二酸化チタン:安全性の懸念と影響
食品や医療における二酸化チタンの安全性についての議論。
John W Wills, A. Dabrowska, J. Robertson, M. Miniter, S. Riedle, H. Summers, R. Hewitt, A. Fathima, A. Barreto da Silva, C. Bastos, S. Micklethwaite, A. Keita, J. Soderholm, N. Roy, D. Otter, R. Jugdaohsingh, P. Mastroeni, A. P. Brown, P. Rees, J. J. Powell
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目次
チタン dioxide(TiO2)は、日常のいろんな製品に使われてる鉱物だよ。食べ物や化粧品、薬にも入ってる。これがあると製品に明るい白色が出て、日光から守ってくれるんだ。最近、特に食べ物に関してその安全性についていろいろ話題になってる。
懸念事項
2021年5月、ヨーロッパの食品安全機関が食品用のチタン dioxide、通称E171の安全性について疑問を投げかけたんだ。特に人間の細胞に与える影響が心配で、食品から外すことを決定した。この決定は、時間が経つにつれてチタン dioxideを摂取することによるリスクに基づいてる。
その結果、ヨーロッパの国々は食材添加物としてのチタン dioxideの使用を中止することに決めた。この決定は、食品におけるこの成分の必要性(主に見た目のため)と健康リスクを天秤にかけた結果だよ。
でも、この決定の影響は食品だけにとどまらなかった。別の医薬品を監督している機関にも、チタン dioxideの除去が医療製品にどういう意味を持つか評価してもらうように頼んだんだ。医療の世界では、チタン dioxideはただ見た目が良いだけじゃなくて、活性成分を日光による分解から守ったり、水分コントロールにも役立ってる。
もし禁止されたら、チタン dioxideを含む多くの薬に影響が出て、供給不足になる可能性がある。専門家は、適切な代替品を見つけるのに7から12年かかるかもしれないと見積もってる。
ヨーロッパ以外の安全性の懸念
チタン dioxideの安全性に関する懸念は、ヨーロッパだけのものじゃない。アメリカでは、キャンディメーカーに対して「スキットルズ」がチタン dioxideによる健康リスクを抱えていると訴訟が起こされた。
世界的に見ると、他の国の規制当局はヨーロッパのような行動を取っていないけど、チタン dioxideが健康に与える影響を完全に理解するにはデータが足りないという共通の見解がある。
いくつかの研究では、特に厳しい条件下では細胞培養において明確な毒性レベルが示されていない。この言い方をすると、チタン dioxideは一部のラボ環境で問題があるとされてるけど、はっきりした有害な影響は一貫して証明されてないんだ。
チタン dioxideは体の中でどこに行くの?
摂取すると、チタン dioxideは他の臓器に大きく蓄積することはないみたい。ほとんどは自然に処理されて、あまり心配はないみたい。例えば、研究によると肝臓や脾臓にはごく低いレベルのチタンしか含まれてない。
動物実験でも、チタン dioxideが体に大きく蓄積するという証拠は少ない。主に小腸に集まることが知られてる。
この部分には、ペイヤー板という特定の領域があって、他の場所よりもこの成分を多く集めるみたい。これらのパッチには、腸を通り抜けるものをサンプリングするために設計された特別な細胞が含まれているんだ。
ペイヤー板の役割
ペイヤー板は免疫系で重要な役割を果たしてる。これらは病原菌と戦うのを手助けしたり、新しい物質に出会ったときに特定の抗体を作る準備をするんだ。
チタン dioxideが消化系に入ると、他の粒子と一緒にこれらのペイヤー板に集まることが知られてる。時間が経つにつれて、そこにいる特定の細胞がチタン dioxideを蓄えるんだ。これらの細胞はあまり活発じゃなくて、粒子を分解せずに保持するみたいで、体の奥に入るのを防いでる。
チタン dioxideに関してはまだ多くの疑問が残ってるけど、主に腸に蓄積することは明らかで、潜在的な健康影響を調査する必要があるんだ。
チタン dioxideの調査
チタン dioxideが体内でどう振る舞うかをより理解するために、研究者たちは高度な画像技術を使ってる。特に人間の小腸から取ったサンプルを見てる。
この技術を使って、科学者たちはペイヤー板の中でチタン dioxide粒子の存在を示す明るいスポットを特定したんだ。これらのスポットには、食品供給に使われるチタン dioxideの成分に合ったアルミニウムとチタンが含まれてることが確認された。
この詳細な分析は、チタン dioxideが腸内をどう移動して、体がそれをどう処理するかを説明するのに役立つかもしれない。
細胞タイプの理解
研究者たちはまた、ペイヤー板にチタン dioxideを蓄積するいろんな細胞タイプを特定した。これにより、体がチタン dioxideを摂取するときの反応が分かるかもしれない。
これらの細胞の多くは、病原体から守るのを助ける免疫細胞のタイプだったよ。チタン dioxideがこれらの免疫細胞に集まるけど、体に有害な影響を及ぼす明確な証拠はまだ示されてないんだ。
マウス研究からの洞察
研究者たちは、チタン dioxideの振る舞いを理解するためにマウスを使った研究を行った。マウスが異なる食事に対してどう反応するかを観察することで、ペイヤー板にチタン dioxideがどのように蓄積されるか、免疫系がどう反応するかを見ることができた。
この研究では、チタン dioxideの存在が有害な結果をもたらすようには見えなかった。結果は、この鉱物が即座の危険をもたらさないことを示唆していて、体がそれを効果的に処理する方法を持っている可能性があることを示しているよ。
長期的な影響と考慮事項
最初のマウスでのチタン dioxide摂取への反応が安全に見えても、研究者たちは長期的な影響についての研究を続けてる。蓄積されたチタン dioxideが時間とともに免疫反応に影響を与えるか調べてるんだ。
興味深いことに、サルモネラによる細菌感染は異なる免疫反応を引き起こしたけど、チタン dioxideには悪影響を与えなかった。このことは、チタン dioxideの存在が体が実際の脅威に反応する方法を大きく変えるわけじゃないことを示してる。
食品と医薬品への将来の影響
チタン dioxideが体内でどう振る舞うかを理解することで、食品や医療製品における将来的な使用を評価するのに役立つかもしれない。研究が続けば、摂取の安全性や特定の文脈で使うべきかどうかについての情報が増えていくかもしれない。
今のところ、既存の証拠は、一部の人々がその安全性について心配してるけど、通常食品に含まれるレベルには人間の体が悪影響を受けないことを示唆してるよ。
結論
まとめると、チタン dioxideは多くの製品に一般的な成分で、食品や医療での使用が注目されてる。規制機関がその安全性を再評価してる。現在の証拠は、腸に蓄積されることが主で、大きな害を引き起こすことはなさそうだってことを示してる。
でも、消費者の懸念や法的な挑戦が高まる中、安全を確保しつつチタン dioxideがさまざまな製品で提供する利点を失わないように、さらなる探求が必要だね。
オリジナルソース
タイトル: Immunocompetent Cell Targeting by Food-Additive Titanium Dioxide
概要: Food-grade titanium dioxide (fgTiO2) is a bio-persistent particle under intense regulatory scrutiny. Paradoxically, meaningful in vivo cellular accumulation has never been demonstrated: the only known cell reservoirs for fgTiO2 are graveyard intestinal pigment cells which are metabolically and immunologically quiescent. Here we identify major new immunocompetent cell targets of fgTiO2 in humans, most notably in the subepithelial dome region of intestinal Peyers patches. Using multimodal microscopy techniques with single-particle detection and per-cell / vesicle image analysis we achieved correlative dosimetry, quantitatively recapitulating human cellular exposures in the terminal ileum of mice fed a fgTiO2-containing diet. Epithelial microfold cells selectively funneled fgTiO2 into LysoMac and LysoDC cells with ensuing accumulation. Notwithstanding, proximity extension analyses for 92 protein targets revealed no measureable perturbation of cell signalling pathways. When chased with oral {Delta}aroA-Salmonella, pro-inflammatory signalling was confirmed, but no augmentation by fgTiO2 was revealed despite marked same-cell loading. Interestingly, Salmonella caused the fgTiO2-recipient cells to migrate basolaterally in the patch and, sporadically, to the lamina propria, thereby fully recreating the intestinal tissue distribution of fgTiO2 in humans. Immunocompetent cells that accumulate fgTiO2 in vivo are now identified and we demonstrate a mouse model that finally enables human-relevant risk assessments of ingested, bio-persistent (nano)particles.
著者: John W Wills, A. Dabrowska, J. Robertson, M. Miniter, S. Riedle, H. Summers, R. Hewitt, A. Fathima, A. Barreto da Silva, C. Bastos, S. Micklethwaite, A. Keita, J. Soderholm, N. Roy, D. Otter, R. Jugdaohsingh, P. Mastroeni, A. P. Brown, P. Rees, J. J. Powell
最終更新: 2024-12-24 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.16.589772
ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.16.589772.full.pdf
ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。
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