Nyligen varnades i media för risken att inandas solskyddsspray innehållande nano-titandioxid. Orsaken var risken för inflammation och lungskador.
Titandioxid i nano-form används i solskyddsmedel då ämnet ligger ytligt på huden och förflyttar de fria-radikalreaktioner som annars UV-ljus skulle åstadkomma i djupare hudskikt till hudytan, där celler som snart faller bort tar emot skadan. Titandioxid i tunna, genomskinliga skikt används på bilrutor och fönster för att genom fri-radikalbildning oxidera och bryta ner organiska ämnen som fastnat på rutorna.
Det som inte sades i media var att titandioxid i nanostorlek (mindre än 100 nanometer) finns i en lång rad produkter: livsmedel, mediciner, tandkräm med mera, och har skadliga effekter om man får in det i kroppen och att det är lika befogat att varna för nano-titandioxid i alla användningsområden.
I en studie från universitetet i Arizona har forskare undersökt effekterna av titandioxid på tarmslemhinnans mikrovilli, det som ofta kallas tarmludd, en tät matta av utskott som starkt ökar ytan i tunntarmen som är tillgänglig för upptag av födoämnen.
Celler från tunntarm odlades tills de bildade en tät matta med celler, en standardmetod för att undersöka effekter på tarmslemhinna. Cellerna exponerades sedan för dels titandioxid som används för födoämnen (E171) eller titandioxid som extraherats från ytan av tuggummin. Båda innehöll cirka 25 % partiklar i nanostorlek. Använda koncentrationer varierade från 0,35 till 35 mikrogram/ml odlingslösning. Större partiklar sedimenterade på tarmcellerna och därför undersöktes även effekterna när odlingen var upp-och-nervänd då nanopartiklarna kvarblev i kolloidal lösning och större partiklar lämnade cellerna.
Obehandlade tarmceller hade i genomsnitt 47 mikrovilli/kvadrat-mikrometer och antalet sjönk till 12,5 med ökande koncentrationer av titandioxid, från 0,35 till 35 mikrogram/ml. Partier av ytan innehöll mikrovilli som inte längre stod upprätt och många hade en blåsa i toppen, något som tyder på en försvagning av cellmembranet. Borttagande av sedimenterade större partiklar påverkade inte effekten.
Elektronmikroskopisk undersökning visade att titandioxid-partiklar togs upp av mikrovilli och forskarna misstänker att detta orsakade en nedbrytning av aktin-filament. Buntar av aktin utgör ett slags cellskelett som upprätthåller formen på mikrovilli. Normalt förnyas aktinet hela tiden genom att byggstenar tillförs i den yttersta ändan och misstanken är att det är denna process som störs av titandioxiden. En annan möjlighet som förs fram är att titandioxiden stör bildningen av slem som täcker ytan och som normalt förnyas på 4-5 dagar, något som skulle göra mikrovilli mer känsliga för påverkan. En möjlighet, som forskarna inte har med, är att skadorna åstadkoms genom bildning av fria radikaler, något som nano-titandioxid har visats orsaka i andra sammanhang.
Endast 0,35 mikrogram/ml titandioxid behövdes för att minska antalet mikrovilli till hälften och resultaten är relevanta för mänsklig exponering. Förstörelse av mikrovilli leder till sämre upptag av näringsämnen och vi är alla utsatta för ämnen, till exempel tungmetaller, som kan addera till den skadliga effekten. Det finns goda skäl till att undvika titandioxid så långt det går.
