요오드에 대한 공부자료 정리

[홍민]

오늘은 요오드에 대한 두가지 논문을 정리해 보았습니다. 

논문의 양이 방대하여 홍현준 한의사(순창군 공중보건의)와 함께 스터디 했습니다. 

크게 요오드의 대사 과정과 결핍증에 대한 내용으로 정리했습니다. 

1. 요오드란? 

요오드(Iodine)는 인체에 필수적인 미량 영양소로 생의 전 단계에 걸쳐 중요한데 특히 태아기와 유아기 때 가장 중요하고 필요한 시기이다.

요오드의 섭취를 위한 유일한 수단은 음식인데, 식재료가 기인하는 물과 토양의 요오드 함량에 의존한다.

섭취된 요오드의 대사는 시상하부, 뇌하수체, 갑상선, 혈액을 통한 여러 단계를 거쳐 진행된다.

요오드는 많은 양이 필요하진 않아서 단지 5g정도면 살면서 필요한 요오드의 요구량을 다 충족시킬 수 있다. 하지만 인체내에서 항상 중요하게 사용되는 영양소 이므로 결핍되어서는 안된다.

요오드 결핍에 의한 제반 증상들을 묶어 요오드 결핍 장애(IDD)라고 부른다.

1-1) 신체내의 요오드 

체내 요오드의 대부분은 갑상샘(thyroid gland)에 집중되어 있다. 건강한 성인의 체내에는 약 15~20mg정도의 요오드가 있는데 이중 70~80%정도가 갑상샘에 저장되어 있다. 이외에도 유선, 안구점막, 자궁 경부, 침샘 등 다양한 신체조직에서 요오드가 발견된다.

1-2) 일일 요오드 필요량

보통의 개인의 일일 요오드 섭취량은 0.5mg 정도이며 정상 성인의 생리학적 일일 필요량은 0.15mg이다. 그리고 약 0.12mg의 요오드가 매일매일 갑상선 호르몬의 합성을 위해 갑상선에서 사용되어지고 있다.

건강한 성인(0.15mg), 임신 혹은 모유수유중인 여성(0.2mg), 신생아(0.04mg) 

일본사람들은(아마도 한국인도) 일일 요오드 섭취 안전 상한량인 1mg의 5~14배에 해당하는 많은 양의 요오드를 섭취하고 있지만 큰 문제는 없는 것으로 보인다. 하지만, 갑상선 결절, 갑상선 항진증, 갑상선 자가면역질환 등을 앓고있는 사람은 과잉 섭취시 문제가 발생할 수 있다

1-3) 요오드 분포와 이에 따른 문제점 

요오드의 대부분은 바다에 있으며 토양에서는 매우 적은 양만이 축적되어 있다. 토양에 함유된 요오드는 태양빛에 의한 바닷물의 증발에 의한 것이므로 해안가 지방은 내륙 지방보다 요오드가 상대적으로 풍부하다.

그러므로 내륙인들은 요오드가 적은 토양에서 자란 식재료를 먹고 또 요오드가 풍부하게 들어있는 해산물을 먹기가 어렵게 되므로 요오드 결핍증에 걸리기가 쉽다. 여기에 더해 문명의 발달에 따른 농업의 변화(인구가 증가되므로 한정된 토지에서 가능한 많이 농작물을 생산)는 토지에 함유된 요오드의 고갈을 초래하고 있다.

결과적으로 오늘날 전 세계의 많은 지역과 인구들이 요오드 결핍증을 앓고 있다.

1-4) 요오드의 분비 

갑상샘에서는 하루에 0.08mg의 요오드를 T3와 T4호르몬의 형태로 분비하고 있다. 그리고 0.04mg의 요오드를 세포외액에 분비하고 있다. T3와 T4는 간에서 대사 되는데 요오드 중 0.06mg은 세포외액으로 방출되고 0.02mg은 담즙을 통해 대변으로 배출된다. 평균적으로 매일 0.48mg의 요오드가 소변으로 배출되고 0.02mg의 요오드가 대변으로 배출된다.

2. 요오드의 대사 과정 

인체에 존재하는 총 요오드는 10~15mg으로 70-90%가 갑상선에 분포하며, 이에 갑상선 내 요오드이온(Iodide)농도가 혈장보다 30배 정도 높다.

인체 내에서 특정 부위에 특정 이온 농도가 높은 장소가 존재한다는 것은 굉장히 특이적 현상이다.(농도기울기, 확산 등 화학적 특징상)

이는 NIS라는 요오드이온 Transpoter 때문임. 갑상선 내부의 특징은 Na+농도는 혈액보다 낮으며, NIS는 이 농도기울기를 활용해 혈액의 요오드이온을 Na+와 함께 이동시키고, Na+는 ATP를 소모하는 Na+/K+ ATPase에 의해 혈액으로 다시 나트륨을 내보내게 된다.

때문에 NIS가 작용하기 위해서는 ATP의 영향을 받는 이 채널이 원활히 움직여야함.

NIS는 갑상선 호르몬으로 잘 알려진 TSH에 의해 촉진된다.

 

2-1) 과량의 요오드를 급성으로 섭취하는 경우는 몸에 이로울까? (Park et al. 2003)

장기간 요오드 결핍상태에 있던 환자의 경우에는 갑상선호르몬의 합성을 촉진시켜 갑상선 중독증(Jod-basedow 현상)을 야기하기도 하며, 그레이브스병 환자처럼 만성 갑상선염 등이 있는 환자에게서는 Wolff-Chaikoff 현상(요오드 유기화 장애)를 유발하여 오히려 갑상선 단백질의 분해가 잘 되지 않아 갑상선 기능 저하증이 유발되기도 한다.

정상적인 갑상선은 과량의 요오드에 노출 시, 48시간 이내 요오드 운반을 감소하여 요오드 효과를 감소시키는 적응 기전(일탈 현상)이 작동하여 대사의 항상성을 유지한다.

이러한 이유로, 평소 요오드 섭취가 많은 정상인에서도 매일 50-250mg의 다량의 요오드를 투여하면 갑상선기능저하증이 유발되기도 한다.

국내 내과학회지에 실린 실험 연구에서, 갑상선 세포에 요오드를 투여한 후 NIS의 기능 및 발현이 변화하는 것을 관찰한 연구가 있는데, TSH가 NIS의 세포내 생성을 유도하고, 요오드는 NIS의 발현에 관련된 전사, 전이 뿐만 아니라 전이 후 과정을 조절하는 것을 관찰하였다. 결론적으로, TSH는 NIS의 발현을 유도하였으며 요오드는 NIS의 기능을 저하시켰다.

2-2) 갑상선 내로 이동한 요오드의 대사는?

요오드이온은 I-인데, 갑상선과산화효소에 의해 I0로 산화되게 되고, 산화된 요오드는 Thyoglobulin의 Tyrosine기에 부착되어 유기화 되게 된다. 갑상선 과산화효소는 요오드를 산화하게 되는데, 이 Thyroid oxidase에 전자를 전달하는 NADPH가 관여하게 된다.

2-3) 요오드 섭취에 따른 Physiologic stage에 대한 그래프

충분한 요오드 섭취가 있을때에는 갑상선 내 요오드 저장량이 유지되나, 불충분한 요오드 섭취시에는 갑상선 크기가 커지고, Thyroglobulin이 증가하며, TSH가 증가하게 된다. 저장 요오드량이 적어지게 되면 결과적으로 갑상선호르몬이 감소하게 된다.

3. 요오드 결핍증 

3-1) 정의

요오드 결핍에 의한 clinical and sub-clinical 징후들을 포괄하여 부르는 용어이다.

IDD는 세계에서 가장 흔한 내분비 병증중 하나이며 가장 예방하기 쉬운 정신지체의 원인중 하나이다.

WHO에서는 커다란 인구집단에서의 요오드 결핍 상황을 파악하기 위한 방법으로 소변을 활용하고 있다.

3-2) 진단 

요오드 결핍은 어떤 지역의 전반적으로 만연한 상태일 가능성이 높다. 이를 파악하기 위해 WHO에서는

특정 인구집단에서 채취한 소변에서의 요오드 농도를 측정한다.

이때 모집단에서의 요오드 농도 중간값이 50 μg/L 이하일 경우 해당 인구집단에 전반적인 요오드 결핍이 있는 것으로 진단한다.

3-3) 요오드 결핍의 원인

요오드 결핍증의 원인에는 크게 두가지가 있다.

(1) 불충분한 요오드의 섭취

- 토양의 요오드 고갈과 여기서 기인한 식재료들의 요오드 함량 저하

- 해산물의 비싼 가격과 낮은 접근성

(2) 요오드를 제대로 활용하지 못함 (inadequate iodine utilization)

- 특정 식품들에 함유된 갑상선종 유발물질이 요오드를 제대로 쓰지 못하게 한다.

*(3) 불소, 브롬과 같은 독성 할로겐 원소 중독 [슈퍼 미네랄 요오드 책]

- 갑상샘 등에 축적된 할로겐 원소들은 요오드가 intake를 방해한다.

- 화학물질, 가공식품, 전자제품 등등에 들어간 할로겐 원소들에 인체가 노출되는 빈도가 높아짐

3-4) 병태생리

요오드는 갑상선 호르몬인 T3와 T4의 필수적인 원료이다. 그러므로 요오드의 결핍은 갑상선 호르몬의 합성에 심각한 영향을 끼치게 된다.

인체가 요오드 섭취가 부족한 상황에 지속적으로 놓이게 된다면 처음 한동안은 갑상선에 저장되어 있는 호르몬을 혈액으로 분비한다. 시간이 지나 저장된 호르몬이 고갈되면 결국 혈액 내 T4 수치가 줄어든다.

이에 반응하여 뇌하수체는 TSH(갑상선 자극 호르몬; 갑상선의 요오드화물 흡수율을 증가시켜 갑상선 호르몬이 적절한 농도로 분비될 수 있게 자극한다.)의 분비를 증가시켜 갑상선 호르몬 수치를 증가시키려 한다.

하지만 원료가 되는 요오드가 부족한 상태이므로 T4의 수치는 정상화 되지 못하고 높은 수치의 TSH는 여포 세포들의 과형성을 초래한다.

만성적인 요오드 결핍이 있는 지역의 사람들은 낮은 T4 수치와 높은 TSH수치를 보이며 지속적인 TSH의 자극에 의해 갑상선 여포 세포들이 비대 및 과형성되어 크기가 커진다. 결국 갑상선종을 발달하게 된다.

3-5) 요오드 결핍의 증상

요오드 결핍으로 인한 증상은 실질적으로 갑상선 호르몬 결핍에 의한 결과이다.

갑상선 호르몬의 결핍은 신체 대부분의 조직에 영향을 미치는데 특히 발달이 빠른 뇌같은 기관의 성장,발달,성숙에 있어 지연을 초래한다. 임신 제2 삼분기~ 2세까지의 아기의 요오드결핍은 영구적인 뇌손상을 초래할 수 있다.

하지만 임신 제2 삼분기 동안에 적절하게 부족한 요오드를 보충해준다면 뇌의 손상을 복구할 수 있다.

4. 보편적인 요오드 보급의 필요성

1) 전세계적으로 많은 인구 및 지역들이 요오드 결핍을 겪고 있다. 또한 이로 인해 많은 사회-의학적인 문제들이 발생하고 있다.

2) 요오드가 만성적으로 부족한 지역들에 요오드를 보충해주어 IDD를 치료해야 한다.

- 요오드 결핍은 식재료에 요오드를 첨가하여 교정할 수 있는데 예를 들면 소금, 기름, 물, 소스 등이다. 이 중 요오드 대량 보급을 위해 입증된 가장 좋은 방법은 요오드가 첨가된 소금과 오일을 유통하는 것이다. 인도의 몇몇 지역에서는 시판되는 소금에 의무적으로 요오드를 넣게 하고 있다.

감사합니다. 

[문형철]

재미있겠다 ㅎㅎㅎ

굿잡 ...

[정일영]

요오드 정리

감사합니다 !