home Contact Rechercher Rechercher Un site de l'associationAvicenn
bandeau
Lien vers: PagePrincipale
Vous avez dit nanos ? (définitions, métrologie, etc.)
Produits et applications nano
Réglementations (étiquetage, déclaration par les entreprises, registres nationaux, etc.)
Risques nano (toxicité, recherches, incertitudes, etc.)
Préoccupations :

Les infos de VeilleNanos
LettreVN017-20170511-une_small


Abonnez-vous gratuitement ici

Les précédents n° de la lettre VeilleNanos

Un total de 4 pages ont été trouvées avec le mot clé ingestion.

Nano et Alimentation (4/7) : Risques pour la santé : inquiétudes et incertitudes

Nano-Alim-M
Par l'équipe Avicenn - Dernière modification juin 2019

Cette fiche fait partie de notre Dossier Nano et Alimentation.
Vous pouvez contribuer à l'améliorer en nous envoyant vos remarques à l'adresse redaction(at)veillenanos.fr.



Des motifs d'inquiétude

Des études ont montré que des nanomatériaux peuvent :

  • franchir les barrières buccale et intestinale et se diffuser dans l'organisme1 ; des études ont montré également que des nanoparticules de silice ou d'argent s'agglomèrent dans l'eau ou dans les milieux acides (comme l'estomac) mais se réindividualisent dans l'intestin où le pH est neutre ; elles peuvent alors traverser plus facilement la barrière intestinale2.

  • s'accumuler ensuite dans les organes3 (tube digestif, foie, rate mais aussi estomac, reins, poumons, testicules, cerveau), dans le sang et à l'intérieur des cellules ;

  • y causer des perturbations voire des effets toxiques :


  • - Nanoparticules de silice (E551) :
    Des effets potentiellement néfastes sur la santé associés à l'ingestion de nanoparticules de silice (le SiO2 correspond à l'additif E551) ont été montrés6, notamment des dysfonctionnements de la division cellulaire et des perturbations du trafic cellulaire7, ainsi que des effets indésirables sur le foie8 ; inquiétant si l'on considère que nous absorbons en moyenne environ 124 mg de nano-silice (E551) par jour9 ; en outre certaines nanosilices sont plus génotoxiques à faibles doses qu'à fortes doses10. Ayant constaté in vitro que des nanoparticules de dioxyde de silicium peuvent générer des inflammations dans le tractus gastro-intestinal de souris (une atteinte à la défense immunitaire du système digestif), une équipe de chercheurs suisses préconise une moindre utilisation de particules de silice comme additif alimentaire11. La réévaluation de la silice sous forme de E551 (nano et non nano), a été adoptée avec beaucoup de retard sur le calendrier initial, fin 2017, sans que des conclusions définitives puissent en être tirées concernant l'innocuité ou la toxicité de cet additif12. Depuis, de nouvelles études ont été publiées, qui confirment l'existence d'effets néfastes de l'ingestion de nanoparticules de silice, notamment sur le foie, les intestins et les reins13.

  • - Nanoparticules d'argent (E174 notamment) :
    Des nanoparticules d'argent sont présentes dans l'additif E174 mais également dans des emballages ou contenants alimentaires antibactériens ; or des nanoparticules d'argent injectées dans le sang de rats ont été retrouvées jusque dans le foie, au niveau noyau des hépatocytes, et altèrent les cellules de cet organe vital14 ; une autre étude a montré que des nanoparticules d'argent administrées par voie orale à des souris ont endommagé les cellules épithéliales ainsi que les glandes intestinales des rongeurs et entraîné une diminution de leur poids15 ; une perturbation de la flore intestinale a également été observée chez des poissons zèbres alimentés avec de la nourriture contenant des nanoparticules d'argent16, ainsi que chez la souris17. Il a été également démontré que l'ingestion de nanoparticules d'argent provoque des altérations permanentes du génome chez la souris et pourraient donc conduire à un cancer18, etc. D'autres résultats concordants ont été publiés récemment, montrant également des effets néfastes des nanoparticules d'argent au niveau des reins sur des rats19.

  • - Nanoparticules d'oxyde de zinc (ZnO):
    Les nanoparticules d'oxyde de zinc présentes sur le revêtement intérieur des boîtes de conserve se retrouvent dans les aliments et risquent d'entraîner une moins bonne absorption des nutriments et une plus grande perméabilité de l'intestin, transférant dans le sang des composés indésirables20.

Des nanocomposites de dioxyde de cerium (CeO2) peuvent provoquer une altération du métabolisme21.

Outre les répercussions sur la santé de l'ingestion de nanoparticules, il est à noter que les risques pour l'environnement sont également mal cernés et plutôt préoccupants22.

De nombreuses incertitudes scientifiques

On ignore aujourd'hui encore beaucoup de choses sur les répercussions que l'ingestion de nanomatériaux peut avoir sur la santé humaine23. Les études de toxicité des nanoparticules par voie orale sont rares et beaucoup ont pu comporter des faiblesses méthodologiques24 qui rendent difficile l'utilisation de leurs résultats. Les conditions expérimentales reflètent encore mal la façon dont les consommateurs sont exposés ; les nanomatériaux considérés sont souvent synthétisés en laboratoire et donc différents des nanomatériaux (et résidus de nanomatériaux) que les consommateurs ingèrent réellement25.
En outre les caractéristiques physico-chimiques des nanoparticules testées et leurs interactions avec la matrice alimentaire sont insuffisamment documentées.
Néanmoins des progrès sont en cours depuis peu, grâce aux améliorations des pratiques des chercheurs, des outils et des protocoles.

L'un des problèmes qui risque de durer encore néanmoins a trait à la grande complexité de l'évaluation des risques liés à l'ingestion de nanomatériaux : la toxicité des nanoparticules diffère en effet selon leurs caractéristiques physico-chimiques (dimension, forme, degré d'agglomération, etc.). Or, ces caractéristiques sont très variables selon les nanomatériaux et peuvent évoluer tout au long de leur cycle de vie :
  • en fonction des conditions dans lesquelles les nanomatériaux sont synthétisés, stockés, éventuellement enrobés ;
  • par les transformations qu'ils subissent lors de la cuisson et de la préparation des plats ou dans l'appareil digestif26 (par exemple au contact du milieu acide de l'estomac, etc.)
  • lors des interactions avec les emballages et/ou avec les autres ingrédients et substances chimiques avec lesquels les nanomatériaux se retrouvent mélangés (avant puis pendant l'ingestion et la digestion) ; on peut craindre par exemple un "effet cocktail" avec certaines molécules27

L'évaluation du risque doit en outre tenir compte :
AsYouSow2013
  • de la susceptibilité individuelle (le stress augmente par exemple la perméabilité intestinale aux xénobiotiques)28 ;
  • de la durée et de la période d'exposition29, sachant que selon une étude récente, les enfants consommeraient deux à quatre fois plus de titane que les adultes du fait de l'ingestion de sucreries ayant des niveaux élevés de nanoparticules de dioxyde de titane30
→ Autant d'éléments qui rendent extrêmement difficile l'évaluation de l'exposition du consommateur et des risques sanitaires liés à l'ingestion des nanoparticules.

Source : As you sow, 2013


En 2009, l'Organisation des Nations unies pour l'alimentation et l'agriculture (FAO) et l'Organisation mondiale de la santé (OMS) ont convoqué une réunion d'experts sur les incidences des nanotechnologies sur la sécurité sanitaire des aliments : le rapport qui en est issu, publié en 2011, liste les besoins de recherche pour mieux évaluer les risques dans le domaine. Nonobstant le large consensus sur la nécessité de renforcer les recherches sur les risques liés aux nanomatériaux ingérés, ces dernières sont aujourd'hui encore très limitées (voir notre fiche Les travaux de recherche sur les risques associés aux nanomatériaux en lien avec l'alimentation pour plus de détails).
Mais de l'aveu même de scientifiques impliqués dans les études de toxicologie et écotoxicologie, évaluer correctement les risques sanitaires et environnementaux des nanomatériaux a un coût prohibitif. En 2012, Mark Wiesner, directeur du CEINT (USA) avait ainsi résumé la situation : "le nombre et la variété des nanomatériaux est sidérant, il n'y a pas assez d'éprouvettes dans le monde pour procéder à toutes les expériences nécessaires"31. En 2009, des chercheurs ont estimé le coût des études de toxicité à réaliser pour les nanomatériaux déjà existants à 250 millions de dollars au minimum, voire 1,18 milliards de dollars en fonction du degré de précaution adopté, nécessitant entre 34 et 53 ans d'études32. Se pose ainsi la question de la prise en charge par les industriels eux-mêmes du coût de ces recherches.

En attendant des évaluations concluantes, la commercialisation de produits alimentaires contenant des nanoparticules continue

L'ANSES a réaffirmé en avril 2014 dans sa synthèse de l'état des connaissances relatives à l'évaluation des risques associés aux nanomatériaux que "la voie orale, peu étudiée jusqu'à aujourd'hui, devrait faire l'objet d'efforts de recherche spécifiques" (cf. p.8).

En octobre 2016, l'ANSES a été saisie par ses ministères de tutelle pour étudier les risques liés aux nanoparticules dans l'alimentation, et plus précisément :
  • réaliser une étude détaillée de la filière agro-alimentaire au regard de l'utilisation des nanos dans l'alimentation,
  • prioriser les substances et/ou produits finis d'intérêt en fonction de critères pertinents déterminés au cours de l'expertise,
  • réaliser une revue des données disponibles (effets toxicologiques et données d'exposition)
  • et en fonction de leur disponibilité, étudier la faisabilité d'une évaluation des risques sanitaires pour certains produits.
Un "groupe de travail" ("GT nano alimentation") composé d'experts indépendants a été mis en place courant 2017. Les résultats de l'expertise initialement attendus pour fin 201733 ne seront pas connus avant fin 201934.

C'est pourquoi, au regard des conclusions inquiétantes d'une étude publiée par l'INRA en janvier 2017 montrant chez le rat des atteintes au système immunitaire intestinal et le développement de lésions précancéreuses dans le côlon35, les ministères chargés de l'économie, de la santé et de l'agriculture ont décidé de saisir conjointement l'ANSES afin de déterminer si l'additif alimentaire E171 présente un éventuel danger pour les consommateurs36.
L'avis de l'ANSES, rendu en avril 2017, confirme que l'étude de l'INRA met en évidence des effets qui n'avaient pas été identifiés auparavant, notamment des effets promoteurs potentiels de la cancérogenèse et demande davantage d'études sur les effets sanitaires de l'ingestion de l'additif alimentaire E17137.

En attendant, les consommateurs continuent donc d'ingérer ces nanoparticules, le plus souvent sans le savoir, faute d'étiquetage !

En savoir plus

Voir sur notre site :

Autres références sur le web postérieures à la réalisation de cette fiche (juin 2013) :
- Nanoparticules et alimentation : un risque émergent en santé humaine ?, Houdeau E et al., Cahiers de nutrition et de diététique, 53(6) : 312-321, décembre 2018
- Les nanoparticules, un nouveau scandale sanitaire ?, France 3, 11 novembre 2016
- Critical assessment of toxicological effects of ingested nanoparticles, McCracken C et al., Environ. Sci.: Nano, 3, 256-282, 2016



⇒ Fiche suivante "Variations sur les thèmes de la prudence, de la confiance et de la vigilance"

NOTES et REFERENCES :

1 - Voir par exemple :

2 - Cf. notre fiche Quel devenir et comportement des nanomatériaux dans le corps humain ?, veillenanos.fr

3 - Nanotechnologies et nanoparticules dans l'alimentation humaine et animale, Afssa (aujourd'hui ANSES), mars 2009 : le tube digestif, le foie et la rate sont les principaux organes cibles. Après administration par voie orale de nanoparticules d'argent de 60 nm à des rats pendant 28 jours, de l'argent a été retrouvé dans l'estomac, les reins, le foie, les poumons, les testicules, le cerveau et le sang : cf. Kim, J.S. et al. Twenty-eight-day oral toxicity, genotoxicity, and gender-related tissue distribution of silver nanoparticles in Sprague-Dawley rats, Inhal. Toxicol., 20(6), 2008

4 - Voir plus de détails ici.

5 - Voir notre compilation d'articles sur les risques du E171 ici.

6 - Cf. notre fiche Risques associés aux nanoparticules de silice et aussi :

7 - Voir notamment :

8 - Voir notamment :
- Silica nanoparticle-induced toxicity in mouse lung and liver imaged by electron microscopy, Fundamental Toxicological Sciences, 2(1) : 19-23, 2015
- Novel insights into the risk assessment of the nanomaterial synthetic amorphous silica, additive E551, in food, van Kesteren PCE et al., Nanotoxicology, 2014

9 - cf. Des nanoparticules de silice dans l'alimentation, un régime risqué ?, OMNT, 20 avril 2011 ; l'article en français n'est plus accessible aujourd'hui, mais la source, en anglais, est toujours accessible : Presence and risks of nanosilica in food products, Dekkers et al., Nanotoxicology, 5(3) : 393-405, 2011

10 - Voir notamment :

11 - Cf. Additifs alimentaires: mieux apprécier le risque des nanoparticules, communiqué de presse, 27 juin 2017 ; Test in-vitro pour évaluer le risque nanomatériaux dans les aliments, Projet mené par Hanspeter Nägeli, de l'Institut de pharmacie et toxicologie vétérinaire de l'Université de Zurich (Suisse) entre 2012-2015 et Programme national de recherche PNR 64 - Opportunités et risques des nanomatériaux - Résultats, conclusions et perspectives - brochure finale, Fonds national suisse de la recherche scientifique, mars 2017 ; MyD88-dependent pro-interleukin-1B induction in dendritic cells exposed to food-grade synthetic amorphous silica, Winckler HC et al., Particle and Fibre Toxicology, 14:21, juin 2017

12 - Cf. notre fiche Risques associés aux nanoparticules de silice.

13 - Voir notamment :
  • Chronic oral exposure to synthetic amorphous silica (NM-200) results in renal and liver lesions in mice, Boudard D et al., Kidney International Reports, 2019
  • Risk assessment of silica nanoparticles on liver injury in metabolic syndrome mice induced by fructose, Li J et al., Science of The Total Environment, 628–629 : 366-374, juillet 2018 : "Silica nanoparticles (SiNPs) aggravate liver injury in metabolic syndrome mice ; SiNPs lead to mitochondrial injury in liver ; SiNPs stimulate hepatic ROS generation ; SiNPs lead to hepatic DNA damage".
  • Silicon dioxide nanoparticle exposure affects smallintestine function in an in vitro model, Guo Z et al, Nanotoxicology, avril 2018 : "SiO2 NP exposure significantly affected iron (Fe), zinc (Zn), glucose, and lipid nutrient absorption. Brush border membrane intestinal alkaline phosphatase (IAP) activity was increased in response to nano-SiO2. The barrier function of the intestinal epithelium (...) was significantly decreased in response to chronic exposure. Gene expression and oxidative stress formation analysis showed NP altered the expression levels of nutrient transport proteins, generated reactive oxygen species, and initiated pro-inflammatory signaling. SiO2 NP exposure damaged the brush border membrane by decreasing the number of intestinal microvilli, which decreased the surface area available for nutrient absorption. SiO2 NP exposure at physiologically relevant doses ultimately caused adverse outcomes in an in vitro model".

14 - Cf. Effects of Silver Nanoparticles on the Liver and Hepatocytes in vitro, Gaiser B.K. et al., Toxicol. Sci., 2012

15 - cf. Toxic effects of repeated oral exposure of silver nanoparticles on small intestine mucosa of mice, Toxicology Mechanisms and Methods, 23(3), Mars 2013 ;

16 - cf. Ingestion of metal-nanoparticle contaminated food disrupts endogenous microbiota in zebrafish (Danio rerio), Environmental Pollution, 174, Mars 2013

17 - Dietary silver nanoparticles can disturb the gut microbiota in mice, Van den Brule S et al., Particle and fibre toxicology, 13, 2016 (voir le résumé et l'analyse en français ici : Effets des nanoparticules d’argent sur les communautés bactériennes, Vernis L., Bulletin de veille scientifique, n°32, octobre 2017)

18 - Oral ingestion of silver nanoparticles induces genomic instability and DNA damage in multiple tissues, Nanotoxicology, 2014
Voir également : Exposure to silver nanoparticles induces size- and dose-dependent oxidative stress and cytotoxicity in human colon carcinoma cells, Toxicology in Vitro, 28(7), 1280-1289, octobre 2014

19 - Voir par exemple :

20 - Voir notamment :

21 - Cf. "Nanoparticules d'oxyde : quelle toxicité sur les cellules intestinales ?", travaux du CEA-iBEB réalisés dans le cadre du projet ANR AgingNanoTroph, 3 janvier 2013

22 - Voir par exemple :

23 - Voir notre fiche - Pourquoi tant d'incertitudes sur les risques associés aux nanomatériaux ?, veillenanos.fr ; et plus sépcifiquement sur l'alimentation : Nanoparticle toxicity by the gastrointestinal route: evidence and knowledge gaps, Int. J. Biomed Nanosci Nanotechnol, 3, 163-210, 2013

24 - Voir notre fiche Pourquoi tant d'incertitudes sur les risques associés aux nanomatériaux ?, veillenanos.fr et :

25 - Cf. par exemple Yang Y et al., Characterization of Food-Grade Titanium Dioxide: The Presence of Nanosized Particles, Environ. Sci. Technol., 2014, 48 (11), pp 6391-6400

26 - Mammalian gastrointestinal tract parameters modulating the integrity, surface properties, and absorption of food-relevant nanomaterials, Bellmann S et al., WIREs Nanomed Nanobiotechnol., 2015

27 - Des nanomatériaux, combinés avec d'autres substances, ne pourraient-ils pas devenir (plus) dangereux ? Les toxicologues travaillent en isolant des substances ce qui ne permet pas d'établir les effets d'interaction d'une pluralité de substances pénétrant dans l'organisme. Cf. http://veillenanos.fr/wakka.php?wiki=EffetsNanoSante#EffetCocktail

28 - Voir aussi E. Houdeau (INRA), "Nanoparticules et barrière intestinale : comprendre les mécanismes de franchissement" : Diaporama, Carrefour de l'innovation agronomique (CIAG), novembre 2012 ; Article académique, Innovations Agronomiques, 24, 105-112, 2012

29 - Susceptibility of Young and Adult Rats to the Oral Toxicity of Titanium Dioxide Nanoparticles, Small, 9(9/10), 2013

30 - Titanium Dioxide Nanoparticles in Food and Personal Care Products, Weir A. et al., Environ. Sci. Technol., 46 (4), pp 2242-2250, 2012

31 - With Prevalence of Nanomaterials Rising, Panel Urges Review of Risks, New York Times, 25 janv. 2012

32 - The Impact of Toxicity Testing Costs on Nanomaterial Regulation, Environ. Sci. Technol., 2009, 43 (9)

33 - Réponse à la question N° 85181 du député Yves Daniel, ministère des Affaires sociales, de la santé et des droits des femmes, octobre 2016

34 - L'Anses lance un appel à candidatures d'experts scientifiques afin de procéder à la constitution d'un groupe de travail (GT) «Nanos & Alimentation », ANSES, janvier 2017

35 - Additif alimentaire E171 : les premiers résultats de l'exposition orale aux nanoparticules de dioxyde de titane, INRA, communiqué de presse, 20 janvier 2017 ; et E171 : un danger identifié chez le rat, un risque à évaluer chez l'homme, communiqué INRA Sciences & Impacts, 1er février 2017 ; Food-grade TiO2 impairs intestinal and systemic immune homeostasis, initiates preneoplastic lesions and promotes aberrant crypt development in the rat colon, Bettini S et al., Scientific Reports, 7:40373, publié en ligne le 20 janvier 2017

36 - Dioxyde de titane (E 171) : le Gouvernement saisit l'Agence nationale de sécurité sanitaire de l'alimentation, de l'environnement et du travail (Anses) sur les conclusions d'une étude de l'INRA, communiqué de presse, 20 janvier 2017

37 - Cf. Nanoparticules de dioxyde de titane dans l'alimentation (additif E 171) : des effets biologiques qui doivent être confirmés, Communiqué de l'ANSES, 12 avril 2017 et Avis relatif à une demande d'avis relatif à l'exposition alimentaire aux nanoparticules de dioxyde de titane, ANSES, avril 2017

⇒ Revenir au sommaire du "Dossier Nano et Alimentation"

Fiche initialement créée en mai 2013

Les travaux de recherche autour des risques et/ou de la détection des nanomatériaux dans l'alimentation

Nano-Alim-M
Par MD - Dernière modification décembre 2018 (cette page nécessite une mise à jour et réorganisation)

Rares sont les travaux qui portent spécifiquement et quasi-exclusivement sur les risques associés aux nanomatériaux en lien avec l'alimentation.

L'ANSES a réaffirmé en avril 2014 dans sa synthèse de l'état des connaissances relatives à l'évaluation des risques associés aux nanomatériaux que "la voie orale, peu étudiée jusqu'à aujourd'hui, devrait faire l'objet d'efforts de recherche spécifiques" (cf. p.8).

En juin 2013, nous avions commencé à lister les projets ci-dessous, auxquels nous avons rajouté depuis quelques projets repérés dans le cadre de notre veille.
La liste qui suit n'est donc pas exhaustive ; vous pouvez contribuer à la compléter, en nous signalant les projets à l'adresse redaction(at)veillenanos.fr).

Sommaire

En France


  • Janvier 2018 : Les tests du magazine Que Choisir réalisés par le LNE ont identifié des nanomatériaux dans 7 produits alimentaires

  • Août 2017 : Le magazine 60 Millions de consommateurs a révélé que les 18 produits sur lesquels l'association a fait réaliser des tests par le LNE contenaient eux aussi des nanomatériaux



  • 2017-2019 : Projet PAIPITO : Particules Alimentaires: Inflammation, Pathologies Intestinales et Tolérance Orale : Le projet vise à évaluer l’existence d’un lien entre l’ingestion chronique de ces additifs et l’incidence accrue des maladies inflammatoires chroniques de l’intestin et/ou de l’intolérance orale que l’on observe depuis les années 60 dans les populations exposées. Il est mené par le CEA/LAN CEA/DRF/INAC/SCIB/LAN, l'Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), l'Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), le Laboratoire de Chimie et Biologie des Métaux (LCBM) et RHODIA OPERATIONS





- Projet SolNanoTOX : Détermination de facteurs de toxicité au niveau intestinal et hépatique de deux nanoparticules de taille similaire utilisées en alimentation et en emballage : Recherches in vitro et in vivo sur l'absorption et les mécanismes impliqués.
  • Partenaires français :
    • le laboratoire de Fougères de l'Agence nationale de sécurité sanitaire (ANSES)
    • ISCR Institut des Sciences Chimiques de Rennes
    • Biosit UMS Biosit - Plateforme microscopie électronique MRic TEM
  • Aide de l'ANR : 401 399 euros
  • Partenaires allemands : Federal Institute for Risk Assessment (BfR ) et University of Leipzig (ULEI)
  • Période : mars 2014 - mars 2018
  • Publications : Thèse de Pegah Jalili, soutenue en avril 2018, sous la direction de Valerie Fessard et de Kevin Hogeveen.

- Différents projets sont pilotés par l'unité TOXALIM du Centre INRA de Toulouse :
  • étude des conséquences fonctionnelles (variables selon la forme absorbée de TiO2) abordées dans l'équipe E11 Toxalim: (Développpement Intestinal, Xénobiotiques et Immunotoxicologie - DIXIT, pilote) associées aux équipes E9 (Prévention et Promotion de la Cancérogénèse par les Aliments - PPCA) et E8 (Génotoxicité et Signalisation - GS)
  • étude des effets d'une exposition aux nanoparticules d'origine alimentaire sur l'intégrité de la fonction intestinale ou la génotoxicité (projet NanoGut)
    • période : 2014-2015 (39 mois)
    • partenaires : TOXALIM (INRA) à Toulouse ; CEA Grenoble ; Synchrotron SOLEIL
    • financement : ANSES (PNR EST 2013)
    • détails : étude sur le rat des conséquences d'une ingestion quotidienne de nanoparticules de dioxide de titane (TiO2) dans l'intestin (effets sur sa fonction princeps de barrière biologique, de l'épithélium à l'immunité des muqueuses intestinales) et de son passage vers l'organisme (absorption et distribution).
  • étude du devenir de nanoparticules de dioxide de titane (TiO2) ingérées le long du tube digestif et dans les matrices complexes de l'intestin (contenu gastrique, intestinal et devenir dans les tissus), pour déterminer sous quelle forme métrologique (nanoparticules élémentaires ou agrégats) il atteint l'épithélium intestinal et le traverse.
    • Appels à projet Synchrotron SOLEIL : 2012 réitéré en 2013
    • partenaires : TOXALIM (INRA) à Toulouse ; le Synchrotron SOLEIL de Saclay ; UMR MICALIS (INRA de Jouy-en-Josas)
  • "Action Prioritaire" (AP)
    • financement : Département Alimentation Humaine (AlimH) de l'INRA
    • période : 2013-2016
    • partenaires : TOXALIM (INRA) à Toulouse ; MICALIS ; laboratoire NutriNeuro de Bordeaux

TOXALIM est également partenaire du Labex SERENADE qui se propose de déterminer l'impact des nanomatériaux sur l'homme et son environnement, d'évaluer les risques potentiels encourus et de définir les normes de gestion du risques associées. Les autres partenaires du Labex spécifiquement impliqués sur les projets de recherche sur l'exposition aux nanos par voie alimentaire sont le BIA (INRA) de Nantes, le CEA de Grenoble et le CEREGE (pilote du Labex).

- Des travaux ont été effectués en France pour le programme européen Nanogenotox (voir plus bas), coordonnée par l'Agence nationale de sécurité sanitaire de l'alimentation, de l'environnement et du travail (ANSES), associant des laboratoires de l'ANSES :

- Un projet d'évaluation de la phytodisponibilité de nanomatériaux a été initié conjointement par le CEREGE et le CIRAD
  • objet : étude du passage dans la chaine alimentaire de nanomatériaux présents dans les sols cultivés : il s'agit d'évaluer quantitativement la phytodisponibilité de nanomatériaux vis-à-vis de cultures destinées à l'alimentation des animaux ou des humains
  • période : 2013
  • partenaires : le CEREGE et le CIRAD

A l'étranger

Lors de la réalisation de notre dossier Nano et Alimentation, nous avons été amenés à repérer d'autres travaux de recherche menés hors de France, que nous présentons ci-dessous, à titre indicatif. La liste ci-dessous ne prétend donc pas à l'exhaustivité.

  • En Suisse
En Suisse, le programme national de recherche (PNR) 64 "Opportunités et risques des nanomatériaux", comporte un Module spécifiquement dédié aux denrées alimentaires décliné en deux volets :
--> Présence de nanoparticules dans certains aliments, Etat de Fribourg, 23 octobre 2018

  • Aux Pays-Bas
L'institut de recherche et laboratoire RIKILT de l'Université de Wageningen a différents projets sur les risques nano.

  • Au Royaume-Uni
La FSA (l'agence exécutive du Royaume-Uni responsable de la protection de la santé publique en ce qui concerne l'alimentation) mentionne sur son site plusieurs projets de recherche :

Des chercheurs de l'Université de Plymouth ont nourri des poissons zèbres avec de la nourriture contenant des nanoparticules d'argent et de cuivre et ont observé des perturbations sur la flore intestinale des poissons pouvant affecter leur santé : Ingestion of metal-nanoparticle contaminated food disrupts endogenous microbiota in zebrafish (Danio rerio), Environmental Pollution, 174, Mars 2013

  • En Irlande
Des chercheurs ont étudié la migration d'argent en provenance d'un emballage alimentaire PVC nanocomposite vers de la viande de poulet : Migration and exposure assessment of silver from a PVC nanocomposite, Food Chemistry, 139(1-4), Août 2013

  • Au niveau européen
Le Centre commun de recherche de la Commission européenne (Joint Research Center - JRC) réalise des travaux sur la détection des nanoparticules dans la chaîne alimentaire :

Dans le cadre du programme Nanogenotox coordonné par l'ANSES, des tests in vivo par gavage et des tests in vivo sur des cellules d'intestins sont réalisés. Ces études concernent trois familles de nanomatériaux : la silice, l'oxyde de titane et les nanotubes de carbone.
  • - période : mars 2010 à mars 2014
  • - financements : DG Sanco et Etats membres de l'Union européenne
  • - voir les diaporamas présentés lors de la conférence finale le 22 février 2013 à Paris

Le programme InLiveTox (Intestinal, Liver and Endothelial Nanoparticle Toxicity) coordonné par le Centre Suisse d'Electronique et de Microtechnique SA (CSEM)
  • - objet : développement d'un modèle in vitro pour simuler l'ingestion de nanoparticules et observer les effets potentiels sur différentes cultures cellulaires (de l'appareil digestif et du foie) ainsi que leur potentiel passage à travers la barrière intestinale
  • - période : mai 2009 - juillet 2012
  • - budget : 3,42 mill. € (financement européen : 2,4 mill. €)
  • - voir le rapport final (en anglais) ou la Présentation en français par France 5 (août 2012) : des réactions sur le foie et les vaisseaux sanguins que les systèmes conventionnels n'avaient pas décelées ont été mises en évidence pour les nanoparticules d'argent.

Le programme NanoLyse :

Différents projets ont été lancés en 2012 sur la détection, l'identification et la quantification de nanoparticules dans les "milieux complexes" (catégories qui peut inclure boissons et aliments) :
  • - INSTANT (Innovative Sensor for the fast Analysis of Nanoparticles in Selected Target Products) et NANODETECTOR ; ils sont financés par le 7ème programme cadre européen (le premier à hauteur de 3,8 millions d'euros)
  • - SMART-NANO (Sensitive MeAsuRemenT, detection, and identification of engineered NANOparticles)

Voir également les projets de recherche sur la métrologie des nanomatériaux que nous avons recensés ici.

  • En Inde
Des chercheurs de Banaras Hindu University (Varanasi, Uttar Pradesh) ont administré des nanoparticules d'argent par voie orale à des souris qui ont abîmé les cellules épithéliales ainsi que les glandes intestinales des rongeurs et entraîné une diminution de leur poids : Toxic effects of repeated oral exposure of silver nanoparticles on small intestine mucosa of mice, Toxicology Mechanisms and Methods, 23(3), Mars 2013

  • Aux USA
Différentes équipes de recherche travaillent sur la détection de nanoparticules dans l'alimentation, notamment :
Voir la revue de la littérature : Nanoparticle toxicity by the gastrointestinal route: evidence and knowledge gaps, International Journal of Biomedical Nanoscience and Nanotechnology, 3(1-2), 163-210, juin 2013

  • Collaborations Internationales
- Utility of models of the gastrointestinal tract for assessment of the digestion and absorption of engineered nanomaterials released from food matrices, Nanotoxicology, août 2014



LIRE AUSSI sur notre site :

Fiche initialement créée en Juin 2013

Risques liés à l'ingestion de nanoparticules de dioxyde de titane

Par MD et l'équipe Avicenn - Dernière modification juillet 2019

Cette fiche a vocation à être complétée et mise à jour avec l'aide des adhérents et veilleurs d'Avicenn. Vous pouvez vous aussi contribuer à l'améliorer en nous envoyant vos remarques à l'adresse redaction(at)veillenanos.fr.

Sommaire :

Nous ingérons tous des nanoparticules de dioxyde de titane (TiO2) via les aliments* mais aussi les médicaments*, les dentifrices**, baumes et rouges à lèvres, les prothèses dentaires, …

* On les trouve dans l'additif alimentaire E171 (utilisé comme colorant blanc ou vernis brillant) est constitué de particules de TiO2 (dont une partie sous forme nano).
** On les trouve en cosmétique indiqué en toutes lettres ("dioxyde de titane" ou "titanium dioxyde") notamment comme anti-UV ; ou comme colorant, avec le nom de code CI77891

Confusions sur les évaluations liées à l'ingestion de nanoparticules de TiO2

Voilà bientôt dix ans que l'Agence française de sécurité sanitaire (ANSES) appelle à la prudence à l’égard de l’utilisation de nanoparticules en alimentation humaine1.
L'autorisation de l'additif alimentaire E171 en vigueur en Europe depuis 1969 a été confortée par un avis scientifique de l'Autorité européenne de sécurité des aliments (EFSA) paru en septembre 2016 selon lequel les [rares] données disponibles aliments ne mettaient pas en évidence de problèmes de santé pour les consommateurs2. L'EFSA a ainsi donné son feu vert à la poursuite de l'utilisation d'un additif très répandu, mais sans avoir procédé à des tests ni disposé d'études robustes permettant d'évaluer les effets réels de notre consommation cumulée (au quotidien et tout au long de la vie, via différents produits : aliments, dentifrices, médicaments, etc.).

En novembre 2016, l'INERIS a fourni une valeur repère de 3 µg/kg/j de TiO2 pour l'alimentation3. Or nous en consommons en moyenne bien plus : les estimations de consommation de TiO2 alimentaire (dont une fraction variable est nanométrique) vont de 0,2 à 1 mg/kg poids corporel/jour pour l'adulte, et chez l'enfant / adolescent aux Etats-Unis de 1 à 3 mg/kg/jour (jusqu'à un maximum estimé à 6 mg au Royaume-Uni pour les plus exposés)4, du fait de la plus forte teneur en TiO2 dans les confiseries.

Dans son avis de septembre 2016, l'EFSA recommandait néanmoins que de nouvelles études soient menées sur les effets du E171 sur le système reproducteur2.
Début 2017, alors qu'une étude préoccupante de l’Institut national de la recherche agronomique (INRA) venait de montrer, chez des rats exposés par voie orale à des nanoparticules de dioxyde de titane, des atteintes au système immunitaire intestinal et le développement de lésions précancéreuses dans le côlon5, la Commission européenne a publié un appel à données scientifiques et techniques sur le E171, qui a conduit la fédération des fabricants de TiO2 (la Titanium Dioxide Manufacturers Association (TDMA)) à prendre différents engagements :
  • fournir des données sur la taille des particules des E171 pour le 30 juin 2018, ainsi que d'autres informations sur les traces d'arsenic, de plomb, de mercure et de cadmium ainsi que sur l'alumine éventuellement présents dans le E171 avant fin 20176 ; mais en décembre 2018, le groupe de travail sur les spécifications des additifs alimentaires de l'EFSA a jugé que les données fournies par les industriels n'étaient pas suffisantes et que d'autres données et des clarifications sont nécessaires pour évaluer correctement l'additif7 ; un avis de l'EFSA, sur la base des données éventuellement fournies d'ici là par les fabricants de TiO2, est annoncé pour juillet 20198
  • mener une étude étendue de toxicité du E171 pour la reproduction sur plusieurs générations de rats, pour déterminer une dose journalière admissible (DJA), dont les résultats ne sont pas attendus avant l'été 20209

Saisie par le gouvernement pour vérifier l'étude de l'INRA10, l’ANSES a confirmé en avril 2017 les soupçons qui pèsent sur le E171 et le besoin d'études plus poussées sur les effets de cet additif11, afin que les autorités sanitaires puissent disposer de davantage de données obtenues dans des conditions réalistes d'exposition.

En 2017, l’ANSES a également mis en place un groupe de travail « nano et alimentation » mais les travaux ont pris du retard par rapport au calendrier annoncé et les résultats de l'expertise ne seront pas connus avant la fin 2019.

Fin mars 2018, la Commission européenne a demandé à l'EFSA d'examiner quatre études publiées après son avis sur l'additif E171 de 2016, afin de déterminer si elle considère comme nécessaire de réviser ce dernier. La réponse de l'EFSA, initialement attendue pour la fin mai12 a été dévoilée publiquement en juillet 2018 : le panel de scientifiques a estimé que les quatre études évaluées pointaient des effets préoccupants, mais comportaient des incertitudes limitant leur pertinence pour l'évaluation des risques, et conclu, une fois de plus, avec l'adage "des recherches supplémentaires sont nécessaires pour réduire le niveau d'incertitude"13.
Le 3 avril 2018, Avicenn avait demandé à la Commission pourquoi elle n'avait ciblé que ces quatre études ; nous n'avons pas obtenu de réponse sur ce point. Pourtant, malgré le trop faible nombre d’études sur les effets sur notre santé de l’ingestion de nanoparticules de TiO2 – au quotidien ET tout au long de la vie, Avicenn a compilé un nombre bien plus important d'études récentes, faisant état de résultats inquiétants (cf. ci-dessous).

Devant l'inaction des pouvoirs publics malgré les premières alertes émises il y a plus de dix ans, des associations et des scientifiques* ont appelé à la vigilance et obtenu du gouvernement français une promesse de suspension du E171, initialement prévue pour fin 2018 puis repoussée à 2020, après la remise mi-avril 2019 du rapport de l'ANSES sur les risques associés au E17114 qui confirme que les incertitudes sur l’innocuité de l’additif E171 ne peuvent être levées et réitère les recommandations générales sur les nanomatériaux de l'Anses visant notamment à limiter l’exposition des travailleurs, des consommateurs et de l’environnement, en favorisant des alternatives sûres..

En mai 2019, les autorités françaises ont présenté la suspension du E171 à la Commission européenne et aux autres Etats membres de l'UE lors d'une réunion du CPVADAAA à Bruxelles.
Trois jours plus tôt, l'EFSA avait confirmé que les données fournies par les industriels jusqu'à présent ne permettent pas d'évaluer correctement l'additif tout en considérant que le rapport de l'ANSES n'avait pas mis en évidence de nouvelles découvertes majeures qui annuleraient les conclusions de ses deux avis scientifiques précédents sur la sécurité du E171 de 2016 et 201815, ce qu'a réitéré un nouvel avis de l'EFSA publié en juillet 2019 sur les paramètres physico-chimiques des E171 commercialisés en EUrope.
Un vote devrait avoir lieu ultérieurement sur l'extension, l'abrogation ou la modification de la mesure française. A suivre donc...

Alertes scientifiques liées à l'ingestion de nanoparticules de dioxyde de titane

Des effets néfastes associés à l'ingestion de nanoparticules de dioxyde de titane ont été observés avant 201616 (date de la publication de l'avis de l'EFSA) sur l'intestin, le foie, le coeur, l'estomac, ...

Des études récentes montrent qu’une partie non négligeable des (nano)particules de TiO2 ingérées peut passer la barrière intestinale et s’accumuler dans le corps17 .

D’autres sont venues confirmer l'existence effets délétères potentiels pour la santé liés à l'ingestion de nanoparticules de TiO2 :
  • risques pour le foie, les reins, l'estomac, les ovaires et les testicules chez le rat et la souris18 mais aussi chez les humains19
  • problèmes immunitaires au niveau du côlon (susceptibles d'être liés au développement du cancer colorectal)20 chez le rat et la souris
  • perturbations du microbiote intestinal21 (entraînant un risque de diabète gestationnel pour les femmes enceintes22), inflammations et altérations de la barrière intestinale chez les animaux comme chez les humains23
  • altérations de la fonction vasomotrice des artères chez le rat24.
  • conséquences néfastes pour la descendance chez des rongeurs25.
  • des perturbations importantes des processus physiologiques, ontogénétiques, génotoxiques et adaptatifs chez la mouche26 ; une toxicité avérée également chez le ver "Caenorhabditis elegans"27 (organisme modèle en biologie qui permet l'étude de l'apoptose, du développement embryonnaire et du vieillissement)

* Quelques-unes des prises de position de ces scientifiques sont listées ci-dessous :
  • En anglais, dans l'article du Guardian publié en mai 2019 "'I wash all my food like crazy': researchers voice concern about nanoparticles"
  • Selon Laurence Macia de l'université de Sydney, "le dioxyde de titane interagit avec les bactéries intestinales et altère certaines de leurs fonctions, ce qui peut entraîner l'apparition de maladies. Sa consommation devrait être mieux réglementée par les autorités alimentaires"28 (mai 2019)
  • Selon Fabrice Nesslany, de l'Institut Pasteur, "l'utilité est tellement faible, et avec les doutes qui peuvent quand même subsister aujourd'hui (...), ça ne sert à rien, donc dans l'attente d'études plus consolidées, ne l'utilisons pas" (novembre 2018)29.
  • Selon Héloïse Proquin de l'université de Maastricht aux Pays-Bas30, "la classification de E171 comme exempt d'effets toxiques en raison de son insolubilité et de son inertie n'est plus valable (...) ; la présence d’une inflammation constatée dans des modèles animaux après l’ingestion de E171 pourrait aggraver les maladies inflammatoires de l’intestin et ses effets indésirables sur le développement du cancer colorectal. Par conséquent, nous recommandons que les expériences (...) mettant l'accent sur les tests sur l'homme, soient effectuées pour une évaluation plus approfondie de E171 sur ses effets néfastes potentiels sur l'amélioration du cancer, la dérégulation du système immunitaire et l'inflammation. Ces nouvelles données fourniraient des informations sur les effets sur l'homme pour une évaluation complète des risques, ce qui pourrait entraîner une modification de l'utilisation de l'E171 dans les produits alimentaires : réduction de la quantité de nanoparticules, fixation d'un niveau maximal d’utilisation dans les produits alimentaires, limitation plus stricte des types de produits dans lesquels il peut être utilisé, voire suspension du produit lui-même".
  • Selon Gerhard Rogler de l'université de Zurich, "les patients présentant un dysfonctionnement de la barrière intestinale, comme dans la colite, devraient s'abstenir d'aliments contenant du dioxyde de titane" (juillet 2017)31.
  • Selon Francelyne Marano, de l'université Paris-Diderot, "quand leur ajout ne correspond pas à un besoin précis autre que l'amélioration de l'attractivité du produit, par exemple dans les bonbons ou les chewing-gums (...), [les nanoparticules de dioxyde de titane] devraient être interdites car elles n'apportent aucun avantage" (2016 et 2018)32.

NB : Des fabricants et distributeurs français ont néanmoins commencé à retirer les nanoparticules de TiO2 et/ou le E171 de leurs produits (ou se sont engagés à le faire rapidement).

Plus généralement, les publications scientifiques sur les risques sanitaires associés aux nanoparticules de dioxyde de titane (TiO2) tous secteurs confondus (alimentation mais aussi peintures, cosmétiques, etc.) s'accumulent depuis une quinzaine d’années maintenant. Voir notre fiche sur les risques liées aux nanoparticules de dioxyde de titane.
Malgré cela l'évaluation des risques associés au TiO2 et ses nanoformes dans le cadre de REACH a au moins trois ans de retard ; parce que les fabricants de TiO2 ont refusé de communiquer les données nécessaires à cette évaluation qui était attendue pour 201533 !

En savoir plus

Voir sur notre site :

Ailleurs sur le web :


NOTES & REFERENCES

1 - Voir notamment :

2 - Cf. Dioxyde de titane : un jalon dans le programme de réévaluation des colorants alimentaires, EFSA, 14 septembre 2016 (communiqué de presse) et Re-evaluation of titanium dioxide (E 171) as a food additive, EFSA Panel on Food Additives and Nutrient Sources added to Food (ANS), EFSA Journal, 14 septembre 2016 ("scientific opinion")
Cet avis a été donné avec du retard sur le calendrier :

3 - Cf. INERIS, Proposition d’un repère toxicologique pour l’oxyde de titane nanométrique pour des expositions environnementales par voie respiratoire ou orale, rapport d'étude, novembre 2016

4 - Voir la référence sur notre fiche Quels ingrédients nano dans notre alimentation ?

5 - Cf. INRA, Additif alimentaire E171 : les premiers résultats de l'exposition orale aux nanoparticules de dioxyde de titane, communiqué de presse, 20 janvier 2017 et E171 : un danger identifié chez le rat, un risque à évaluer chez l'homme, communiqué INRA Sciences & Impacts, 1er février 2017 ; Bettini S et al., Food-grade TiO2 impairs intestinal and systemic immune homeostasis, initiates preneoplastic lesions and promotes aberrant crypt development in the rat colon, Scientific Reports, 7:40373, janvier 2017

6 - Cf. Outcome of step 2 of the call for data on titanium dioxide (E 171), Commission européenne, 30 juillet 2017.
Voir aussi la note sur les problèmes de repro-toxicité ci-dessous.

7 - "Data submitted by interested parties as well as their proposed amendment of the EU specifications for titanium dioxide (E 171) were discussed. The Working Group evaluated the available data and considered that additional data and clarifications would be needed to proceed with the assessment". Cf. Minutes of the 1st meeting of the Working Group on specifications of food additives Held on 18th December 2018, Scientific Panel on Food Additives and Flavourings, Brussels, décembre 2018

8 - Cf. Answer on E171 given by Mr Andriukaitis on behalf of the European Commission - Question reference: E-006428/2018, 20 février 2019

9 - Cf. French decision on E171 does not account for the current weight of scientific evidence, TDMA, avril 2019

10 - Dioxyde de titane (E 171) : le Gouvernement saisit l'Agence nationale de sécurité sanitaire de l'alimentation, de l'environnement et du travail (Anses) sur les conclusions d'une étude de l'INRA, communiqué du gouvernement, 20 janvier 2017

11 - Cf. Nanoparticules de dioxyde de titane dans l'alimentation (additif E 171) : des effets biologiques qui doivent être confirmés, Communiqué de l'ANSES, 12 avril 2017 et Avis relatif à une demande d'avis relatif à l'exposition alimentaire aux nanoparticules de dioxyde de titane, ANSES, avril 2017
Cet avis a été rendu suite à la demande du gouvernement français :

12 - Cf. Lettre de saisine de la Commision européenne à l'EFSA, DG Sanco, 22 mars2018

13 - Cf. Evaluation of four new studies on the potential toxicity of titanium dioxide used as a food additive (E 171), EFSA Journal, 16(7), juillet 2018

14 - Avis relatif aux risques liés à l’ingestion de l’additif alimentaire E171, Anses, 15 avril 2019

15 - Cf. Statement on the review of the risks related to the exposure to the food additive titanium dioxide (E 171) performed by the French Agency for Food, Environmental and Occupational Health and Safety (ANSES), EFSA, 10 mai 2019

16 - Par exemple :

17 - Voir notamment :

18 - Voir notamment :
  • Repeated administration of the food additive E171 to mice results in accumulation in intestine and liver and promotes an inflammatory status, Talamini L et al., Nanotoxicology, 2019 : repeated oral administration of E171 to mice at a dose level (5 mg/kg body weight for 3 days/week for 3 weeks) comparable to estimated human dietary exposure, resulted in TiO2 deposition in the liver and intestine; titanium accumulation in liver was associated with necroinflammatory foci containing tissue monocytes/macrophages; three days after the last dose, increased superoxide production and inflammation were observed in the stomach and intestine. Overall, the present study indicates that the risk for human health associated with dietary exposure to E171 needs to be carefully considered".
  • Gender difference in hepatic toxicity of titanium dioxide nanoparticles after subchronic oral exposure in Sprague‐Dawley rats, Chen Z et al., Journal of Applied Toxicology, 2019 : the study examined female and male Sprague‐Dawley rats administrated with TiO2 NPs orally at doses of 0, 2, 10 and 50 mg/kg body weight per day for 90 days ; it found significant hepatic toxicity that could be induced by subchronic oral exposure to TiO2 NPs, which was more obvious and severe in female rats and caused through indirect pathways
  • Hepatic and Renal Toxicity Induced by ""TiO2"" Nanoparticles in Rats: A Morphological and Metabonomic Study, Valentini, X et al., Journal of Toxicology, 2019 : "Rats were exposed to different doses of TiO2 nanoparticles and sacrificed, respectively, 4 days, 1 month, and 2 months after treatment. Dosage of TiO2 in tissues revealed an important accumulation of TiO2 in the liver. The nanoparticles induced morphological and physiological alterations in liver and kidney. In the liver, these alterations mainly affect the hepatocytes located around the centrilobular veins. These cells were the site of an oxidative stress evidenced by immunocytochemical detection of 4-hydroxynonenal (4-HNE). Kupffer cells are also the site of an important oxidative stress following the massive internalization of TiO2 nanoparticles. Enzymatic markers of liver and kidney functions (such as AST and uric acid) are also disrupted only in animals exposed to highest doses. The metabonomic approach allowed us to detect modifications in urine samples already detectable after 4 days in animals treated at the lowest dose. This metabonomic pattern testifies an oxidative stress as well as renal and hepatic alterations."

19 - Voir notamment :

20 - Voir notamment :

21 - Voir notamment :

22 - Exposure to Titanium Dioxide Nanoparticles During Pregnancy Changed Maternal Gut Microbiota and Increased Blood Glucose of Rat, Mao Z et al., Nanoscale Research Letters, 14:26, décembre 2019 : "Our study pointed out that TiO2 NPs induced the alteration of gut microbiota during pregnancy and increased the fasting blood glucose of pregnant rats, which might increase the potential risk of gestational diabetes of pregnant women."

23 - Voir notamment :

24 - Cf. Vasomotor function in rat arteries after ex vivo and intragastric exposure to food-grade titanium dioxide and vegetable carbon particles, Jensen DM et al., Particle and Fibre Toxicology, 15:12, 2018

25 - Voir notamment :

26 - Cf. The effects of a human food additive, titanium dioxide nanoparticles E171, on Drosophila melanogaster - a 20 generation dietary exposure experiment, JovanovićB et al., Scientific Reports, 8 (version en ligne, décembre 2018) : "Exposure to E171 resulted in: a change in normal developmental and reproductive dynamics, reduced fecundity after repetitive breeding, increased genotoxicity, the appearance of aberrant phenotypes and morphologic changes to the adult fat body. Marks of adaptive evolution and directional selection were also exhibited. The larval stages were at a higher risk of sustaining damage from E171 as they had a slower elimination rate of TiO2 compared to the adults. This is particularly worrisome, since among the human population, children tend to consume higher daily concentrations of E171 than do adults. The genotoxic effect of E171 was statistically higher in each subsequent generation compared to the previous one. Aberrant phenotypes were likely caused by developmental defects induced by E171, and were not mutations, since the phenotypic features were not transferred to any progeny even after 5 generations of consecutive crossbreeding. Therefore, exposure to E171 during the early developmental period carries a higher risk of toxicity. The fact that the daily human consumption concentration of E171 interferes with and influences fruit fly physiological, ontogenetic, genotoxic, and adaptive processes certainly raises safety concerns."

27 - Comparative toxicity of a food additive TiO2, a bulk TiO2, and a nano-sized P25 to a model organism the nematode C. elegans, Ma H et al., Environmental Science and Pollution Research, 26(4) : 3556–3568, février 2019 : "a comparative toxicity study was performed on a food-grade TiO2 (f-TiO2), a bulk TiO2 (b-TiO2), and a nano-sized TiO2 (Degussa P25), and in the nematode Caenorhabditis elegans. The f-TiO2, b-TiO2, and P25 had a primary particle size (size range) of 149 (53–308) nm, 129 (64–259) nm, and 26 (11–52) nm, respectively. P25 showed the greatest phototoxicity with a 24-h LC50 of 6.0 mg/L (95% CI 5.95, 6.3), followed by the f-TiO2 (LC50 = 6.55 mg/L (95% CI 6.35, 6.75)), and b-TiO2 was the least toxic. All three TiO2 (1–10 mg/L) induced concentration-dependent effects on the worm’s reproduction, with a reduction in brood size by 8.5 to 34%. They all caused a reduction of worm lifespan, accompanied by an increased frequency of age-associated vulval integrity defects (Avid). The impact on lifespan and Avid phenotype was more notable for P25 than the f-TiO2 or b-TiO2. Ingestion and accumulation of TiO2 particles in the worm intestine was observed for all three materials by light microscopy. These findings demonstrate that the food pigment TiO2 induces toxicity effects in the worm and further studies are needed to elucidate the human health implication of such toxicities."

28 - Cf. Common food additive found to affect gut microbiota, The University of Sydney, 13 mai 2019 et Impact of the Food Additive Titanium Dioxide (E171) on Gut Microbiota-Host Interaction, Pinget G. et al., Front. Nutr., 2019

28 - Cf. Vidéo de Fabrice Nesslany (Institut Pasteur de Lille) au Colloque nano à la Maison de la Chimie, 7 novembre 2018

29 - Beyond the white: effects of the titanium dioxide food additive E171 on the development of colorectal cancer, Proquin, H, Maastricht: Gildeprint Drukkerijen, 2018

30 - Cf. Titanium Dioxide Nanoparticles Can Exacerbate Colitis, University of Zurich, 19 juillet 2017 : Des chercheurs de l'université de Zurich tirent la sonnette d'alarme sur les inflammations et dommages créés par les nanoparticules de dioxyde de titane sur le mucus intestinal de souris. Ils recommandent aux personnes atteintes de colites d'éviter les aliments contenant ces particules de dioxyde de titane.

31 - Cf. Francelyne Marano, Faut-il avoir peur des nanos ?, Buchet Chastel, avril 2016. Voir aussi plus récemment son intervention lors du Débat Santé Environnement : "Substances chimiques : l'Europe nous protège-t-elle ?" au Ministère de la Transition écologique et solidaire, (1h55min), 18 octobre 2018

32 - Cf. http://veillenanos.fr/wakka.php?wiki=RisquesNDioxTitane#EvalReach


Archives :
telecharger_pdf
Lien vers: http://veillenanos.fr/wakka.php?wiki=RisQIngestionNpTiO2/download&file=AvicennNoteRisquesTiO2AlimentationVersion20180514.pdf
Télécharger la version archivée du 14/05/2018 de la présente note en cliquant ici .
Page initialement mise en ligne en mai 2018
Nano
Lien vers: http://veillenanos.fr/wakka.php?wiki=NanoBD
Illustration Géraldine Grammon, 2017

Les portes d'entrée des nanomatériaux dans le corps humain

Par MD, SD et l'équipe Avicenn - Dernier ajout juin 2019

Cette fiche est la première partie de notre Dossier Nano et Risques pour la santé. Elle a vocation à être complétée et mise à jour avec l'aide des adhérents et veilleurs d'Avicenn. Vous pouvez vous aussi contribuer à l'améliorer en nous envoyant vos remarques à l'adresse redaction(at)veillenanos.fr.

On distingue communément trois principales voies d'exposition potentielle aux nanomatériaux :
Mais elles sont en fait plus nombreuses :

Le degré de pénétration des nanomatériaux est dans chaque cas conditionné par les caractéristiques physico-chimiques des nanomatériaux (taille, forme, etc.).

Inhalation*

L'inhalation constitue la principale voie de pénétration des nanomatériaux dans le corps humain, en tout cas pour les travailleurs impliqués dans la fabrication ou manipulation de nanomatériaux sous forme de poudre.
Les nanomatériaux susceptibles d'être inhalés par le grand public sont ceux qui sont contenus sous forme de poudre ou dans les sprays : produits ménagers, sprays de crèmes solaires, peintures aérosols par exemple.
Une fois inhalés, les nanomatériaux peuvent être rejetés ou rester dans l'appareil respiratoire (sur les fosses nasales, les bronches et les alvéoles pulmonaires) ou encore être conduits dans le système gastro-intestinal après déglutition.
Une fois inhalés, les nanomatériaux de diamètre compris entre 10 et 100 nm pénètrent plus profondément dans les alvéoles que les particules micrométriques ; en revanche les nanomatériaux plus petits restent dans les voies aériennes supérieures1.

Ingestion*

Présents dans notre alimentation, dans les médicaments, dans les dentifrices, rouges ou baumes à lèvres, les nanomatériaux peuvent se retrouver dans le système gastro-intestinal.
Plus les nanomatériaux sont petits, plus ils semblent absorbés par l'appareil digestif et dispersés ensuite dans l'organisme2.

Contact cutané*

Les nanomatériaux présents dans les cosmétiques ou les vêtements par exemple peuvent entrer au contact de notre peau.
La pénétration des nanomatériaux à travers la peau - parfois expressément recherchée3 - est possible mais serait relativement limitée4, même si les résultats sont souvent contradictoires et rendus peu exploitables en raison notamment d'une insuffisante caractérisation physico-chimique des nanomatériaux et / ou de la diversité des montages expérimentaux*.

* Ainsi certains protocoles ne reflètent pas les conditions réelles d'utilisation des crèmes solaires : certains ont utilisé des échantillons de peau de cochon et sur une durée maximale de 16 heures seulement5, sans prendre en compte des facteurs pourtant déterminants, comme la flexion de la peau ou les produits rajoutés par les industries cosmétiques pour favoriser la pénétration cutanée des produits actifs.
A titre d'exemple, une autre étude australienne publiée en 2010, effectuée sur des humains (et non pas des cochons), à partir de crèmes solaires utilisant des nanoparticules d'oxyde de zinc, avait montré que de faibles quantités de zinc traversaient la barrière cutanée. Il avait fallu attendre deux jours pour en détecter dans le sang des volontaires6.
Dans l'ensemble, la littérature suggère néanmoins que le taux de pénétration des nanoparticules peut être plus élevé que pour des particules plus grosses bloquées par les couches supérieures de l'épiderme (le seuil de 45 nm environ est évoqué dans la littérature scientifique, mais on lit ailleurs que des nanoparticules de polystyrène de 200 nm peuvent néanmoins traverser la peau, donc ces chiffres sont à manier avec prudence).
De nombreuses incertitudes demeurent.
Leur passage à travers la peau serait facilité par le sébum, la sueur, les flexions répétées de la peau, ainsi que par les lésions cutanées (en cas d’eczéma ou de boutons, de brûlure due par exemple à un coup de soleil, d’une micro-coupure résultant du rasage, etc.).

L'une des questions cruciales à élucider concerne le devenir des nanoparticules au niveau des follicules pileux, encore indéterminé. La présence de cellules souches, qui peuvent migrer, pose la question du possible transport des nanoparticules à l'intérieur du corps via ce canal. Des dermatologues des Hôpitaux Bichat et Rothschild ont, pour la première fois, observé au Synchrotron soleil la présence de nanoparticules de dioxyde de titane (TiO2) le long de follicules pileux d’une patiente atteinte d’alopécie frontale fibrosante (chute de cheveux en haut du front) qui utilise quotidiennement, depuis 15 ans, des écrans solaires contenant du TiO27.

Autres voies

  • Voie urogénitale
Des nanomatériaux comme le nanoargent entrent dans la composition de sous-vêtements, de gels vaginaux antibactériens et spermicides8. Franchissent-ils alors les barrières physiologiques ? Avicenn n'a pas recensé d'études sur ce sujet.

  • Effraction cutanée
Récemment, plusieurs équipes de chercheurs ont alerté sur les risques liés au transfert de nanoparticules contenues dans les tatouages vers le sang, les vaisseaux et ganglions lymphatiques (entraînant leur gonflement chronique) et différents organes9.

  • Voie parentérale (intra-veineuses, vaccins, ...)
Cette voie est utilisée en médecine : il s'agit des voies intraveineuses, sous-cutanée, intradermique ou intramusculaire, par lesquelles des nanomatériaux peuvent être introduits dans le corps humain.
Des dispositifs médicaux implantables comportant des nanorevêtements sont également testés ou développés (pace-makers, prothèses).
Des nanoparticules sont également présentes dans des vaccins :
  • certaines par contamination non volontaire10, mais en nombre si infime qu'il pourrait, selon l'Agence européenne des médicaments, être constaté "partout dans l'environnement" et "ne devrait pas être considéré comme un risque pour la santé"11
  • d'autres à des fins prophylactiques (préventives) ou thérapeutiques12, principalement à l'état de recherche et développement voire pour certains déjà en voie de commercialisation.

  • Muqueuse buccale (dentifrices, médicaments oro-dispersibles, chewing-gums, ...)
Les muqueuses buccales sont perméables ; c'est d'ailleurs pour ça que les granules homéopathiques et d'autres médicaments dits "orodispersibles" doivent être placées sous la langue (on parle d'un mode d'administration "sublingual") pour "fondre" à cet endroit et être rapidement absorbés par l'organisme. Une partie des nanoparticules contenues dans les dentifrices, médicaments ou chewing-gums est "absorbée" à ce niveau13.

Et après ? Là encore les incertitudes sont nombreuses. Leur devenir dans l'organisme est encore mal connue : une fois dans le corps, les nanomatériaux ne sont pas nécessairement dégradés ou éliminés et peuvent s'accumuler et avoir des effets délétères.
Dans tous les cas, les caractéristiques physico-chimiques des nanomatériaux (taille, forme, etc.) influent sur le degré de pénétration et la toxicité des nanomatériaux dans l'organisme.

Lire aussi nos fiches :
- Nano et Santé : Bibliographie, veillenanos.fr
- Pourquoi tant d'incertitudes sur les risques associés aux nanomatériaux ?, veillenanos.fr
- "Caractéristiques physico-chimiques" et toxicité des nanomatériaux, veillenanos.fr
- Quel devenir et comportement des nanomatériaux dans le corps humain ?, veillenanos.fr
- Nano et Alimentation - Risques pour la santé : inquiétudes et incertitudes, veillenanos.fr
- Comment financer les études de risques associés aux nanomatériaux ?, veillenanos.fr
- L'approche nano 'safe by design' ? Décryptage d'Avicenn, veillenanos.fr
- Nano et Cosmétiques, veillenanos.fr

Ailleurs sur le web :

NOTES et REFERENCES

1 - Pour plus de détails, voir Les nanomatériaux, INRS, ED6050, septembre 2012. Et aussi Les nanoparticules d'uranium traversent la barrière pulmonaire, Aktis (IRSN), octobre-décembre 2013

2 - Voir nos fiches :

3 - Voir par exemple "Nos cosmétiques valent de l'or", Magazine Avantages, 7 décembre 2018 : "En passant la barrière cutanée, l’or permettrait de lutter contre le stress oxydatif dû à la pollution et aux UV, limitant ainsi les rides. Il serait aussi capable de lutter contre les tâches et booster le système immunitaire de la peau."

4 - Cf. :

5 - INTERNATIONAL : Relance de la polémique sur la capacité des nanoparticules à traverser la barrière cutanée, veillenanos.fr, 3 octobre 2012

6 - Small Amounts of Zinc from Zinc Oxide Particles in Sunscreens Applied Outdoors Are Absorbed through Human Skin, Gulson B et al., Toxicological Sciences, 118(1) : 140–149, novembre 2010

7 - Cf. Crème solaire, nanoparticules et alopécie frontale, Synchrotron soleil, février 2018

8 - Voir notre inventaires de produits commercialisés contenant des nanomatériaux, ou par exemple : Dépister le VIH à l'oeil nu ou le contrer avec une crème ?, janvier 2014 et Use of silver nanoparticles increased inhibition of cell-associated HIV-1 infection by neutralizing antibodies developed against HIV-1 envelope proteins, Journal of Nanobiotechnology, 9:38, 2011

9 - Voir notamment :
- Scientists find that nanoparticles from tattoos travel inside the body, ESRF, 12 septembre 2017 (Synchrotron-based ν-XRF mapping and μ-FTIR microscopy enable to look into the fate and effects of tattoo pigments in human skin, Schreiver I et al., Scientific reports, 2017) ; les professionnels ont réagi en minimisant les risques, tout en dénonçant tout de même "le flou entretenu par les industriels fournissant les pigments (CI = Color index) aux fabricants d’encres, sous couvert de secret commercial. Nos distributeurs nationaux, respectueux des exigences imposées par la loi, ne disposent eux-mêmes pas de précisions sur les CI des étiquettes. C’est bien aujourd’hui la seule zone d’ombre sur nos encres de tatouage. La véritable évolution attendue désormais par les tatoueurs et les tatoués vise une plus grande transparence des fournisseurs de pigments... Pour une meilleure connaissance des produits de tatouage", cf. Nanoparticules : Pas de panique !, Tatouage Magazine, n°119, novembre-décembre 2017
- Size and metal composition characterization of nano- and microparticles in tattoo inks by a combination of analytical techniques, Bocca B et al., J. Anal. At. Spectrom.,32, 616-628, janvier 2017
- le communiqué de l'Université de Bradford (Royaume-Uni) et l'article des Amis de la Terre Australie : Des nanoparticules dans les tatouages pourraient causer des cancers (en anglais), 4 novembre 2013

10 - Voir notamment :

11 - Les vaccins sont-ils « contaminés par des nanoparticules toxiques » ?, Le Monde, 19 juillet 2017

12 - Voir par exemple :

13 - Voir par exemple :


Fiche initialement créée en novembre 2013
Filtrer :   acceptabilité   alimentation   arrêté   attentat   étiquetage   capitalisme   chercheurs   choix   Code de bonne conduite   Comité de dialogue sur les nanomatériaux   Commission européenne   Commission européenne   consultation   contrôle   contrôle   déclaration   déclaration annuelle   éthique   étiquetage   Europe   finalités   France   gouvernance   illusion   industrie chimique   information du public   inventaire   morale   NanoCode   nanomatériaux   nanomatériaux   nanoproduits   nanosciences   nanotechnologies   nanotubes de carbone   OMS   principe de précaution   promesse   régulation   régulation   responsabilité   société civile   transparence   travail   travailleurs   USA   usage   valeurs  (nano)  2011  2012  2013  2014  2015  2016  2017  2018  aérosols  abrasion  accumulation  acteurs  actu  actualités  actualités  ACV  additif  additifs  ADEIC  adhésion  administrations  ADN  AFNOR  Afssaps  agence-sanitaire  agenda  agrégation  agrégats  agriculture  agro-alimentaire  air  alimentation  Allemagne  altération  amiante  AMM  analyse  analyse bénéfices risques  analyses  anatase  ANEC  ANR  ANSES  ANSM  anti-feu  anti-odeur  anti-taches  anti-UV  antiagglomérant  antibactérien  APE  appareil dentaire  applications  aquatiques  archives  argent  argent colloïdal  Arkema  ARP  AssembléeNationale  Assises de l'eau  associations  assurances  Avicenn  éco-toxicité  éco-toxicologie  écologie  écotoxicité  émissivité  énergie  épidémiologie  éthique  étiquetage  étiquette  évaluation  bactéricide  bactéries  badge  barrière cutanée  barrières  barrières physiologiques  BASF  bâtiment  bénéfices  BD  beauté  Belgique  BEUC  bibliographie  bigdata  bio  biocides  biocinétique  biodistribution  blush  bonnes-pratiques  BTP  Bultex  C2DS  cancer  cancer colorectal  caractérisation  caractéristiques physico-chimiques  caractérisation  caractéristiques physico-chimiques  carbon nanotubes  CASG Nano  CASGnano  CEA  CEFIC  CEH  CEN-TC-352  CeO2  CEREGE  certification  cerveau  chaîne alimentaire  chemtrails  chercheurs  chimie  CHSCT  CI Pigment White 6  CIEAS  CIEL  CISME  citoyens  Cl 77891  CLP  CNDP  CNRS  Code de Bonne Conduite  colloque  colorants  comité de dialogue  commercialisation  Commission Européenne  Commission Européenne  CommissionEnvi  CommissionEuropéenne  CommissionEuropéenne  conférence  conférence  confidentialité  conflit dintérêts  conflit dintérêts  conso  consommateurs  consommation  construction  consultation  consumers  contaminants  contamination  contre-lobbying  contribuables  control-banding  controverse  convergence  corps humain  cosmétiques  cosmétiques  couronne  couronnes  crèmes solaires  crédit impôt recherche  crèmes solaires  crustacés  CSSC  CSTI  culottes  cycle-de-vie  cyotoxicité  C'Nano  Danemark  débat  débat public  déchets  déclaration  déclaration obligatoire  définition  dégradation  démocratie  déodorants  dépollution  députés  désherbants  détection  déchets  déclaration obligatoire  décret  définition  démocratie  dentaire  dentifrices  dentisterie  dépollution  députés  détection  devenir  DGCCRF  DGT  diagnostic  digestion  dioxyde de cérium  dioxyde de titane  dispersion  dispositifs-medicaux  dissémination  documents  Dunkin  E171  E551  eau  eaux usées  eaux usées  ECHA  EFSA  EHS  emballage  emballages  emplois  employeurs  encadrement  enfants  engrais  enregistrement  environment  environnement  EPA  EPI  EpiNano  épuration  Etats membres  Etats-Unis  éthique  étiquetage  ETUI  Europe  EWG  expériences  expérimentations  expertise  explosion  exposition  eyeliners  FAO  FDA  FDS  fiche de sécurité  filtration  filtreUV  fin de vie  financement  fluidifiant  FNE  foie  formation  FP2E  France  GénérationsFutures  génotoxicité  gel douche  GMT  gouvernance  gouvernement  graphène  Grenoble  GT R-Nano  health  HSE  hygiène  IATP  ICSU  ICTA  IG2E  IKEA  impôts  imperméabilisant  implant  implants  importation  incendie  incertitudes  incinération  industrie chimique  industriels  industries  inégalités  INERIS  information  ingestion  inhalation  innovation  INRS  INSERM  intérimaires  intestins  inventaire  InVS  IPL  ISO  JoséBové  JRC  labelling  labo-sur-puce  laboratoires  laits infantiles  législation  LCA  LEEM  législation  Les Amis de la Terre  Lettre VeilleNanos  livre  LNE  lobbying  Lyon  L'Oréal  L\'Oréal  L\'Oréal  M&Ms  maquillage  mascaras  matelas  médicaments  métrologie  membranes  mesure  migration  MinesStEtienne  Ministère de l'économie  MinistèreEcologie  ministères  Ministère de la Défense  Ministère de l\\\\\'Ecologie  MinistèreAgriculture  MinistèreEcologie  MinistèreEconomie  mobilité  moules  MWCNT  nAg  nano  nano TiO2  nano ZnO  Nano-CERT  Nano-CERT MTD  nano-objets  nano-plastiques  nanoAg  nanoargent  nanoélectronique  NanoCode  NanoElec  NanoFlueGas  nanofood  nanomatériaux  nanomaterials  nanomatériaux  nanomètre  nanomédecine  nanomédicaments  nanométrologie  NanoObservatory  nanoor  nanoparticles  nanoparticules  nanoparticules d'or  nanoplastique  nanoproduits  NANoREG  nanorevêtement  nanorevêtement  nanos  nanosafety  nanosciences  Nanoscoope  nanosilice  nanosilver  nanotech  nanotechnologies  nanotechnology  nanotoxicologie  nanotubes  nanotubes de carbone  NBIC  NGOs  NIA  NOAA  noir de carbone  normalisation  normes  Novel Food  nTiO2  observatoire  OCDE  OEKO-TEX®  OHS  OMS  ONEMA  ONG  ONU  opacité  opacité  Orgeco54  orientations  oxyde de fer  oxyde de zinc  Parlement européen  Parlement européen  parodontie  participation du public  parties prenantes  pays du sud  PCRD  peau  persistance  pesticides  photocatalyse  phytosanitaires  pigments  plombage  PNS  PNSE2  PNSE3  PNSE4  poissons  polluants  poussières  pouvoirs publics  précaution  prévention  precaution  precautionary principle  prévention  principe de précaution  principe de précaution  production  produits  produits-phytosanitaires  professionnels  promesses  prospective  protection  prothèse  prudence  PTCI  puériculture  public  publications  pulvérulents  quantum dots  QuintetExpoNano  R-Nano  R31  règlementation  réglementation  réglementations  régulation  répression des fraudes  résidus  RDV  REACH  recensement  recheche  recherche  recherches  recommandations  recyclage  registre  réglementation  régulation  reins  relargage  remédiation  RES  résolution  responsabilité  responsabilité  ressources  restriction  risks  risques  rouge à lèvres  RRI  RSE  rutile  safe-by-design  SAICM  sans nano  santé  SantéEnvironnement  SantéTravail  santé  SantéTravail  SAS  Saur  savons  sédimentation  Sénat  SCCS  Scenihr  SCL  SDS  SGH  SHS  silica  silice  SiO2  smartcities  smartcity  société civile  société civile  sprays  station d épuration  station d épuration  STEP  stocks  stratégie  STS  Suède  sud  SuezEnvironnement  Suisse  surveillance  syndicats  TAFTA  taskforce  taxe  testmotclef  textiles  TGAP  TiO2  tissus  titanium dioxyde  toxicité  toxicité  toxicologie  traçabilité  traçabilité  traceability  traitement  transformation  transhumanisme  transition énergétique  translocation  transparence  transparency  transport  travail  travailleurs  TTIP  UCO  UFC Que Choisir  USA  usages  usure  UT2A  UtileOuFutile  utilisations  utilité  valeurs  VAMAS  vêtements  vectorisation  veille  Veillenanos  VeoliaEnvironnement  vigilance  voie orale  vulgarisation  waterproof  WECF  ZnO  [nano]