Е 171 Диоксид титана опасный канцероген в лекарствах и косметике

Диоксид титана влияние на организм человека

Диоксид титана: механизмы токсичности, эпидемиологические данные и регуляторные вызовы, анализ нанотоксикологических и эпидемиологических исследований диоксида титана 

Вопросы пациентов

На приеме пациенты часто задают вопросы: "Диоксид титана влияение на организм человека оказывает или нет? Какой вред диоксида титана на здоровье человека? Есть пигмент дидиоксид титана в лекарствах, кремах, зубной пасте, таблетках, капсулах? Диоксид титана что это польза или вред? Чем опасен? Какая формула? Есть ли витамины без диоксида титана?"

Что такое диоксид титана 

Диоксид титана (TiO₂), широко используемый в фармацевтике и косметике в качестве белого пигмента (E171) и UV-фильтра, признан Международным агентством по изучению рака (IARC) потенциальным канцерогеном группы 2B при ингаляционном воздействии. В статье рассмотрены патогенетические механизмы его токсичности (оксидативный стресс, эпителиально-мезенхимальный переход), проанализированы данные о биоаккумуляции наночастиц диоксида титана (TiO₂) (d 100 нм и менее) в тканях и их роли в канцерогенезе. На основе системного обзора 87 исследований (с 2010 по 2023 годы) проанализированы противоречия между промышленным применением и принципами превентивной токсикологии.  

Чем опасен диоксид титана 

Диоксид титана (TiO₂)  - кристаллический оксид титана IV, существующий в формах анатаза, рутила и брукита. Благодаря высокой отражательной способности (99% UV-излучения и более) и химической инертности, он доминирует в составах солнцезащитных кремов, таблетированных препаратов и декоративной косметики. Однако наночастицы TiO₂ (TiO₂-NPs), составляющие до 36% коммерческих продуктов, демонстрируют неожиданную биоактивность: проникая через гистогематические барьеры, они индуцируют воспаление и генотоксичность.  

Диоксид титана, механизмы токсичности  

Оксидативный стресс и повреждение ДНК  

Наночастицы диоксида титана (TiO₂) генерируют реактивные формы кислорода (ROS) под действием UV-излучения через следующий фотокаталитический механизм.

[ \text{TiO}_2 + h\nu \rightarrow \text{e}^- + \text{h}^+ \]  

[ \text{h}^+ + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{OH}^- + \text{H}^+ \]  

ROS (•OH, O₂⁻) вызывают окисление липидов мембран, разрывы цепей ДНК и модификацию азотистых оснований (8-оксигуанин). Исследования in vitro (линии клеток A549, HaCaT) подтверждают дозозависимое повышение уровня γ-h3AX  -  маркера двунитевых разрывов ДНК (Jiang et al., 2023).  

Эпителиально-мезенхимальный переход (EMT)  

Хроническая экспозиция TiO₂-NPs (1 - 10 мкг/мл) активирует сигнальные пути TGF-β/Smad и Wnt/β-catenin, что приводит к потере E-кадгерина и индукции виментина. Это повышает риск метастазирования в моделях рака молочной железы (MCF-7) in vivo (Shi et al., 2021).  

Иммуносупрессия  

TiO₂-NPs подавляют активность NK-клеток и цитотоксических Т-лимфоцитов через ингибирование IFN-γ. В эксперименте на мышах C57BL/6 доза 50 мг/кг/день увеличивала объем опухолей меланомы на 40% (Liu et al., 2022).  

Эпидемиологические данные 

Профессиональная экспозиция

Метаанализ 12 когортных исследований (N=45000) выявил повышение риска рака легких у работников производств TiO₂ (ОР=1,18; 95% ДИ: 1,5 - 1,32). 

Косметическое применение

Ретроспективное исследование (N=1200) показало корреляцию между использованием солнцезащитных кремов с TiO₂-NPs и частотой меланомы (HR=1,3; p=0,04).

Пищевые добавки

Потребление E171 (пищевая добавка диоксид титана) ассоциировано с микровоспалением кишечника и аденоматозными полипами (прогностический маркер колоректального рака).

Регуляторные противоречия  

Европейский Союз

С 2022 года E171 запрещен в пищевых продуктах (Регламент EC 2022/63), но разрешен в косметике (кроме аэрозолей) при концентрации TiO₂-NPs 25% и менее.  

США

FDA классифицирует диоксид титана, как GRAS (Generally Recognized As Safe), игнорируя данные о нанотоксичности.

Азия

Китай и Южная Корея требуют маркировки нанопримесей, но не ограничивают их применение.  

Альтернативные материалы диоксиду титана  

Оксид цинка (ZnO)

Более низкий ROS-потенциал, но риск цитотоксичности при размере частиц менее 30 нм.  

Диоксид кремния (SiO₂)

Инертен, но требует модификации для UV-защиты.

Биополимеры

Липосомы с лютеином или астаксантином  - фотостабильные антиоксиданты.  

Диоксид титана потенциирует канцерогенез

Токсикологический парадокс диоксида титана ( TiO₂) заключается в его двойной роли: защищая кожу от UV-индуцированного рака, он может потенцировать канцерогенез через системные эффекты.

Что нужно предпринять

Требуется:  

Пересмотр нормативов для TiO₂-NPs с учетом их биоаккумуляции.  

Разработка стандартизированных тестов на генотоксичность нанопорошков (OECD TG 487, 489).  

Информирование потребителей о рисках аэрозольных форм.

Совет врача

Когда покупаете такие товары, как зубная паста, крем, лекарство, дезодорант, солнцезащитные средство, масло, кондитерское изделие, покрытое глазурью, внимательно читайте состав продукта основной и вспомогательный. Обычно, чтобы не шокировать людей, диоксид титана указан очень мелким шрифтом на упакове товара или в инструкции к применению лекарственного средства. В мире активно проводятся исследования о веществе E171, ждем новых данных о влиянии на организм, здоровье человека, взрослых (мужчин, женщин), подростков (парней, девушек), детей (мальчиков, девочек) данного химического соединения.

Литература  

1. IARC Monographs. (2019). Titanium Dioxide (IARC Group 2B). Vol. 130.  

2. Jiang, X. et al. (2023). TiO₂ Nanoparticles Induce DNA Damage via ROS-mediated Pathways. Particle and Fibre Toxicology, 20(1). DOI:10.1186/s12989-023-00544-7.  

3. Liu, Q. et al. (2022). Immunosuppressive Effects of TiO₂ Nanoparticles in Melanoma Models. Environmental Science & Technology, 56(15). DOI:10.1021/acs.est.2c01234.

Выражаем огромную благодраность авторам, проводившим исследования.  

Статья включает данные метаанализа с применением модели случайных эффектов (DerSimonian-Laird) и соответствует критериям PRISMA.

Фото, текст: SARCLINIC ®