Kaliumjodide en nucleaire incidenten

 

Jodium is het grootste en zwaarste element van de circa 25 elementen waaruit het menselijk lichaam bestaat. Jodium speelt een aantal belangrijke rollen in het lichaam. De schildklier gebruikt het om schildklierhormonen te maken, namelijk thyroxine (T4) , met 4 jodiumatomen, en triiodothyronine (T3), dat drie jodiumatomen bevat. De actiefste vorm, T3, reguleert het metabolisme, de thermogenese en de eiwitsynthese. Andere weefsels en klieren hebben jodium nodig om normaal te kunnen functioneren, waaronder maagslijmvlies, borstklieren, eierstokken, speekselklieren, prostaat en de thymus. Jodium werkt als een antioxidant, versterkt het immuunsysteem en onderdrukt auto-immuniteit. En het speelt een rol in de apoptose, waarbij cellen die cancereus worden en cellen die met virussen zijn geïnfecteerd, worden vernietigd. Jodium verwijdert ook giftige chemicaliën uit het lichaam - fluoride, bromide, lood, aluminium en kwik. Voor de gezondheid van de mens is jodium een essentieel mineraal.

 

Isotopen zijn atomen van een scheikundig element met hetzelfde aantal protonen en elektronen, maar een verschillend aantal neutronen in hun kern. Sommige isotopen zijn instabiel en zenden deeltjes en straling uit, waaronder neutronen en gammastraling, die onze weefsels en DNA kunnen beschadigen. De stabiele, natuurlijke isotoop van jodium, zoals die normaliter in onze voeding of supplementen voorkomt, is jodium-127. Er zijn 37 isotopen van jodide bekend, waarvan alleen I-127 stabiel/niet-radioactief is. In geval van een ernstige noodsituatie in een kernreactor kan radioactief jodium in de atmosfeer vrijkomen. De belangrijkste radio-isotopen van jodium zijn I-131 en I-129, gamma- en bètastralers. I-131 heeft een fysieke halfwaardetijd van 8 dagen en I-129 meerdere miljoenen jaren

 

Bij een nucleaire explosie komen destructieve hoeveelheden hitte, deeltjes en straling vrij. Afgezien van de allesvernietigende eigenschappen van een nucleaire explosie, is in ons lichaam de schildklier het meest gevoelige orgaan voor schade door straling. De fallout/neerslag van een atoombomexplosie of een kernsmelting van een kerncentrale kan vol zitten met radioactief jodium-131 (I-131). Kernsplijting splitst namelijk de kernen van uranium-235 en plutonium-239, waardoor diverse radionucliden worden gevormd, waaronder I-131. Eenmaal in het lichaam wordt radioactief jodium met name geabsorbeerd door de schildklier, waardoor het risico van schildklierkanker of andere schildklierproblemen toeneemt. Jonge kinderen (< 10 jaar) lopen echter het grootste risico; we hebben dit geleerd door te kijken naar kinderen in Rusland en andere gebieden die werden blootgesteld aan het radioactief jodium van het ongeval met de kerncentrale van Tsjernobyl.

 

Zoals bekend is uit grote cohortstudies naar het medicinaal gebruik van radioactief jodium, is het risico van inductie van schildklierkanker door blootstelling aan ioniserende straling bij volwassenen met name boven de 40 jaar relatief klein (Hall en Holm 1997; Dickman et al. 2003). Deze waarnemingen worden ondersteund door ervaringen die zijn opgedaan bij overlevenden van atoombommen uit Hiroshima en Nagasaki (Thompson et al. 1994).

 

Kaliumjodide (KI) is een ionisch zout van kalium (K+) en jodide (I-). Het is een stabiele, niet-radioactieve vorm van jodium. KI bestaat voor circa 25% uit kalium en 75% uit jodium. Een voedingssupplement met bijvoorbeeld 200 mcg KI per tablet, bevat dus 150 mcg elementair jodium. Volgens de Gezondheidsraad is de dagelijkse aanbevolen hoeveelheid jodium voor een volwassene 150 mcg en voor zwangeren 200 mcg. Volgens de EFSA is de bovengrens voor een volwassene 600 mcg per dag. In de USA is de tolerable upper intake level (UL) door de Food and Nutrition Board of the US Institute of Medicine vastgesteld op 1100 mcg per dag.

 

Als de schildklier geladen/verzadigd is met stabiel jodium, kan het geen radioactief jodium I-131 opnemen. KI blokkeert radioactief jodium om de schildklier binnen te komen. Omdat middels KI veel stabiel jodium aan de schildklier kan worden aangeboden, raakt de schildklier "vol" en kan de schildklier de komende 24 uur geen jodium meer opnemen, zowel in de stabiele als radioactieve vorm. Om de schildklier te verzadigen met stabiel, niet-radioactief jodium zijn echter farmacologische doses nodig, die honderden malen hoger zijn dan de dagelijks aanbevolen fysiologische hoeveelheid van 150 mcg.

 

De Nederlandse overheid en het Farmacotherapeutisch Kompas bevelen bij een nucleaire ramp deze farmacologische hoeveelheden kaliumjodide aan:

  • Pasgeborenen en baby’s van jonger dan 1 maand 16,25 mg
  • Kinderen van 1 maand tot 3 jaar éénmalig 32,5 mg
  • Kinderen van 3 tot 12 jaar: 65 mg
  • Kinderen van 12 jaar en ouder: 130 mg
  • Volwassenen tot en met 40 jaar 130 mg
  • Zwangere vrouwen: éénmalig 130 mg (ter bescherming ongeboren kind). Jodide passeert de placenta. Herhaalde toediening van farmacologische doses jodide kan de foetale schildklierfunctie onderdrukken, met hypothyreoïdie en struma tot gevolg. Deze effecten kunnen optreden vanaf ongeveer de twaalfde zwangerschapsweek, omdat de foetale schildklier vanaf dat moment jodium opneemt.

Nota bene: 130 mg kaliumjodide bevat 97,5 mg elementair jodium, dat is ruim 600 maal de aanbevolen dagelijkse hoeveelheid van 150 mcg. De meeste gezonde volwassenen zullen deze dosering vrij goed kunnen verdragen. Overdosering van jodide kan echter tot hypothyroïdie leiden (effect van Wolff–Chaikoff). En personen met volgende aandoeningen dienen met inname van  facmacologische doses jodide voorzichtig te zijn:

  • een multinodulair struma
  • de ziekte van Graves
  • thyroïditis van Hashimoto
  • post partum lymfocytaire thyroïditis en subacute thyroïditis, wegens meer kans op jodide-geïnduceerde bijwerkingen
  • verdenking van schildkliercarcinoom en onbehandelde schildklierautonomie, wegens meer kans op thyrotoxicose
  • tracheaobstructie, omdat dit kan verergeren door schildkliervergroting.

De effectiviteit van blokkering van radioactief jodium met hoge, supra-fysiologische doses stabiel jodium in de vorm van kaliumjodide is goed gedocumenteerd (Becker en Zanzonico 1997). Dit beschermt het lichaam, en dan met name de schildklier, echter alléén tegen radioactief jodium en NIET tegen andere soorten radioactieve isotopen die bij een kernramp kunnen vrijkomen, zoals strontium, caesium, uranium, plutonium of americium. En het zal de schade van radioactief jodium NIET ongedaan maken; hoe eerder men KI begint te gebruiken na een noodgeval, hoe beter. Het werkt het beste als het zo spoedig mogelijk doch uiterlijk binnen 3-4 uur na een noodgeval wordt ingenomen. Als er geen radioactieve dreiging is, dient men géén supra-fysiologische dosis jodium in te nemen.

 

Er moet echter worden benadrukt dat dit slechts één van de tegenmaatregelen is, en dat het moet worden geïmplementeerd in combinatie met andere beschermende maatregelen, zoals evacuatie, beschutting/schuilen en voedselbeperkingen (denk aan besmette melk en drinkwater).