차세대 비타민D, 요오드, part I

주변에 만연해 있는 요오드 흡수 억제제, perhclorate, nitrate, thiocyannate.

by Lara Pizzorno, MDiv, MA, LMT

요오드이온은 sodium-iodide symporter (NIS)라는 수송 단백질을 통해 흡수된다. 이 단백질은 갑상선의 세포표면 단백질로 요오드이온을 혈장에서 갑상선으로 이동시키는 역할을 한다. NIS는 요오드를 농축 및 사용하는 위점막이나 유선 조직, 침샘, 자궁경관 등의 여러 조직에서 발견된다. 암모늄염 형태의 perchlorate는 주로 로케트 추진제로 사용되며 질산비료에도 존재한다. perchlorate는 요오드보다 NIS에 대한 친화도가 30배 더 강력한 경쟁적 억제제다.

NHANES 2001-2002 분석은 성인 남녀 소변 중 perchlorate 수치와 소변 내 요오드 수치, 혈청 TSH 및 혈청 T4 수치간의 관계를 밝혔다.

여성의 36%는 소변 내 요오드 수치 (<100 mcg/L)가 낮게 나타냈다. NHANES subset이 일반대중을 대표하므로 36%란 전국적으로 약 220만명을 의미한다. perhclorate 오염은 요오드 상태와 상관없이 1111명의 여성의 TSH 증가와 혈청 T4수치 감소와 관련이 있었다. 소변 내 요오드 수치(요오드 결핍 수치인 <100 mcg/L)가 낮은 여성에게서, 5 ppb의 perchlorate 수치는 T4수치 감소와 TSH 수치 증가와 관련이 있었다. 요오드 수치가 <100 mcg/L인 여성은 갑상선호르몬을 생성하기에 불충분한 요오드를 지니고 있는 그룹으로 이론적으로 perchlorate 5 ppb에 노출되면 무증상 갑상선기능저하증이 유발될 수 있다. (T3 및 T4 수치는 정상범위이지만 TSH가 상승하는 경우 무증상 갑상선기능저하증으로 정의된다.)

Nitrate 와 Thiocyanate는 perchlorate보다 더 강력한 NIS 억제제일 수 있다.

NIS에 대한 경쟁적 억제제인 nitrate 와 thiocyanate 또한 식수와 식량을 통해 우리몸으로 들어와 요오드 흡수에 악영향을 미친다. Nitrate와 thiocyanate가 perchlorate보다 훨씬 더 널리퍼져 있어 더 심각할 수도 있다.

음식 속 thiocyanate 또한 NIS를 통한 요오드 흡수를 방해 한다. 배추속 식물들은 내장에서 thiocyanate로 전환될 수 있는 화합물을 함유하고 있다. 하지만 야채 속 thiocyanate는 조리과정에서 감소되며 장에서 생성된 thiocyanate의 약 50%만이 생물학적으로 이용될 수 있다. 흡연은 thiocyanate의 중요한 공급원이 된다. 최근 미국 연구는 흡연자의 모유 속 thiocyanate 농도가 비흡연자에 비해 4배 가량 더 높은 것을 발견하였다. 또한 흡연자의 모유 속 요오드 함량은 1/2로 감소되었는데 이는 유선 속 NIS에 대한 thiocyanate의 경쟁적 억제 효과때문이다. Thiocyanate의 반감기는 약 6일이며 perchlorate와 nitrate는 각각 8시간과 5시간이다.

실험결과, 요오드가 결핍된 개인에게 perchlorate과 thiocyanate가 몸속에 함께 존재할 때 갑상선 기능에 더 큰 손상을 입혔다. 2001-2002 NHANES 자료는 소변 속 요오드 수치가 <100 mcg/L인 여성에게서 perchlorate과 T4 감소의 관련성이 비흡연자보다 66% 더 높은 것으로 나타났다. 이러한 결과는 소변 속 요오드 수치가 100mcg/L 미만일때 담배연기 속 thiocyanate가 perchlorate와 상호작용하여 갑상선 기능에 악영향을 미치는 정도가 더 심해짐을 제시한다. 담배 연기, 식량, 식수에 존재하는 perchlorate, nitrate, thiocyanate에 의한 NIS의 요오드 흡수 억제 효과를 뛰어 넘기 위해 필요한 일일 요오드 요구량에 관한 자료는 현재 거의 없다.

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Iodine uptake inhibitors- perchlorate, nitrate, thiocyannate- are ubiquitous

by Lara Pizzorno, MDiv, MA, LMT

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

Iodides are absorbed via a transport protein called the sodium-iodide symporter (NIS), the thyroid cell-surface protein responsible for ferrying iodide from the plasma into the thyroid. NIS is found in the gastric mucosa and other tissues that utilize and concentrate iodine, including mammary tissue, the salivary gland, and cervix. Perchlorate, in its form as an ammonium salt (not all perchlorates are ammonium bound, some are bound to potassium), is manufactured primarily for use as a rocket propellant, in explosives manufacture, and formerly, as a pharmaceutical, is also present in nitrate fertilizers, and is a highly potent competitive inhibitor for NIS transport with 30 times higher affinity for human NIS than iodine.

Recent evidence that perchlorate contamination of food and water is a widespread phenomenon has let to attempts to evaluate its effects on thyroid function in the general population. Analysis of the NHANES 2001-2002 revealed relationships between urinary perchlorate levels, urinary iodine levels, serum TSH, and serum T4 levels in adult men and women.

Among women in the NHANES subset, 36% had low urine iodine levels  (<100 mcg/L), which, since the NHANES subset is representative of the general population, translates to 2.2 million women nationwide. Perchlorate contamination, as little as 5 ppb, was associated with elevations of TSH and decreased serum T4 in the entire subset of 1,111 women, regardless of their iodine status. In women with low urine iodine levels (<100 mcg/L , which indicates iodine deficiency), perchlorate levels of 5 ppb were associated with a 16% decrease in T4 levels and elevation of TSH levels, consistent with inhibition of iodide uptake. In women with urine iodine levels <100 mcg/L, the group at highest risk of insufficient iodine for thyroid hormone production, exposure to 5 ppb perchlorate could theoretically result in subclinical hypothyroidism. (Subclinical hypothyroidism is currently defined as an elevated TSH with T3 and T4 levels within normal reference ranges.)

Nitrate and Thiocyanate, Possibly More Significant NIS competitors than Perchlorate

In addition to perchlorate, two other competitors for NIS, nitrate and thiocyanate, also acquired through drinking water and food, negatively impact iodine uptake, and because of their higher prevalence, may be much more significant than perchlorate.

Dietary thiocyanate also inhibits iodine uptake by the NIS. Brassica family vegetables contain compounds that can be converted to thiocyanates in the gut; however, cooking reduces the thiocyanate (and nitrate) content of vegetables, plus only about 50% of the thiocyanate produced in the gut is bioavailable. Cigarette smoking, however, is a significant source of thiocyanate in the body. Recent studies in the U.S. have found that thiocyanate concentrations in the breast milk of smokers were fourfold higher than those of non-smokers, and iodine content in the breast milk of smoking mothers was twofold reduced, likely due to the thiocyanate's competitive inhibition for NIS in the mammary gland. Thiocyanate has a half-life of approximately 6 days, compared to 8 and 5 hours for perchlorate and nitrate respectively.

Lastly, research suggests a synergistic effect of perchlorate with thiocyanate resulting in significantly more damage to thyroid function than either compound alone in iodine-deficient individuals. Data from the 2001-2002 NHANES revealed that in women with urinary iodine levels <100 mcg/L, the association between perchlorate and decreased T4 was 66% greater than in non-smokers. These results suggest that thiocyanate in cigarette smoke interacts with perchlorate at commonly occurring perchlorate exposures to negatively impact thyroid function to a much greater degree in individuals with urinary iodine levels <100 mcg/L. Little or no data are available on the daily-required dose of dietary iodine to withstand inhibition of NIS iodine—uptake by perchlorate, nitrate and thiocyanate present in American's drinking water, food and exposure to cigarette smoke.