Bolile Tiroidiene si Glucozinolatii
Majoritatea studiilor prezintă efectele nocive asupra glandei tiroide, ale legumelor din familia Brassica și în general legumele crucifere. De aceea, am hotărât în articolul de față să prezint o analiză comparata a studiilor care vorbesc despre efectul negativ al produșilor de degradare a glucozinolaților, a modului cum se degradează in funcție de pH si temperatură în compuși toxici, dar și contrar aparențelor, a efectelor benefice a acestora.
Pentru a clarifica diferențele între compușii benefici și cei toxici, voi menționa încă din introducere care sunt produșii finali cu efect pozitiv pentru sănătatea umană: izotiocianații, care ulterior se transformă în sulforafan, compusul final care acționează asupra țesuturilor afectate.
Am ales să propun pentru început o scurta prezentare a hormonilor tiroidieni și cum interacționeaza aceștia cu sursele exogene provenite din alimentație. Tiroida secretă doi hormoni vitali: tiroxina (T4) și triiodotironina (T3), ce au ca efect principal creșterea ratei metabolismului bazal al organismului. Tiroida mai secretă și calcitonină, hormon cu rol important în metabolismul calciului. Funcția tiroidiană este controlată din hipotalamus, de hormonul tirostimulant (TSH) secretat de hipofiza anterioară.
Sinteza și secreția hormonilor tiroidieni
Tiroxina este principalul hormon metabolic activ, triiodotironina fiind secretată în cantițăți mai scăzute în sânge. Totuși, la nivel tisular tiroxina este convertită în triiodotironină, deoarece aceasta din urmă oferă o mai mare rapiditate și intesitate acțiunii asupra țesuturilor țintă.
Pentru sinteza în limite normale de tiroxină este nevoie de prezența iodului în organism. Acesta este captat prin procesul de sinteză a hormonilor tiroidieni care constă în transportul iodului din circulație în celulele glandulare tiroidiene și în foliculi. Membrana bazală a celulelor tiroidiene are capacitatea specifică de a pompa iodul în interiorul celulei. Rata de captare a iodului de către tiroidă este influențată concentrația de TSH; TSH-ul stimulează activitatea pompei de iod din celulele tiroidiene. Celulele tiroidiene au o structură tipică de celule glandulare secretoare, de proteine care eliberează o moleculă glicoproteică de dimensiuni mari numită tiroglobulină.
Hormonii tiroidieni se formează în cadrul moleculei de tiroglobulină. Tiroxina si triiodotironina sunt sintetizate pornind de la aminoacizii de tirozină, rămânând depozitați în coloidul folicular, ulterior fiind eliberați la anumite semnale generate de organism. Prima etapă în formarea hormonilor tiroidieni este transformarea ionilor iodură într-o formă oxidată de iod, care are capacitatea de a se lega direct de aminoacidul tirozină. Oxidarea iodurii este stimulată de enzima peroxidază și de peroxidul de hidrogen produs de peroxidază. Acest sistem este capabil sa oxideze iodura. Dacă sistemul peroxidazei este blocat sau este absent congenital, rata sintezei hormonilor tiroidieni se reduce la zero.
Transportul către țesuturi al tiroxinei și triodotironinei: Tiroxina și triiodotirnonia se leagă de proteine plasmatice. După pătrunderea în circulație din cantitatea totală de tiroxină și triiodotironină se va lega rapid de câteva proteine plsamatice (sintetizate la nivel hepatic). Legarea hormonilor tiroidieni se realizează predominant de globulina (proteină) de legare a tiroxinei. Datorită acestui aspect T3 și T4 sunt eliberate lent către țesuturi, ceea ce duce la un proces de depozitare a hormonilor tiroidieni pe o perioadă de mai multe zile sau săptămâni. Studiile arătă faptul că în primele zile nu sunt observate efecte asupra ratei metabolismului, demonstrând existența unei perioade lungi de latență înaintea instalării efectelor tiroxinei.
Principalele efecte fiziologice ale hormonilor tiroidieni:
1. Hormonii tiroidieni amplifică transcripția unui număr mare de gene, activând totodată receptorii nucleari. Receptorii pentru hormonii tiroidieni sunt legați de lanțurile de ADN. După legarea hormonilor tiroidieni, receptorii vor fi activați și vor iniția procesul de transcripție;
2. Hormonii tiroidieni amplifică activitatea metabolică celulară;
3. Hormonii tiroidieni amplifică numărul și activitatea mitocondriilor - s-a constat creșterea dimensiunilor și numărului mitocondriilor din majoritatea celulelor;
4. Efecte asupra creșterii- se manifestă în principal la copiii în proces de dezvoltare. Un efect important al hormonilor tiroidieni este stimularea creșterii și dezvoltării cerebrale în viața fetală și în primii ani de viață postnatală;
5. Stimularea metabolismului glucidelor, lipidelor, efecte asupra lipidelor plasmatice și a celor hepatice - valorile crescute ale hormonilor tiroidieni induc scăderea concentrațiilor plasmatice ale colesterolului, fosfolipidelor și a trigliceridelor. Reducerea secreției de hormoni tiroidieni determină creșterea importantă a nivelurilor plasmatice ale colesterolului, fosfolipidelor și trigliceridelor și este urmată de depuneri excesive de lipide la nivel hepatic. De aceea, în hipotiroidismul prelungit valorile colesterolului plasmatic circulant se asociază cu ateroscleroza severă;
6. Efecte asupra sistemului cardiovascular: Creșterea fluxului sanguin și a debitului cardiac, creșterea frecvenței cardiace, creșterea forței contractile miocardice, tensiunea arterială normală;
7. Efecte asupra funcțiilor musculare, efecte asupra altor glande endocrine (amplificatori a mai multor procese metabolice), etc.
Substanțele antitiroidiene
Cele mai cunoscute substanțe antitiroidiene sunt tiocianații, propiltiouracilul și concentrațiile mari de ioduri anorganice. Ionii tiocianat reduc captarea iodului. Pompa activă care transportă ionii de iod în interiorul celulelor tiroidiene poate capta și ionii tiocianat, peclorat și nitrat. Administrarea de tiocianați în concentrații suficient de mari inhibă mecanimsul de captare a iodului.
Propiltiouracilul reduce sinteza hormonilor tiroidieni. Propiltiouracilul împiedică sinteza hormonilor tiroidieni din tirozină și iod prin blocarea peroxidazei și prin blocarea cuplării celor două tirozine iodate pentru a forma ulterior tiroxina și triiodotironină.
Glucozinolații în raport cu substanțele antitiroidiene
Glucozinolații ca atare sunt considerați molecule biologic inactive, prin hidroliza acestora se creează compuși biologic activi. Hidroliza este catalizată de o enzimă endogenă din plante, numită mirozinază, care desface legătura tio-glucoză și rezultă un compus instabil care se aranjează spontan pentru a produce anumiți compuși.
Cel mai frecvent, rearanjarea compusului instabil produce un izotiocianat, dar poate produce și tiocianați, nitrili și sulf. Produșii de hidroliză, în special izotiocianații, au fost implicați în bioactivitatea legumelor crucifere și în particular, în protecția față de diferite tipuri de cancer.
Catenele laterale ale celor mai comuni glucozinolați și izotiocianați cu efecte benefice pentru sănătate. Izotiocianații reduc nivelul de stres oxidativ sistemic, modifică activitatea citokinelor în funcție de răspunsul inflamator, induc apoptoza, inhibă progresia ciclului celular, inhibă angiogeneza și, de asemenea, prezintă proprietăți antibacteriene, antivirale și anticancerigene.
Producția de izotiocianați este favorizată de un pH neutru, deoarece la un pH mai acid se produc în principal nitrili. Tiocianații pot inhiba absorbția iodului în tiroidă și o cantitate mare a acestora poate avea efecte negative asupra ficatului. Pe de altă parte, doar alil-, benzil- și 4-(metiltio)butilglucozinolații se pot degrada în tiocianați.
Alchenil glucozinolații, în prezența unei enzime labile duc la formarea epitioalcanilor. Atât mirozinaza, cât și această proteină sunt sensibile la căldură și sunt inactivate în timpul gătitului. Mai specific, mirozinaza se inactivează la o temperatură de 70°C, iar proteina la 60°C. Acest lucru permite un proces normal de a găti aceste legume, deoarece cantitatea de izotiocianați produși va fi mai mare.
Concluziile științifice cu privire la efectul goitrogen din GLS
Studiile recente din 2016-2022 prezintă faptul că în funcție de pH și temperatură glucozinolații se pot descompune în tiocinați si pot avea efecte toxice, dar chiar și în condiții de gătit la temperaturi ridicate, în unele studii nu s-a stipulat efect toxic marcant.
Primul studiu se referă la concentrațiile de tiocianat și goitrină în plasma umană, concentrațiile precursorilor lor în legumele Brassica și riscul potențial asociat pentru hipotiroidism:
Legumele Brassica au efecte benefice, dar și potențial negative asupra sănătății. În urma descompunerii enzimatice, unii glucozinolați din legumele Brassica produc sulforafan, fenetil și izotiocianați indolici care posedă o activitate anticancerigenă. În schimb, progoitrina și glucozinolații indolici se degradează în goitrină și, respectiv, tiocianat și pot reduce producția de hormoni tiroidieni. Absorbția de iod radioactiv la nivelul tiroidei este inhibată de 194 μmol de goitrină. Varza, varza de Bruxelles și rapița (Brassica napus) conțin suficientă goitrină pentru a diminua potențial absorbția iodului de către tiroidă.
Cu toate acestea, frunzele de napi, broccoli și varza aparținând Brassica oleracae conțin mai puțin de 10 μmol de goitrină la o porție de 100 g și pot fi considerate ca prezentând un risc minim. Utilizând nivelurile plasmatice de sulforafan după ingestia de glucorafanină ca un substitut pentru concentrațiile plasmatice de tiocianat după ingestia de glucozinolați indolici, contribuția maximă de tiocianat din degradarea glucozinolaților indolici este estimată la 10 μM, ceea ce este semnificativ mai mică decât concentrațiile plasmatice de fond de tiocianat (40-69 μM). Se poate presupune că tiocianatul generat de consumul de glucozinolat indol, prezintă riscuri adverse minime pentru sănătatea tiroidiană (https://academic.oup.com/nutritionreviews/article/74/4/248/1807251).
Într-un alt studiu se prezintă efectul sulforafanului din germenii de broccoli:
Sulforafanul este un produs natural redox-activ prezent în legumele crucifere, cum ar fi broccoli. Produsele derivate din germeni de broccoli sunt agenți promițători pentru prevenirea bolilor legate de stresul oxidativ, dar unele dintre ele sunt suspectate de mult timp de toxicitate tiroidiană.
Descoperirile recente ridică, de asemenea, posibilitatea ca expunerea pe termen lung la sulforafan sau la alte substanțe naturale sau medicamente care modulează activitatea factorului de transcripție Nrf2 (Factorul nuclear) să ducă la disfuncții tiroidiene sau la boli autoimune ale tiroidei, punând sub semnul întrebării siguranța studiilor cu produse care conțin sulforafan. Studiile anterioare care au abordat posibilele efecte asupra tiroidei ale compușilor legați de sulforafan din extractele de produse naturale au fost destul de scurte și/sau inconsistente.
Pentru a investiga dacă expunerea pe termen lung la o băutură îmbogățită cu sulforafan și precursorul său glucorafanina, s-a administrat la 45 de femei participante, pentru a se vedea daca poate afecta funcția tiroidiană. La 84 de zile de administrare a băuturii s-au analizat testele biochimice ale funcției tiroidiene și autoimunitatea tiroidiană. Astfel, s-a ajuns la concluzia că:
Nivelurile serice ale hormonului de stimulare a tiroidei, tiroxinei libere și tiroglobulinei nu au fost afectate de tratament și nici starea de autoimunitate tiroidiană a participantelor. Aceste rezultate oferă dovezi în favoarea siguranței strategiilor chimiopreventive care vizează activarea Nrf2, în ceea ce privește protecția împotriva expunerilor la mediul înconjurător și a altor patologii legate de stresul oxidativ ( https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30735751/ ).
Într-un studiu realizat pe animale s-a ajuns la concluzia că germenii de broccoli nu exercită o influență negativă asupra funcției tiroidiene, deoarece sunt o sursă bogată de glucorafanină. În cadrul studiului, în cadrul unui experiment pe termen lung, germenii de broccoli au fost testați ca element al dietei șobolanilor, în combinație cu un deficit de iod, sau cu ingestia de sulfadimethoxină .
Au fost efectuate evaluări ale TSH-ului seric și ale hormonilor tiroidieni, completate cu analize ale unor parametri hematologici, biochimici și imunologici (IL-6, IL-10) selectați, precum și ale glutation peroxidazei citosolice (GPX1), ale tioredoxinei reductazei (TR) din tiroidă și ale glutation peroxidazei plasmatice (GPX3). S-a efectuat o analiză termografică pentru a furniza indicatori auxiliari pentru determinarea unei potențiale disfuncții tiroidiene în condițiile experimentale specifice.
Nivelurile de TSH, fT3 și fT4 au rămas neschimbate după ingestia de germeni de broccoli, care s-a dovedit a avea chiar un efect protector împotriva leziunilor tiroidiene induse de sulfadimethoxină. Mai mult, activitatea TR a crescut semnificativ ca răspuns la ingestia de germeni. La animalele cu hipotiroidism, s-a constatat că germenii de broccoli exercită o influență benefică asupra echilibrului antioxidant al glandei tiroide.
În comparație cu șobolanii cu deficiență de iod, s-a observat că adăugarea germenilor de broccoli în alimentație a scăzut nivelul IL-6. Nu au fost determinate diferențe semnificative în ceea ce privește concentrația de IL-10. Nici adaosul de germeni de broccoli în dietă, nici sulfadimethoxina și nici deficitul de iod nu au provocat modificări negative ale parametrilor globulelor roșii, ale concentrațiilor de glucoză și acid uric sau ale funcției renale ( https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29080462/ ).
Un studiu realizat pe baza consumului la om a verzei de Bruxelles a subliniat următoarele aspecte:
Legumele Brassica reprezintă principala sursă de glucozinolați din dieta umană. Anumiți glucosinolați sunt ușor transformați în specii goitrogene, în special în 5-viniloxazolidin-2-tionă și ionul tiocianat. A fost examinat efectul pe care îl are varza de Bruxelles, o sursă deosebit de bogată în astfel de glucozinolați, asupra funcției tiroidiene.
Includerea de varză de Bruxelles gătită (150 g pe zi timp de 4 săptămâni) în dieta normală a 10 subiecți voluntari nu a avut niciun efect asupra funcției tiroidiene, determinată prin măsurarea hormonului tirotrofic, a tiroxinei și a tri-iodotironinei, chiar dacă varza conținea concentrații ridicate (220 mg/100 g) de glucozinolați.
Având în vedere activitatea antitiroidiană raportată a 5-viniloxazolidin-2-tionei, se sugerează că această lipsă de activitate a germenilor de Bruxelles fierți se datorează inactivării în timpul gătitului mirozinazei, enzima specifică degradantă a glucozinolatului (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/2419242/).
În concluzie, putem afirma conform studiilor exemplificate, că în disfuncțiile tiroidiene este benefică introducerea produselor vegetale din familia Brassica. Desigur, la fel cum am descris și în introducere, sunt menționate în site-urile de specialitate medicală și studii care reflectă aspectele toxice ale glucozinolaților, dar acest aspect este lămurit de studiile recente, de efectul procesării prin gătire asupra enzimelor specifice și de dozele admise de goitrină stipulate.