(PhysOrg.com) -- Miljarden kunstmatige nanodeeltjes in voedingsmiddelen en farmaceutische producten worden dagelijks door mensen ingenomen, en nieuw onderzoek van Cornell waarschuwt dat ze schadelijker kunnen zijn voor de gezondheid dan eerder werd gedacht.

Een onderzoekssamenwerking onder leiding van Michael Shuler, de Samuel B. Eckert Professor of Chemical Engineering en de James en Marsha McCormick Chair of Biomedical Engineering, onderzocht hoe hoge doses polystyreen nanodeeltjes - een veel voorkomende, FDA-goedgekeurd materiaal gevonden in stoffen van voedseladditieven tot vitamines - beïnvloedde hoe goed kippen ijzer absorbeerden, een essentiële voedingsstof, in hun cellen.

De resultaten werden op 12 februari online gerapporteerd in het tijdschrift Natuur Nanotechnologie .

Volgens de studie, hoge intensiteit, kortdurende blootstelling aan de deeltjes blokkeerde aanvankelijk de ijzerabsorptie, overwegende dat langdurige blootstelling de darmcelstructuren heeft doen veranderen, waardoor een compenserende stijging van de ijzeropname mogelijk is.

De onderzoekers testten zowel acute als chronische blootstelling aan nanodeeltjes met behulp van menselijke darmcellen in petrischalen en levende kippen en rapporteerden overeenkomende resultaten. Ze kozen kippen omdat deze dieren ijzer in hun lichaam opnemen, net als mensen, en ze zijn ook even gevoelig voor tekorten aan micronutriënten, legde Gretchen Mahler uit, doctoraat '08, de eerste auteur van het papier en voormalig Cornell-afgestudeerde student en postdoctoraal medewerker.

De onderzoekers gebruikten in de handel verkrijgbare, 50 nanometer polystyreen gecarboxyleerde deeltjes die over het algemeen als veilig worden beschouwd voor menselijke consumptie. Ze ontdekten dat na acute blootstelling, enkele minuten tot enkele uren na consumptie, zowel de opname van ijzer in de in vitro cellen als de kippen nam af.

Maar na blootstelling van 2 milligram per kilogram gedurende twee weken -- een langzamere, meer chronische inname - de structuur van de darmvlokken begon te veranderen en nam in oppervlakte toe. Dit was een effectieve fysiologische remodellering die leidde tot een verhoogde ijzeropname.

"Dit was een fysiologische reactie die onverwacht was, ' zei Mahler.

Shuler merkte op dat deze hermodellering van de darmvlokken in zekere zin positief was omdat het laat zien dat het lichaam zich aanpast aan uitdagingen. Maar het dient om te onderstrepen hoe zulke deeltjes, die uitgebreid zijn bestudeerd en als veilig worden beschouwd, nauwelijks waarneembare veranderingen veroorzaken die kunnen leiden tot, bijvoorbeeld, overmatige absorptie van andere, schadelijke verbindingen.

De blootstelling van mensen aan nanodeeltjes neemt alleen maar toe, Shuler vervolgde.

"Nanodeeltjes komen op veel verschillende manieren ons milieu binnen, "Zei Shuler. "We hebben enige zekerheid dat ze op grof niveau niet schadelijk zijn, maar er kunnen meer subtiele effecten zijn waar we ons zorgen over moeten maken."