Журнал «Здоровье ребенка» 2 (37) 2012

Всесвітня організація охорони здоров’я визначила йододефіцитні захворювання (ЙДЗ, Iodine Deficiency Disorders, IDD) як спектр патологічних станів, що розвиваються в популяції внаслідок йодного дефіциту, виникненню якого можна повністю запобігти за умов адекватного споживання йоду.

За даними ВООЗ, на сьогодні ЙДЗ є актуальними більше ніж у 140 країнах світу, у тому числі й в Україні. На територіях із недостатнім умістом йоду в ґрунті та продуктах харчування живе більше ніж 2 млрд жителів планети, при цьому 740 млн людей мають ендемічний зоб, 43 млн страждають від розумової відсталості внаслідок дефіциту йоду [7]. На підставі репрезентативних даних ВООЗ від 92 % населення всього світу відомо, що найкраща ситуація з йодним забезпеченням на американському континенті, де частота ЙДЗ мінімальна (10,1 %), а більше ніж 90 % домогосподарств використовують йодовану сіль. Найгірша ситуація склалася в Європі, у тому числі і в країнах СНД, де поширеність йододефіцитних захворювань сягає 59,9 % та лише 27 % домогосподарств використовують у харчуванні йодовану сіль [7, 11].

В Україні традиційно до йододефіцитних регіонів відносили насамперед західноукраїнські області (Львівську, Івано­Франківську, Чернівецьку, Тернопільську, Закарпатську, Рівненську, Волинську). Аналіз наслідків Чорнобильської катастрофи продемонстрував значну поширеність ЙДЗ у центральних та північних областях (Чернігівській, Київській, Житомирській, Черкаській). Дослідження останніх років показали актуальність цієї проблеми для центрального регіону (Вінницької, Полтавської та Хмельницької області). Загальнонаціональне дослідження вживання населенням мікронутрієнтів, проведене у 2002 році Інститутом ендокринології та обміну речовин ім. В.П. Комісаренка, Інститутом медицини праці АМН України спільно з Дитячим фондом ООН (ЮНІСЕФ), довело наявність йодного дефіциту на всій території України [5].

Висока соціальна значущість проблеми визначається не тільки поширеністю йододефіцитних станів, а перш за все їх негативним впливом на розвиток та стан здоров’я людини. Дефіцит йоду для дітей та підлітків — це ризик затримки фізичного, психічного та інтелектуального розвитку, розладів статевого дозрівання; порушення функцій ендокринної, серцево­судинної, нервової та імунної систем організму. Для жінок дітородного віку — це безплідність, передчасне переривання вагітності, підвищена материнська та неонатальна смертність. На рівні популяції — загроза забезпеченню повноцінної зміни поколінь, втрата інтелектуального, освітнього та професійного потенціалу нації [5–7, 10, 11].

Етіологія йододефіцитних захворювань

Йодний дефіцит є проблемою, безпосередньо пов’язаною з харчуванням населення. Йод належить до життєво необхідних мікроелементів, без яких нормальне функціонування організму людини є неможливим. Головне призначення йоду — використання для утворення гормонів щитоподібної залози (ЩЗ), тому 80 % (15–20 мг) мікроелементу, що знаходиться в організмі, міститься саме в ній. ЩЗ відіграє надзвичайно важливу роль у становленні фізичного й розумового розвитку дитини. Протягом усього життя людини тиреоїдні гормони (ТГ) підтримують адекватний рівень обмінних процесів, інтелектуальної та фізичної активності, регулюють функціональний стан різних органів і систем, у першу чергу серцево­судинної, кровотворної (активують еритропоез), імунної та ін. На внутрішньоутробному етапі розвитку ТГ забезпечують процеси ембріогенезу, розвиток внутрішніх органів і систем, формування та дозрівання ЦНС, реалізацію генотипу у фенотип; у дитячому і підлітковому віці — сприяють подальшому нормальному дозріванню органів та систем (у тому числі ЦНС), росту і фізичному розвитку, становленню репродуктивної системи [5, 8].

Для нормального функціонування щитоподібної залози людині необхідно отримувати 90–250 мкг йоду щодня залежно від віку та функціонального стану організму (табл. 1). Найбільш жорсткі вимоги щодо достатнього та своєчасного надходження йоду в періоди інтенсивного росту та дозрівання — у дитячому та підлітковому віці. Крім того, різко зростає потреба в йоді під час вагітності та годування груддю, оскільки плід та новонароджена дитина отримують цей мікронутрієнт винятково з організму матері [7, 8], а особливості гормонального фону вагітної жінки сприяють збільшенню втрат йоду з сечею. Збільшення екскреції йоду нирками спостерігається також у період пубертату.

Добове надходження йоду, необхідне для синтезу достатньої кількості тиреоїдних гормонів, повинно бути достатнім, оскільки інтратиреоїдні запаси йоду обмежені, а інші фізіологічні механізми його накопичення в організмі людини відсутні.

Основними природними джерелами йоду для людини є продукти харчування рослинного та тваринного походження, питна вода. Існують середні показники вмісту цього мікроелементу в окремих продуктах (табл. 2), однак вони є орієнтовними, оскільки залежать від концентрації йоду в ґрунті певної місцевості. Крім того, забруднення територій важкими металами, вугільними сланцями, пестицидами, широке використання мінеральних добрив може порушувати всмоктування йоду кореневою системою рослин. Найбільше погіршення екологічної ситуації у світі протягом останніх десятиріч призвело до значного розширення географії йодного дефіциту. На сьогодні вважається, що лише морська риба та морепродукти мають у складі кількість йоду, достатню для забезпечення потреби організму при щоденному їх вживанні.

Результати опитування, що проводилося при епідеміологічному дослідженні вживання населенням харчових мікронутрієнтів, продемонстрували, що лише 2,1 % населення щодня вживає рибу, морську капусту та інші морепродукти; ще 8,6 % родин вживають їх 3–4 рази на тиждень. Але в більшості сімей ці багаті на йод продукти залучаються до раціону не частіше 1–2 разів на тиждень або ще рідше. Раціон складається переважно з продуктів рослинного та тваринного походження, що виробляються в регіонах постійного проживання людей [2]. Таке харчування, за орієнтовними дієтологічними розрахунками, здатне забезпечити надходження до організму в середньому 50–70 мкг йоду на добу, що значно нижче за нормативи, рекомендовані ВООЗ [7].

В умовах недостатнього надходження йоду з їжею знижується синтез і секреція тиреоїдних гормонів, що призводить до розгортання низки пристосувальних реакцій, які стимулюють механізми захвату йоду щитоподібною залозою та наступні етапи його інтратиреоїдного метаболізму. Тривалий дефіцит йоду, а також ситуації, що потребують підвищеної кількості ТГ, наприклад вагітність, можуть призвести до зриву механізмів адаптації з подальшим розвитком цілого ряду захворювань, обумовлених впливом йодної недостатності на ріст та розвиток організму.

Спектр йододефіцитних захворювань

Проблема ЙДЗ визнана актуальною в медико­соціальному аспекті, оскільки йодний дефіцит впливає на інтелектуальний потенціал і фізичне здоров’я населення в цілому, стосується людини будь­якого віку, але найбільш значимо вражає дітей, підлітків, вагітних та жінок­годувальниць. Спектр ЙДЗ досить широкий та залежить від періоду життя, у якому організм зазнав нестачі йоду (табл. 3). Найбільш тяжкі та необоротні наслідки йодного дефіциту виникають при недостатньому надходженні йоду на етапі внутрішньоутробного розвитку дитини.

Частота та вираженість проявів дефіциту йоду залежить також від ступеня його тяжкості, який у різних країнах і навіть окремих регіонах може коливатися від незначного до тяжкого. В останньому випадку розвивається вроджений гіпотиреоз у 7,5–13,3 % немовлят, а в 0,3–13 % дітей — кретинізм [5].

Ендемічний кретинізм є найбільш тяжким варіантом порушень фізичного й інтелектуального розвитку та тиреоїдної дисфункції. Ступінь тяжкості йодного дефіциту під час вагітності безпосередньо детермінує потенційний негативний вплив на плід. Діти з ендемічним кретинізмом мають характерне обличчя, виражені порушення інтелектуального розвитку, глухонімоту, спастичну ригідність кінцівок, патологію ЩЗ, що не піддається лікуванню [5]. Р. Мак­Карісон ще в 1908 році виділив два варіанти ендемічного кретинізму: неврологічний ендемічний кретинізм, якому притаманні ознаки раннього внутрішньоутробного ушкодження мозку з вираженою затримкою розумового розвитку дитини без симптомів гіпотиреозу, та мікседематозний ендемічний кретинізм, для якого характерна клініка гіпотиреозу (значне відставання в розумовому та фізичному розвитку, порушення статевої функції). Надалі F. Delange виділив, крім цього, значну кількість перехідних форм [8].

Недостатнє забезпечення плоду йодом призводить до порушення адаптації в ранньому неонатальному періоді та проявляється неонатальною гіпертиропінемією та транзиторним неонатальним гіпотиреозом (ТНГ). За даними літератури, частота ТНГ становить від 1–2 % до 8–10 % та збільшується в регіонах із тяжкою йодною недостатністю внаслідок високої чутливості гіпофізарно­тиреоїдної системи до несприятливих впливів оточуючого середовища [1, 6, 8, 10].

Дослідження останніх десятиріч показали, що в умовах йодного дефіциту підвищується захворюваність дітей, знижуються показники їх фізичного розвитку. Проте найбільш негативно вливає нестача йоду на формування центральної нервової системи та інтелекту дитини. Тяжкий дефіцит йоду в період внутрішньо­утробного розвитку значно погіршує процеси диференціації головного мозку плода, обумовлює зміни його архітектоніки, що надалі спричинює стійку розумову відсталість або зниження когнітивних функцій [6, 9, 11]. Крім виражених форм розумової відсталості, дефіцит йоду призводить до зниження інтелектуального потенціалу всього населення. Дослідження, виконані протягом останніх років у різних країнах світу, показали, що середні показники інтелектуального розвитку населення (IQ), що мешкає в регіонах із йодною недостатністю, є на 15–20 % нижчими за такі в регіонах із нормальним йодним забезпеченням [8, 11]. Отже, медико­соціальне та економічне значення йодного дефіциту полягає в суттєвій втраті інтелектуального, освітнього та професійного потенціалу нації.

Характерним і найбільш поширеним проявом йодної недостатності в дітей є зоб, особливо в пре­ та пубертатному віці. Незважаючи на високу частоту субклінічних та початкових форм зобу в дітей, це захворювання потребує ранньої діагностики та лікування на початкових стадіях. Доведено, що навіть субклінічний гіпотиреоз призводить до розладів із боку різних систем організму, включаючи статеве дозрівання та становлення репродуктивної функції у дівчат [7].

Тиреоїдна дисфункція внаслідок йодного дефіциту часто супроводжується порушенням менструальної функції (від гіпер­ і поліменореї до аменореї), затримкою статевого розвитку. Гіпофункція ЩЗ у репродуктивному віці є однією з причин безплідності, мимовільних абортів, невиношування вагітності та мертвонароджень [5, 7, 11].

Йодна недостатність під час гестації обумовлює зростання частоти тиреопатій у вагітних. У свою чергу, захворювання ЩЗ у жінок негативно впливають на перебіг вагітності, пологів та післяпологового періоду як матері, так і плода. Зростають ризик невиношування, частота ранніх та пізніх гестозів, анемії вагітної, фетоплацентарної недостатності, гіпоксії та затримки внутрішньоутробного розвитку плода, ускладнень у пологах [6].

Вплив йодного дефіциту на перебіг вагітності

Вагітність обумовлює підвищену потребу в харчових мікронутрієнтах, у тому числі й у йоді, внаслідок фізіологічних змін, які відбуваються в організмі у зв’язку зі зростанням основного обміну речовин у майбутньої матері та дією комплексу специфічних для цього стану чинників (рис. 1). Ці процеси в сумі призводять до значної стимуляції щитоподібної залози вагітної, обумовлюють збільшення її розміру на фоні відносної йодної недостатності (рис. 1) [8, 9–11].

При фізіологічній вагітності в І триместрі (між 8­м та 14­м тижнем) завдяки значному та швидкому зростанню рівня хоріонічного гонадотропіну відбувається вірогідне підвищення вмісту вільного тироксину та транзиторне зменшення тиреотропної активності аденогіпофіза. Протягом ІІ–ІІІ триместрів уміст тиреотропіну стабілізується на нормальних показниках [6]. Починаючи з І триместру вагітності прогресивно збільшується концентрація естрогенів, що стимулює синтез тироксинзв’язуючого гормону (ТЗГ), уміст якого на 16–20­му тижні зростає вдвічі. Підвищення рівня ТЗГ разом із збільшенням об’єму циркулюючої плазми, що відбувається протягом всієї вагітності до самих пологів, обумовлює зростання рівня загального тироксину та зменшення вільного, біологічно більш активного Т₄, що, у свою чергу, супроводжується збільшенням умісту ТТГ та додатковою стимуляцією ЩЗ. При достатній кількості йоду, що надходить до організму вагітної, такі зміни легко компенсуються та рівень Т₄ залишається незмінним. Збільшення ниркового кровообігу та гломерулярної фільтрації із зростанням ниркового клиренсу йоду та використання його для синтезу ТГ плода поглиблює йодний дефіцит [6, 8]. Якщо поза вагітністю помірний дефіцит йоду в організмі може компенсуватися за рахунок інтенсифікації синтезу ТГ, то під впливом перерахованих факторів може відбуватися декомпенсація адаптивних механізмів з двома головними наслідками: формуванням зобу та відносної гестаційної гіпотироксинемії. В умовах йодного дефіциту зменшення синтезу та секреції Т₄ та Т₃, для яких йод є необхідним субстратом, за принципом зворотного зв’язку призводить до активації синтезу тирео­тропного гормону. Під впливом ТТГ відбувається як гіпертрофія, так і гіперплазія фолікулярних клітин ЩЗ, зростає її об’єм та формується зоб, який на початкових етапах є компенсаторною реакцією, направленою на забезпечення організму тиреоїдними гормонами.

У I триместрі вагітності, коли відбуваються активні процеси ембріогенезу та ЩЗ плода ще не функціонує, майбутня мати постачає йому адекватну кількість власних гормонів. На фоні підвищеної потреби у ТГ навіть у здорових жінок з адекватними компенсаторними можливостями щитоподібної залози та тих, які мешкають у регіонах із достатнім умістом йоду, може формуватися фізіологічна транзиторна гестаційна гіпотироксинемія (зменшення концентрації вільного Т₄ нижче за нормальний рівень для здорових вагітних, але в межах норми для здорових людей поза вагітністю при нормальному вмісті ТТГ). Збільшення об’єму ЩЗ, що виникає у відповідь на зниження рівня Т₄, швидко нормалізує тиреоїдний статус здорової вагітної. Без адекватного надходження йоду компенсаторні можливості щитоподібної залози вагітної виснажуються, що призводить до прогресивного зниження концентрації вільного Т₄ та недостатнього надходження гормону до крові плода на критичних етапах його розвитку.

Тиреоїдна патологія у вагітної, що супроводжується порушенням її функції, негативно впливає на всі ланки обміну речовин, судинний тонус, імунний та гормональний гомеостаз, що, у свою чергу, відбивається на процесах ембріогенезу, плацентації та перебігу вагітності. У жінок з ендемічним зобом вагітність та пологи перебігають із підвищеною частотою таких ускладнень, як хронічна внутрішньоутробна гіпоксія плода, дискоординація пологової діяльності, фетоплацентарна недостатність, загроза переривання вагітності, гестоз, передчасні пологи, недоношеність, затримка внутрішньоутробного розвитку плода [5, 6].

Роль йодного забезпечення у формуванні фетальної щитоподібної залози та тиреоїдного гормоногенезу

Закладка щитоподібної залози плода відбувається на 4–5­му тижні внутрішньоутробного розвитку з ентодерми, як вибухання стінки глотки між 1­ю і 2­ю парами зябрових карманів. На 10–12­му тижні вона набуває спроможність накопичувати йод та синтезувати йодтироніни, на 16–17­му тижні фетальна ЩЗ є повністю диференційованою та першою з ендокринних залоз починає активно функціонувати. Надалі рівень вільного Т₄ у крові плода прогресивно зростає аж до народження [5, 6].

У другій половині вагітності відбуваються зміни метаболізму тиреоїдних гормонів, обумовлені формуванням та функціонуванням фетоплацентарного комплексу. Доведено, що через плаценту легко проходить йод, тиреотропін­рилізинг­гормон, тиреостатики та антитіла. Лише обмежена кількість Т₄ та Т₃ (до 30 %) у І триместрі вагітності проходить через плаценту, а принципове значення в обміні йодтиронінів та йоду між організмом матері й плода належить функціонуванню плацентарних дейодиназ. В умовах йодного дефіциту саме дейодування материнського тироксину за рахунок зростання активності плацентарної дейодинази 3­го типу є одним із факторів забезпечення плода йодом, що, у свою чергу, обумовлює використання додаткової кількості ТГ та збільшення потреби в них [10].

Поряд з існуванням компенсаторних механізмів в організмі вагітної для адекватного забезпечення плода тиреоїдними гормонами у фетальній ЩЗ відбуваються процеси, направлені на мінімізацію несприятливого впливу гіпотироксинемії на плід. В умовах недостатніх інтратиреоїдних запасів йоду тиреоїдна система плода зазнає хронічної інтенсивної стимуляції. У дорослих з інтратиреоїдними запасами йоду 10–20 мг та добовою потребою у 100–200 мкг обсяг мікроелементу, що використовуються, становить 1–2 % щодоби. У новонароджених, навпаки, інтратиреоїдні запаси незначні (до 300 мкг в умовах достатнього йодного забезпечення та 25 мкг — в умовах тяжкого йодного дефіциту). Тому при потребі близько 50 мкг йоду фетальна ЩЗ використовує 100 % запасів для забезпечення тиреоїдного гормоногенезу. Це також визначає високу чутливість плода до дефіциту йоду в організмі матері як єдиного джерела цього мікронутрієнту.

Рівень тиреотропного гормону плода в нормі збільшується поступово та безпосередньо перед пологами становить близько 10 мМО/мл, під час пологів і в перші три години життя (перша фаза адаптації) у новонародженого відмічається значне його підвищення, максимальний рівень досягає 70 мМО/л на 30­й хвилині після народження з подальшим поступовим зниженням до 10 мМО/л на 2­гу — 3­тю добу життя в доношених немовлят (друга фаза). Цей процес є фізіологічною адаптаційно­стресовою реакцією у відповідь на пологи й зниження температури довкілля при переході до позаматкового існування. У третю фазу (з 4­ї до 6­ї доби) рівні Т₄ і ТТГ стабілізуються, у зв’язку з чим саме цей період відображає стан адаптованості гіпофізарно­тиреоїдної системи новонародженої дитини та є найзручнішим для гормональної діагностики тиреопатій [5, 7].

Унаслідок додаткової стимуляції ЩЗ у новонароджених в умовах йодного дефіциту відбувається збільшення концентрації ТТГ > 5,0 мМО/л, що трактується як транзиторна неонатальна гіпертиреотропінемія [6]. У разі значного зростання рівня тиреотропіну (³ 20 мМО/л) визначається транзиторний неонатальний гіпотиреоз як ознака гіпофізарно­тиреоїдної дизадаптації плода. Хоча транзиторне підвищення тирео­тропіну носить компенсаторний характер (триває від 10 днів до 13 місяців), наслідки його впливу на організм можуть проявлятися обтяженим перебігом періоду ранньої неонатальної адаптації та обумовлювати зміни в центральній нервовій системі, порушення стану здоров’я [3].

Роль йодного забезпечення в формуванні мозку та інтелекту дитини

Гормони щитоподібної залози мають винятково важливе значення для розвитку ЦНС та формування інтелекту (табл. 4). Саме підтримання тиреоїдного гомеостазу протягом анте­, неонатального періодів та перших 2–3 років життя забезпечує нормальний розвиток головного мозку та центральної нервової системи дитини.

На ранніх етапах внутрішньоутробного розвитку закладаються основні церебральні функції. ТГ регулюють експресію низки генів, що забезпечують розвиток ЦНС та синтез специфічних білків. Одним із таких білків є нейрогранін, що функціонує як третій месенджер у каскаді протеїнкінази С, яка забезпечує синаптичне ремоделювання в нейронах. При дефіциті тиреоїдних гормонів уміст нейрограніну в головному мозку зменшується. Як наслідок, на будь­якому етапі формування мозку можуть статися необоротні зміни, що проявлятимуться порушенням інтелектуального та моторного розвитку різного ступеня тяжкості. Навіть незначне та/або транзиторне зменшення рівня вільного тироксину під час вагітності загрожує розвитком порушень психомоторного розвитку майбутньої дитини. Протягом перших 3 місяців вагітності тиреоїдні гормони матері забезпечують формування найбільш значущих структур головного мозку плода (кори, підкіркових ядер, мозолястого тіла, субарахноїдальних шляхів), завитка слухового аналізатора, очей, лицьового скелету, легеневої тканини та ін. У разі дефіциту ТГ матері в цей період дитина має характерні розлади, які залежать від ступеня йодного дефіциту та можуть проявлятися як у вигляді ендемічного кретинізму (найбільш тяжка патологія), так і легкими психомоторними порушеннями (при помірному йодному дефіциті) — порушенням моторики, незграбності, розладів мовлення. Тобто зміни, що відбулися на етапі диференціації головного мозку плода, є фатальними та не можуть бути скорегованими в післянатальному періоді. Навіть легкий дефіцит ТГ на ембріональному етапі розвитку, який не викликає суттєвих ментальних порушень, може завадити реалізації генетичного рівня інтелектуальних можливостей [8].

З другої половини вагітності, коли ЩЗ плода починає активно функціонувати, під впливом власних ТГ відбуваються процеси симпатогенезу та мієлінізації нервових волокон, формуються асоціативні зв’язки та провідникова система ЦНС, що обумовлює здібності дитини до абстрактного мислення. Зниження функціо­нальної активності ЩЗ плода на цьому етапі призводить до значного погіршення інтелектуальних здібностей дитини, однак своєчасне виявлення та корекція порушень протягом першого року життя можуть нормалізувати процеси нервово­психічного розвитку дитини [8].

Головний мозок дитини залишається чутливим до дефіциту тиреоїдних гормонів протягом 2–3 років життя, а за деякими джерелами, і значно довше [10]. На післянатальному етапі розвитку ТГ продовжують суттєво впливати на функцію головного мозку. Підвищуючи рівень обмінних процесів, посилюючі енергетичний обмін та пресорний катехоламіновий ефект, ТГ активізують функціональну активність ЦНС, інтелектуальну працездатність людини, здатність до навчання. Тому зниження рівня ТГ у цей час також негативно впливає на інтелектуальні здібності дитини [8].

Ментальні порушення в дітей часто є помітними лише у шкільному віці, що знижує їх можливості в майбутньому здобути інтелектуальні професії. Більше 2/3 дітей, які проживають у йододефіцитних регіонах, мають відхилення за тими чи іншими показниками інтелектуального розвитку, погано навчаються в школі, незадовільно виконують психомоторні тести, мають порушення моторики, слуху та мовлення [8, 10].

Значення йоду для фізичного розвитку дитини

Зріст та фізичний розвиток дитини на різних етапах розвитку визначається багатьма ендо­ та екзогенними факторами та регулюється гормональною системою. Так, протягом внутрішньоутробного розвитку провідну регулюючу роль відіграють генетичні чинники, після народження дитини на перший план виходять гормональні регулятори. У ранньому віці велике значення мають тиреоїдні гормони, які сприяють лінійному росту та диференціюванню тканин. ТГ стимулюють синтез соматотропного гормону, впливають на диференціювання кісткової системи, дозрівання епіфізарних хрящів та їх окостеніння [10]. Такий багатогранний вплив на організм людини ТГ здійснюють за рахунок геномних та негеномних механізмів дії. Трийодтиронін, зв’язуючись із специфічними ядерними рецепторами, індукує транскрипцію Т₃­залежних генів, синтез протеїнів, ферментів; регулює процеси енергетичного обміну, транслокацію, утворення пептидних зв’язків,транспорт амінокислот, усі види обміну речовин. Тому адекватне забезпечення дитини йодом, який є субстратом для утворення йодтиронінів, є необхідною умовою для гармонійного фізичного розвитку дитини [9].

Зниження функціональної активності ЩЗ плода несприятливо впливає на процеси зростання в антенатальному періоді, унаслідок чого діти, які зазнали йодного дефіциту в цей період, мають меншу вагу тіла при народженні. У таких випадках вірогідно частіше має місце народження дітей із затримкою внутрішньоутробного розвитку та низькою відповідно до строку гестації масою тіла [9]. У ранньому віці при дефіциті йоду динаміка зростання довжини тіла в дітей зменшується вже з періоду новонародженості [10].