funzione cellulare. Inoltre, particelle molto piccole di TiO2 si accumulano nelle cellule intestinali e rimodellano la comunità cellulare nell'intestino tenue, suggerendo che queste particelle possono essere assorbite nel sangue del corpo e nella circolazione generale. Questi risultati dimostrano che particelle molto piccole di TiO2 causano alterazioni dannose alle cellule intestinali, vengono assorbite dalle cellule intestinali e, una volta all'interno, possono causare nocività e promuovere una funzione cellulare anomala. C'è un urgente bisogno di studi sugli esseri umani per determinare se l'esposizione a livelli elevati o bassi di TiO¬2 sia correlata all'infiammazione intestinale e all'interruzione della funzione intestinale.

L'attuale studio colmerà queste lacune della ricerca testando l'ipotesi che l'esposizione alimentare a lungo termine di TiO2 sia correlata all'infiammazione intestinale e disturbi i batteri intestinali negli esseri umani. Questa ipotesi sarà testata per la prima volta attraverso questi obiettivi specifici: 1) quantificare l'esposizione alimentare di TiO2 stimando l'assunzione alimentare e misurando la produzione fecale di TiO2 in 80 adulti; 2) stabilire la relazione del TiO2 alimentare con i batteri intestinali e la loro attività; e 3) determinare se l'esposizione alimentare al TiO2 è correlata all'infiammazione intestinale e alle vie infiammatorie associate.