Uit nieuwe studies met radioactief gelabelde TiO2-nanodeeltjes blijkt dat de blootstellingsroute van invloed is op de verspreiding in het lichaam en dat stapeling kan plaatsvinden in meer organen dan werd verondersteld. Ook laten de studies zien dat de orale opname van TiO2-nanodeeltjes hoger kan zijn dan eerder is aangenomen. Dit voedt de twijfel over de veiligheid van TiO2 in voeding en consumentenproducten.

Vorig jaar verschenen drie nieuwe kinetiekstudies waarin ratten afzonderlijk via het bloed, de mond, en luchtwegen eenmalig aan nanodeeltjes van titaniumdioxide (TiO2) zijn blootgesteld. Daarbij is de verdeling van titanium over de organen gemeten. Hiervoor is gebruik gemaakt van radioactief gelabelde TiO2-nanodeeltjes, waardoor tot zeer lage concentraties in verschillende organen en weefsels kan worden gemeten[1]. Deze lage detectiegrenzen maken het mogelijk om onderzoek te doen bij realistische doseringen die vergelijkbaar zijn met de geschatte hoeveelheid die de mens dagelijks binnenkrijgt via bijvoorbeeld het voedingsadditief E171 of, in het geval van jonge kinderen, via tandpasta (CI Canadian Intense Canadian Intense  77891).

De opname en weefselverdeling bleken te verschillen tussen de verschillende blootstellingsroutes. Na toediening via de luchtwegen bleek na 1 uur 4% van de dosis opgenomen, en voornamelijk meetbaar in de zachte weefsels van het karkas. Na 28 dagen bleek nog 0,3% van de dosis in het karkas meetbaar. In de kinetiekstudie met toediening via de mond werd een opname van 0,2-0,6% in het lichaam vastgesteld. Na een week tijd was nog 0,05% van de dosis in het lichaam aanwezig en werden de hoogste concentraties gemeten in het skelet en de zachte weefsels van het karkas: ongeveer een ordegrootte meer dan in de organen. Van de organen zaten de hoogste concentraties in de baarmoeder, nieren en lever. Na blootstelling via het bloed, wat leidt tot een veel hogere interne concentratie, bleek 95% van de dosis zich in de lever op te houden, 2,5% in de milt en de rest verspreid over andere weefsels en organen en het bloed. Na vier weken bevatte de lever nog 88,9% van de oorspronkelijke dosis.

De auteurs concluderen dat de blootstellingsroute bepalend is voor de verspreiding van TiO2-nanodeeltjes door het lichaam. Studies met toediening via het bloed hebben daarom geen voorspellende waarde voor blootstelling via de mond of luchtwegen.

RIVM Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu /KIR kennis- en informatiepunt risico’s van nanotechnologie-overweging: De conclusie dat vertaling van de verdeling van een stof in het lichaam van de ene blootstellingsroute naar de andere niet eenduidig is, wordt door het RIVM onderschreven. Daarbij kunnen de verschillen in verdeling over de verschillende organen en weefsels ook deels verklaard worden door de totale hoeveelheid die toegediend wordt en hoeveel daarvan in het lichaam terecht komt.

Het RIVM heeft eerder een inschatting gemaakt van het gezondheidsrisico na orale blootstelling aan TiO2. Toen is uitgegaan van een orale absorptie van 0,02%. Hierbij is de beste destijds beschikbare kinetiekstudie gebruikt. De waarde uit de nieuwe kinetiekstudie (0,2-0,6%) is waarschijnlijk betrouwbaarder vanwege de gevoeligere detectiemethode, maar zou ook kunnen worden verklaard door het gebruik van TiO2-deeltjes met net andere fysisch-chemische eigenschappen. Het zou kunnen betekenen dat de orale opname van TiO2-nanodeeltjes een ordegrootte hoger is dan eerder is aangenomen. Dit komt overeen met metingen in de lever van overleden mensen, die hoger bleken dan oorspronkelijk geschat.

Uit deze nieuwe kinetiekstudies blijkt ook dat TiO2-nanodeeltjes kunnen stapelen in andere organen en weefsels dan de voorheen bekende lever, milt en geslachtsorganen. Deze bevindingen werden o.a. mogelijk gemaakt door de lage detectiegrenzen. Het is mogelijk dat de relatief hoge concentraties gemeten in de zachte weefsels van het karkas deels worden veroorzaakt door materiaal dat zich ophoopt in de lymfeknopen die zich verspreid over het lichaam in het lymfestelsel bevinden.

Stapeling van TiO2-nanodeeltjes in het lichaam kan optreden indien er vaker blootstelling plaatsvindt. De nieuwe kinetiekstudies bevestigen dat de mate van absorptie en stapeling kernpunten zijn in de beoordeling van de veiligheid van TiO2 in onder andere voeding.

Er zijn diverse ontwikkelingen met betrekking tot de mogelijke risico’s van TiO2 in voeding. In navolging van de herevaluatie van titaniumdioxide (E171) als voedingsadditief (dat een fractie nanodeeltjes bevat) uit 2016, heeft het verantwoordelijke ANS-panel van EFSA Europese Voedselveiligheidsautoriteit Europese Voedselveiligheidsautoriteit  op verzoek van de EC European Commission European Commission  een viertal later verschenen wetenschappelijke publicaties beoordeeld die de veiligheid van E171 in twijfel trekken. Hier valt ook de risicobeoordeling door het RIVM onder. Deze bevat, aldus het ANS-panel, te veel aannames (zoals ook is benoemd in het RIVM-artikel zelf), waardoor er te veel onzekerheid zit in de conclusie. De resultaten uit deze en de andere studies zijn voor het panel geen aanleiding om de evaluatie van E171 te heropenen. Wel heeft EFSA de industrie gevraagd om een voortplantings- en ontwikkelingstoxiciteitsstudie op te leveren, met een deadline van augustus 2019, vanwege de onduidelijkheid van de effecten op dit vlak. Het RIVM hoopt dat deze studie, waarin ook gekeken zal worden naar orgaanconcentraties en eventuele weefselbeschadigingen in de darm, meer duidelijk over eventuele gezondheidsrisico’s zal geven.

 


[1]    Bij de interpretatie moet men bedenken dat het de radioactieve isotoop is die men meet. Het deeltje met isotoop kan zich in principe anders gedragen in het lichaam, de radioactiviteit vervalt, en het isotoop kan losraken uit het deeltje. Voor dat laatste is een correctie uitgevoerd in de studie.