ЗАГРУЗКА
Навигация: » » » Влияние на организм диоксид титана

Влияние на организм диоксид титана

Влияние на организм диоксид титана

В настоящее время растет интерес к изучению воздействия пищевых красителей на систему иммунитета человека. В отношении тартразина, кармуазина, понсо, сансета показано их иммуномодулирующее воздействие на киллинг, поглощение и метаболическую активность фагоцитов крови человека в концентрациях, соответствующих гигиеническим нормам.

В отличие от достаточно изученных пищевых азокрасителей, диоксид титана, белый пигмент простой химической структурой (TiO2), до недавнего времени считался безвредным веществом. В последние десятилетия появились сообщения об токсикопатогенных, канцергенных, дисметаболических и иммунопатогенных свойствах диоксид титана (TiO2).

Среди многообразных влияний на систему иммунитета отмечаются иммуномодулирующие эффекты диоксид титана на фагоцитоз. В экспериментах на животных поступление частиц диоксид титана при дыхании вызывало повреждение клеточной структуры и нарушение функции альвеолярных макрофагов, проявляющуюся в снижении хемотаксиса, уменьшении экспрессии Fc-рецепторов и молекул MHC II.

Изменение фагоцитарной активности макрофагов легких имело дозозависимый характер: увеличивалось при воздействии низких доз и снижалась под воздействием высоких доз наночастиц TiO2. Секреция NO и ФНО-α при увеличении дозировки диоксид титана (TiO2) повышалась, причем наночастицы вызывали большую продукцию провоспалительных цитокинов, чем частицы обычного размера.

диоксид титана вреден

Поступление диоксид титана (TiO2) малыми дозами вызывало увеличение гиперреактивности верхних дыхательных путей и общего количества клеток воспаления в бронхоальвеолярном лаваже у мышей с толуиндиизоцианат индуцированной бронхиальной астмой. Гистологический анализ показал увеличение отека, эпителиальную деструкцию и воспаление.

Выявленные иммуномодулирующие эффекты пищевых красителей объясняются их способностью влиять на врожденную систему иммунитета, взаимодействуя с рецепторами фагоцитов. На лейкоцитах имеется большое количество разнообразных рецепторов для ксенобиотиков, которые могут связывать пищевые красители, особенно в виде их комплексов с белками плазмы крови и других биологических жидкостей. Красители, или их комплексы с белками, могут взаимодействовать с Toll-рецепторами и другими паттерн-распознающими рецепторами лейкоцитов.

В молекулярных исследованиях появляются описания взаимодействия диоксид титана (TiO2) с клетками человека с участием Toll-подобного рецептора 4 (TLR 4). Показано участие TLR 4 в захвате фагоцитами агломератов частиц TiO2 (200 нм) и развитии воспалительного ответа (увеличение IL-6 мRNA) через NF-kb на клеточных линиях. Отмечено, что TiO2 взаимодействует с TLR 4 напрямую в отличие от липополисахарида, требующего участия CD14 и ЛПС-связывающего белка для активации этого рецептора.

Изучение влияния пищевых красителей на клетки врожденной системы иммунитета, может способствовать определению их роли в развитии иммунопатологии у взрослых и детей. Стремительный рост числа опубликованных исследований влияния диоксид титана (TiO2) на организм человека подтверждает высокий уровень заинтересованности в отношении его биобезопасности. Цель нашего исследования - оценить влияние диоксид титана (TiO2) на фагоцитарную активность нейтрофилов периферической крови.

Методы исследования влияния диоксид титана


Фагоцитарную активность нейтрофилов периферической крови оценивали путем подсчета фагоцитарного индекса (ФИ) (процент клеток, вступивших в фагоцитоз, от общего их числа) и определения метаболической функции нейтрофилов в реакции восстановления нитротетразолиевого синего (НСТ-тест).

Утром, натощак, брали 5-10 мл крови из вены в пробирку с гепарином (20 ЕД на 1 мл крови). Кровь отстаивали в пробирке в течение 1 часа, до момента четкого отделения эритроцитов от лейкоцитов. Отсасывали взвесь лейкоцитов с аутологичной плазмой, центрифугировали при 1000 об/мин, плазму отсасывали, осадок лейкоцитов разводили физиологическим раствором хлорида натрия с добавлением 20% аутологичной плазмы до 5×106 клеток в 1 мл.

Добавление аутоплазмы увеличивало жизнеспособность лейкоцитов и обеспечивало образование комплексов красителей с белками, подобных тем, которые возникают при их естественном поступлении в организм.

диоксид титана влияние

Поглощающую активность лейкоцитов крови оценивали в реакции фагоцитоза убитой нагреванием микробной взвеси Staphylococcus aureus стандартного штамма 209. Метаболическую активность оценивали в спонтанном НСТ-тесте, а также индуцированном Staphylococcus aureus, с применением 0,1%-ного раствора НСТ. НСТ, сталкиваясь с активированным нейтрофилом, восстанавливается в диформазан, который в виде гранул откладывается внутри или на поверхности клеток.

В исследуемые пробы добавляли 0,008% раствор диоксид титана (TiO2). Концентрация последнего рассчитывалась, исходя из данных его среднесуточного потребления (1 мг/кг массы тела), контрольные пробы ставились со стерильным физиологическим раствором (ФР).

Опытные и контрольные пробы инкубировали в термостате 30 мин при температуре 37 °С. Центрифугировали 3 мин при 1000 оборотов, с последующим удалением надосадочной жидкости и ресуспензированием в 100 мкл физиологического раствора. Мазки после высыхания на воздухе фиксировали 96%-ным раствором этанола и окрашивали 0,1%-ным раствором нейтрального красного.

Микроскопия проводилась под иммерсионным увеличением (1,25×100), учитывая количество формазанположительных гранулоцитов в НСТ-тесте и количество гранулоцитов, поглотивших 1 и более тест-частиц (стафилококк) при оценке фагоцитоза с подсчетом не менее 100 гранулоцитов.

Результаты исследования влияния диоксид титана


В ходе эксперимента обследовано 17 человек. Все обследуемые разделены на две группы: первая группа - 10 человек с верифицированной по международным критериям атопической бронхиальной астмой (ж/м - 5/5, средний возраст - 38 [28; 48] лет), вторая группа (контрольная) 7 человек - здоровые добровольцы (ж/м - 3/4, средний возраст - 23 [21; 26] лет).

По результатам проведенного исследования диоксид титана (TiO2) изменял фагоцитарную активность нейтрофилов крови большинства обследуемых обеих групп. TiO2 стимулировал фагоцитоз стафилококка нейтрофилами крови (t=-2,6, p=0,02, парный t-test) у 53% обследованных на 8-30%. На рисунке 1 представлены величины фагоцитарного индекса (ФИ) в стандартных пробах и в пробах с TiO2 у всех обследуемых.

диоксид титана свойства

В таблице 1 представлены данные по активности нейтрофилов в НСТ-тесте в стандартных и в пробах с добавлением раствора диоксид титана (TiO2). В поставленных пробах наблюдалось увеличение генерации активных форм кислорода в индуцированном микробами НСТ-тесте, по сравнению со спонтанным НСТ-тестом с физиологическим раствором (р=0,00001).

диоксид титана применение

Как видно из таблицы 1, под влиянием диоксид титана (TiO2) активность фагоцитов значительно увеличивалась, по сравнению с таковой в спонтанном НСТ-тесте (t=–5,3, p=0,0001, парный t-test), различия между средними величинами с доверительными интервалами в этих пробах показаны на графике (рис. 2).

диоксид титана используется

По сравнению с микробной взвесью диоксид титана (TiO2) активировал нейтрофилы несколько слабее (р=0,049). На активность в присутствии стафилококка, TiO2 достоверного влияния не оказывал, хотя у 3 обследуемых (18%) величины метаболической функции в НСТ-тесте в присутствии TiO2 повышались на 22-30%, а у 2 (12%) снижалась на 16-18% (табл. 1).

Для исследования различий влияния диоксид титана (TiO2) на нейтрофилы людей с аллергическими заболеваниями и здоровых лиц все участники эксперимента были разделены на две группы.

По результатам анкетирования участники первой группы имели жалобы на гиперчувствительность к бытовым и/или пыльцевым аллергенам, 30% отмечали непереносимость некоторых пищевых продуктов, 10% подозревали пищевые красители в качестве виновника аллергических реакций, 50% указывали на наследственную отягощенность по аллергии. Лица контрольной группы были несколько моложе (р=0,01) и имели наследственность по аллергии в 29%.

В таблице 2 представлены результаты оценки фагоцитарной активности нейтрофилов крови по группам. Как видно из таблицы 2, у обследуемых с аллергией фагоцитоз стафилококка и метаболическая активность нейтрофилов в НСТ-тесте достоверно увеличивались после инкубации проб с раствором диоксид титана (TiO2), по сравнению с аналогичными контрольными пробами.

диоксид титана в пищевой промышленности вред

Из полученных данных видно, что у обследуемых с аллергопатологией диоксид титана (TiO2) стимулировал фагоцитоз стафилококка и вызывал увеличение метаболической активности нейтрофилов также эффективно, как и культура убитого стафилококка (31,2% по сравнению с 34,3%) (табл. 2, рис. 3).

диоксид титана в косметике вред или польза

В группе здоровых людей индуцированный микробами НСТ-тест отличался от спонтанного с ФР у 86% здоровых - происходило увеличение на 22-48%. Раствор диоксид титана (TiO2) также усиливал активность нейтрофилов в НСТ-тесте, по сравнению с ФР (в среднем и в 71% случаев на 10-18%), но в меньшей степени, чем культура убитого стафилококка (24%, по сравнению с 39,7%) (рис. 4).

диоксид титана в лекарствах вред

В группе здоровых лиц добавление раствора диоксид титана (TiO2) не изменяло фагоцитоз микробных клеток и метаболическую активность фагоцитов, индуцированную стафилококком, хотя у 1 человека после инкубации проб с TiO2 фагоцитоз стафилококка и генерация активных форм кислорода после инкубации проб с TiO2 уменьшились на 18 и 22% соответственно, а у 1 обследуемого метаболическая активность увеличилась на 30%.

Среди здоровых добровольцев имелась сильная достоверная корреляция между отягощенной наследственностью по аллергии и величиной метаболической активности нейтрофилов в НСТ - тесте с диоксид титаном (TiO2) (0,78, р<0,05). Между показателями фагоцитарной активности нейтрофилов в группе больных с атопической бронхиальной астмой и здоровых лиц не обнаружено различий.

Воздействие диоксид титана на организм человека

  1. 0,008 % раствор диоксид титана (TiO2) стимулировал метаболическую активность нейтрофилов в реакции восстановления нитротетразолиевого синего у 88% обследуемых, по сравнению со спонтанным НСТ-тестом (р=0,0001).
  2. У пациентов с аллергическими заболеваниями диоксид титана (TiO2) активировал фагоцитоз стафилококка (р=0,02) и увеличивал активность нейтрофилов крови в НСТ-тесте (р=0,02), наравне со взвесью убитого стафилококка.
  3. У здоровых обследуемых активность нейтрофилов в НСТ-тесте с диоксид титаном (TiO2) увеличивалась (р=0,02), но в меньшей степени, чем под влиянием взвеси стафилококка.
  4. У здоровых лиц обнаружена связь между отягощенной наследственностью по аллергии и усилением метаболической активности нейтрофилов крови в НСТ-тесте с диоксид титаном (TiO2).
© Н.С. Аляхнович



Похожие статьи

( 0 ) Комментарии

Комментарии к данной статье отсутствуют. Вы можете стать первым. Оставьте свое мнение!

Задайте вопрос, поделитесь своим опытом

Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив