Iodolactones and iodoaldehydes — mediators of iodine in thyroid autoregulation

 

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Summary

Within the last decades multiple iodolipid-classes have been identified in thyroid tissue. For a long time they have been supposed to be involved in thyroid autoregulation, but for the time being no specific compounds could be isolated. A new approach was stimulated by the finding that thyroid cells were able to iodinate polyunsaturated fatty acids to form iodolactones and by the identification of a-iodohexadecanal (α-IHDA) as the major compound of an iodolipid fraction. α-IHDA exerts multiple inhibitory effects on adenylate cyclase, NADPH-oxidase and thyroid peroxidase. Therefore, it is speculated as a mediator of the Wolff-Chaikoff-effekt and to be involved in the autoregulation of specific thyroid functions mediated by the cyclic adenosine-3',5'-monophosphate (cAMP)-pathway. Meanwhile 6-iodo-5-hydroxy-8,l 1,14-eicosatrienoic acid 6-lac-tone (5-iodolactone) has been identified in human thyroid tissue and it could be demonstrated that this iodoeicosanoid specifically inhibits signal transduction pathways induced by local growth factors such as epidermal growth factor (EGF) and basic fibroblast growth factor (bFGF). Therefore, 8-iodol-actones seem to act as mediators of iodine, especially in the autoregulation of cAMP-independent thyroid cell proliferation. We will summarize these important new findings and discuss the role of these iodolipids on thyroid cell growth regulation.

Zusammenfassung

In den vergangenen Jahrzehnten wurden verschiedene Iodlipidklassen in Schilddrüsengewebe nachgewiesen. Sehr bald wurde vermutet, daß sie an der Autoregulation der Schilddrüse beteiligt sind, jedoch konnten zunächst keine spezifischen Substanzen isoliert werden. Erst die Beobachtung, daß Schilddrüsenzellen mehrfach ungesättigte Fettsäuren unter der Bildung von Iodlaktonen umsetzen, sowie die Identifizierung des Iodaldehyds oc-Iodhexadecanal (α-IHDA) als größte Fraktion innerhalb einer Iodlipidfraktion, erbrachte neue Anhaltspunkte für die weitere Erforschung. Es konnte gezeigt werden, daß α-IHDA mehrere inhibitorische Wirkungen auf die Adenylatzyclase, die NADPH-Oxidase und die schild-drüsenspezifische Peroxidase, besitzt. Deshalb wird es als Mediator des Wolff-Chaikoff-Effekts, sowie der Inhibition spezifischer Schilddrüsenzellfunktionen die durch das zyklische Adenosin-3',5'-Monophosphat (cAMP) vermittelt werden, diskutiert. Als Hauptprodukt der Arachidonsäure-Iodierung wurde das 8-Lakton der 6-Iod-5-Hydroxy-8,ll,14-Eicosatrien-säure (5-Iodlakton) in Schilddrüsengewebe nachgewiesen und es konnte gezeigt werden, daß dieses Iodeicosanoid spezifisch die durch lokale Wachstumsfaktoren, wie EGF und bFGF, induzierte Signaltransduktionmechanismen inhibiert. Deshalb scheinen 5-Iodlaktone als Mediatoren von Iod spezifisch an der Regulation der cAMP-unabhängigen Schilddrüsenzellprolifera-tion beteiligt zu sein. Wir fassen diese neuen Ergebnisse zusammen und diskutieren die Beteiligung dieser Iodlipide an der Regulation des Schilddrüsenwachstums.