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Un additif alimentaire courant, récemment interdit en France mais autorisé aux États-Unis et dans de nombreux autres pays, s’est avéré modifier de manière significative le microbiote intestinal chez les souris, provoquant une inflammation du côlon et des changements dans l’expression des protéines dans le foie, selon une recherche menée par un scientifique de l’Université du Massachusetts Amherst spécialisé dans l’alimentation.

Le dioxyde de titane

« Je pense que nos résultats ont de nombreuses implications dans l’industrie alimentaire et sur la santé et la nutrition humaines », déclare l’auteur principal Hang Xiao, professeur et chercheur en sciences alimentaires à l’Université de Clydesdale. Cette’étude a confirmé un lien étroit entre les nanoparticules de dioxyde de titane (TiO2 NPs) d’origine alimentaire et les effets néfastes sur la santé ».
Le microbiote intestinal, qui désigne la communauté diverse et complexe de microorganismes dans l’intestin, 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 au TiO2 NP d’origine alimentaire provient principalement d’un additif alimentaire connu sous le nom de E171, qui est composé de particules de TiO2 NP de différentes tailles, dont un tiers ou plus à l’échelle nanométrique. L’E171, qui donne aux produits un aspect plus blanc et plus opaque, est présent dans des aliments tels que les desserts, les bonbons, les boissons et les gommes. L’exposition à l’E171 est de deux à quatre fois plus élevée chez les enfants américains que chez les adultes, souligne Xiao.
Plus petites que 100 nanomètres, les particules nanométriques d’origine alimentaire peuvent avoir des propriétés physiologiques uniques qui sont préoccupantes. « 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.

Le microbiote intestinal a été perturbé

Dans leur étude, Xiao et son équipe ont donné du E171 ou du TiO2 NP à deux populations de souris dans le cadre de leur alimentation quotidienne. L’une des populations a reçu un régime riche en graisses, similaire à celui de nombreux Américains, dont les deux tiers sont obèses ou en surpoids ; l’autre groupe de souris a reçu un régime pauvre en graisses. Les souris nourries avec un régime riche en graisses sont finalement devenues obèses, alors que les souris au régime pauvre en graisses ne l’étaient pas.
« Chez les souris non obèses et les souris obèses, le microbiote intestinal a été perturbé par les E171 et TiO2 NP », explique Xiao. « Les particules de taille nanométrique ont provoqué des changements plus négatifs dans les deux groupes de souris ». De plus, les souris obèses étaient plus sensibles aux effets néfastes des TiO2 NPs, causant plus de dommages chez les souris obèses que chez les souris non obèses.
Les chercheurs ont découvert que les TiO2 NPs diminuaient les niveaux d’acides gras à chaîne courte dans le côlon, qui sont essentiels pour la santé du côlon, et augmentaient les cellules immunitaires pro-inflammatoires et les cytokines dans le côlon, indiquant un état inflammatoire.
Pour évaluer l’impact direct sur la santé du microbiote intestinal perturbé par le TiO2 NP, Xiao et ses collègues ont mené une étude sur la transplantation fécale. Ils ont donné à des souris des antibiotiques pour éliminer leur microbiote intestinal et ont ensuite transplanté des bactéries fécales de souris traitées au TiO2 NP à des souris traitées aux antibiotiques. « Les résultats confirment notre hypothèse selon laquelle l’utilisation de TiO2 NP dans le régime alimentaire perturbe l’homéostasie du microbiote intestinal », explique Xiao, « ce qui entraîne une inflammation du côlon chez les souris ».

D’autres recherches pour déterminer ses effets à long terme

Cette étude a également mesuré les niveaux de TiO2 NP dans des échantillons de selles humaines, ce qui a permis de constater une large gamme de résultats. Selon M. Xiao, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour déterminer les effets sur la santé d’une exposition à long terme et sur plusieurs générations, au TiO2 NP.
Cette recherche a été publiée dans Small.
Source : University of Massachusetts Amherst
Crédit photo : Pexels

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