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Titandioxid- Ich weiß es ist weiß. Und sonst?

Bislang gilt Titandioxid als unbedenklich. Seine Hauptfunktion liegt in seiner Farbe. Es ist ein weißes Pigment, das bereits in geringen Dosen farblich deckend ist. So ist verständlich, dass über 80% seiner Anwendung bei Lacken, Farben, Kunststoffen und Textilien liegt. Auch in Pflastersteinen sorgt es für die helleren Töne. Und das zu finanziell günstigen Bedingungen.

Die weiße Farbe ist aber auch in anderen Bereich gefragt. Eine Zahnpasta hat nach heutigem Verständnis in aller Regel weiß zu sein. Das vermittelt Sauberkeit, Klarheit und zuletzt Schönheit.Da kommt Titandioxid gerade recht. Es ist auch als Lebensmittelzusatzstoff E171 zugelassen, weil es bisher als inert und unbedenklich gilt. So erscheint es mit der Bezeichnung E171 beispielsweise in Kaugummi und Bonbons. Weitere Einsatzgebiete sind im kosmetischen Bereich.

Wie bereits im praxisblättle zum Kongress der GPP in Wien beschrieben, treten viele umweltschädliche Stoffe (Umweltnoxen) als kleine Partikel auf. Die meisten sind kleiner als 10 µm im Durchmesser (PM10), andere sind besonders klein. Die wichtigste Gruppe dieser allerkleinsten Teilchen sind die Nanopartikel. Diese haben eine Durchmesser von 1 bis 100 Nanometern. Damit haben sie eine Größe, die 100 mal kleiner ist als ein rotes Blutkörperchen. Das bringt sie in einen Größenbereich, in dem sie leicht in Gewebe eindringen und dort Reaktionen auslösen können. Was also rote Blutkörperchen können, z.B. durch kleinste Blutäderchen sich zu zwängen, das können Nanopartikel noch viel leichter.

Es mehren sich Hinweise, dass sie auf diesem Wege vielfältigen Schaden am Ort des Eindringens anrichten können. In den Blut- und Lymphbahnen dürften sich Ihnen kaum Hindernisse entgegenstellen. Das ist jedoch ein Forschungsgebiet, das sich erst langsam erschließt.

Untersuchungen aus der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Gerhard Rogler von der Universitätsklink in Zürich – Fachgebiet Gastroenterologie und Hepatologie – zeigte, dass Titandioxid-Nanopartikel Entzündungsreaktionen im Körper von Patienten mit entzündlichen Darmerkrankungen (CED) verstärken können.

Abbildung 1. NLRP3-Inflammasom unter gesunden Bedingungen: Viren oder Bakterien aktivieren den Komplex (links), der in der Folge mit einer Ausschüttung von Entzündungsmediatoren (IL-1ß oder IL18) reagiert. Der Beginn einer Entzündung. Foto: Jurg Tschopp & Kate Schroder. Nature Reviews Immunology 10(3):210-5, 2010.

Die Wissenschaftler konzentrierten sich auf einen Eiweißkomplex innerhalb der Zellen, den Mediziner das NLRP3-Inflammasom nennen. Er gehört zum unspezifischen Immunsystem (innate immunsystem)  und ist dafür zuständig, Gefahren zu erkennen und in einer frühen Antwort für deren Abwehr zu sorgen. Dies erfolgt über eine Entzündungsreaktion.

Dieser NLRP3 kann jedoch auch durch kleinste Partikel dazu gebracht werden, eine Entzündungskaskasde herbeizuführen. Das vermögen beispielsweise Harnsäurekristalle wenn sie über diesen Mechanismus den Gichtanfall auslösen. Die Forschergruppe untersuchte nun das Titandioxid im erkrankten Darm und konnte zeigen, dass Titandioxid in menschliche Darm-Epithelzellen und Makrophagen (eine immunologische wichtige Untergruppe der weißen Blutkörperchen) eindringen und sich dort anreichern kann. Sie vermuten, dass auch Nanopartikel ähnlich aktiv werden können wie die Harnsäurekristalle im Rahmen der Gicht.

Die Nanopartikel werden vom NLPR3-Inflammasom somit gleichermaßen  wie  Harnsäurekristalle als Gefahrensignal erkannt. Diese Bedeutung der Nanopartikel wurde durch orale Provokationen bei Mäusen bestätigt. Welche Relevanz diesen Befunden beim Menschen zukommt ist noch nicht abschließend gesichert. „Aufgrund unserer Ergebnisse sollten Patienten mit einer Störung der Darmbarriere, wie sie bei Darmentzündungen auftritt, auf Titandioxid-haltige Nahrungsmittel verzichten“, meint Prof. Rogler.