Ernährungsmedizin

Jodstoffwechsel und SchilddrJodstoffwechsel und Schilddrüüsese

Wolfgang ZechmannWolfgang Zechmann Lamprete mit Reis (Portugal)

Aufgabe der Schilddrüse:

Bildung und Speicherung der Schilddrüsenhormone Thyroxin und TrijodthyroninC-Zellen: Calctonin > Kalziumstoffwechsel (Medulläres Ca)

EnergieversorgungWachstum und Entwicklung

…… „Gaspedal für den Stoffwechsel“

Schilddrüsenhormone sind lebensnotwendig !

(1)Wirkungen der SchilddrüsenhormoneKohlenhydratstoffwechselintestinale Resorption beschleunigtGlukoneogenese und Kohlenhydratabbau beschleunigtStimulation von Glykogensynthese und GlykogenolyseAnstieg des Insulinbedarfes bei DM

FettstoffwechselFettmobilisierung gesteigertAbbau von Speicherfetten gesteigert(bei Hypothyreose Cholesterinanstieg)

Eiweißstoffwechselanabol bei Euthyreosekatabol bei Hyperthyreose

KnochenstoffwechselOsteoblasten und Osteoklasten stimuliertVoraussetzung für normale Reifung des SkelettesHyperthyreose Osteoporose, Hypothyreose Minderwuchs

2)Wirkungen der Schilddrüsenhormone ZNS und MuskulaturNormale Gehirnreifung (neurol.Kretinismus)neuromuskuläre Übertragung (Sehnenreflexe)

Verminderung (Hypothyreose) Beschleunigung (Hyperthyreose) Achillessehnenreflex ev. Myopathie

Apathie bzw. Übererregbarkeit

MyocardKontraktilität und Erregbarkeit gesteigertRR-Amplitude, Schlagvolumen und Herzfrequenz vermehrtErhöhung des Sauerstoffverbrauches (cave: zu rasche Substitution)

Keimdrüsen, FortpflanzungWachstum und Entwicklung Hypothyreose: Minderwuchs (dysproportional), Kretinismus Hyperthyreose: vermehrtes LängenwachstumSterilität

Metamorphose der AmphibienMetamorphose der Amphibien

Neotenie

AxolotlQuerzahnmolch , Xochimilco-See / Mexico City

„Landgänger“

Schilddrüsenhormone im Plasma,Halbwertszeit, Konversion

T4Thyroxin „Prohormon“

HWZ 7 Tage

T3Trijodthyronin

HWZ 19 Stunden

Konversion im Plasma

HO- -CH2 – CH - COOH

NH2|

HO- -CH2 – CH - COOH

NH2|

Tyrosin (semi-essentielle Aminosäure)

I

I

Schilddrüsenhormone, Synthese

Thyreoglobulin

Glykoprotein660 000 D

140 Tyrosyl-Reste25%

-O-HO- -CH2 – CH - COOH

NH2|

-O-HO- -CH2 – CH - COOH

NH2|

3,5,3´5´-Tetrajodthyronin (Thyroxin, L-Thyroxin, Levothyroxin,T4)

I

I I

I

I

I

I

5-Dejodase3,5,3´-Trijodthyronin (Liothyronin,T3)

Schilddrüsenhormone:

1. L-Form

2. Jodatome 3,5 und 3´

3. Alaninseitenkette (Thyronin) bzw.Länge der Seitenkette

-O-HO-

3

5‘ 5

3‘ Alanin

Propionsäure

Essigsäure

Ameisensäure

Amin

wichtig für die Schilddrüsenhormonwirkung

funktionell essentieller Baustein für Schilddrüsenhormone

Jod(in einer bestimmten sterischen Konfiguration)

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

in der Evolution Jodproteine und

Thyroxin lange vor der Schilddrüse

Jodverbindungen schon in sehr frühen Entwicklungsstufen essentiell

Änderung der Schilddrüsenform bei verschiedenen Spezies

Neunauge

400 Millionen Jahre Mikroanatomie der Schilddrüse

BlutFollikellumen

KolloidNahrungsjod

Niere

Stuhl

Harn

„Jodurie“

Jodid Jodid

Na/J -Symporter

Leber

Dünndarm

Zielzelle

Trapping

TgTg

TgTg

TgTg

TgTg

TgTg

TgTg

TgTg

Jodid

Follikelzelle

Abbildung 1

W.Zechmann, 2008

Jodstoffwechsel und Schilddrüsenhormon-synthese / - inkretion

Mikroanatomie der Schilddrüse

basale Zellmembran apikale

BlutFollikellumen

KolloidNahrungsjod

Niere

Stuhl

Harn

„Jodurie“

Jodid Jodid

Na/J -Symporter

Leber

Dünndarm

Zielzelle

Trapping

TgTg

TgTg

TgTg

TgTg

TgTg

TgTg

TgTg

Jodid

Follikelzelle

Abbildung 1

W.Zechmann, 2008

TSH-RezeptorTSHTSH

SignaltransduktionsystemezB. cAMP

PIP2/Calcium

Autoimmunerkrankungen(TRAK): stimulierende Antikörper blockierende Anitkörper

TSH-R-Polymorphismen

Mutationen autonome Adenome SD-Carcinome

Jodstoffwechsel

Schilddrüsenhormon-Synthese

Schilddrüsenhormon-Inkretion

TRAKTRAKßßHCGHCG

BlutFollikellumen

KolloidNahrungsjod

Niere

Stuhl

Harn

„Jodurie“

Jodid Jodid

Na/J -Symporter

Leber

Dünndarm

Zielzelle

Trapping

TgTg

TgTg

TgTg

TgTg

TgTg

TgTg

TgTg

Jodid

Follikelzelle

Abbildung 1

W.Zechmann, 2008

BlutFollikellumen

KolloidNahrungsjod

Niere

Stuhl

Harn

„Jodurie“

Jodid Jodid

Na/J -Symporter

jodiertes TgExozytose

Leber

Dünndarm

Zielzelle

3-MIT

3,5-DIT

T3 T4 JTgTg

Trapping

Jodisation

Jodination

J2

TgTg

TgTg

Glutathion-Peroxidase

H2O2

TgTg

TgTg

TgTg

TgTg

TgTg

Schilddrüsenhormon-synthese

J-Thyreoidale

Peroxidase

Tyrosin

SelenJodid

Eisen

TgTg

Follikelzelle

Abbildung 1

W.Zechmann, 2008

MIT+DIT Trijodthyronin, T3 DIT+DIT Tetrajodthyronin,T4T4 - I (5-Dejodase) T3

BlutFollikellumen

KolloidNahrungsjod

Niere

Stuhl

Harn

„Jodurie“

Jodid Jodid

Na/J -Symporter

jodiertes TgExozytose

Schilddrüsenhormon-sekretion

Leber

Dünndarm

Zielzelle

T3T3

T4T4Konversion

T3/T4T3/T4

Jodid

3-MIT

3,5-DIT

T3 T4 JTgTg

Trapping

Jodination

Jodisation

J2

TgTg

TgTg3-MIT

3,5-DIT

T3 T4 J

jodiertes TgEndozytose

Glutathion-Peroxidase

H2O2

Peptidasen, Proteinasen 5-Dejodase

TgTg

TgTg

TgTg

TgTg

TgTg

Schilddrüsenhormon-synthese

J-Thyreoidale

Peroxidase

Tyrosin

Selen

Selen

Jodid

Eisen

Selen

TgTg

TgTg

Follikelzelle

Abbildung 1

W.Zechmann, 2008

5-Dejodase

Selen

BlutFollikellumen

KolloidNahrungsjod

Niere

Stuhl

Harn

„Jodurie“

Jodid Jodid

Na/J -Symporter

jodiertes TgExozytose

Schilddrüsenhormon-sekretion

Leber

Dünndarm

Zielzelle

T3T3

T4T4DNA

Mitochondrien T3T3

T4T4Konversion

T3/T4T3/T4

R

R

Jodid

3-MIT

3,5-DIT

T3 T4 JTgTg

Trapping

Jodination

Jodisation

J2

TgTg

TgTg3-MIT

3,5-DIT

T3 T4 J

jodiertes TgEndozytose

Glutathion-Peroxidase

H2O2

Peptidasen, Proteinasen 5-Dejodase

5-Dejodase

TgTg

TgTg

TgTg

TgTg

TgTg

Schilddrüsenhormon-synthese

J-Thyreoidale

Peroxidase

Tyrosin

Selen

Selen

Selen

Jodid

Eisen

Selen

TgTg

TgTg

Follikelzelle

Abbildung 1

W.Zechmann, 2008

JodJodSelenSelenEisenEisen

PlazentapermeabilitätJODMANGELJODMANGELVergrößerung der Schilddrüse

Kropf

Regelkreis der Schilddrüsenfunktion

Hypothalamus

Schilddrüse

Hypophyse

Übergeordnete Zentren

TRH

TSH

Thyroxin (T4)

Trijodthyronin(T3)

freies T4 (fT4), fT3

Blockierung

Stimulation

Körperzellen

Jod

Stimulation

Jodmangel Hyperplasie

der Thyreozyten

TSH Hypertrophie

>>>> Struma

JODMANGELJODMANGEL

Vergrößerung der SchilddrüseKropf (Struma)

normale Größe: Frauen bis 18 ml,

Männer bis 25 ml

Struma diffusa

Struma nodosa

Struma diffusa et nodosa

Tastbefund: Grad I,II,III, permagna

Vergletscherung Europas während der EiszeitKropfendemiegebiete weltweit

Schweregrad des Jodmangels nach WHO

Jodmangel:

1. Struma

2. mentale und neurologische

Entwicklungsstörungen bei Kindern!

weltweit 2,2 Milliarden Menschen mit Jod unterversorgt

0,04 € pro Jahr

ausreichende tägliche Jodzufuhr: 150-300 µg pro Tag Buddhafries aus PakistanGandhara, 2./3. Jahrhundert n.Chr.

Tibet 1997 Dr.Höss, Thiersee,

Folge des Jodmangels:

Endemische Struma

Tirol1991

1898 Wagner Jauregg propagiert: Jodzusatz zum Speisesalz!

1923 ministerielle Empfehlung: 5mg KJ/kg “Vollsalz”

1939 Verbot von Jodsalz

1944 Stumme Einführung einer

generellen Jodsalzprophylaxe 5mg KJ/kg Salz

17.4.1963 112. Bundesgesetz über 10mg KJ/kg Vollsalz (auch

den Verkehr mit Speisesalz im gesackten Viehsalz)

21.1.1977 Futtermittelverordnung Jodiertes (= gesacktes)

Viehsalz 30-76mg KJ/kg

1989/90 Novelle zum Speisesalzgesetz 20mg KJ/kg Vollsalz

Kaliumjodat (stabiler) ?

Behebung des Jodmangels in Österreich

Mostbeck A, Galvan G, Bauer P, Eber O, Atefie K, Dam K, Feichtinger H, Fritzsche H, Haydl H, Köhn H, König B, Koriska K, Kroiss A, Lind P, Markt B, Maschek W, Pesl H, Ramschak-Schwarzer S, Riccabona G, Stockhammer M, Zechmann W.

The Incidence of Hyperthyreoidism in Austriafrom 1987 to 1995 before and after an Increase in Salt Iodization in 1990

Eur J Nucl Med. 1998; 25: 367-74

0

20

40

60

80

100

120

140

160

1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996

10 mg KJ/kg Salz 20 mg KJ/kg Salz

µg J

od/g

Kre

atin

in

Mediane Jodausscheidungn=39.913

W. Buchinger et al. Thyroid 1997

Jodurie bei Würzburger Probanden

M.Luster, 2005/2006nicht vorbehandelte Probanden

n = 466

Optimale Jodversorgung: 41,8 %

Jodmangel Grad I 32,5 %

Jodmangel Grad II: 17,9 %

Jodmangel Grad III: 5,2 %

Überversorgung: 2,6 %

Stadium Jodurie µg J/g KreatininKein JM >150Grad 0-I 100-150Grad I 50-100Grad II 25-50Grad III < 25

Jodversorgungslage heute (WHO, 2004)

Weltweit:

126 Länder 43 ausreichend 29 reichlich bis überreichlich (Algen)54 (ca. 40 %) nicht ausreichend versorgt

Europa:

ausreichende VersorgungslageFinnland, Großbritannien, Niederlande, Österreich, Schweiz, Portugal

nahezu ausreichende VersorgungslageIsland, 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

Empfohlene Jodaufnahme pro Tag

Alter (Jahre) Menge (µg)• Neugeborene 0-1 40-80• Kinder 1-6 90-

7-10 140• Jugendl./Erw. 11-51+ 180-200• Schwangere 230• Stillende 260

aber auch ein zuviel an Jodid kann schädlich sein !!

Wann soll die Jodzufuhr vermindert werden?

• Autoimmunthyreoiditis Hashimoto

• Z.n. oder V. auf Struma maligna

• Struma mit funktioneller Autonomie

Differenziertes Schilddrüsenkarzinom

• Operation (Thyreoidektomie, meist Lymphadenektomie)• hochdosierte Radiojodtherapie• Jodganzkörperszintigramme in der Nachsorge

Jodrestriktion

• präoperativ falls Bösartigkeit bekannt (CaveRöntgenkontrastmittel, jodhaltige Nahrungsmittel)

• postoperativ vor der Radiojodtherapie • In der Nachsorge: jeweils 4-6 Wochen vor

Jodganzkörperszintigrammen

• Jodarme Ernährung !!

Notwendige Massnahmen zur Jodrestriktion

• Vermeiden von Röntgenkontrastmittel (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

kompensiert funktionelle Autonomie dekompensiert

fT4,fT3 fT4,fT3 obere Normgrenze

TSH TSH <0,01 <0,01 mUmU/l/lTSHTSH

Jahre

TSH normal

TSH  Grenzbereich

0,3 bis <0,01 mU/l

Blut

Schilddrüse

Hypophyse

TSH

Regelung des Regelung des SchilddrSchilddrüüsenhormonspiegelssenhormonspiegels

SD-Hormon

Thyroxin

X

kompensiert funktionelle Autonomie dekompensiert

fT4,fT3 fT4,fT3 obere Normgrenze

TSH TSH <0,01 <0,01 mUmU/l/lTSHTSH

Jahre

TSH normal

TSH  Grenzbereich

0,3 bis <0,01 mU/l

SELENMANGELSELENMANGELVergrößerung der Schilddrüse

Kropf Selen ist

zentraler Baustein antioxidativer Enzyme z.B. Glutathionperoxidase

und in den 5-Dejodasen (T4 > T3)

Selenoenzyme sind Radikalfänger: H2O2, freie Radikale

Mangelkrankheiten ( in Europa unbekannt):

Zentralrußland, China:

Keshan-Krankheit (dilatative Cardiomyopathie)

Kashin-Beck-Krankheit

Zaire: myxödematöser Kretinismus (Jod- und Selenmangel)

SELENMANGELSELENMANGELVergrößerung der Schilddrüse

Kropf Europa milder bis moderater Selenmangel (Deutschland: 35-50mg/Tag)

DGE (2000): Schätzwert für angemessene Zufuhr: 30-70µg/Tag (Erwachsene) nicht mehr wie 400µg/Tag (Selenose)

R.Gärtner (2004): Autoimmunthyreoiditis, 3 Monate 200µg Natriumselenit

Abfall der TPO-Antikörper um 64%

bei genetischer Disposition Hashimoto Thyreoiditis

papilläre Schilddrüsencarcinome?

EISENMANGELEISENMANGELVergrößerung der Schilddrüse

Kropf

Eisen

thyreoidale Peroxidase (TPO)

Hämgruppe mit Fe im Zentrum

Ferritin <30µg/l

Nur bei schwerem Eisenmangel Hypothyreose

Jodgehalt einiger NahrungsmittelNahrungsmittel mit weniger als 20µg Jod/100g Nahrungsmittel mit mehr als 20µg Jod/100g

(in Klammer Jodgehalt in µg/100g)

Karotten, Kartoffel, Salat, Tomate

Apfel, Birne, Kiwi, Weintrauben

Reis (poliert),Teigwaren

Brot, Kornflakes

Butter, Vollmilch je nach Herkunft

Fleisch, Wurstwaren, Eier

Fischstäbchen, Scholle, Süßwasserfische

Speiseöle, Marmeladen

Camembert (63), Edamer (29),

Emmentaler (33), Schafkäse (114)

Meeresfische: Sardinen (25). Seelachs (40),

Thunfisch in Öl (72)

Vollmilchschokolade (29)

Getränke mit weniger als 20 µg Jod/1000 ml Getränke mit mehr als 20 µg Jod/1000 ml

Tee, Kaffee

Fruchtsäfte, Wein, Bier, Eistee, Limonaden

Bestimmte Mineralwässer

(z.B. Alpquell, Gasteiner, Römerquelle …)

Nur bestimmte Mineralwässer (µg/1000ml):

Güssinger (50) Radenska (57)

Bestimmte Mineralwässer

(z.B. Peterquelle (182), Sicheldorfer (1320))

Jodgehalt österreichischer Vollmilch (Dez.2008)

Jodgehalt von Nahrungsmitteln und Getränken

www.sandoz.atwww.schilddruesenerkrankungen.at

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Jodgehalt von Nahrungsmitteln und Getränken

Selengehalt von Lebensmitteln Selengehalt von Lebensmitteln

Paranüsse

Versprechen Sie keinem Patienten daß er unter Thyroxinsubstitution abnehmen wird

Trijodthyronin zum Abnehmen gefährlich

Jodid ist kein Ersatz für Thyroxin

bei Mb. Hashimoto Jodid nicht zusätzlich

Selen ist kein Ersatz für ThyroxinDeutschland:

durch jodreiche Mahlzeiten alleine kann der Jodmangel nicht ausgeglichen werden

Jodsalz im Haushalt verwenden!

Schwangerschaft zusätzlich Jod, Österreich?

www.schilddruesenerkrankungen.atwww.schilddruesenforum.at

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