Jodstoffwechsel und Schilddrüse
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Ernährungsmedizin Jodstoffwechsel und Schilddrü Schilddrüse Lamprete mit Reis (Portugal) Wolfgang Zechmann Aufgabe der Schilddrüse: Bildung und Speicherung der Schilddrüsenhormone Thyroxin und Trijodthyronin C-Zellen: Calctonin > Kalziumstoffwechsel (Medulläres Ca) Energieversorgung Wachstum und Entwicklung …… „Gaspedal für den Stoffwechsel“ Schilddrüsenhormone sind lebensnotwendig ! Wirkungen der Schilddrüsenhormone Kohlenhydratstoffwechsel intestinale Resorption beschleunigt Glukoneogenese und Kohlenhydratabbau beschleunigt Stimulation von Glykogensynthese und Glykogenolyse Anstieg des Insulinbedarfes bei DM (1) Fettstoffwechsel Fettmobilisierung gesteigert Abbau von Speicherfetten gesteigert (bei Hypothyreose Cholesterinanstieg) Eiweißstoffwechsel anabol bei Euthyreose katabol bei Hyperthyreose Knochenstoffwechsel Osteoblasten und Osteoklasten stimuliert Voraussetzung für normale Reifung des Skelettes HyperthyreoseÆ Osteoporose, Hypothyreose Æ Minderwuchs Wirkungen der Schilddrüsenhormone ZNS und Muskulatur Normale Gehirnreifung (neurol.Kretinismus) neuromuskuläre Übertragung (Sehnenreflexe) Verminderung (Hypothyreose) Beschleunigung (Hyperthyreose) Achillessehnenreflex ev. Myopathie Apathie bzw. Übererregbarkeit 2) Axolotl Querzahnmolch , Xochimilco-See / Mexico City Myocard Metamorphose der Amphibien Kontraktilität und Erregbarkeit gesteigert RR-Amplitude, Schlagvolumen und Herzfrequenz vermehrt Erhöhung des Sauerstoffverbrauches (cave: zu rasche Substitution) Keimdrüsen, Fortpflanzung Wachstum und Entwicklung Hypothyreose: Minderwuchs (dysproportional), Kretinismus Hyperthyreose: vermehrtes Längenwachstum Sterilität Schilddrüsenhormone im Plasma, Halbwertszeit, Konversion Neotenie „Landgänger“ Schilddrüsenhormone, Synthese Tyrosin (semi-essentielle Aminosäure) T4 Thyroxin „Prohormon“ HWZ 7 Tage HO- -CH2 – CH - COOH | NH2 Thyreoglobulin Konversion im Plasma I T3 Trijodthyronin HO- HWZ 19 Stunden I Glykoprotein 660 000 D 140 Tyrosyl-Reste 25% -CH2 – CH - COOH | NH2 wichtig für die Schilddrüsenhormonwirkung Schilddrüsenhormone: 3,5,3´5´-Tetrajodthyronin (Thyroxin, L-Thyroxin, Levothyroxin,T4) I I 3 3‘ Alanin Propionsäure HO- -O- I -CH2 – CH - COOH | NH2 I HO- -O- 5‘ Essigsäure 5 Ameisensäure Amin 5-Dejodase 3,5,3´-Trijodthyronin (Liothyronin,T3) I 1. L-Form I 2. Jodatome 3,5 und 3´ HO- -O- I -CH2 – CH - COOH | NH2 3. Alaninseitenkette (Thyronin) bzw.Länge der Seitenkette funktionell essentieller Baustein für Schilddrüsenhormone Jod (in einer bestimmten sterischen Konfiguration) in der Evolution Jodproteine und Thyroxin lange vor der Schilddrüse Jod steht am Festland nicht immer und überall zur Verfügung, daher wurde ein eigenes Organ notwendig um Jod zu speichern und Schilddrüsenhormon auf Vorrat zu produzieren Jodverbindungen schon in sehr frühen Entwicklungsstufen essentiell Änderung der Schilddrüsenform bei verschiedenen Spezies 400 Millionen Jahre Mikroanatomie der Schilddrüse Neunauge Abbildung 1 Abbildung 1 Follikelzelle Nahrungsjod Blut Kolloid Na/J Symporter Jodid Follikellumen Follikelzelle Nahrungsjod Trapping Dünndarm Harn Jodid Blut Jodid Jodstoffwechsel Jodid Jodid Tg Jodstoffwechsel und Schilddrüsenhormonsynthese / - inkretion Niere Tg Follikellumen Kolloid Na/J Symporter Jodid Trapping Tg Dünndarm Autoimmunerkrankungen(TRAK): Schilddrüsenhormonstimulierende Antikörper blockierende Anitkörper Synthese Tg Niere TSH-R-Polymorphismen Harn „Jodurie“ Tg Schilddrüsenhormon„Jodurie“ Mutationen Æ autonome Adenome Inkretion Tg SD-Carcinome Mikroanatomie der Schilddrüse Leber Leber Tg Stuhl Tg Stuhl Zielzelle Zielzelle TRAK TSH ßHCG TSHRezeptor Tg basale apikale Zellmembran Tg Tg Tg Signaltransduktionsysteme Tg W.Zechmann, 2008 zB. cAMP PIP2/Calcium Tg W.Zechmann, 2008 Abbildung 1 Abbildung 1 Follikelzelle Nahrungsjod Follikellumen Blut Kolloid Na/J Symporter Jodid Follikelzelle Nahrungsjod Blut Trapping Jodid Dünndarm Trapping Jodid Tg Jodid Dünndarm H2O2 Tg Jodisation Leber Leber Tg T3 T4 J Tg MIT+DIT ÆTrijodthyronin, T3 DIT+DIT Æ Tetrajodthyronin,T4 T4 - I (5-Dejodase) Æ T3 Stuhl Zielzelle Tg jodiertes Tg Exozytose 3-MIT 3,5-DIT Tyrosin Tg Stuhl Tg J2 „Jodurie“ „Jodurie“ Tg Peroxidase Niere Harn Kolloid Eisen Thyreoidale Jodination Tg Niere Selen GlutathionPeroxidase Jodid J- Harn Follikellumen Schilddrüsenhormonsynthese Na/J Symporter Jodid Tg Zielzelle Tg Tg Tg Tg Tg Tg W.Zechmann, 2008 Abbildung 1 W.Zechmann, 2008 Abbildung 1 Follikelzelle Nahrungsjod Blut Schilddrüsenhormonsynthese Na/J Symporter Jodid Trapping Dünndarm Jodid Follikellumen Selen Jodid H2O2 J2 Tg „Jodurie“ Leber Tg Jodid Dünndarm Tg 3-MIT Tyrosin Jodisation H2O2 Tg Peptidasen, Proteinasen 5-Dejodase Niere Selen Selen Leber Tg Stuhl Zielzelle T3 T4 J Selen T3/T4 Zielzelle Selen Selen T3 T4 J Tg Mitochondrien Tg Selen R T3 Tg Tg W.Zechmann, 2008 jodiertes Tg Endozytose Tg Jodid Tg T3 Tg 5-Dejodase R Schilddrüsenhormonsekretion Tg Peptidasen, Proteinasen 5Dejodase 3-MIT 5-Dejodase T4 T3 T4 J 3,5-DIT Tg Konversion Tyrosin Tg jodiertes Tg Exozytose Stuhl jodiertes Tg Endozytose Jodid T3 Tg 3-MIT 3,5-DIT Jodisation 3-MIT 3,5-DIT Tg Peroxidase J2 Tg Kolloid Eisen Thyreoidale Jodination Jod „Jodurie“ Selen Eisen Harn T3 T4 J T3/T4 Jodid Tg jodiertes Tg Exozytose Selen GlutathionPeroxidase J- 3,5-DIT Follikellumen Schilddrüsenhormonsynthese Na/J Symporter Peroxidase Jodination Niere Blut Trapping Eisen Thyreoidale Follikelzelle Nahrungsjod Jodid GlutathionPeroxidase J- Harn Kolloid DNA Konversion T4 T4 Schilddrüsenhormonsekretion Tg W.Zechmann, 2008 JODMANGEL Plazentapermeabilität Vergrößerung der Schilddrüse Kropf Regelkreis der Schilddrüsenfunktion Übergeordnete Zentren Hypothalamus Jodmangel Jod Blockierung TSH Körperzellen TRH Hyperplasie Hypophyse Stimulation der Thyreozyten Hypertrophie TSH >>>>Schilddrüse Struma Vergrößerung der Schilddrüse Kropf (Struma) normale Größe: Frauen bis 18 ml, Männer bis 25 ml Struma diffusa Stimulation Thyroxin (T4) Trijodthyronin(T3) freies T4 (fT4), fT3 JODMANGEL Struma nodosa Struma diffusa et nodosa Tastbefund: Grad I,II,III, permagna Vergletscherung Europas während der Eiszeit Kropfendemiegebiete weltweit Schweregrad des Jodmangels nach WHO ausreichende tägliche Jodzufuhr: 150-300 µg pro Tag Buddhafries aus Pakistan Gandhara, 2./3. Jahrhundert n.Chr. Jodmangel: 1. Struma 2. mentale und neurologische Entwicklungsstörungen bei Kindern! weltweit 2,2 Milliarden Menschen mit Jod unterversorgt 0,04 € pro Jahr Behebung des Jodmangels in Österreich Folge des Jodmangels: 1898 Wagner Jauregg Jodzusatz zum Mostbeck A, Galvan G, propagiert: Bauer P, Eber O, Atefie K,Speisesalz! Dam K, Feichtinger H, Fritzsche H, Haydl H, 5mg Köhn H, König B, 1923 ministerielle Empfehlung: KJ/kg “Vollsalz” Koriska K, Kroiss A, Lind P, Markt B, Maschek W, Pesl H, 1939 Verbot von Jodsalz Ramschak-Schwarzer S, Riccabona G, Stockhammer M, 1944 Stumme Zechmann W. Einführung einer Endemische Struma generellen Jodsalzprophylaxe 5mg KJ/kg Salz Tibet 1997 Dr.Höss, Thiersee, The Incidence of Hyperthyreoidism in Austria 17.4.1963 112. Bundesgesetz über KJ/kg Vollsalz (auch from 1987 to 1995 before and10mg after an Increase in den Verkehr mit Speisesalz im gesackten Viehsalz) Salt Iodization in 1990 Tirol 1991 21.1.1977 Futtermittelverordnung Eur J Nucl Med. 1998; 25: 367-74 Jodiertes (= gesacktes) Viehsalz 30-76mg KJ/kg 1989/90 Novelle zum Speisesalzgesetz 20mg KJ/kg Vollsalz Kaliumjodat (stabiler) ? 160 10 mg KJ/kg Salz 20 mg KJ/kg Salz 140 Jodversorgungslage heute (WHO, 2004) µg Jod/g Kreatinin 120 100 Weltweit: 80 Mediane Jodausscheidung 60 n=39.913 126 Länder 40 W. Buchinger et al. Thyroid 1997 20 0 Europa: 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 Jodurie bei Würzburger Probanden ausreichende Versorgungslage Finnland, Großbritannien, Niederlande, Österreich, Schweiz, Portugal n = 466 M.Luster, 2005/2006 nicht vorbehandelte Probanden Optimale Jodversorgung: 41,8 % Jodmangel Grad I 32,5 % Jodmangel Grad II: 17,9 % Jodmangel Grad III: 5,2 % Überversorgung: 2,6 % 43 ausreichend 29 reichlich bis überreichlich (Algen) 54 (ca. 40 %) nicht ausreichend versorgt Stadium Kein JM Grad 0-I Grad I Grad II Grad III Jodurie µg J/g Kreatinin >150 100-150 50-100 25-50 < 25 nahezu ausreichende Versorgungslage Island, Luxemburg, Norwegen, Schweden nicht ausreichende Versorgung (überwiegend milder Jodmangel) Belgien, Dänemark, Deutschland, Frankreich, Griechenland, Irland, Italien, Spanien, Ungarn Jodsalzverwendung in Deutschland • Angaben zu Jodsalzverwendern in Deutschland • 80% der Privathaushalte (Jodsalz/ Jodsalz mit Fluorid, Jodsalz mit Fluorid + Folsäure • 70-80% der Gastronomiebetriebe • 60-80% der Bäcker- und Fleischerbetriebe • 50-60% der Lebensmittelindustrieunternehmen (jedoch z. T. nur in einzelnen Produkten) Die Nachhaltigkeits-Kriterien der WHO, d.h. Jodsalzverwendung in mehr als 90% der Haushalte und in allen (mehr als 95%) Bereichen der Lebensmittelverarbeitung und des Speisenangebots, sind somit in Deutschland noch nicht erreicht Wann soll die Jodzufuhr vermindert werden? Empfohlene Jodaufnahme pro Tag • • • • • Alter (Jahre) 0-1 1-6 7-10 Jugendl./Erw. 11-51+ Schwangere Stillende Neugeborene Kinder Menge (µg) 40-80 90140 180-200 230 260 aber auch ein zuviel an Jodid kann schädlich sein !! Differenziertes Schilddrüsenkarzinom • Operation (Thyreoidektomie, meist Lymphadenektomie) • hochdosierte Radiojodtherapie • Jodganzkörperszintigramme in der Nachsorge • Autoimmunthyreoiditis Hashimoto • Z.n. oder V. auf Struma maligna • Struma mit funktioneller Autonomie Jodrestriktion • präoperativ falls Bösartigkeit bekannt (Cave Röntgenkontrastmittel, jodhaltige Nahrungsmittel) • postoperativ vor der Radiojodtherapie • In der Nachsorge: jeweils 4-6 Wochen vor Jodganzkörperszintigrammen • Jodarme Ernährung !! kompensiert funktionelle Autonomie Notwendige Massnahmen zur Jodrestriktion dekompensiert Regelung des Schilddrü Schilddrüsenhormonspiegels • Vermeiden von Röntgenkontrastmittel Hypophyse (ca 12g Jod pro Applikation = 80000fache Tagesdosis) • Vermeiden von jodhältigen Medikamenten (Betaisodona-Produkte, Amiodaron, Augentropfen) • Vitaminpräparate (zB. Centrum), Geriatrica • Vermeiden von vermehrt jodhältigen Nahrungsmitteln (Mineralwässer, Meeresfisch, Meeresfrüchte, Fertiggerichte, Suppenbeutel usw.) • Cave: Tetra Pak Produkte - Grüner Tee TSH Grenzbereich fT4,fT3 obere Normgrenze X 0,3 bis <0,01 mU/l TSH TSH TSH TSH normal <0,01 mU/l mU/l Schilddrüse SD-Hormon Thyroxin Jahre Blut kompensiert funktionelle Autonomie SELENMANGEL dekompensiert Vergrößerung der Schilddrüse Selen ist Kropf zentraler Baustein antioxidativer Enzyme z.B. Glutathionperoxidase und in den 5-Dejodasen fT4,fT3 obere Normgrenze (T4 > T3) TSH Grenzbereich 0,3 bis <0,01 mU/l Selenoenzyme sind Radikalfänger: H2O2, freie Radikale TSH TSH normal TSH <0,01 mU/l mU/l Mangelkrankheiten ( in Europa unbekannt): Zentralrußland, China: Keshan-Krankheit (dilatative Cardiomyopathie) Jahre Kashin-Beck-Krankheit Zaire: myxödematöser Kretinismus (Jod- und Selenmangel) SELENMANGEL EISENMANGEL Vergrößerung derbis Schilddrüse Europa milder moderater Selenmangel (Deutschland: 35-50mg/Tag) Vergrößerung der Schilddrüse Kropf DGE (2000): Kropf Schätzwert für angemessene Zufuhr: 30-70µg/Tag (Erwachsene) nicht mehr wie 400µg/Tag (Selenose) Eisen R.Gärtner (2004): Autoimmunthyreoiditis, 3 Monate 200µg Natriumselenit Abfall der TPO-Antikörper um 64% thyreoidale Peroxidase (TPO) Hämgruppe mit Fe im Zentrum Ferritin <30µg/l bei genetischer Disposition Hashimoto Thyreoiditis papilläre Schilddrüsencarcinome? Jodgehalt einiger Nahrungsmittel Nahrungsmittel mit weniger als 20µg Jod/100g Nahrungsmittel mit mehr als 20µg Jod/100g (in Klammer Jodgehalt in µg/100g) Karotten, Kartoffel, Salat, Tomate Camembert (63), Edamer (29), Apfel, Birne, Kiwi, Weintrauben Emmentaler (33), Schafkäse (114) Reis (poliert),Teigwaren Meeresfische: Sardinen (25). Seelachs (40), Brot, Kornflakes Butter, Vollmilch je nach Herkunft Æ Thunfisch in Öl (72) Æ Vollmilchschokolade (29) Fleisch, Wurstwaren, Eier Fischstäbchen, Scholle, Süßwasserfische Speiseöle, Marmeladen Getränke mit weniger als 20 µg Jod/1000 ml Getränke mit mehr als 20 µg Jod/1000 ml Tee, Kaffee Nur bestimmte Mineralwässer (µg/1000ml): Fruchtsäfte, Wein, Bier, Eistee, Limonaden Güssinger (50) Radenska (57) Bestimmte Mineralwässer Bestimmte Mineralwässer (z.B. Alpquell, Gasteiner, Römerquelle …) (z.B. Peterquelle (182), Sicheldorfer (1320)) Nur bei schwerem Eisenmangel Hypothyreose Jodgehalt österreichischer Vollmilch (Dez.2008) Jodgehalt von Nahrungsmitteln und Getränken www.sandoz.at www.schilddruesenerkrankungen.at Produkte Service&Broschüren Jodgehalt von Nahrungsmitteln und Getränken Selengehalt von Lebensmitteln Selengehalt von Lebensmitteln se üs n ra Pa ¾ Versprechen Sie keinem Patienten daß er unter Thyroxinsubstitution abnehmen wird ¾ Trijodthyronin zum Abnehmen gefährlich ¾ Jodid ist kein Ersatz für Thyroxin ¾ bei Mb. Hashimoto Jodid nicht zusätzlich ¾ Selen ist kein Ersatz für Thyroxin Deutschland: ¾ durch jodreiche Mahlzeiten alleine kann der Jodmangel nicht ausgeglichen werden ¾ Jodsalz im Haushalt verwenden! ¾ Schwangerschaft zusätzlich Jod, Österreich? www.schilddruesenerkrankungen.at www.schilddruesenforum.at ?
