Le dioxyde de titane, aussi connu comme étant l’additif E171, est l’une des nanoparticules faisant partie des plus utilisées, notamment, dans le milieu industriel et la pharmacologie. De nombreuses études paraissent donc chaque année afin d’évaluer sa toxicité. D’après de récentes études, il a été démontré que le dioxyde de titane n’est pas inoffensif. En effet, il entraîne des effets toxiques pour l’organisme.
1) La mort cellulaire: 
La mort cellulaire, même si elle peut être bénéfique dans la lutte contre les cancers, est l’un des premiers marqueurs de toxicité étudiés dans les tissus sains. Elle peut être déclenchée par la cellule elle-même en réponse par exemple à une accumulation trop importante de dommages à l’ADN. On parle dans ce cas de mort programmée. La cellule réalise alors une apoptose. Lors du cycle cellulaire, en fin de phase G1, il existe un point de contrôle: si la cellule le franchit, elle poursuite le cycle et s’engage vers une division. Sinon, elle reste en phase G1. Quand le génome est endommagé par des lésions, la protéine P53 induit la transcription du gène, qui empêche la cellule de franchir le point de contrôle, et celle du gène P53R2, qui code une protéine de réparation de l’ADN. Si les lésions ne sont pas réparées, P53 déclenche la mort de la cellule
2) L’inflammation:
Dans le cas des tatouages, d’après l’étude présentée dans le II) a-, la présence de dioxyde de titane, pigment blanc, peut entraîner des effets secondaires, conduisant à des gonflements chroniques, à une cicatrisation lente, à des démangeaisons et notamment à des inflammations, générées par un afflux de plasma et de cellules immunitaires sanguines.
3) Le stress oxydant:
Le stress oxydatif, ou stress oxydant, correspond à une agression des cellules par des radicaux libres, aussi appelés «espèces réactives de l’oxygène». Il ne faut pas confondre stress oxydatif, qui s’observe au niveau cellulaire, et stress psychologique, relevant de l’organisme. Lorsque ceux-ci s’accumulent dans la cellule, ils peuvent être neutralisés par des molécules antioxydantes, comme les vitamines E et C, ou des enzymes. La production élevée de radicaux libres pourrait être due, d’après de récentes études, au dioxyde de titane. L’accumulation des agressions par les radicaux libres favoriserait le vieillissement.
4) La génotoxicité:
La génotoxicité correspond à la phase précédant une potentielle carcinogénèse, sans doute due à l’effet toxique des nanomatériaux. D’après une étude, suite à l’exposition aux nanoparticules de dioxyde de titane sur des modèles pulmonaires, on constate qu’elles abîment l’ADN, notamment en brisant les brins. Les dommages à l’ADN mesurés par les tests de génotoxicité peuvent avoir de nombreuses origines. La génotoxicité des nanoparticules de dioxyde de titane pourrait être indirecte et résulter de divers facteurs:
– le stress oxydant,
– une diminution des défenses antioxydantes de la cellule,
– une réaction inflammatoire, éventuellement liée au stress oxydant généré par les nanoparticules dans les cellules immunitaires,
– une interaction ou un impact des nanoparticules sur des protéines nucléaires (impliquées dans la réplication de l’ADN, sa transcription ou sa réparation),
– une interaction ou un impact des nanoparticules pouvant modifier le nombre de chromosomes dans les cellules filles,
– une perturbation des fonctions de contrôle du cycle cellulaire pouvant engendrer des mutations, résultant par exemple de dommages à l’ADN non-réparés.
D’après ces études, on peut également noter un impact des nanoparticules de dioxyde de titane sur les capacités cellulaires de réparation de l’ADN, celles-ci sont alors diminuées, ainsi qu’une perturbation de l’expression de gènes ou de protéines et d’un dérèglement de régulateurs permettent notamment la réparation de l’ADN et activation de l’apoptose.
5) Carcinogénécité:
La carcinogénicité fait partie des effets potentiels des nanoparticules de dioxyde de titane . Même si de nombreuses étapes séparent l’apparition des premiers dommages à l’ADN et le développement d’une tumeur, la génotoxicité n’en demeure pas moins la première étape de la carcinogenèse.
Néanmoins, il n’y a qu’un faible nombre d’études et les caractéristiques telles que les niveaux d’exposition et la taille des nanoparticules ne sont que rarement précisées. Toutefois le CIRC (Centre International de Recherche sur le Cancer) a tout de même classé le dioxyde de titane comme cancérogène possible. Cette décision se base sur quelques études in vivo ayant relevé l’apparition de tumeurs pulmonaires chez des animaux exposés par inhalation à des doses élevées de (nano)particules de dioxyde de titane . Cependant, cette incidence de cancers a été uniquement relevée pour des expositions par inhalation et non dans le cas d’expositions orales ou cutanées. C’est donc sur la base des études in vivo par inhalation qu’il a été établi des valeurs limites d’exposition recommandées pour les nanoparticules de dioxyde de titane. Il a ainsi été montré qu’une exposition professionnelle à cette nanoparticule sur une carrière entière correspondait à une augmentation de risque de 0,1% de développer un cancer du poumon.
