Enstatitys · Betrachtung
Die Startseite skizziert den Weg des Jodids in groben Zügen. Hier folgen die Einzelheiten: welche Membranseite welche Aufgabe hat, wie aus Jodid reaktives Jod wird, wie viel Jod ein fertiges Hormonmolekül tatsächlich enthält und wie die Zelle nicht verwendetes Jod zurückgewinnt.
Die Schilddrüse besteht aus vielen kleinen Bläschen, den Follikeln. Ihre Wand bildet eine einzige Lage von Zellen, und jede dieser Zellen ist deutlich gerichtet: Eine Seite grenzt an feine Blutgefäße, die andere an das Kolloid im Inneren des Follikels. Beide Membranen tragen unterschiedliche Proteine, und genau diese Aufteilung macht die Abfolge der Arbeitsschritte möglich.
Auf der basolateralen Seite arbeitet der Natrium-Jodid-Symporter. Er ist darauf angewiesen, dass die Natrium-Kalium-Pumpe in derselben Membran das Natrium laufend aus der Zelle hinausgeschafft. Nur so bleibt das Gefälle bestehen, entlang dessen Natrium und Jodid gemeinsam einströmen.
Die apikale Seite ist mit kleinen Ausstülpungen besetzt und trägt die Proteine für die weiteren Schritte. Hier verlässt das Jodid die Zelle, hier entsteht Wasserstoffperoxid, und hier sitzt die Thyreoperoxidase mit ihrem aktiven Zentrum zum Kolloid gewandt.
| Molekül | Lage in der Zelle | Arbeitsschritt |
|---|---|---|
| Natrium-Kalium-Pumpe | Membran zur Kapillare | hält das Natriumgefälle aufrecht |
| NIS (SLC5A5) | Membran zur Kapillare | nimmt 2 Na+ und 1 I− gemeinsam auf |
| Pendrin (SLC26A4) | Membran zum Kolloid | gibt Jodid im Austausch gegen andere Anionen ab |
| Anoctamin-1 | Membran zum Kolloid | zusätzlicher Kanal für den Jodidaustritt |
| DUOX2 mit DUOXA2 | Membran zum Kolloid | bildet Wasserstoffperoxid |
| Thyreoperoxidase | Membran zum Kolloid | oxidiert Jodid, jodiert Tyrosine, koppelt sie |
| MCT8 | Membran zur Kapillare | schleust freigesetzte Hormone aus der Zelle |
Der Körper bildet Jod nicht selbst. Es gelangt mit Speisen und Getränken in den Darm, wird dort als Jodid fast vollständig aufgenommen und erreicht über das Blut die Schilddrüse. Wie viel eine Mahlzeit beisteuert, lässt sich kaum pauschal sagen; die Tabelle nennt nur, wovon es abhängt.
| Herkunft des Jodids | Wovon der Gehalt abhängt |
|---|---|
| Fisch aus dem Meer | Art und Fanggebiet |
| Milch und Milcherzeugnisse | Jodgehalt im Futter der Tiere |
| Speisesalz mit Jodzusatz | nationale Vorgaben zur Anreicherung |
Als Ion ist Jodid chemisch träge; an einen Tyrosinring bindet es in dieser Form nicht. Erst wenn ihm Elektronen entzogen werden, entsteht eine Zwischenstufe, die mit dem Ring reagiert. Diesen Schritt kann die Zelle nicht dem Zufall überlassen, denn das nötige Oxidationsmittel ist selbst reaktiv.
Die Dual-Oxidase 2 überträgt Elektronen von NADPH auf Sauerstoff und setzt dabei Wasserstoffperoxid frei. Damit das Enzym überhaupt an die richtige Membran gelangt, braucht es ein Reifungsprotein, DUOXA2. Das Wasserstoffperoxid entsteht so an der Außenseite der apikalen Membran, also genau dort, wo die Thyreoperoxidase es verarbeitet, und nicht irgendwo im Zellinneren.
Die Thyreoperoxidase ist ein Hämenzym aus derselben Familie wie die Myeloperoxidase weißer Blutzellen. Mit dem Wasserstoffperoxid oxidiert sie Jodid und überträgt das Jod auf die Position 3 eines Tyrosinrings. Ein zweites Jodatom kann an Position 5 folgen. So entstehen am Thyreoglobulin Monojodtyrosin- und Dijodtyrosin-Reste. Von den zahlreichen Tyrosinen des Proteins werden nur einige jodiert, und nur wenige davon liegen so, dass sie später zu Hormonen gekoppelt werden können.
Wortlaut aus dem EU-Register
„Jod trägt zu einer normalen Produktion von Schilddrüsenhormonen und zu einer normalen Schilddrüsenfunktion bei“
Gemäß Verordnung (EU) Nr. 432/2012
Im nächsten Schritt verbindet die Thyreoperoxidase zwei jodierte Tyrosinreste, die in der gefalteten Kette nahe beieinanderliegen. Der aromatische Ring des einen Rests wird über eine Sauerstoffbrücke auf den anderen übertragen. Am Spenderplatz bleibt ein Rest zurück, der kein Hormon trägt. Das Hormon selbst sitzt weiter fest im Thyreoglobulin.
Zwei Dijodtyrosine ergeben Thyroxin (T4), ein Monojodtyrosin und ein Dijodtyrosin ergeben Trijodthyronin (T3). Rechnet man die Molmassen nach, wird sichtbar, wie groß der Anteil des Halogens an diesen Molekülen ist.
| Substanz | Jod je Molekül | Molmasse in g/mol | Anteil Jod an der Masse |
|---|---|---|---|
| Monojodtyrosin (MIT) | 1 | 307 | rund 41 % |
| Dijodtyrosin (DIT) | 2 | 433 | rund 59 % |
| Trijodthyronin (T3) | 3 | 651 | rund 58 % |
| Thyroxin (T4) | 4 | 777 | rund 65 % |
Fast zwei Drittel der Masse eines Thyroxinmoleküls entfallen demnach auf die vier Jodatome, obwohl sie nur vier von insgesamt 35 Atomen des Moleküls stellen.
Das jodierte Thyreoglobulin bleibt zunächst im Kolloid. Der Follikel dient damit als Vorrat, aus dem die Zelle Hormon freisetzen kann, ohne jedes Molekül neu aufbauen zu müssen.
Zur Freisetzung umschließt die Zelle mit ihrer apikalen Membran kleine Portionen Kolloid und nimmt sie in Bläschen auf. Diese verschmelzen mit Lysosomen, deren Proteasen, darunter mehrere Cathepsine, das Thyreoglobulin in Bruchstücke und einzelne Aminosäuren zerlegen. T4 und T3 werden dabei frei und verlassen die Zelle zur Kapillare hin, unter anderem über das Membranprotein MCT8.
Beim Abbau fallen auch viele MIT- und DIT-Reste an, die nie zu einem Hormon geworden sind. Die Zelle verwirft das darin gebundene Jod nicht. Das Enzym Iodtyrosin-Dehalogenase 1 (IYD, auch DEHAL1), ein Flavoprotein, löst das Jod von diesen Resten ab. Das freigesetzte Jodid steht danach erneut für die Jodierung zur Verfügung.
„Jod trägt zu einer normalen Produktion von Schilddrüsenhormonen und zu einer normalen Schilddrüsenfunktion bei“ — Gemäß Verordnung (EU) Nr. 432/2012
Der Satz beschreibt zwei Dinge: die Bildung der Hormone und die Funktion des Organs, beides im normalen Rahmen. Er nennt weder eine Menge noch einen Zeitraum und keine Personengruppe. Aufnahme, Oxidation, Kopplung und Recycling, wie sie diese Seite schildert, sind wissenschaftlicher Hintergrund und kein Bestandteil des zugelassenen Textes.
Nein. Zu Jod und der Schilddrüse enthält die Verordnung nur den oben zitierten Satz. Die Proteine stammen aus der physiologischen Fachliteratur und dienen auf dieser Seite dazu, nachvollziehbar zu machen, wo Jod in der Zelle gebraucht wird.
Den Symporter findet man auch in anderen Geweben, etwa in Speicheldrüsen und in der Magenschleimhaut. Dort wird das Jodid jedoch nicht an Thyreoglobulin gebunden. Die Kopplung zu Hormonen ist der Schilddrüse vorbehalten.
Die Angabe sagt dazu nichts. Aus der Physiologie ist bekannt, dass die Follikelzelle bei einem sehr hohen Jodidangebot die Organifizierung vorübergehend drosselt; nach seinen Erstbeschreibern heißt dieser Befund Wolff-Chaikoff-Effekt. Mengenempfehlungen leitet Enstatitys daraus nicht ab.
Nicht zwingend. Fachbegriffe werden beim ersten Auftreten erklärt, und die Tabellen fassen die Schritte zusammen. Geschrieben ist die Betrachtung für ein Publikum ohne Vorkenntnisse; eine persönliche Beratung ersetzt sie nicht.
Die digitale Fassung ergänzt diese Seite um beschriftete Zellskizzen zu jedem Arbeitsschritt, eine alphabetische Begriffsliste und die bibliografischen Angaben der zitierten Originalarbeiten.
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Enstatitys erklärt biochemische Abläufe in allgemeiner Form. Eine Diagnose, eine Therapieentscheidung oder das Gespräch mit Ihrer Ärztin oder Ihrem Arzt ersetzen diese Texte nicht; Fragen zur eigenen Schilddrüse gehören in die fachliche Sprechstunde.
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