Zu wenig oder zu viel Jod kann das Immunsystem aus dem Gleichgewicht bringen.

Eine Übersicht über verschiedene Arten verfolgt, wie Jod das Immunsystem beeinflusst und warum die Grenze zwischen Nutzen und Schaden schwer zu definieren bleibt.

Artikel: Jod und sein Einfluss auf das Immunsystem von Menschen und domestizierten Säugetieren: Eine narrative Übersicht

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In einer aktuellen Überprüfung, veröffentlicht in der Zeitschrift Nährstoffe, haben Forscher der Universität Guelph und ImmunoCeutica Inc., Kanada, die direkten und indirekten immunmodulatorischen Mechanismen von Jod bei Menschen und domestizierten Säugetieren untersucht. Die Übersicht deutete darauf hin, dass der Jodstatus einer engen U-förmigen Beziehung folgt, wobei ein angemessener Aufnahmebereich den Stoffwechsel der Leukozyten, die antioxidative Kapazität des Gewebes und die durch Schilddrüsenhormone gesteuerten Immunreaktionen unterstützt, obwohl die genauen Aufnahme- und Gewebeschwellen für die Immunfunktion ungewiss bleiben.

Von entscheidender Bedeutung ist, dass sowohl chronischer Jodmangel als auch anhaltender diätetischer Überschuss die Immunhomöostase stören können. Ein Mangel kann die Fähigkeit des Wirts zur Eliminierung von Mikroben schwächen, während ein anhaltender Überschuss oxidativen Stress, veränderte Zytokinprofile und autoimmune Thyreoiditis bei genetisch und epigenetisch anfälligen Individuen fördern kann.

Hintergrund

Jod ist ein essentielles Mikronährstoff, das traditionell am besten für seine Rolle bei der Biosynthese von Schilddrüsenhormonen (TH; Thyroxin [T4] und Trijodthyronin [T3]) bekannt ist. Neuere Beweise zeigen jedoch, dass über die Schilddrüse hinaus aktiver Jodidtransport (I−) in Geweben erfolgt, die Transporter wie den Natrium-Iodid-Symporter (NIS) oder Pendrin exprimieren. Innerhalb der Schilddrüsenfollikelzellen befindet sich NIS an der basolateralen Membran und Pendrin an der apikalen Membran.

Diese Orte umfassen die Speicheldrüsen, das säugende Drüsengewebe, die Magenschleimhaut und immunologische Strukturen wie das Knochenmark, die Thymusdrüse und die Milz, während Jod auch in zirkulierenden Leukozyten akkumuliert.

Studien haben gezeigt, dass während die diätetischen Richtlinien für die Bevölkerung, einschließlich der Empfehlungen des Institute of Medicine, Health Canada und der Weltgesundheitsorganisation (WHO), empfohlene tägliche Aufnahmen definieren, um klassische Kropf- und neurodevelopmentale Defizite zu verhindern, sich diese Rahmenbedingungen größtenteils auf schilddrüsenzentrierte Parameter verlassen.

Leider sind die Auswirkungen der Jodaufnahme auf Leukozyten-Signalwege, die Bildung reaktiver Jodverbindungen (RIS) und die multisystemische Immuncompetenz über verschiedene Säugetierarten hinweg schlecht charakterisiert und nicht konsistent in die Ernährungsrichtlinien integriert.

Jod hat immunmodulatorische, antimikrobielle und antioxidative Wirkungen, die von der Jodaufnahme und dem Gewebe abhängen. Bei ausreichender Jodaufnahme unterstützt die Produktion von Schilddrüsenhormonen (TH) die ausgewogene Reaktion von natürlichen Killerzellen (NK) sowie T- und B-Zellen. Der Einsatz von Iodophor (Povidon-Iod, PVP-I) fördert die effektive mikrobielle Abtötung über myeloperoxidase (MPO)-vermittelte, kontrollierte reaktive Jod-/Sauerstoffspezies (RIS/ROS), und diätetisches Jodid verbessert die antioxidative Kapazität im Blut, Drüsengewebe und in der Milch, einschließlich der Induktion von Superoxiddismutase (SOD) und Glutathionperoxidase (GPx). Im Gegensatz dazu verlagert ein Jodungleichgewicht (unzureichend oder überschüssig) die T-Helferzellpopulationen (Th)1/Th17 sowie regulatorische T-Zellen (Treg) mit der Aktivierung des nukleären Faktors kappa-light-chain-enhancer von aktivierten B-Zellen (NF-κB), was die Wahrscheinlichkeit für autoimmunbedingte Thyreoiditis erhöht, die Abwehr durch RIS/ROS bei niedrigem Jod beeinträchtigt und oxidativen Stress, Entzündungen und Gewebeverletzungen bei überschüssigem Jod verstärkt.

Über die Studie

Die vorliegende Übersicht zielte darauf ab, diese Wissenslücke zu schließen, indem die Nutrikinetik, direkte Leukozyteninteraktionen und schilddrüsenvermittelte immunmodulatorische Wege von Jod bei Menschen, Nutztieren (Rindern, Schafen, Ziegen und Schweinen) sowie Haustieren (Hunden, Katzen) bewertet wurden. Die Autoren verwendeten gezielte PubMed-Suchen und manuelle Sichtung von Literaturverzeichnissen, sodass es sich um eine narrative Synthese und nicht um eine systematische Überprüfung oder Meta-Analyse handelt.

Die narrative Übersicht untersuchte verschiedene Mechanismen, einschließlich der zellulären Aufnahme durch NIS und Pendrin, der Umwandlung von T4 zu bioaktivem T3 durch Typ-1-Iodothyronin-Deiodinase (DIO1), die myeloperoxidase (MPO)-abhängige antimikrobielle Halogenierung und die Antioxidant-Signalisierung über den nukleären Faktor Erythroid 2-verwandten Faktor 2 (Nrf2).

Darüber hinaus analysierte die Übersicht die immunologischen Ergebnisse des akuten Wolff-Chaikoff-Effekts im Vergleich zum Jod-Basedow-Phänomen sowie zugrunde liegende genetische Risikoloci (HLA-DR, CTLA4, PTPN22) und epigenetische DNA-Methylierungsmuster (CCL5, CXCL8, CXCR5, YWHAG), die mit jodinduzierter Autoimmunität assoziiert sind.

Ergebnisse der Studie

Eine zitierte Studie zur menschlichen Zellkultur fand heraus, dass die direkte Exposition von Leukozyten gegenüber Jodid in niedrigen bis sub-millimolaren Konzentrationen (10-1000 µM in vitro) die Sekretion von Interleukin (IL)-6, Interferon-gamma (IFN-γ) und IL-10 durch periphere Blutmononukleäre Zellen (PBMC) erhöhte. Die Autoren warnten, dass diese Konzentrationen wahrscheinlich die typischen freien Jodidwerte in lymphatischen Geweben überschreiten und nicht als physiologische Expositionsschwellen interpretiert werden sollten.

Andere In-vitro-Studien zeigten jedoch, dass komplexe Formulierungen oder höhere Konzentrationen das Zytokinverhältnis in Richtung pro-inflammatorischer Chemokine, wie IL-8 und monocyte chemoattractant protein-1 (MCP-1), verschieben. Da diese Erkenntnisse aus kontrollierten PBMC-Experimenten stammen, bleibt deren Relevanz für ganze Organismen ungewiss. Bei Jodmangel deutet experimentelle und klinische Evidenz darauf hin, dass eine reduzierte TH-Signalübertragung die Chemotaxis von Neutrophilen und Makrophagen beeinträchtigen und die Proliferation und Aktivierungsmarker von T-Zellen (CD25, CD69) vermindern könnte, während eine reduzierte Jodverfügbarkeit die MPO-amplifizierte Produktion von reaktiven Jodverbindungen (RIS) und reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) limitieren könnte, wodurch die Fähigkeit zur Abtötung von Krankheitserregern geschwächt wird.

Die von B-Zellen vermittelte adaptive Immunität könnte ebenfalls beeinträchtigt sein, wobei Studien berichteten, dass die Antikörpertiter verringert, die Keimzentren kleiner und der Immunoglobulinklassenwechsel von IgM zu IgG verzögert wurde.

Im Gegensatz dazu legen experimentelle und tierexperimentelle Studien nahe, dass ein chronischer Jodüberschuss übermäßige intrathyroidale Iodierung fördern kann, was zu einer Produktion von ROS führt, die Zellverletzungen oder -sterben und die Freisetzung von Alarminen zur Folge haben.

Heruntergehend kann die Bindung von Alarminen an Mustererkennungsempfänger den nuklearen Faktor-kappa B (NF-κB) aktivieren, was zur lokalen Expression von IL-1β, IL-6 und TNF-α führt. Bei gesunden Individuen wurde beobachtet, dass eine akute hohe Jodidexposition den Selbstbegrenzungseffekt Wolff-Chaikoff auslöst, der die TH-Synthese vorübergehend für 24-50 Stunden blockiert, bevor eine „Flucht“ über die Herunterregulierung von NIS normalerweise die Homöostase wiederherstellt.

Im Gegensatz dazu können anfällige Individuen, einschließlich solcher mit zuvor jodmangel- oder strukturell abnormen Schilddrüsen sowie autonomen Knoten, das Jod-Basedow-Phänomen entwickeln, bei dem das betroffene Schilddrüsengewebe den Jodidtransport nicht unterdrücken kann und eine anhaltende Thyreotoxikose produzieren kann. Beweise für dieses Phänomen stammen hauptsächlich aus Fallberichten und kleinen Reihen in Hochrisikopopulationen und stellen keine genauen Dosisgrenzen oder die Inzidenz in der gesamten Bevölkerung fest.

Bei genetisch anfälligen Wirten mit HLA-DR-Anfälligkeitsallelen können stark iodierte Thyreoglobulin- und Schilddrüsenperoxidase (TPO)-Peptide effizienter an autoreaktive CD4+ T-Zellen präsentiert werden. Varianten, die CTLA4 und PTPN22 betreffen, zwei Regulatoren der Immunaktivierung, können die Kontrolle über autoreaktive T- und B-Zellantworten weiter verringern.

Epigenetische Analysen aus überwiegend Querschnittsstudien assoziierten Jodexposition und autoimmune Thyreoiditis mit veränderter Methylierung von Genen, die an Chemokin-Signalgebung (CCL5, CXCL8 und CXCR5) und zellulären Stressreaktionen (YWHAG und BRSK2) beteiligt sind. Diese Muster können die Chemokin-Expression, die Rekrutierung von Lymphozyten und das Stresssignaling der Schilddrüsenzellen modulieren, aber ihre kausalen Mechanismen und zeitliche Stabilität bleiben ungewiss.

Schließlich identifizierten vergleichende veterinärmedizinische Daten arten-spezifische Ergebnisse. Bei Milchkühen zeigte eine Studie, dass die Jodergänzung die Gesundheit der Euter verbesserte, die somatischen Zellzahlen in der Milch reduzierte und die Fc-γ-Rezeptor-vermittelte Phagozytose steigerte. Bei trächtigen Schafen war die Jodaufnahme mehrere Male über den Anforderungen mit einem geringeren IgG-Plasma der Lämmer nach dem Kolostrumkonsum verbunden, was auf eine beeinträchtigte passive Übertragung und weniger effiziente intestinale Absorption bei Neugeborenen hindeutet, trotz adäquater IgG im Kolostrum.

Ähnlich führten Jodüberschüsse bei Haustieren zu Schilddrüsenveränderungen, die mit Kropf und potenzieller primärer Hypothyreose bei Hundewelpen in Einklang standen, während langfristige Überschüsse als potenzieller Mitwirkender zur nodulären Schilddrüsenhyperplasie und Hyperthyreose bei alternden Katzen identifiziert wurden, obwohl feline Hyperthyreose multifaktoriell ist.

Schlussfolgerungen

Die vorliegende narrative Übersicht betont, dass Jod innerhalb eines engen physiologischen Fensters wirkt, das für das Gleichgewicht der endokrinen Ausschüttung, den zellulären Redoxstatus und die Immuncompetenz entscheidend ist, obwohl die genauen immun-spezifischen Grenzen nicht definiert wurden.

Die Autoren warnen, dass die bestehenden diätetischen Richtlinien sich hauptsächlich auf klassische Schilddrüsenmangel-Auswirkungen konzentrieren und selten Endpunkte der Immunfunktion, extrathyreoidale Jodziele oder gewebespezifische Toxizitätsschwellen einbeziehen.

Die Übersicht hebt hervor, dass zukünftige Forschungen langfristige menschliche Kohorten und Interventionsstudien sowie kontrollierte Tierstudien priorisieren sollten, die präzise Expositionsbiomarker mit detaillierten immunologischen Endpunkten kombinieren, um spezifische Aufnahmeleitlinien für Arten und Lebensphasen zu verfeinern.

Quellen: