Influence of stable iodine on the uptake of the thyroid – model vs. experiment

Summary

Aim: The influence of physiological and pharmacological amounts of iodine on the uptake of radioiodine in the thyroid was examined in a 4-compartment model. This model allows equations to be derived describing the distribution of tracer iodine as a function of time. The aim of the study was to compare the predictions of the model with experimental data. Methods: Five euthyroid persons received stable iodine (200 μg, 10 mg). 1-123-uptake into the thyroid was measured with the Nal (Tl)-detector of a body counter under physiological conditions and after application of each dose of additional iodine. Actual measurements and predicted values were compared, taking into account the individual iodine supply as estimated from the thyroid uptake under physiological conditions and data from the literature. Results: Thyroid iodine uptake decreased from 80% under physiological conditions to 50% in individuals with very low iodine supply (15 μg/d) (n = 2). The uptake calculated from the model was 36%. Iodine uptake into the thyroid did not decrease in individuals with typical iodine supply, i.e. for Cologne 65-85 μg/d (n = 3). After application of 10 mg of stable iodine, uptake into the thyroid decreased in all individuals to about 5%, in accordance with the model calculations. Conclusion: Comparison of theoretical predictions with the measured values demonstrated that the model tested is well suited for describing the time course of iodine distribution and uptake within the body. It can now be used to study aspects of iodine metabolism relevant to the pharmacological administration of iodine which cannot be investigated experimentally in humans for ethical and technical reasons.

Zusammenfassung

Ziel: Der Einfluss physiologischer und pharmakologischer lodidmengen auf den Radioioduptake der Schilddrüse wurde auf der Grundlage eines 4-Kompartiment-lodstoff-wechselmodells untersucht, welches eine mathematische Beschreibung des Tracerverhaltens als Funktion der Zeit liefert. Ziel der Studie war es, die Voraussagen des lodstoffwechselmodells mit experimentellen Daten zu vergleichen. Methode: Bei fünf euthyreoten Probanden wurde unter physiologischen Bedingungen und nach Gabe von 200 μg und 10 mg stabilen lods der 1-123-Uptake der Schilddrüse gemessen. Die Messung erfolgte mit einem Nal(TI)-Detektor eines Bodycounters. Unter Berücksichtigung der individuellen lodversorgung, die aus dem Uptake unter physiologischen Bedingungen und aus Literaturdaten ermittelt wurde, wurden die gemessenen Uptakewerte jedes Probanden mit gerechneten Modellwerten verglichen. Ergebnis: Bei niedriger lodversorgung (15 μg/d) (n = 2) wurde der Schilddrüsenuptake nach einmaliger Gabe von 200 pg stabilen lods von 80% unter physiologischen Bedingungen auf ca. 50% gesenkt. Der vom Modell berechnete Uptake lag bei 36%. Bei einer für Kölner Verhältnisse durchschnittlichen lodversorgung (65-85 μg/d) (n = 3) ließ sich eine Senkung des Uptakes dagegen nicht beobachten. Nach Gabe von 10 mg stabilen lods senkte sich der Uptake bei allen Probanden auf ca. 5%, was auch der Modellrechnung entsprach. Schlussfolgerung: Der Vergleich der theoretischen Voraussagen mit den Messergebnissen bei den Probanden zeigt, dass das Modell das Radioiodverhalten über der Schilddrüse im Hinblick auf pharmakologische lodgaben hinreichend beschreibt, so dass sich nun mit Hilfe des Modells insbesondere solche Fragen zum lodstoffwechsel untersuchen lassen, die aufgrund von ethischen, messtechnischen und anderen Limitationen durch Experimente am Menschen nicht beantwortet werden können.

Keywords

Iodine metabolism - iodine uptake - iodine supply - iodine prophylaxis - modelling

Schlüsselwörter

lodstoffwechselmodell - loduptake - lodzufuhr - lodblockade

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