Hat Jod eine Bedeutung in der Prävention und adjuvanten Therapie von Brustkrebs?

Zusammenfassung

Jod und seine Stoffwechselprodukte spielen in der Brustdrüse offenbar eine ebenso entscheidende Rolle in der Wachstumsregulation und der Entstehung von Neoplasien wie in der Schilddrüse. Jodmangel bei Ratten erzeugt nicht nur Strumen, sondern auch Zellatypien, Dysplasien und Hyperplasien der Brustdrüsen. In Tierversuchen konnte gezeigt werden, dass Jod bzw. Seetang, nicht aber Jodid in der Nahrung die Entstehung von chemisch erzeugten Mammakarzinomen signifikant verzögert. Die chronische Zufuhr von Jod kann die Inzidenz von chemisch induzierten Mammakarzinomen bei Ratten um 70 % reduzieren. Bereits bestehende Tumore werden unter einer hohen Jodzufuhr auch kleiner, ohne die Schilddrüsenfunktion zu beeinträchtigen. Die Tumore haben eine höhere Jodkonzentration als das gesunde Gewebe, und dies kann durch Progesteron noch gesteigert werden.

Bei den menschlichen Mammakarzinomen wird in etwa zwei Drittel der Fälle NIS exprimiert und radioaktives Jod aufgenommen. Interessanterweise wird diese Jodaufnahme im Gegensatz zur Schilddrüse durch Perchlorat nicht blockiert. In Experimenten mit humanen Brustkrebs-Zellkulturen (MCF7) konnte eindeutig belegt werden, dass die Proliferation durch Jod, nicht aber Jodid gehemmt wird. Auch wird durch Jod eine Apoptose in malignen Mammakarzinomzellen induziert. Es entstehen Jodlipide, insbesondere δ-Jodlacton aus Arachidonsäure (6-iodod-5-hydroxy-eicosapentaensäure), das für diesen hemmenden Effekt verantwortlich zu sein scheint. Dieses δ-Jodlacton wurde bereits vor einiger Zeit in der Schilddrüse als das wesentliche Intermediärprodukt charakterisiert, das nicht nur die Proliferation von Schilddrüsenzellen hemmen, sondern auch deren Apoptose induzieren kann. Es gibt somit zahlreiche Untersuchungen, die bereits gezeigt haben, dass eine ausreichend hohe Jodzufuhr nicht nur die hyperplastischen Veränderungen der Schilddrüse, sondern möglicherweise auch der Mamma verhindern kann und möglicherweise auch als adjuvante Therapie beim Mammakarzinom eingesetzt werden könnte.

Summary

Iodine is essential in maintaining not only the normal thyroid function and prevention of hyperplasia as well as neoplasia but seems also to be essential for the breast to prevent neoplasias. Iodine deficiency renders the rat thyroid and breast susceptibility to atypia, dyplasia and hyperplasia. In animal trials it could be shown, that iodine or extracts of seaweed but not iodide prevent chemically induced breast cancer. Iodine in conjunction with progesterone and seaweed diet regresses chemically induced breast cancer in animals. The tumours contain more iodine indicating more iodine trapping than normal tissue. In addition increased apoptosis had been identified within the tumours. Iodine treatment of patients with benign breast disease induces a significant bilateral reduction in breast size and causes a remission of disease symptoms.

Around two-third of human breast carcinomas express the sodium-iodine symporter (NIS), which is identical to the thyroid specific NIS and therefore trap radioactive iodine, but in the breast tumours iodine uptake is not blocked by perchlorate like in the thyroid gland. In human breast cancer cell lines it could be shown that iodine, but not iodide inhibit growth and induces apoptosis in a caspase-independent pathway. It recently could be shown that in this cell lines δ-iodolactone, an iodinated product of the cell membrane arachidonic acid (6-iodo-5 hydroxy-eicosapentaenic acid) is generated. This product has already been shown to regulate proliferation of thyroid cells and also induces apoptosis. Up to now there are several in vitro as well as in vivo studies that clearly demonstrate that iodine is important for the prevention of benign as well as malignant breast disease and probably might be an efficient adjuvant treatment in breast cancer.

Jod - Jodid - δ-Jodlacton - Brusterkrankungen - Brustkrebs

Iodine - Iodide - δ-iodolactone - Breast disease - Breast cancer

Literatur

• 01 Aceves C, Anguiano B, Delgado G. Is iodine a gatekeeper of the integrity of the mammary gland?.  J Mammary Gland Biology and Neoplasia. 2005;  10 189-196
• 02 Arroyo-Helguera O, Anguiano B, Delgado G, Aceves C. Uptake and antiproliferative effect of molecular iodine in the MCF-7 breast cancer cell line.  Endocr Relat Cancer. 2006;  13 (3) 1147-58
• 03 Cann S A, van Netten J P, van Netten Ch. Hypothesis: Iodine, selenium and the development of breast cancer.  Cancer Causes and Control. 2000;  11 121-127
• 04 Dugrillon A, Bechtner G, Uedelhoven W M, Weber P C, Gärtner R. Evidence that an iodolactone mediates the inhibitory effect of iodide on thyroid cell proliferation but not on adenosine 3′,5′-monophosphate formation.  Endocrinology. 1990;  127 337-343
• 05 Dugrillon A, Gärtner R. Delta-Iodolactones decrease epidermal growth factor-induced proliferation and inositol-11,4,5-triphosphate generation in porcine thyroid follicles – possible mechanism of growth inhibition by iodide.  Eur J Endocrinol. 1995;  132 735-743
• 06 Eskin B A, Bartusda D C, Dunn M R, Jacob G, Dratmann M B. Mammary gland dysplasia in iodine defciency.  JAMA. 1967;  200 115-119
• 07 Eskin B A, Grotkowski C E, Connolly C P, Ghent W R. Different tissue responses for iodine and iodide in rat thyroid and mammary glands.  Biol Trace Elem Res. 1995;  49 9-18
• 08 Funahashi H, Imai T, Tanaka Y, Tsukamura K, Hayakawa Y, Kikumori T. et al . Wakame seaweed suppresses the proliferation of 7,12-dimethylbenz(a)-anthracene-induced mammary tumors in rats.  Jpn J Cancer Res. 1999;  90 922-927
• 09 Funahashi H, Imai T, Tanaka Y, Tobinaga J, Wada M, Morita T. et al . Suppressive effect of iodine on DMBA-induced breast tumor growth in the rat.  J Surg Oncol. 1996;  61 209-213
• 10 Gago-Dominguez M, Castelo J E. Role od lipid peroxidation and oxidative stress in association between thyroid diseases and breast cancer.  Crit Rev in Oncology/Hematology. 2008;  68. 107-114
• 11 Garcia-Solis P, Alfaro Y, Anguiano B, Delgado G, Guzman R C, Nandi S. et al . Inhibition of induced-MNU mammary carcinogenesis by molecular iodine (I2) but not by iodide (I−) treatment. Evidence that I2 prevents cancer promotion.  Mol Cell Endocrinol. 2005;  236 49-57
• 12 Gärtner R, Dugrillon A, Bechtner G. Evidence that thyroid growth autoregulation is mediated by an iodolactone.  Acta Med Austriaca. 1990;  17 24-26
• 13 Ghent W R, Eskin B A, Low D A, Hill L P. Iodine replacement in fibrocystic disease of the breast.  Can J Surg. 1993;  36 453-460
• 14 Ito K, Maruchi N. Breast cancer in patients with Hashimoto’s thyroiditis.  Lancet. 1975;  2 1119-1121
• 15 Kamangar F, Dores G M, Anderson W F. Patterns of cancer incidence, mortality, and prevalence across five continents: defining priorities to reduce cancer disparities in different geographic regions of the world.  J Clin Oncol. 2006;  24 2137-50
• 16 Kato N, Funahashi H, Ando K, Takagi H. Suppressive effect of iodine preparations on proliferation of DMBA-induced breast cancer in rat.  J Jpn Soc Cancer Ther. 1994;  29 582-588
• 17 Kessler J H. The effect of supraphysiological levels of iodine on breast tissue.  The Breast Journal. 2004;  10 328-336
• 18 Kuijpens J L, Nyklíctek I, Louwman M W, Weetman T A, Pop V J, Coebergh J W. Hypothyroidism might be related to breast cancer in post-menopausal women.  Thyroid. 2005;  15 1253-9
• 19 Langer R, Buzler C, Bechtner G, Gärtner R. Influence of iodide and iodolactones on thyroid apoptosis.  Exp Clin Endocrinol Diab. 2003;  111 325-329
• 20 Lemmarie M, Baugnet-Mahieu L. Thyroid function in women with breast cancer.  Mayo Clin Proc. 1976;  51 263-265
• 21 Pisarev M A, Gärtner R. Autoregulatory actions of iodine. In: Utiger R (ed.): The thryroid: A fundamental and clinical text. Philadelphia; Lippincott Williams & Wilkins 2000: 85-90
• 22 Shrivastava A, Tiwari M, Shinha R A, Kumar A, Balapure A K, Bajpai V K, Mitra K, Tandon K, Godbole M M. Molecular iodine induces caspase-independent apapotosis in human breast carcinoma cells involving mitochondria-mediated pathway.  JBC. 2006;  281 19762-71
• 23 Smyth P P. Role of iodine in antioxidant defence in thyroid and breast disease.  Biofactors. 2003;  19 121-130
• 24 Tazebay U H, Wapnir I L, Levy O, Dohan O, Zuckier L S, Zhao Q H. et al . The mammary gland iodide transporter is expressed during lactation and in breast cancer.  Nature Med. 2000;  6 871-878
• 25 Teas J, Harbison M L, Gelman R S. Dietary seaweed (Laminaria) and mammary carcinogenesis in rats.  Cancer Res. 1984;  44 2758-2761
• 26 Thrall K D, Bull R J. Differences in the distribution of iodine and iodide in the Sprague-Dawley rat.  Fundam Appl Toxicol. 1990;  15 75-81
• 27 Turken O, Narin Y, Demirbas S, Onde M E, Sayan O, Kandemir E G, Yaylaci M, Ozturk A. Breast cancer in association with thyroid disorders.  Breast Cancer Research. 2003;  5 R110-R113
• 28 Upadhyay G, Singh R, Agarwal G, Mishra S K, Pal L, Pradhan P K, Das B K, Godbole M M. Functional expression of sodium iodide symporter (NIS) in human breast cancer tissue.  Breast Cancer Res Treat. 2003;  77 (2) 157-65
• 29 Vega-Riveroll L, Rojas-Aquirre J, Romero-Romo J, Delgado G, Mondragon P, Aceves C. Apoptotic and antiproliferative effects of iodine supplements on human breast cancer tumors.  Thyroid Suppl ATA. 2007;  P 112
• 30 Venturi S. Is there a role for iodine in breast diseases?.  The Breast. 2001;  10 379-382
• 31 Wapnir I L, van de Rijn M, Nowels K, Amenta P S, Walton K, Montgomery K, Greco R S, Dohan O, Carrasco N. Immunohistochemical profile of the sodium/iodide symporter in thyroid, breast, and other carcinomas using high density tissue microarrays and conventional sections.  J Clin Endocrinol Metab. 2003;  88 1880-8
• 32 Yamamoto I, Maruyama H, Moriguchi M. The effect of dietary seaweeds on 7,12-dimethyl-benz[a]anthracene-induced mammary tumorigenesis in rats.  Cancer Lett. 1987;  35 109-118
• 33 Yang P S, Yang T L, Liu C L, Wu C W, Shen C Y. A case control study of breast cancer in Taiwan. A low incidence area.  Br J Cancer. 1997;  75 752-756

Korrespondenzadresse