Metabolismo dello iodio
Lo iodio è un micronutriente essenziale per la sintesi degli ormoni tiroidei Tiroxina ( T4) e Triiodotironina ( T3)
Gli ormoni tiroidei esplicano numerose azioni metaboliche con effetti su diversi organi ed apparati quali:
- Apparato cardiovascolare
- Sistema nervoso
- Apparato scheletrico
La carenza nutrizionale di iodio è la causa più frequente di patologia tiroidea
Le acque degli oceani sono ricche di iodio, al contrario la quantità di iodio presente nella crosta terrestre, è scarsa in vaste aree del pianeta a seguito degli eventi climatici verificatisi nelle diverse ere geologiche.
Il contenuto di iodio negli alimenti è molto variabile pertanto l’alimentazione quotidiana espone ai rischi della carenza di questo micronutriente.
Sono coinvolte più spesso le popolazioni delle aree rurali che si nutrono in larga misura di alimenti prodotti localmente e poveri di iodio, rispetto alle popolazioni delle aree urbane, la cui alimentazione proviene dalla grande distribuzione e gli alimenti sono conservati con additivi contenenti iodio -> Profilassi Silente
In generale, in assenza di programmi di iodoprofilassi, l’introito di iodio risulta insufficiente.
Lo iodio contenuto nel cibo viene assorbito per circa il 90% dallo stomaco e dal duodeno e assieme a quello proveniente dal metabolismo periferico degli ormoni tiroidei costituisce il pool extratiroideo dello iodio inorganico
Il 90% dello iodio plasmatico è escreto con le urine e solo una piccola quantità con le feci, per cui in condizioni di equilibrio lo iodio assorbito equivale a quello escreto con le urine
La nutrizione iodica di una popolazione è valutata mediante la misurazione dello iodio escreto con le urine (ioduria) che, all’equilibrio, corrisponde a quello introdotto con gli alimenti. Un sufficiente apporto iodico corrisponde ad un valore di ioduria ≥100
Sintesi degli ormoni tiroidei
La tiroide concentra attivamente lo iodio attraverso la pompa Sodio-Iodio, ( Sodium/ Iodine Symporter) NIS che è localizzata sulla membrana baso laterale dei tireociti
Il NIS trasporta all’interno della cellula follicolare lo ioduro in una concentrazione 25-50 volte maggiore rispetto a quella plasmatica.
Dopo essere passato nel citoplasma attraverso canali specializzati ( pendrina), passa nel lume follicolare attraverso la membrana apicale, dove viene ossidato ad opera della TPO ( tireoperossidasi) e legato ai gruppi tirosinici incorporati nella tireoglobulina ( organificazione)
La secrezione degli ormoni tiroidei inizia per endocitosi di goccioline di colloide dal lume dei follicoli alle cellule0
Si fondono con i lisosomi , la tireoglobulina viene scissa e gli aminoacidi iodati passano nel citoplasma
Le monoiodotirosine e diiodotirosine vengono desiodate e l’iodio e gli aminoacidi che ne derivano sono riciclati per la sintesi di Tg e ormoni tiroidei.
Fabbisogno giornaliero di iodio
La World Health Organization/International Council for the Control of Iodine Deficiency Disorders (WHO/ICCIDD) raccomanda che l’introito di iodio in μg/die sia:
- Bambini 0-5 anni 90
- Bambini 6-12 anni 120
- Adulti > 12 anni 150
- Gravidanza 250
- Allattamento 250
I parametri di valutazione dell’apporto iodico nella popolazione sono:
- La prevalenza del gozzo
- la ioduria
- i valori del TSH neonatale
- la tireoglobulina
La WHO ha valutato la percentuale di gozzo nei ragazzi in età scolare che definisce la gravità della carenza iodica
- < 5% sufficienza iodica
- 5-19% carenza lieve
- 20-29% carenza moderata
- > 30% carenza grave
La misura della ioduria costituisce un indice attendibile dell’introito di iodio con la dieta. La sua determinazione è direttamente correlata con la frequenza di gozzo e con i disordini da carenza iodica.
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Ioduria
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Introito iodico
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Nutrizione iodica
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<20
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Insufficiente
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Carenza iodica grave
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20-49
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Insufficiente
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Carenza iodica moderata
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50-99
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Insufficiente
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Carenza iodica lieve
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100-199
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Adeguato
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Ottimale
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>200
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Più che adeguato
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Rischio di tireotossicosi iodo-indotta
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| >300 |
Eccessivo |
Rischio di effetti avversi sulla salute |
La carenza iodica si associa ad uno spostamento verso valori più alti di TSH misurati nello screening neonatale, espressione di un meccanismo di adattamento della tiroide del neonato.Il rilievo di un TSH> 5mU/L allo sceening neonatale e persistente per qualche settimana in più del 3% di neonati indica carenza iodica nella popolazione
Epidemiologia della carenza iodica
Nel 1990 solo pochi paesi erano iodosufficienti ( USA, Canada, Svizzera, Australia e alcune regioni della Scandinavia)
Nel 2008 è stato rivalutato il grado di nutrizione iodica a livello mondiale mediante una revisione degli studi epidemiologici sulla ioduria eseguiti tra 1997-2006
I dati coprivano il 92% della popolazione mondiale tra I 6-12 anni e mostravano che il 31,5% ( 264 milioni) di bambini in età scolare avevano un apporto iodico insufficiente ( <100 μg/L). La più bassa prevalenza di carenza iodica era in America ( 10,6%) dove più del 90% degli abitanti consumava sale arricchito con iodio
In Europa anche se la prevalenza della carenza iodica è stata ridotta del 30% negli ultimi 7 anni, il 44% dei bambini in età scolare hanno ancora un introito di iodio insufficiente
Stima dei soggetti con insufficiente apporto di iodio (< 100 μg/L) in età scolare (6-12 anni)
e nella popolazione generale, modificata da “ICCIDD, UNICEF, Report 2008. IDD Newsletter 2008
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Ragazzi in età scolare
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Popolazione generale
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Percentuale
(%)
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Numero totale
(milioni)
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Percentuale
(%)
|
Numero totale
(milioni)
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| Africa |
40,8
|
57,7
|
41,5
|
312,9
|
| America |
10,6
|
11,6
|
11,0
|
98,6
|
| Sud-est Asiatico |
30,3
|
73,1
|
30,0
|
503,6
|
| Europa |
52,4
|
38,7
|
52,0
|
459,7
|
| Mediterraneo Orientale |
48,8
|
43,3
|
47,2
|
259,3
|
| Pacifico Occidentale |
22,7
|
41,6
|
1,2
|
374,7
|
| Totale |
31,5
|
263,7
|
30,6
|
2000
|
In Italia la presenza di gozzo e cretinismo era già nota fin dall’antichità. I dati delle prime indagini epidemiologiche condotte tra il 1978 e il 1991, mostravano un apporto
iodico inferiore a 75 μg/L nella maggior parte delle popolazioni ed in alcune aree era addirittura inferiore a 50 μg/L
Recentemente la ioduria è stata misurata in più di 23.000 ragazzi in età scolare nell’ambito di un progetto del Consiglio Nazionale delle Ricerche per l’eradicazione del gozzo endemico e dei disordini da carenza iodica in Italia meridionale
Ne è emerso che la carenza iodica dipende dal grado di urbanizzazione e dalla diversa composizione della dieta
- Ioduria nelle città capoluogo di provincia e non capoluogo di provincia nelle regioni dell’Italia meridionale.
- Ioduria in aree con < 100 abitanti/ Km2 , 100-500 abitanti/ Km2 and > 500 abitanti/ Km2 modificata da Aghini-Lombardi F. J. Endocrinol. Investig. (in press)
Disodini da carenza iodica
L’insufficiente apporto alimentare di iodio comporta una serie di manifestazioni cliniche conosciute come “ Disordini da carenza iodica”
Conseguenze della carenza iodica, modificata da “ICCIDD, UNICEF, WHO 2001 Assessment of Iodine Deficiency Disorders and Monitoring their Elimination”
- In tutte le età Gozzo
- Nel feto e nel neonato Aborto, mortalità perinatale, cretinismo, ipotiroidismo,difetti psicomotori
- Nel bambino e nell’adolescente Ipotiroidismo subclinico e franco, ritardo di sviluppo psicosomatico
- Adulto Gozzo nodulare, ipertiroidismo da gozzo nodulare
Un adulto utilizza 80-100 μg di iodio/die per produrre gli ormoni tiroidei; quando l’introito di iodio è < 100 μg / die si attivano meccanismi di adattamento alla carenza nutrizionale di iodio
Il TSH aumenta e stimola la captazione dello iodio tramite una maggior espressione del NIS e induce anche una sintesi preferenziale dell’ormone attivo T3
Nonostante questi meccanismi di adattamento il prolungarsi della carenza iodica porta a:
- diminuita riserva di iodio intratiroideo
- aumentato volume della ghiandola ( gozzo) perché oltre la produzione di ormoni tiroidei il TSH stimola la proliferazione delle cellule follicolari
Il “gozzo” è la manifestazione clinica più evidente e frequente della carenza nutrizionale di iodio. Il gozzo è definito endemico quando interessa più del 5% della popolazione di una data area geografica
Il meccanismo principale attraverso il quale la carenza iodica porta alla formazione del gozzo è legato alla iniziale riduzione degli ormoni tiroidei che induce un aumento del TSH.
Il TSH aumenta la captazione dello iodio, compensando inizialmente il deficit di sintesi degli ormoni tiroidei.
Quando la quantità di iodio introdotta giornalmente si riduce sotto i 50 μg, i meccanismi di compenso non sono più sufficienti a mantenere una corretta funzionalità tiroidea ed è possibile la comparsa di ipotiroidismo, ovvero una riduzione della funzionalità tiroidea.
Se la carenza iodica non viene corretta, il continuo stimolo esercitato dal TSH induce ipertrofia ed iperplasia della ghiandola e la comparsa di “gozzo nodulare”
Sviluppo del gozzo
Rapporto tra carenza iodica, sintesi degli ormoni tiroidei e sviluppo del gozzo
Disordini da carenza iodica: cretinismo
Il gozzo è soltanto una delle manifestazioni morbose conseguenti al deficit nutrizionale di iodio.
A seconda della gravità, della durata e del periodo di esposizione alla carenza, possono comparire danni dello sviluppo somatico, del sistema nervoso centrale e periferico per il cui sviluppo gli ormoni tiroidei sono essenziali
La differenziazione neuronale, lo sviluppo dendritico, la formazione delle sinapsi, lo sviluppo cerebellare e la gliogenesi iniziano dopo il 3° mese di gestazione e si completano dopo la nascita. La mielinizzazione inizia nella fase perinatale.
L’entità dei disturbi neurologici dipende dalla gravità della carenza iodica nei diversi periodi dello sviluppo del sistema nervoso
Nelle aree con carenza iodica grave, oggi presente solo nei paesi a basso tenore economico, si manifestano casi di cretinismo endemico caratterizzato da alterazioni dello sviluppo somatico e mentale
- Si distinguono 2 forme di cretinismo endemico:
- cretinismo neurologico
- cretinismo mixedematoso
il cretinismo “neurologico” è la forma più frequente, si associa spesso a gozzo ed è caratterizzato da ritardo mentale, sordomutismo conseguente ad ipoacusia percettiva, paralisi spastica ed altri disturbi neurologici, mentre la statura non differisce molto da quella della popolazione normale. Questa forma si accompagna ad ipotiroidismo conclamato solo nel 10% dei casi
Il cretinismo “mixedematoso” è caratterizzato da ipotiroidismo congenito, assenza di gozzo, bassa statura e ritardo psicomotorio
Iodio e Gravidanza
Fornire un adeguato apporto di iodio durante la gravidanza costituisce il fine principale dei programmi di iodoprofilassi nel mondo
I numerosi cambiamenti che si verificano nella fisiologia tiroidea durante la gravidanza comportano un aumentato fabbisogno degli ormoni tiroidei
Durante la gravidanza aumenta il metabolismo della T4 ad opera della desiodasi placentare di tipo III
Successivamente anche il passaggio di iodio nell’unità feto-placentare contribuisce all’aumentato fabbisogno di iodio nella madre.
La tiroide materna si adatta aumentando la produzione di ormoni tiroidei mediante l’incremento della captazione iodica e la deplezione della riserva intratiroidea di iodio
Ipotiroxinemia
In condizioni di carenza iodica, la stimolazione tiroidea da parte dell’ hCG porta ad una sintesi preferenziale di T3. A causa delle aumentate concentrazioni di TBG, si osserva una desaturazione della T4 con progressiva riduzione di fT4. La T3 rimane nella norma garantendo il mantenimento del feedback negativo sulla secrezione ipofisaria di TSH. Di conseguenza si realizza una condizione di isolata bassa fT4 (ipotiroxinemia)
Persistendo la condizione di deficit iodico, fallisce anche il meccanismo compensatorio di secrezione preferenziale di T3, e pertanto si osserva una riduzione dei livelli di T3 seguita da un incremento dei livelli di TSH ( Vermiglio et al. 1999).
Lo stimolo esercitato dal TSH determina la comparsa di gozzo nella gravida ed eventualmente nel feto ( Berghout and Wiersinga, 1998)
Uno studio di Moleti et al,2011 ha dimostrato come la regolare supplementazione iodica in gravidanza sia in grado di ridurre il rischio di sviluppare ipotiroxinemia durante la gestazione, e che l’effetto ottimale sulla funzione tiroidea materna è ottenibile mediante una supplementazione precoce pregravidica
Una condizione di severa carenza iodica è associata ad aumentato tasso di aborto, ed aumentata mortalità fetale perinatale e neonatale ( Delange and Dunn, 2005)
Diversi studi hanno dimostrato l’impatto di bassi livelli di fT4 sulla salute fetale, uno dei più noti condotto da Pop ha evidenziato come i figli nati da madri con valori di fT4 alla 12ª settimana di gestazione tra il 5° e 10° percentile, abbiano indici di sviluppo psicosomatico più bassi rispetto ai bambini nati da madri con valori di fT4 >10° percentile.
Lo studio ha inoltre dimostrato che un’ipotiroxinemia tardiva ( 32ª settimana) non determina effetti sullo sviluppo neurologico fetale, così come i valori di fT4 riportati nella norma tra la 24ª e la 32ª settimana ( Pop et al,1999)
Vermiglio e colleghi in un loro studio hanno dimostrato che i figli nati da madri provenienti da un‘area iodocarente e con livelli di fT4 più bassi rispetto a quelli di donne provenienti da aree non iodocarenti, presentavano un QI ridotto, una maggior incidenza di deficit d’attenzione ed iperattività.
Ormoni tiroidei e sviluppo cerebrale fetale
Il cretinismo endemico è un modello che consente di differenziare gli eventi patologici conseguenti al deficit tiroideo fetale da quelli conseguenti all’ipotiroidismo materno.
Nel cretinismo endemico la carenza iodica grave causa ipotiroidismo sia nella madre che nel feto e le conseguenze dell’ipotiroidismo fetale e neonatale sono più gravi rispetto all’ipotiroidismo transitorio perché viene a mancare la piccola quota di T4 di origine materna
Ne deriva una sindrome neurologica caratterizzata da gravissimo ritardo mentale, sordomutismo, disfunzioni piramidali ed extrapiramidali, con displegia spastica o quadriplegia e con caratteristico disturbo alla deambulazione
Fisiologia tiroidea fetale
Verso la 10ª settimana di gestazione le cellule tiroidee cominciano la loro attività funzionale, che all’inizio è caratterizzata dalla capacità di:
- sintetizzare la Tg
- organizzarsi in follicoli
- concentrare lo iodio
- sintetizzare l’ormone tiroideo.
Solo dopo la 12ª settimana la tiroide fetale inizia a produrre autonomamente T4, la cui concentrazione aumenta fino ad eguagliare i valori materni intorno alla 36ª settimana
La concentrazione di T3 si mantiene bassa per tutta la gravidanza a causa della scarsa attività della D1 o per la rapida deiodinazione placentare (D3)
Il TSH fetale diviene dosabile dalla 12ª settimana e alla nascita sono riscontrabili valori paragonabili a quelli dell’adulto
Conclusioni
Nelle aree iodo-carenti, in condizioni di equilibrio iodico e con uno stato nutrizionale adeguato, la gestante dovrebbe far fronte all’aumentato fabbisogno attraverso fonti diverse dal sale arricchito con iodio
La WHO/ICCIDD sostiene che per portare l’apporto di iodio al livello di 250 μg/die durante la gravidanza e l’allattamento, è necessario ricorrere a fonti alternative ed in paricolare agli integratori minerali
Nella gravidanza programmata è opportuno che questa integrazione venga effettuata alcuni mesi prima del concepimento.
Metabolismo dello iodio
Se risulteranno normali basterà supplementare la dieta della donna con intergrazione di iodio, se altresì la paziente risultasse ipotiroidea prima della gravidanza o durante andrà iniziata tempestivamente una terapia sostitutiva con ormone tiroideo, per assicurare una corretta prosecuzione della gravidanza e scongiurare danni neurologici al nascituro.