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Dioxyde de titane : la bouche, première voie de passage du E171 dans le sang

COMMUNIQUE DE PRESSE - L’usage alimentaire du E171 est interdit en Europe depuis 2022. Il avait en effet été démontré par des travaux pionniers d’INRAE que cet additif alimentaire passe dans le sang et s’accompagne d’effets toxiques dès l’intestin. Lors de récents travaux, des chercheurs d’INRAE, en collaboration avec le LNE, sont allés plus loin dans l’analyse. Les résultats, publiés le 17 mai dans Nanotoxicology, montrent que les nanoparticules qui composent cet additif peuvent passer directement par les muqueuses de la bouche.

Publié le 17 mai 2023

illustration Dioxyde de titane : la bouche, première voie de passage du E171 dans le sang
© AdobeStock

Le E171 est un additif alimentaire, utilisé jusqu’à peu comme colorant blanc et opacifiant dans de nombreux produits comme les pâtisseries, les bonbons, les sauces ou encore les glaces. Il est composé de micro- et de nanoparticules de dioxyde de titane, TiO2.

Ces nanoparticules de dioxyde de titane sont étudiées de près par la communauté scientifique. En effet, de précédents travaux, sur modèle animal, montrent qu’elles peuvent provoquer l’apparition de cellules précancéreuses dans le côlon1 entre autres effets dans l’organisme2 Sur la base du principe de précaution, l’utilisation du E171 dans l’alimentation a ainsi été interdite en France dès 2020 puis en Europe en 2022.

Une fois ingérées, les nanoparticules s’accumulent dans le foie et la rate après leur absorption depuis l’intestin, mais aussi dans le placenta, jusqu’à contaminer le fœtus3. Mais existe-t-il d’autres  voies de passage pour ces nanoparticules ?

Pour y répondre, des scientifiques d’INRAE, en collaboration avec le LNE (Laboratoire national de métrologie et d’essais, Paris), ont étudié son absorption par les muqueuses de la cavité buccale. Ils ont tout d’abord étudié leur passage dans la bouche de cochons (histologiquement très proche de celle de l’humain), puis l’effet des nanoparticules sur des cellules buccales humaines en culture. Dans ces conditions respectivement in vivo et in vitro, les tests montrent qu’elles sont en effet rapidement absorbées. Une fois passées, celles-ci endommagent l’ADN des cellules en les soumettant à un stress oxydatif, affectant la survie des cellules en croissance, un effet susceptible d’affecter le renouvellement de l’épithélium buccal*.

Ces résultats confirment non seulement que ces nanoparticules passent par les muqueuses buccales pour atteindre la circulation sanguine, donc bien avant leur absorption dans l’intestin, mais aussi qu’elles peuvent affecter la régénération cellulaire au sein de ces mêmes muqueuses.

Ces travaux soulignent l’importance de prendre en compte l'exposition directe de la cavité buccale à l’additif alimentaire E171 lors de l'évaluation des risques chez l'être humain, aussi bien lors de son usage dans les produits alimentaires, qu’en cosmétique (en particulier pour les dentifrices) et dans les produits pharmaceutiques.

*L'épithélium buccal est la muqueuse qui revêt la paroi interne des lèvres et la cavité buccale.

 

L’additif E171 est utilisé comme colorant alimentaire blanc et agent opacifiant. Il reste utilisé dans des préparations pharmaceutiques et dentifrices, et hors Europe en alimentation. Dans cette étude, les scientifiques ont suivi les particules de TiO2 grâce à de la microscopie électronique couplée à une analyse spectrométrique du titane. Ils ont également utilisé le « nanoparticle-scope », une technologie innovante permettant de cartographier leur distribution dans les tissus à l’échelle du nanomètre.

Référence

Food-grade titanium dioxide translocates across the buccal mucosa in pigs and induces genotoxicity in an in vitro model of human oral epithelium. Nanotoxicology, 2023. https://doi.org/10.1080/17435390.2023.2210664

Bibliographie
1) Bettini S., Boutet-Robinet E., Cartier C. et al. (2017). Food-grade TiO2 impairs intestinal and systemic immune homeostasis, initiates preneoplastic lesions and promotes aberrant crypt development in the rat colon. Sci Rep., 7, 40373. doi: 10.1038/srep40373.
2) Bischoff N.S., de Kok T.M., Sijm D.T.H.M. et al. (2020). Possible Adverse Effects of Food Additive E171 (Titanium Dioxide) Related to Particle Specific Human Toxicity, Including the Immune System. Int J Mol Sci., 22 (1), 207. doi: 10.3390/ijms22010207.
3) Guillard A., Gaultier E., Cartier C. et al. (2020). Basal Ti level in the human placenta and meconium and evidence of a materno-foetal transfer of food-grade TiO2 nanoparticles in an ex vivo placental perfusion model.Part Fibre Toxicol., 17 (1), 51. doi: 10.1186/s12989-020-00381-z.

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