Applications of Iodine-132 in Studies of Thyroxine Turnover
Creators
- 1. IAEC Soreq Research Establishment, Rehovot (Israel)
- 2. Weizmann Institute of Science (Israel)
Description
Iodine-132 has been applied in our laboratories to two different problems in thyroid physiology. Determination of radiation damage to the thyroid at relatively low doses of internal radiation: It has been found that the rate of production of protein-bound iodine (PBI) by the thyroid significantly increases 24 h after the thyroid has absorbed doses of internal radiation in the range 50-100 rad. These findings were made possible by using l131 as the source of internal radiation and I132 as an indicator of the rate of production of PBI. Next, I132 was used as a source of internal radiation as well as a tracer for PB I production, because it was possible to determine the effects oí radiation without interference of the radiological dose. These experiments, which have been carried out on rats, are presently being extended to human patients to determine the possible radiation damage of tracer doses of I131. During this investigation, special techniques were developed to cope with the specific requirements of using I132 in thyroid studies. A quantitative determination of the rate of thyroxine deiodination in humans: In the course of an extensive investigation of factors which affect the rate of deiodination of thyroxine in mice and rats it became of interest to determine this process in humans. The change in concentration of labelled thyroxine with time reflects the composite disappearance of thyroxine, including clearance via liver and re-absorption from intestines. In any procedure chosen, the inorganic iodide liberated from the labelled thyroxine has to be assayed. Consequently the fate of iodide in the system determines the method of investigation. In humans the relative rates of deiodination and iodide clearance are about 1: 70 and thus a steady-state concentration of iodide in serum is attained. The stationary concentration of labelled iodide, originating from the degraded labelled thyroxine, is dependent on two parameters — the rate of deiodination of thyroxine and the rate of iodide clearance. If the steady-state concentration of iodide-131 in blood could be determined as well as the rate of iodide clearance, then the rate of deiodination could be evaluated. Iodide-132 was therefore used as a tracer to determine both the steady- state concentration of I131 originating from labelled thyroxine and to evaluate the rate of iodide clearance both by kidneys and by the thyroid gland. The experimental procedure was as follows: Thyroxine labelled with I131 was injected into patients 48 h prior to an injection of iodide- 132. The activities of I131 and I132 in blood and urine, as well as the I132 uptake in the thyroid gland, were measured for 8 - 10 h following the iodide-132 administration. The steady-state concentration of iodide-131 in serum was determined from the ratio of activities of I131/I132 in urine and the total I132 activity in serum. The rates of iodide clearance were determined by the aid of iodide-132 by the conventional methods. From these determinations it was possible to calculate the rate of deiodination of thyroxine in humans. (author)
Abstract (French)
L'iode-132 a été utilisé dans les laboratoires de recherche de la CEAI pour l'étude de deux problèmes se rapportant à la physiologie de la thyroïde. Détermination des radiolésions de la thyroïde causées par des doses relativement faibles de rayonnement interne: On a constaté que le taux de production, par la thyroïde, d'iode lié aux protéines augmente sensiblement 24 heures après l'absorption par la thyroïde d'une dose de rayonnement interne de l'ordre de 50 à 100 rad. Ces conclusions ont été établies en utilisant l'iode-131 comme source de rayonnement interne et l'iode-132 comme indicateur du taux de production de l'iode lié aux protéines. On a ensuite utilisé l'iode-132 à la fois comme source de rayonnement interne et comme indicateur de la production d'iode lié aux protéines, car il était possible de déterminer les effets des rayonnements sans qu'il y ait interférence de la dose radiologique. Ces expériences, pratiquées sur le rat, sont maintenant étendues à l'homme afin de déterminer les radiolésions L'iode-132 a été utilisé dans les laboratoires de recherche de la CEAI pour l'étude de deux problèmes se rapportant à la physiologie de la thyroïde. Détermination des radiolésions de la thyroïde causées par des doses relativement faibles de rayonnement interne: On a constaté que le taux de production, par la thyroïde, d'iode lié aux protéines augmente sensiblement 24 heures après l'absorption par la thyroïde d'une dose de rayonnement interne de l'ordre de 50 à 100 rad. Ces conclusions ont été établies en utilisant l'iode-131 comme source de rayonnement interne et l'iode-132 comme indicateur du taux de production de l'iode lié aux protéines. On a ensuite utilisé l'iode-132 à la fois comme source de rayonnement interne et comme indicateur de la production d'iode lié aux protéines, car il était possible de déterminer les effets des rayonnements sans qu'il y ait interférence de la dose radiologique. Ces expériences, pratiquées sur le rat, sont maintenant étendues à l'homme afin de déterminer les radiolésions. (author)Abstract (Spanish)
El yodo-132 se ha utilizado en los laboratorios de la Comisión israeli de energía atómica para estudiar dos problemas de fisiología de la tiroides. Determinación de las radiolesiones de la tiroides causadas por dosis relativamente bajas de irradiación interna: Se ha encontrado que el índice de producción tiroidea de yodo ligado a la proteína (PBI) aumenta considerablemente 24 horas después de haber absorbido la glándula una dosis de irradiación interna del orden de 50 a 100 rad. Este resultado se alcanzó empleando 131I como fuente de radiaciones internas y 132I como indicador de la producción de PBI. En otros experimentos se empleó 132I a la vez como fuente de irradiación interna y como indicador de la producción de PBI porque fue posible determinar los efectos de las radiaciones sin que interfiriera la dosis radiológica. Estos experimentos llevados a cabo con ratas, se están extendiendo actualmente al hombre con miras a determinar las radiolesiones que podrían provocar las dosis de 131I empleado como indicador. En estas investigaciones se perfeccionaron técnicas especiales que permiten satisfacer las exigencias particulares del empleo de 132I en el estudio de la tiroides. Determinación cuantitativa de la velocidad de desyodación de la tiroxina en el hombre: Después de haber procedido a un estudio detallado de los factores que afectan a la velocidad de desyodación de la tiroxina en ratones y ratas, se procuró determinar este proceso en el hombre. La manera en que la concentración de tiroxina marcada cambia con el tiempo refleja la desaparición de tiroxina, que se debe a muchas causas como la depuración plasmática en el hígado y la reabsorción a través de la pared intestinal. Sea cual fuere el procedimiento escogido, es preciso determinar cuantitativamente el yodo inorgánico liberado por la tiroxina marcada. Así, pues, el método de investigación depende del destino del yoduro en el organismo. En los seres humanos, las velocidades relativas de desyodación y de depuración plasmática del yoduro están en la relación de 1:70, por lo que se alcanza una concentración estacionaria del yoduro en el suero. Esta concentración de yoduro marcado procedente de la degradación de la tiroxina marcada, depende de dos parámetros: la velocidad de desyodación de la tiroxina y la velocidad de depuración plasmática del yoduro. Si fuera posible determinar la concentración estacionaria del yoduro-131 en la sangre y la velocidad de depuración plasmática del yoduro se podría calcular la velocidad de desyodación. Por tanto, se empleó yoduro-132 como indicador para determinar la concentración estacionaria del 131I procedente de tiroxina marcada y para evaluar la velocidad de depuración plasmática del yoduro tanto por los riñones como por la tiroides. El método experimental fue el siguiente: Se inyectó al paciente tiroxina marcada con Mil y, 48 horas después, yoduro-132. Durante ocho a diez horas después de la administración de yoduro-132, se midieron las actividades de 131I y 132I en la sangre y en la orina4 así como la captación tiroidea de 132I. La concentración estacionaria del yoduro-131 en el suero se determinó a partir de la razón entre las actividades del 131I y del 132I en la orina y de la actividad total del 132I en el suero. Las velocidades de depuración plasmática del yoduro se determinaron por los métodos clásicos utilizando como indicador 132I. A partir de ios resultados obtenidos, se calculó la velocidad de desyodación de la tiroxina en el hombre. (author)Abstract (Russian)
Jod-132-primenjaetsja v nashih laboratorijah dlja izuchenija dvuh razlichnyh problem fiziologii shhitovidnoj zhelezy. Opredeljalos' radiacionnoe povrezhdenija shhitovidnoj zhelezy pri sravnitel'no nizkih dozah vnutrennego luchenija. Obnaruzheno, chto skorost' obrazovanija shhitovidnoj zheljozoj joda, svjazannogo s belkom (PBI), znachitel'no vozrastaet chere'je 24 chasa poode pogloshhenija zhelezoj dozy vnutrennego obluchenija porjadka 50 - 100 rad. Jeti dannye byli polucheny v rezul'tate ispol'zovanija J131 v kachestve istochnika vnutrennego obluchenija i J132 v kachestve pokazatelja skorosti obrazovanija PBI. Dalee, J132 primenjalsja v kachestve istochnika vnutrennego obluchenija, a takzhe izotopnogo indikatora obrazovanija PBI, potomu chto mozhno bylo opredelit' vlijanie izluchenija bez pomeh, sozdavaemyh radiologicheskoj dozoj. Jeti issledovanija, vypolnjavshiesja do sih por na krysah, v nastojashhee vremja provjodeny u bol'nyh s cel'ju opredelenija vozmozhnogo radiacionnogo povrezhdenija, prichinjaemogo indikatornymi doza- v hode jetih issledovanij byli vyrabotany special'nye metodiki, udovletvorjajushhie konkretnym trebovanijam primenenija J132 pri izuchenii funkcii shhitovidnoj zhelezy. Kolichestvenno opredeljalis' skorosti dejodirovanija tiroksina u cheloveka. V hode shirokih issledovanij faktorov, vlijajushhih na skorost' dejodirovanija tiroksina u myshej i krys, voznik interes k voprosu opredelenija jetogo processa u cheloveka. Izmenenija, v zavisimosti ot vremeni koncentracii mechenogo tiroksina, otrazhajut slozhnyj process ischeznovenija tiroksina, vkljuchaja udalenie ego pechen'ju i vtorichnoe vsasyvanie iz kishechnika. Pri ljuboj izbrannoj metodike neobhodimo opredelit' kolichestvo neorganicheskogo jodida, vysvobozhdaemogo iz mechenogo tiroksina. Sootvetstvenno, sud'ba jodida v sisteme opredeljaet metod issledovanija. U cheloveka sootnoshenie mezhdu sootvetstvujushhimi skorostjami dejodirovanija i ochishhenija jodida sostavljaet priblizitel'no 1:70 i, takim obrazom, v syvorotke sohranjaetsja postojannaja koncentracija jodida. Neizmennost' koncentracij mechenogo jodida, obrazujushhegosja iz razlozhivshegosja mechenogo tiroksina, zavisit ot dvuh parametrov - skorosti dejodirovanija tiroksina i skorosti ochishhenija jodida. Esli by mozhno bylo opredelit' postojannuju koncentraciju J132 v krovi, a takzhe skorost' ochishhenija jodida, to mozhno bylo by ocenit' i skorost' dejodirovanija. V svjazi s jetim J132 primenjalsja kak izotopnyj indikator dlja opredelenija kak postojannoj koncentracii J131, obrazujushhegosja iz razlozhivshegosja mechenogo tiroksina, tak i dlja ocenki skorosti udalenija joda cherez pochki i shhitovidnuju zhelezu. Porjadok provedenija opyta byl sledujushhij: Tiroksin, mechennyj J131, vvodilsja bol'nym za 48 chasov do inekcii J132. Velichiny aktivnosti J131 i J132 v krovi i moche, ravno kak pogloshhenie J132 v shhitovidnoj zheleze, izmerjalis' v techenie I - Ju chasov posle vvedenija J132. Postojannaja koncentracija J132 v syvorotke opredeljalas' iz sootnoshenija aktivnosti J131/J132 v moche i obshhej aktivnosti J132 v syvorotke. Skorosti udalenija Jodida opredeljalis' obychnymi metodami s pomoshh'ju J132. Iz jetih opredelenij mozhno bylo rasschitat' skorost' dejodirovanija tiroksina u cheloveka. (author)Additional details
Additional titles
- Original title (English)
- Emploi de l'Iode-132 dans des Études sur le Renouvellement de la Thyroxine; ПРИМЕНЕНИЕ ЙОДА-132 В ИССЛЕДОВАНИИ ПРЕВРАЩЕНИЙ ТИРОКСИНА; Aplicaciones del Yodo-132 en Estudios sobre Renovación de la Tiroxina
Publishing Information
- Publisher
- IAEA
- Imprint Place
- Vienna (International Atomic Energy Agency (IAEA))
- Imprint Title
- Production and Use of Short-Lived Radioisotopes from Reactors. Vol. II. Proceedings of a Seminar on the Practical Applications of Short-Lived Radioisotopes Produced in Small Research Reactors
- Imprint Pagination
- 292 p.
- Series
- Proceedings Series
- Journal Page Range
- p. 147-157
- ISSN
- 0074-1884
Conference
- Title
- Seminar on the Practical Applications of Short-Lived Radioisotopes Produced in Small Research Reactors
- Dates
- 5-9 Nov 1962
- Place
- Vienna (Austria)
INIS
- Country of Publication
- International Atomic Energy Agency (IAEA)
- Country of Input or Organization
- International Atomic Energy Agency (IAEA)
- INIS RN
- 44127983
- Subject category
- S63: RADIATION, THERMAL, AND OTHER ENVIRONMENTAL POLLUTANT EFFECTS ON LIVING ORGANISMS AND BIOLOGICAL MATERIALS; S62: RADIOLOGY AND NUCLEAR MEDICINE;
- Resource subtype / Literary indicator
- Conference
- Descriptors DEI
- ABSORBED RADIATION DOSES; BIOLOGICAL RADIATION EFFECTS; BLOOD; CLEARANCE; CONCENTRATION RATIO; DEIODINATION; IODIDES; IODINE 131; IODINE 132; LIVER; PBI; PHYSIOLOGY; RADIONUCLIDE KINETICS; RATS; THYROID; THYROXINE; TRACER TECHNIQUES; URINE
- Descriptors DEC
- AMINO ACIDS; ANIMALS; BETA DECAY RADIOISOTOPES; BETA-MINUS DECAY RADIOISOTOPES; BIOLOGICAL EFFECTS; BIOLOGICAL MATERIALS; BIOLOGICAL WASTES; BODY; BODY FLUIDS; CARBOXYLIC ACIDS; CHEMICAL REACTIONS; DAYS LIVING RADIOISOTOPES; DEHALOGENATION; DIGESTIVE SYSTEM; DIMENSIONLESS NUMBERS; DOSES; ENDOCRINE GLANDS; GLANDS; HALIDES; HALOGEN COMPOUNDS; HORMONES; HOURS LIVING RADIOISOTOPES; INTERMEDIATE MASS NUCLEI; INTERNAL CONVERSION RADIOISOTOPES; IODINE COMPOUNDS; IODINE ISOTOPES; ISOMERIC TRANSITION ISOTOPES; ISOTOPE APPLICATIONS; ISOTOPES; KINETICS; MAMMALS; MATERIALS; NUCLEI; ODD-EVEN NUCLEI; ODD-ODD NUCLEI; ORGANIC ACIDS; ORGANIC COMPOUNDS; ORGANIC HALOGEN COMPOUNDS; ORGANIC IODINE COMPOUNDS; ORGANS; PEPTIDE HORMONES; PROTEINS; RADIATION DOSES; RADIATION EFFECTS; RADIOISOTOPES; RODENTS; THYROID HORMONES; VERTEBRATES; WASTES
Optional Information
- Notes
- 19 refs., 2 tabs. Imprint:In two volumes
- Secondary number(s)
- STI/PUB--64(v.2)