제목: 체내 요오드의 역할

저자/연도: Lyn Patrick, ND/ 2008

요오드는 자연에서 다양한 형태로 발견된다: 무기 나트륨 및 칼륨 염 (요오드이온 및 요오드산염), 무기 이원자성 요오드 (분자 요오드 또는 I2), 유기 단원자성 요오드.

Wakame, nori, mekabu (스시, 국, 샐러드,  조미료 분말에 사용되는) 등의 해조류는 다양한 화학적 형태(분자요오드, 단백질결합요오드)의 요오드를 함유하고 있다.

이러한 요오드 형태들은 2가지 기전을 통해 장에서 흡수된다.

분자 요오드 (I2)는 촉진확산에 의해 수송된다. 요오드이온 (I-)은 위점막(gastric mucosa)에 있는 나트륨-요오드이온 공수송체 (sodium-iodide symporter, NIS)라 불리는 수송단백질을 통해 흡수된다.

NIS는 갑상선, 유방, 침샘, 자궁경부와 같이 요오드를 농축하고 사용하는 체내 다양한 조직에서 발견된다. 농축된 요오드를 사용하여 호르몬을 만들기 위해 갑상선 NIS단백질 (갑상선 모낭세포의 세포막단백질)은 세포외액으로부터 요오드이온을 흡수한다. 요오드이온은 정단면을 통해 cell-colloid surface 에 도달해 갑상선 과산화효소 (thyroid peroxidase, TPO)에 의해 산화된다. 이 후 thyroglobulin의 티로신 잔기에 결합하여 갑상선 호르몬(T3 및 T4)이 될 mono- (MIT) 및 diiodotyrosine(DIT)을 형성한다. 요오드는 T4 분자량의 65%, T3 분자량의 59%를 차지한다.

요오드를 충분히 섭취하는 성인은 약 15-20mg의 요오드가 갑상선 조직에 농축된다.

흡수된 요오드의 30%만이 갑상선 조직과 갑상선 호르몬에 농축되고 나머지 비호르몬 요오드(nonhormonal iodine)는 유선, 눈, 위점막, 자궁경부, 침샘 등의 다양한 조직에서 발견된다. 유선 조직을 제외하고는 다른 조직에서의 요오드의 역할은 아직 명확하지 않다. 요오드를 흡수하고 농축시키는 유선의 역할은 진화적이며 태아와 신생아의 발달과 관련이 있다.

유선과 다른 조직에서의 요오드는 항산화 기능도 갖고 있는 것으로 보인다. 요오드이온은 과산화수소(hydrogen peroxide), 과산화효소(peroxidase), 일부 다가불포화지방산(polyunsaturated fatty acids)에게 전자공여체로 작용하며 활성산소로부터의 손상을 줄여준다. 불충분한 요오드 저장의 결과로 요오드가 결핍된 분비샘들은 과산화지방질(lipid peroxidation)의 생산물인 malondialdehyde이 쌓이게 된다. 최소 15 micromolar의 요오드 농도(사람 혈청에서 도달 가능한 농도)는 ascorbic acid(비타민 C)와 동일한 항산화 활동을 보인다. seaweed baths 또는 iodine-rich solutions의 치료효과가 바로 이 요오드의 항산화 효과 때문이다. 이는 해수요법(thalassotherapy)라 불리며, 안구질환(ocular diseases), 갑상선질환, 당뇨, 심장 및 호흡기 질환, 동맥경화증(arteriosclerosis)을 치료하기 위해 오래 전부터 사용되어왔다.

동물실험에서는 스트레스에 의한 부신피질호르몬 분비 증가를 요오드가 정상화 시키는 것을 보여줬다. 또한 갑상선 절제술 쥐(thyroidectomized rats)모델에서 갑상선기능저하증으로 인해 영향 받은 난소, 고환, 흉선을 정상화시키는 것이 보고되었다.

요오드는 면역 기능에도 영향을 준다; 10^-6M 요오드이온을 포함하는 배지에서 사람 백혈구는 티록신(thyroxine)을 합성한다.

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http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18590348

Altern Med Rev. 2008 Jun;13(2):116-27.

Iodine: deficiency and therapeutic considerations.

The Role of Iodine in the Human Body

Iodine is found in nature in various forms: inorganic sodium and potassium salts (iodides and iodates), inorganic diatomic iodine (molecular iodine or I2), and organic monoatomic iodine (Table 1). Seaweeds, such as wakame, nori or mekabu (used in sushi, soups, salads, and in powdered form as a condiment) and widely consumed in Asian cultures, contain high quantities of iodine in several chemical forms, including iodine in the molecular form (I2) and iodine organified to proteins.

 These forms of iodine are absorbed through the intestinal tract via two different mechanisms. Molecular iodine (I2) is transported by facilitated diffusion. Iodides (I-) are absorbed via a transport protein in the gastric mucosa called the sodium-iodide symporter, a

molecule found in a variety of tissues in the body that utilize and concentrate iodine – the thyroid, mammary tissue, salivary gland, and cervix.33 In order to produce concentrated iodine-based hormones, the thyroid tissue sodium-iodide symporter protein, a critical plasma membrane protein in the thyroid follicular cells, sequesters iodide from the extracellular fluid. The iodide molecule then moves across the apical membrane to the cell-colloid surface where it is oxidized by thyroid peroxidase (TPO). In this form it is bound to tyrosine residues in the thyroglobulin molecule and these mono- and diiodotyrosines become the precursors to commonly known thyroid hormones T3 and T4 (Figure 1). Iodine accounts for 65 percent of the molecular weight of T4 and 59 percent of the molecular weight of T3.11 In an adult with sufficient iodine intake, approximately 15-20 mg iodine is concentrated in the tissues of the thyroid gland. However, only 30 percent of the body’s iodine is concentrated in the thyroid tissue and thyroid hormones. The remaining nonhormonal iodine is found in a variety of tissues, including mammary tissue, eye, gastric mucosa, cervix, and salivary glands.

With the exception of mammary tissue, the function of iodine in these tissues is largely unknown.11 Mammary tissue’s role in sequestering and concentrating iodine is related to fetal and neonatal development and is largely evolutionary, as detailed below. However, iodine’s role in mammary and other tissues has also been shown to have an antioxidant function. Iodide can act as an electron donor in the presence of hydrogen peroxide, peroxidase, and some polyunsaturated fatty acids, decreasing damage by free oxygen radicals (Figure 2).34,35 Iodinedeficient glands contain increased amounts of malondialdehyde, a product of lipid peroxidation that can occur as a result of inadequate iodine stores.36 Concentrations of iodine as low as 15 micromolar (achievable in human serum) have the same antioxidant activity as ascorbic acid.37 This antioxidant effect of iodine may explain the therapeutic effects of seaweed baths or iodine-rich solutions known as thalassotherapy used historically to treat ocular diseases, thyroid disease, diabetes, cardiac and respiratory disease, and arteriosclerosis.37 Animal studies have shown iodine normalizes elevated adrenal corticosteroid hormone secretion related to the stress response38 and reverses the effect of hypothyroidism on the ovaries, testicles, and thymus in thyroidectomized rats.39 Iodine may also have a role in immune function; when placed in a medium containing 10-6M iodide, human leukocytes synthesize thyroxine.