Lead
Nanopartikel finden Verwendung als Nahrungsmittelzusatz, als Streuhilfe oder Nahrungsmittelfarbstoff. Sie können bei manchen Menschen mit einer Darmentzündung über die Darmschleimhaut aufgenommen werden und Entzündungsreaktionen im Körper auslösen. Diesen Mechanismus wollen wir weiter untersuchen.

Lay summary
Titandioxid ist ein weißes Pigment, das z.B. als Weißmacher in Zahnpasta, Zuckerguss oder Marshmallows verwendet wird. Da Nanopartikel zunehmend in der Nahrungsmittelindustrie Verwendung finden und sich demzufolge in der Umwelt anhäufen, stellt sich die Frage nach möglichen Risiken der Aufnahme.
Das Protein NLRP3  ist ein Mitglied der sog. intrazellulären Pattern Recognition Receptors (PRRs) Familie und konstitutioneller Bestandteil des Inflammasoms. Das Inflammasom ist ein Komplex, der neben dem sog. NLRP3-Protein auch Caspase1 enthält. Caspase1 aktiviert die pro-entzündlichen Botenstoffe Interleukin (IL)-1β und IL-18.
Vor kurzem konnten kleine anorganische Partikel wie Asbestfasern oder Mono-Natriumuratkristalle (Harnsäurekristalle, die Auslöser der Gicht) als Aktivatoren von NLRP3 identifiziert werden. Daher lag es nahe, sich zu fragen, ob anorganische Titandioxid-Partikel ebenfalls mögliche Aktivatoren des Inflammasom-Komplexes sind und damit Entzündungsreaktionen in der Zelle auslösen können. Eine Entzündungsinduktion durch Titandioxid-Partikel konnte sowohl in der Lunge durch Titandioxid-Aerosole wie auch in Darmzellen nachgewiesen werden. Titandioxid-Partikel drangen in Darm-Epithelzellen ein und führten zu einem Zusammentreten des Inflammasom-Komplexes. Dies hatte die Produktion von pro-entzündlichen Botenstoffen zur Folge. Bei Patienten mit einer Störung der Darmbarriere konnten erhöhte Spiegel von Titandioxid im Blut wiedergefunden werden, was zeigt, dass unter bestimmten Krankheitsbedingungen eine Aufnahme dieser Partikel aus der Nahrung möglich ist. Ob dies Entzündungsreaktionen im Körper verstärkt, müssen nun weitere Untersuchungen zeigen. Insbesondere soll gezeigt werden, ob Titandioxid nach der Aufnahme über den Darm sich in anderen Geweben ansammelt und auch dort Entzündungsreaktionen hervorruft