Nanoparticules E171 : un danger identifié chez le rat, un risque à évaluer chez l’homme

Source : INRA

Date : 01 fév 2017

Une étude menée à l’Inra de Toulouse a identifié, chez le rat, un danger associé à un colorant alimentaire courant : le dioxyde de titane (E171). Ces résultats préliminaires justifient des études ultérieures de cancérogenèse chez le rat et des analyses de risques chez l’homme.

E171, qu’est-ce que c’est ?

Le dioxyde de titane (E171) est un additif alimentaire, un colorant blanc opacifiant, utilisé couramment en confiserie (bonbons, produits chocolatés, biscuits, chewing-gums), ainsi que dans les sauces d’assaisonnement et les plats préparés. On le trouve aussi dans le dentifrice.

Le E171 est composé d’un mélange de nanoparticules (10 à 40% selon les lots du commerce) (1) et de microparticules

Quelles sont les doses d’exposition pour l’Homme ?

La dose d’exposition orale peut être de plusieurs mg/kg de poids corporel/jour. L’exposition est chronique car répétée au quotidien au fur et à mesure des repas, de la consommation de confiseries et majorée par l’utilisation du dentifrice.

En quoi a consisté l’étude ?

L’étude (2) a été conduite sur des rats, qui ont été exposés par voie orale à des doses proches de l’exposition alimentaire humaine : 10mg/kg/j, pendant une semaine ou 100 jours.

Quels sont les résultats chez le rat ?

  • Franchissement de la barrière intestinale et passage dans le sang au bout d’une semaine

Le E171 (nano- et micro-particules) franchit la barrière intestinale et passe dans le foie via la veine porte, avant de rejoindre la circulation sanguine. Des nanoparticules de dioxyde de titane sont présentes dans la paroi de l’intestin grêle et du côlon, et se logent jusqu’au noyau de cellules immunitaires.

  • Affaiblissement des réponses immunitaires dans l’intestin et prédisposition à l’inflammation dans le reste de l‘organisme dès 7 jours

L’absorption intestinale du E171 induit un déséquilibre des réponses immunitaires locales et systémiques au bout d’une semaine de traitement, jusqu’au développement d’un terrain micro-inflammatoire dans la muqueuse du côlon après 100 jours d’exposition (voir encadré).

  • Effets sur les stades précoces de la carcinogenèse colorectale au bout de 100 jours
    • Effet initiateur : chez des rats sains, 40% (4 rats sur 11) développent des lésions précancéreuses non malignes sur l’épithélium intestinal dans le côlon.
    • Effet promoteur : chez des rats prétraités par un cancérogène, 20% des lésions observées présentent une croissance accélérée.

Ces effets biologiques sont-ils toxiques chez le rat ?

On ne le sait pas encore mais les effets sont persistants et susceptibles de représenter un danger. Côté système immunitaire, il faudra par exemple tester sa réactivité face à des agresseurs pour déterminer si l’organisme est fragilisé par le E171, ce qui pourrait favoriser l’apparition de maladies.

Côté cancer, les effets observés concernent des stades précoces et non malins de la carcinogenèse colorectale. Or, le développement de cette pathologie comporte de nombreuses étapes et l’origine de la maladie est multifactorielle. Pour évaluer les effets du E171 à des stades plus avancés de la pathologie, il faudra donc conduire une étude de cancérogenèse sur deux ans chez le rat (3).

Qu’en déduire chez l’Homme ?

On ne peut pas extrapoler les résultats obtenus chez le rat à l’Homme. Cette étude constitue un premier élément de vigilance. Elle indique les directions à suivre pour les études ultérieures. Elle identifie un danger potentiel chez le rat, mais ne constitue pas une analyse de risque.

Devrait-on prendre des mesures sur la composition des aliments ?

De telles mesures ne pourront être prises par les pouvoirs publics que si elles se justifient au vu des résultats d’une analyse de risques conduites par l’Anses et l’EFSA chez l’homme. L’Anses a d’ores et déjà été saisie conjointement par les ministères chargés de l’Économie, de la Santé et de l’Agriculture pour ré-évaluer l’additif E171 à la lumière de ces nouveaux résultats.

(1) Une nanoparticule a une taille comprise entre 1 et quelques centaines de nanomètres. A cette échelle, les matériaux acquièrent parfois des propriétés nouvelles (propriétés thermiques, mécaniques, optiques). Exemple : sous forme de particules de 1nm, l’or est bleu.

(2) Etude conduite par les chercheurs de l’unité Toxalim en collaboration avec le CEA-Grenoble, le Synchroton SOLEIL et le LIST (Luxembourg Institute of Science and Technology, Belval, Luxembourg) et financée dans le cadre du programme National de Recherche en Environnement Santé-Travail de l’ANSES.

(3) Ce type d’étude est strictement encadré par l’OCDE. Groupes de 100 rats suivis sur deux ans.

DIVERS EFFETS DU E171 SUR LE SYSTÈME IMMUNITAIRE

Au niveau de l’intestin, le E171 a un effet immunosuppresseur au bout de 7 jours : on observe une diminution de certaines populations de cellules immunitaires au sein des plaques de Peyer. Les plaques de Peyer sont des nodules lymphoïdes distribués le long de l’intestin grêle et composés de différents types de cellules immunitaires : lymphocytes T, B, cellules dendritiques et macrophages. Insérés dans l’épithélium intestinal, directement en contact avec le contenu de l’intestin, ces nodules sont les avant-postes du système immunitaire. Grâce à une reconnaissance sélective des antigènes, ils organisent la tolérance aux aliments et, au contraire, les réactions de défense contre les agents pathogènes, virus ou bactéries.

En présence de E171, les lymphocytes T impliqués dans les mécanismes de tolérance sont moins nombreux, et leur activation lorsqu’elle est mimée in vitro est affaiblie (diminution de la réactivité antigénique).

Les effets de E171 sur le système immunitaire systémique (sanguin), observés dans la rate, semblent opposés : il n’y a pas d’effet immunosuppresseur comme dans l’intestin, mais au contraire une production accrue de cytokines lorsqu’on stimule les cellules immunitaires in vitro par un antigène, prédisposant à une réaction inflammatoire.

« Ces deux effets apparemment contradictoires sont peut-être liés, le système immunitaire systémique pouvant être mis en alerte par la fragilisation de la barrière intestinale, mais il faudrait mener d’autres investigations pour l’affirmer » indique Eric Houdeau.


FRANCE INFO 23 AOUT 2017

»» Ecouter l’interview de Patricia Chairopoulos (60 Millions de consommateurs) sur Franceinfo :


»» Ecouter le journal FR3 avec Claudine Gilbert :

 


 COMMUNIQUE DE PRESSE

Additif alimentaire E171 : les premiers résultats de l’exposition orale aux nanoparticules de dioxyde de titane

Des chercheurs de l’Inra et leurs partenaires1 ont étudié les effets d’une exposition orale au dioxyde de titane, un additif alimentaire (E171) utilisé de façon courante, en confiserie notamment. Ils montrent pour la première fois chez l’animal que le E171 pénètre la paroi de l’intestin et se retrouve dans l’organisme. Des troubles du système immunitaire liés à l’absorption de la fraction nanoparticulaire de l’additif ont été observés. Par ailleurs, les chercheurs montrent qu’une exposition orale chronique au E171 induit de façon spontanée des lésions prénéoplasiques dans le côlon, un stade non malin de la cancérogenèse, chez 40% des animaux exposés. De plus, le E171 accélère le développement de lésions induites expérimentalement avant exposition. Ces résultats témoignent d’un effet initiateur et promoteur des stades précoces de la cancérogenèse colorectale, sans toutefois permettre d’extrapoler ces conclusions à l’Homme et pour des stades plus avancés de la pathologie. Ces résultats sont publiés dans Scientific Reports le 20 janvier 2017.

Utilisé dans divers domaines (cosmétique, crèmes solaires, peintures et matériaux de construction), le dioxyde de titane (ou TiO2) est aussi un additif très courant dans l’industrie agroalimentaire (connu sous le nom E171 en Europe) pour ses propriétés de colorant blanc et d’opacifiant. Il est utilisé dans des bonbons, des produits chocolatés, biscuits et chewing-gums, ainsi que dans des compléments alimentaires. Il est également présent dans des dentifrices et des produits pharmaceutiques. Composé de micro- et de nanoparticules, le E171 n’est cependant pas soumis à l’étiquetage « nanomatériau » puisqu’il n’est pas composé à plus de 50% de nanoparticules (en général 10 à 40%). Une évaluation du risque a été réalisée par le Centre international de recherche sur le cancer (CIRC) pour une exposition par inhalation au dioxyde de titane (exposition professionnelle) ; elle a conduit au classement dans le groupe 2B, c’est-à-dire cancérigène possible pour l’Homme.
Aujourd’hui, une préoccupation de la société concerne l’exposition orale au E171, en particulier chez l’enfant dont l’exposition est importante en raison d’une forte consommation de confiseries. Les chercheurs de l’Inra ont étudié le produit dans son ensemble (c’est-à-dire un mélange de micro- et de nanoparticules) et ont aussi évalué l’effet de la seule fraction nanométrique par comparaison avec une nanoparticule modèle.

Le dioxyde de titane franchit la barrière intestinale et passe dans le sang

Les chercheurs ont exposé des rats au E171 (exposition orale) à une dose de 10 mg par kilogramme de poids corporel et par jour, proche de l’exposition alimentaire humaine (données European Food Safety Agency, septembre 20162). Ils montrent pour la première fois in vivo que le dioxyde de titane est absorbé par l’intestin et passe dans la circulation sanguine. Les chercheurs ont en effet retrouvé des particules de dioxyde de titane dans le foie des animaux.

Le dioxyde de titane altère la réponse immunitaire intestinale et systémique

Eléments de titane (points rouges) dans les cellules immunitaires de l’intestin grêle de rat.. © Inra, LIST
Eléments de titane (points rouges) dans les cellules immunitaires de l’intestin grêle de rat.© Inra, LIST
Des nanoparticules de dioxyde de titane sont présentes dans la paroi de l’intestin grêle et du côlon, et se logent dans le noyau des cellules immunitaires des plaques de Peyer, un site inducteur des réponses immunitaires dans l’intestin. Les chercheurs montrent un déséquilibre des réponses immunitaires, allant d’un défaut de production de cytokines dans les plaques de Peyer au développement d’un terrain micro-inflammatoire dans la muqueuse du côlon. Dans la rate, représentative de l’immunité systémique, l’exposition au E171 augmente la capacité des cellules immunitaires à produire des cytokines pro-inflammatoires lorsqu’elles sont activées in vitro.

L’exposition orale chronique au dioxyde de titane a des effets initiateur et promoteur des stades précoces de la cancérogenèse colorectale

Trois lésions prénéoplasiques sur l’épithélium du côlon de rat. © Inra, Toxalim
Trois lésions prénéoplasiques sur l’épithélium du côlon de rat© Inra, Toxalim
Les chercheurs ont soumis les rats à une exposition orale chronique au dioxyde de titane, dans l’eau de boisson et pendant cent jours. Dans un groupe de rats préalablement traités avec un cancérogène expérimental, l’exposition a conduit à l’augmentation de la taille des lésions prénéoplasiques. Dans un groupe de rats sains exposés à l’additif E171, 4 animaux sur 11 ont spontanément développé des lésions prénéoplasiques sur l’épithélium intestinal. Les animaux non exposés n’ont présenté aucune anomalie à la fin des cents jours de l’étude. Ces résultats indiquent un effet initiateur et aussi promoteur du E171 sur les stades précoces de la cancérogenèse colorectale chez l’animal.
Ces études démontrent pour la première fois que l’additif E171 est une source de nanoparticules de dioxyde de titane pour l’intestin et le reste de l’organisme, avec des effets sur les fonctions immunitaires et sur le développement de lésions prénéoplasiques dans le côlon. Ces premiers résultats justifient une étude de cancérogénèse selon les lignes directrices de l’OCDE, afin de compléter ces observations à un stade plus avancé de la pathologie. Ils fournissent de nouvelles données pour l’évaluation du risque de l’additif E171 pour l’Homme.

Ces travaux ont été menés dans le cadre du projet NANOGUT, financé par l’Agence nationale de sécurité sanitaire de l’alimentation, de l’environnement et du travail (Anses) dans le cadre du Programme national de recherche en environnement-santé-travail (PNR EST) et coordonné par l’Inra. 
Le contrat de thèse d’Université de Sarah Bettini a été financé par le Labex SERENADE.

1Les partenaires de l’Inra pour ces travaux : Anses, CEA-Université Grenoble-Alpes, Synchrotron SOLEIL, Luxembourg Institute of Science and Technology.

2Re-evaluation of titanium dioxide (E 171) as a food additive. EFSA Journal 2016;14(9):4545.

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Contact(s) presse :
Inra service de presse (01 42 75 91 86)
Département(s) associé(s) :
Alimentation humaine
Centre(s) associé(s) :
Occitanie-Toulouse

Consommation : alerte aux nanoparticules dans nos assiettes

Source: leparisien.fr

Date : 15 juin 2016 | 11h50

Elles sont infiniment petites et s’infiltrent partout dans notre quotidien. Les nanoparticules (lire encadré ci-dessous) sont présentes dans les cosmétiques (dentifrice, crème solaire), l’électronique ou encore les textiles. Et vont jusqu’à se nicher… dans nos assiettes et ce à notre insu ! C’est ce que révèle l’association Agir pour l’Environnement (APE) dans une enquête publiée ce mercredi.

« Nous nous en doutions, lance Magalie Ringoot, porte-parole de l’ONG. Nous avons désormais la preuve irréfutable que les nanoparticules sont partout, y compris dans des produits alimentaires avec une image de qualité. » L’association a fait analyser quatre produits de consommation courante : des gâteaux Napolitains de la marque LU, des chewing-gums Malabar, une conserve de blanquette de veau William-Saurin ainsi qu’un mélange d’épices pour guacamole Carrefour. Résultat ? Tous contiennent des nanomatériaux aux noms barbares de dioxyde de titane (E171) et de dioxyde de silicium (E551), des adjuvants utilisés pour blanchir les produits ou les rendre plus brillants dans le cas du premier et pour absorber l’humidité dans les poudres ou le sucre dans le cas du second.

Des effets méconnus sur la santé

Si les nanoparticules sont présentes dans de nombreux produits de la vie courante, les risques qu’elles peuvent présenter pour la santé et l’environnement sont encore mal connus. Plusieurs études montrent que, du fait de leur taille microscopique (10 000 fois plus petit qu’un grain de sel), elles peuvent franchir les barrières physiologiques, interférer sur le système immunitaire, pénétrer dans les vaisseaux sanguins et divers organes comme les poumons.

Dans un état des lieux publié en avril 2014, l’Agence nationale de sécurité sanitaire de l’alimentation, de l’environnement et du travail (Anses) mettait en garde contre la toxicité pour l’homme de certains de ces nanomatériaux. Elle incitait à « mettre en place un encadrement réglementaire européen renforcé » et à « peser l’utilité » de leur mise sur le marché. « L’intérêt des nanoparticules dans l’alimentation est loin d’être avéré. Elles font courir des risques inutiles au consommateur », commente Magalie Ringoot.

Des consommateurs mal informés

Si on retrouve des traces de « nano » dans les produits alimentaires, en revanche, aucune information n’est mentionnée sur l’étiquette. Or, et c’est bien ce que dénonce Agir pour l’Environnement, la réglementation européenne exige la mention « nano » sur les produits qui en contiennent. L’association demande donc le rappel des produits incriminés et incite le gouvernement à mettre en place un moratoire sur les nanoparticules dans les biens de consommation, en particulier dans l’alimentation.

Si la France impose d’ores et déjà aux entreprises de déclarer aux pouvoirs publics les nanoparticules qu’elles importent et fabriquent pour en assurer la traçabilité, il reste encore un long chemin à parcourir. « L’Europe est en retard, fait remarquer la sénatrice écologiste de Seine-Saint-Denis Aline Archimbaud. Il existe un grand écart entre le budget alloué pour développer les nanotechnologies et le budget réservé à la prévention et à l’évaluation des risques potentiels. »

Le mot : nanoparticule

Les nanoparticules sont des substances chimiques avec des formes nanométriques, donc de taille infiniment petite « de l’ordre des bactéries », explique Dominique Gombert, directeur de l’évaluation des risques à l’Agence nationale de sécurité sanitaire de l’alimentation, de l’environnement et du travail (ANSES). Toute matière peut être nanométrique. Lorsqu’elle présente ce format très fin, la matière offre de nouvelles propriétés d’où une utilisation massive dans les nouvelles technologies. « De nouvelles caractéristiques qui présentent également des dangers différents, précise Dominique Gombert. Comme elles sont très petites, ces substances peuvent pénétrer dans l’organisme. »


Le Parisien du 24 août 2017

Alimentation : des nanoparticules présentes dans certains bonbons et gâteaux industriels

«50 000 fois plus petite qu’un cheveu»

Ses propriétés sont optimisées sous la forme nano, soit 50 000 fois plus petite qu’un cheveu. Cette état nano pose question pour la santé : il passerait plus facilement les barrières physiologiques, selon l’association. «Lorsqu’une substance étrangère s’immisce au sein-même d’une cellule, on peut évidemment supposer qu’il peut y avoir des dégâts, en tout cas un dérèglement de certaines de ces cellules», explique Patricia Chairopoulos, co-autrice de l’étude, reprochant aux industriels concernés, sinon de mentir, pour le moins de faire preuve de «manque de vigilance» et de «manque de rigueur».

Or, si cet additif en lui-même ne présente pas de danger particulier sous forme microscopique, sa présence à l’état nano est plus problématique, souligne Patricia Chairopoulos. «On ne sait pas grand-chose sur cette forme nano. C’est ça qui nous pose problème, d’autant plus qu’une étude récente de l’Inra est parue en janvier 2017, qui entraîne un peu de suspicion», explique-t-elle.

E171 : zoom sur la nano-inquiétude

En juin 2016 déjà, l’ONG Agir pour l’environnement avait alerté sur la présence de nanoparticules, dont le dioxyde de titane, dans de nombreux produits alimentaires, et notamment dans plus d’une centaine de confiseries où ils n’étaient pas signalés sur les étiquettes.
L’étude de l’Inra en 2017 conclut que l’exposition chronique au E171 favorise la croissance de lésions pré-cancéreuses chez le rat. Néanmoins, elle ne permettait pas une extrapolation à l’homme, avait indiqué un auteur de l’étude de l’Inra.
L’Anses (Agence nationale de Santé) a été saisie en janvier par les ministères de l’Economie, de la Santé et de l’Agriculture pour déterminer si ce produit «présente un éventuel danger pour les consommateurs», après la publication de cette étude.
Une évaluation par l’agence du cancer de l’OMS avait conduit à classer le dioxyde de titane comme cancérogène possible pour l’homme en cas d’exposition professionnelle par inhalation, avait toutefois rappelé l’Inra.


France Soir du 24 août 2017

NANOPARTICULES: 100% DES SUCRERIES TESTÉES PAR 60 MILLIONS DE CONSOMMATEURS CONTIENNENT DU DIOXYDE DE TITANE

Des additifs sont présents sous forme de nanoparticules dans des sucreries sans que ce soit spécifié, dénonce le magazine « 60 Millions de Consommateurs » dans son édition de septembre. Il s’agit de dioxyde de titane, une molécule susceptible de provoquer des lésions cancéreuses

Selon 60 millions de consommateurs, des additifs sont présents sous forme de nanoparticules dans des sucreries sans que ce soit spécifié. L’association s’inquiète de leurs effets pour la santé et déplore l’opacité des industriels. Elle précise que « 100 % des bonbons et gâteaux que nous avons testés contiennent du dioxyde de titane sous forme de nanoparticules« .

L’additif en question, le E171, est utilisé communément dans l’industrie agroalimentaire et cosmétique pour blanchir confiseries, plats préparés et même des dentifrices. Les 18 produits testés présentent du dioxyde de titane sous forme de nanoparticules à un taux supérieur à 10% sans en faire la mention dans la composition. Et ce alors même qu’à ce taux, l’Autorité européenne de sécurité des aliments (Efsa) recommande qu’il en soit fait mention sur l’étiquette.

Les concentrations varient cependant: elles représentent 12% des additifs présents dans les biscuits Napolitain de Lu, 20% dans les M&M’s et 100% dans les desserts Monoprix Gourmet.

« On ne sait pas grand-chose sur cette forme nano. C’est ça qui nous pose problème, d’autant plus qu’une étude récente de l’Inra est parue en janvier 2017, qui entraîne un peu de suspicion« , a fait savoir l’un des auteurs de l’étude. En effet, les chercheurs de l’Inra avaient inoculé à des rats pendant 100 jours de l’E171 contenant 40 à 45% de nanoparticules, une quantité similaire à celle que nous pouvons parfois ingéré en mangeant ce type de produits. Les résultats de cette expérience ont montré que 40% des rats présentaient des lésions pré-cancéreuses dans le côlon à la fin de l’expérience. Même si on ne peut pas appliquer ces pourcentages à l’homme, l’étude pose quand même question.

« Lorsqu’une substance étrangère s’immisce au sein même d’une cellule, on peut évidemment supposer qu’il peut y avoir des dégâts, en tout cas un dérèglement de certaines de ces cellules », souligne 60 millions de consommateurs.


Les nanoparticules : une preuve de toxicité avérée

Source : lepoulsdelaplanete.com

Date  13 mai 2013

Une étude publiée par l’Autorité américaine de Santé au Travail vient de confirmer les effets toxiques de certaines nanoparticules devenues omniprésentes dans notre vie quotidienne. Jusqu’à aujourd’hui, les études d’impacts ne livraient que des résultats hétérogènes, voire contradictoires. Mais cette fois, en harmonisant la méthodologie de treize universités différentes, les chercheurs sont parvenus à démontrer que les six nanomatériaux les plus courants étaient bien à l’origine d’inflammations des voies respiratoires chez chez la souris et le rat.

Pour en savoir plus sur les nanoparticules, une synthèse sur le site ASEF

Rapport de l’étude de l’IRSST_2010 Canada