요오드(아이오딘)는 자가면역성 갑상선염의 원인이 아니다.

by Lara Pizzorno, MDiv, MA, LMT

권장 영양섭취기준(DRI)보다 많은 요오드 수치를 섭취하는 것은 항상 자가면역성 갑상선염을 일으키는 더 높은 요오드의 수치에 대한 우려를 갖는다.

자가면역성 갑상선염인 하시모토 갑상선염은 염증세포와 갑상선 특이 항원과 티로글로블린(Tg), thyroperoxidase(TPO)에 대한 자가항체의 생산을 통한 갑상선의 침투를 특성으로 한다. 자가면역성 갑상선염은 결국 갑상선 소포세포의 섬유질 치환과 파괴를 일으키기 때문에 갑상선기능저하증의 주원인으로 여겨진다.

과도한 요오드 섭취가 자가면역성 갑상선염의 원인으로 지목되었음에도 불구하고, 현재 연구는 이 상태가 병인론에서 다인성이라는 것을 명확하게 보여준다. 다른 핵심 영양소의 결핍과 유전적 감수성, 환경 오염 노출이 모두 자가면역성 갑상선염 발병에 기여하는 요소들이다. 적어도 이러한 다른 요소 하나 없이 자가면역 갑상선염의 원인으로 요오드 과다를 지목하는 것은 불충분하다.

높은 요오드 섭취가 티로글로불린의 요오드화를 증가시킨다는 것은 잘 알려져 있다. 이 과정 또한 잠재적으로 티로글로불린의 항원을 증가시키는 H₂O₂ 생성 증가를 야기하기 때문이다. 게다가 H₂O₂는 ICAM-1 유전자의 전사와 요오드 흡수(처리되지 않은 H₂O₂의 수치 증가를 일으킨다)를 증가시키는 세포간 접합분자(ICAM-1) 촉진물을 자극시키는 것으로 알려진 화합물 중 하나이다. 그러므로 요오드는 해로움에 대해서 상당한 잠재성을 가진다; 하지만 이러한 잠재성이 실현되기 위해서는 여러 다른 기여 요소들이 존재해야만 한다. 이 요소에는 셀레늄 결핍과 아연 결핍, 그리고 환경 오염에 대한 노출이 포함된다.

셀레늄 결핍

셀레늄 결핍은 광범위하다. 침식과 빙하의 제거, 문제 화합물인 질산비료의 사용(일반적으로 토양에서의 셀레늄과 같은 미량 무기질들을 대체할 수 없으며, 요오드 흡수를 방해하는 과염소산을 생산한다.)으로 인하여 토양 표면에 함유된 셀레늄이 대폭 감소되었다. 

셀레늄은 요오드이온의 요오드화와 이 과정에서 생산된 H₂O₂, O²¯와 같은 과도한 활성산소(ROS)의 중화에 필요한 핵심 효소인 superoxide dismutase와 glutathione peroxidase의 필수 구성성분이다. H₂O₂의 생성은 갑상선호르몬 합성에서 반응속도를 제어하고 TSH에 의해서 조절된다. 따라서 요오드와 셀레늄의 결핍은 TSH 수치를 더 높게 증가시키고, 글루타치온 과산화효소의 수치를 크게 떨어뜨린다. 또한 티로글로불린, 갑상선 과산화효소(TPO) 항체의 활성과 ICAM-1의 양성피드백 결과로 자유라디칼 손상에 대한 갑상선조직의 민감성을 가장 심각하게 증가시킨다.

셀레늄 결핍에서 요오드의 과다는 H₂O₂ 생산이 증가하는 반면에, 중화를 위해 필요한 셀레늄 의존성 효소는 상당히 결핍된다. 따라서 셀레늄을 고려하지 않고 요오드 수치를 재저장 하기 위해 요오드 소금에 의존하는 프로그램은 ROS(활성산소) 증가를 촉진시킬 수 있다. 특히 개개인의 유전적 민감성은 갑상선 여포세포, 침윤성 단핵세포, 향상된 사이토카인 생산에서 세포간 접합분자-1(ICAM-1)의 발현 강화를 야기할지도 모른다.

또한 글루타치온 과산화효소와 과산화물 제거효소에 대한 보조요소를 제공하는 셀레늄은 주요 세포 해독 시스템에서 핵심적인 역할인 티오레독신의 필수요소이며, 염증을 크게 감소시켜준다.

흡연이 갑상선염 위험을 증가시킨다는 것은 명확하게 증명되었다. 흡연은 요오드이온 수송을 억제시키는 티오시안산염 농도수치를 증가시킨다. 또한 비흡연자보다 흡연자에서 혈액의 셀레늄 농도가 상당히 낮아진다는 것(혈액 카드뮴 수치는 상당히 더 높다)이 발견되었으며, ROS(활성산소)와 염증 통제가 떨어짐을 나타내었다. 또한 흡연으로 폐에 해로운 영향을 억제시킨다는 것을 보여준 티오레독신은 셀레늄 존재하에 갑상선에서 생산된다.

최근 임상 연구들은 하시모토 갑상선염 환자 혈청의 항갑상선 과산화효소 농도에서 셀레늄 치료의 억제효과를 문서화해왔다. 그리고 다양한 요오드와 셀레늄 노출 지역에서 실시된 많은 연구에서 레보티록신과 셀레늄의 이중투여는 심각한 자가면역 갑상선염 환자의 항TPO항체 수치를 확연히 감소시켰다. 문제는 요오드가 아니라 산화-환원 통제를 위해 필요한 충분한 셀레늄이 없는 갑상선호르몬의 생산이다.

환경오염

자동차 배기가스와 중공업으로 인한 오염은 셀레늄 의존성 항산화제 효소에 대한 필요성 증가와 함께 산화 스트레스를 증가시킨다. 폴리염소화비페닐이 요오드 운송을 방해한다는 것을 보여주었다. 상당히 증가한 항-TPO 항체의 유병율은 폴리염소화비페닐이 있는 심한 환경오염 지역과 자가면역 갑상선염에 대한 다양한 증상(예: 초음파 영상에서 저음영, 높은 TSH 수치, 항-TPO 항체의 유병율)이 빈번한 지역에서 살고 있는 사람들에게서 나타났으며, 폴리염소화비페닐 수치와 양의 상관관계를 가지고 있었다.

유전적 감수성

유전적 감수성이 갑상선 자가면역을 유도한다는 분자 메커니즘이 아직 설명되지 않았음에도 불구하고, 많은 다형성 유전자들은 자가면역 갑상선염에서 상당한 위험성 증가와 강하게 연관되어있다. 몇몇은 유전적으로 자가면역에 대한 민감성을 증가시키고(예: HLA, CTLA-4, TNF), 나머지들은 자가면역 갑상성 질환들에 대한 특이성(예: TSHR, Tg)으로 확인되었다. 환경오염에 대한 노출은 정상적인 갑상선 메커니즘에 필요한 보조요소의 불충분한 흡수와 결합하고, 이는 유전적으로 민감한 사람에게서 자가면역 갑상선염의 위험을 상당히 증가시키는 오작동에 대한 잠재성을 악화시킨다.

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Iodine is not the Cause of Autoimmune Thyroiditis

by Lara Pizzorno, MDiv, MA, LMT

http://www.lmreview.com/articles/view/iodine-the-next-vitamin-d-part-II/

Any suggestion of iodine intake at levels above the DRI is always met with concerns about higher levels of iodine causing autoimmune thyroiditis.

Autoimmune thyroiditis, Hashimoto's thyroidits, is characterized by infiltration of the thyroid gland by inflammatory cells and production of autoantibodies to thyroid-specific antigens, thyroglobulin and thyroperoxidase. Autoimmune thyroiditis accompanies and is considered a main cause of hypothyroidisim since it results in destruction and eventual fibrous replacement of thyroid follicle cells.

Although excess iodine intake has been singled out as the cause of autoimmune thyroiditis, current research clearly shows that this condition is multifactorial in etiology. Deficiencies of other key nutrients, genetic susceptibility, and exposure to environmental pollutants are all contributing factors. Iodine repletion without at least one of these other factors, is insufficient to cause autoimmune thyroiditis.

It is well recognized that increased iodine intake results in increased iodination of thyroglobulin, which, since this process also results in increased production of H₂O₂, increases thyroglobulin's antigenic potential. In addition, since H₂O₂ is one of the compounds known to stimulate the intracellular adhesion molecule-1 (ICAM-1) promoter to increase transcription of the ICAM-1 gene, increased iodine intake (which can result in increased levels of unquenched H₂O₂). Iodine therefore has significant potential for harm; however, for this potential to be actualized, at least one or more of a number of other contributing factors must be present. These include selenium deficiency, iron deficiency, and/or exposure to environmental pollutants.

Selenium deficiency

Selenium deficiency is widespread. Not only have the selenium contents of surface soils been depleted by erosion and glacial washout, similar to iodine, but the use of nitrate fertilizers (which typically do not replace trace minerals such as selenium in the soil, but do produce perchlorate, an iodide uptake inhibitor), compounds the problem.

Selenium is a necessary component of both superoxide dismutase and glutathione peroxidase, key enzymes for the iodination of iodide and for the neutralization of excess ROS produced during this process, including H₂O₂ and O²¯. As noted earlier, generation of H₂O₂ is the rate limiting step in thyroid hormone synthesis and is regulated by TSH. Thus, the combination of iodine and selenium deficiency, which results in higher levels of TSH and greatly diminished levels of glutathione peroxidase, most severely increases susceptibility of thyroid tissue to free radical damage, upregulated expression of ICAM-1, and activation of antibodies to thyroid peroxidase (TPO) and thyroglobulin.

Iodine repletion coupled with selenium deficiency sets up a situation in which H₂O₂ production increases while the balancing factors for its neutralization, selenium-dependent enzymes, are largely absent. Thus programs that rely on iodized salt to restore iodine levels without consideration of selenium sufficiency can promote increased ROS generation, which, particularly in genetically susceptible individuals, may result in enhanced expression of intracellular adhesion molecule-1 (ICAM-1) on thyroidal follicular cells, infiltrating mononuclear cells, and enhanced cytokine production.

In addition to serving as a co-factor for glutathione peroxidase and superoxide dismutase, selenium is an integral component of the thioredoxins, which are key players in a major cellular redox system that maintains cysteine residues in numerous proteins (including glutathione), in the reduced state, thus greatly reducing inflammation. Smoking has been clearly demonstrated to increase risk of thyroiditis. Cigarette smoking increases thiocyanate concentrations to levels that inhibit iodide transport. Plus, selenium concentrations in blood have been found to be significantly lower (and blood cadmium levels significantly higher) in smokers than in nonsmokers, indicating poorly controlled ROS and inflammation. Thioredoxin, which has been shown to inhibit the harmful effects of tobacco smoking in the lungs, is also produced in the thyroid gland—if selenium is present.

Recent clinical studies have documented the suppressive effect of selenium treatment on serum anti-thyroid peroxidase concentrations in patients with Hashimoto's thyroiditis} ⁶⁵ and a number of studies conducted in areas with different iodine and selenium exposures have shown that co-administration of selenium with levothyroxine markedly reduces anti-TPO antibody levels in patients with severe autoimmune thyroiditis, all of which suggests that the problem is not iodine, but the production of thyroid hormone without sufficient selenium for redox control.

Environmental Pollutants

Pollution from car emissions and heavy industry (including particulate emissions of such metals as lead and cadmium, solvents such as benzene and dioxane, as well as polychlorinated biphenyls) increases oxidative stress, increasing need for selenium-dependent antioxidant enzymes. Polychlorinated biphenyls have been shown to interfere with iodide transport. Substantially increased prevalence of anti-TPO antibodies is seen in populations living in areas heavily polluted with polychlorinated biphenyls, and the frequency of various signs of autoimmune thyroiditis (e.g., hypoechogenicity on ultrasound images, increased levels of TSH and the presence of anti- TPO antibodies), has been positively correlated with polychlorinated biphenyl levels.

Genetic susceptibility

Although the molecular mechanisms through which they induce thyroid autoimmunity have yet to be understood, a number of polymorphic genes strongly associated with significantly increased risk for autoimmune thyroiditis have been identified, some of which increase susceptibility to autoimmunity in general (예: HLA, CTLA-4, TNF), and others thought to be specific to autoimmune thyroid disorders (예: TSHR, Tg). Exposure to environmental pollutants combined with insufficient intake of co-factors necessary for normal thyroid metabolism exacerbates the potential for dysfunction significantly increasing risk of autoimmune thyroiditis in genetically susceptible individuals.