The molecular basis of thyroid status formation and its role in the initiation and promotion of gastric and colorectal cancer: A review

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The concept of thyroid status is much broader than assessing the levels of thyroid stimulating hormone, free and bound thyroid hormones in the systemic circulation. It includes features of transport, tissue bioavailability, receptor interaction, metabolism, biomolecular mechanisms of action and inactivation, as well as the physiological or pathophysiological basis of changes in function and the pathomorphological substrate of diseases, including malignancies. Therefore, the question of the mechanisms through which thyroid status influences the processes of tumor initiation and promotion in the gastrointestinal tract is extremely relevant. Regarding colorectal cancer, an ambiguous link between thyroid status has been identified – in some studies, an increase in free T4 concentration and thyrotoxicosis are associated with a decreased risk of developing colon cancer, while in others, the administration of levothyroxine in hypothyroidism had a protective effect. The risk of gastric cancer is elevated in men living in regions with suboptimal or above-normal iodine consumption and suffering from various thyroid pathologies. This paper analyzes modern ideas about pathogenetic relationship between gastric and colon cancer and patients' thyroid status. It presents physiological and biochemical basics of thyroid status formation. Deiodinase expression profile in gastric and colon cancer is stated. The problem of iodine-induced disthyroidoses following radiation procedures using iodine-containing contrasts is described in detail.

About the authors

Irina V. Stanoevich

Endocrinology Research Centre; Kursk State Medical University

Email: alina.vetrova1999@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-9681-672X

D. Sci. (Med.), Assoc. Prof.

Russian Federation, Moscow; Kursk

Vitaliy A. Ioutsi

Endocrinology Research Centre

Email: alina.vetrova1999@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-9002-1662

Cand. Sci. (Chem.)

Russian Federation, Moscow

Natalya L. Lysovolenko

Ostroverkhov Kursk Oncology Scientific And Clinical Center

Email: alina.vetrova1999@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-7747-2784

Department Head

Russian Federation, Kursk

Ilya E. Alekseev

Ostroverkhov Kursk Oncology Scientific And Clinical Center

Email: alina.vetrova1999@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-3745-0307

cardiologist

Russian Federation, Kursk

Alina D. Kondrashkina

Kursk State Medical University

Author for correspondence.
Email: alina.vetrova1999@gmail.com
ORCID iD: 0009-0009-9271-7810

Clinical Resident

Russian Federation, Kursk

Maksim B. Polyansky

Ostroverkhov Kursk Oncology Scientific And Clinical Center

Email: alina.vetrova1999@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-5996-6024

Cand. Sci. (Med.)

Russian Federation, Kursk

Ekaterina V. Pis'mennaia

Ministry of Health of the Kursk Region

Email: alina.vetrova1999@gmail.com
ORCID iD: 0009-0004-6417-1949

Cand. Sci. (Med.)

Russian Federation, Kursk

References

  1. Fitzgerald SP, Bean NG, Falhammar H, Tuke J. Clinical Parameters Are More Likely to Be Associated with Thyroid Hormone Levels than with Thyrotropin Levels: A Systematic Review and Meta-Analysis. Thyroid. 2020;30(12):1695-709. doi: 10.1089/thy.2019.0535
  2. Vieira IH, Rodrigues D, Paiva I. The Mysterious Universe of the TSH Receptor. Front Endocrinol. 2022;13:944715. doi: 10.3389/fendo.2022.944715
  3. Шпаков А.О. Эндогенные и синтетические регуляторы периферических звеньев гипоталамо-гипофизарно-гонадной и -тиреоидной осей. Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. 2020;106(6):696-719 [Shpakov AO. Endogenous and synthetic regulators of peripheral links of the hypothalamic-pituitary-gonadal and thyroid axes. I.M. Sechenov Russian Journal of Physiology. 2020;106(6):696-719 (in Russian)]. doi: 10.31857/S0869813920060126
  4. De Luca R, Davis PJ, Lin HY, et al. Thyroid Hormones Interaction With Immune Response, Inflammation and Non-thyroidal Illness Syndrome. Front Cell Develop Biol. 2021;8:614030. doi: 10.3389/fcell.2020.614030
  5. Трошина Е.А, Сенюшкина Е.С. Прямые и опосредованные эффекты трийодтиронина. Архивъ внутренней медицины. 2020;10(4):262-71 [Troshina ЕА, Senyushkina ЕS. Metabolic Systemic Effects Triiodothyronine. The Russian Archives of Internal Medicine. 2020;10(4):262-71 (in Russian)]. doi: 10.20514/2226-6704-2020-10-4-262-271
  6. Maia AL, Goemann IM, Meyer EL, Wajner SM. Deiodinases: the balance of thyroid hormone: type 1 iodothyronine deiodinase in human physiology and disease. J Endocrinol. 2011;209(3):283-97. doi: 10.1530/JOE-10-0481
  7. Артыкбаева Г.М. Роль дейодиназ 1-го и 2-го типа в метаболизме тиреоидных гормонов (обзор литературы). Проблемы эндокринологии. 2016;62(2):46-51 [Artykbaeva GM. Role of type 1 and 2 deiodinases in thyroid metabolism (review). Problemy Endokrinologii. 2016;62(2):46-51 (in Russian)]. doi: 10.14341/probl201662246-52
  8. Gomes-Lima C, Burman KD. Reverse T3 or perverse T3? Still puzzling after 40 years. Cleveland Clin J Med. 2018;85(6):450-5. doi: 10.3949/ccjm.85a.17079
  9. Peeters RP, Wouters PJ, Kaptein E, et al. Reduced activation and increased inactivation of thyroid hormone in tissues of critically ill patients. J Clin Endocrinol Metab. 2003;88(7):3202-11. doi: 10.1210/jc.2002-022013
  10. Chopra IJ, Sakane S, Teco GN. A study of the serum concentration of tumor necrosis factor-alpha in thyroidal and nonthyroidal illnesses. J Clin Endocrinol Metab. 1991;72(5):1113-6. doi: 10.1210/jcem-72-5-1113
  11. Halsall DJ, Oddy S. Clinical and laboratory aspects of 3,3’,5’-triiodothyronine (reverse T3). Ann Clin Biochem. 2021;58(1):29-37. doi: 10.1177/0004563220969150
  12. Lombardi A, De Matteis R, Moreno M, et al. Responses of skeletal muscle lipid metabolism in rat gastrocnemius to hypothyroidism and iodothyronine administration: a putative role for FAT/CD36. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2012;303(10):E1222-33. doi: 10.1152/ajpendo.00037.2012
  13. Frascarelli S, Ghelardoni S, Chiellini G, et al. Cardioprotective effect of 3-iodothyronamine in perfused rat heart subjected to ischemia and reperfusion. Cardiovasc Drugs Ther. 2011;25(4):307-13. doi: 10.1007/s10557-011-6320-x
  14. Hansen M, Luong X, Sedlak DL, et al. Quantification of 11 thyroid hormones and associated metabolites in blood using isotope-dilution liquid chromatography tandem mass spectrometry. Analytic Bioanalytic Chem. 2016;408(20):5429-42. doi: 10.1007/s00216-016-9614-9
  15. Richards KH, Monk R, Renko K, et al. A combined LC-MS/MS and LC-MS3 multi-method for the quantification of iodothyronines in human blood serum. Analytic Bioanalytic Chem. 2019;411(21):5605-16. doi: 10.1007/s00216-019-01941-9
  16. Holm SS, Andreasen L, Hansen SH, et al. Influence of adsorption and deproteination on potential free thyroxine reference methods. Clin Chem. 2002;48(1):108-14.
  17. Flamant F, Cheng SY, Hollenberg AN, et al. Thyroid Hormone Signaling Pathways: Time for a More Precise Nomenclature. Endocrinology. 2017;158(7):2052-7. doi: 10.1210/en.2017-00250
  18. Schmohl KA, Müller AM, Nelson PJ, Spitzweg C. Thyroid Hormone Effects on Mesenchymal Stem Cell Biology in the Tumour Microenvironment. Experim Clin Endocrinol Diabetes. 2020;128(6-07):462-8. doi: 10.1055/a-1022-9874
  19. Krashin E, Silverman B, Steinberg DM, et al. Opposing effects of thyroid hormones on cancer risk: a population-based study. European J Endocrinol. 2021;184(3):477-86. doi: 10.1530/EJE-20-1123
  20. Boursi B, Haynes K, Mamtani R, Yang YX. Thyroid dysfunction, thyroid hormone replacement and colorectal cancer risk. J Nat Cancer Inst. 2015;107(6):djv084. doi: 10.1093/jnci/djv084
  21. Abnet CC, Fan JH, Kamangar F, et al. Self-reported goiter is associated with a significantly increased risk of gastric noncardia adenocarcinoma in a large population-based Chinese cohort. Int J Cancer. 2006;119(6):1508-10. doi: 10.1002/ijc.21993
  22. Kandemir EG, Yonem A, Narin Y. Gastric carcinoma and thyroid status. J Int Med Res. 2005;33(2):222-7. doi: 10.1177/147323000503300210
  23. Mishra A, Shrivastava A. Prognostic Significance of Sodium Iodide Symporter and Deiodinase Enzymes mRNA Expression in Gastric Cancer. Int J Appl Basic Med Res. 2020;10(1):43-8. doi: 10.4103/ijabmr.IJABMR_287_19
  24. Bednarczuk T, Brix TH, Schima W, et al. 2021 European Thyroid Association Guidelines for the Management of Iodine-Based Contrast Media-Induced Thyroid Dysfunction. Eur Thyroid J. 2021;10(4):269-84. doi: 10.1159/000517175
  25. Рак желудка. Клинические рекомендации МЗ РФ. Режим доступа: https://cr.minzdrav.gov.ru/recomend/574_1. Ссылка активна на 05.10.2023 [Rak zheludka. Klinicheskie rekomendatsii MZ RF. Available at: https://cr.minzdrav.gov.ru/recomend/574_1. Accessed: 05.10.2023 (in Russian)].
  26. Злокачественное новообразование ободочной кишки. Режим доступа: https://cr.minzdrav.gov.ru/recomend/396_3. Ссылка активна на 05.10.2023 [Zlokachestvennoe novoobrazovanie obodochnoi kishki. Available at: https://cr.minzdrav.gov.ru/recomend/396_3. Accessed: 05.10.2023 (in Russian)].
  27. Рак прямой кишки. Клинические рекомендации МЗ РФ. Режим доступа: https://old.oncology-association.ru/clinical. Ссылка активна на 05.10.2023 [Rak priamoi kishki. Klinicheskie rekomendatsii MZ RF. Available at: https://old.oncology-association.ru/clinical-guidelines. Accessed: 05.10.2023 (in Russian)].
  28. Beex L, Ross A, Smals A, Kloppenborg P. 5-fluorouracil-induced increase of total serum thyroxine and triiodothyronine. Cancer Treat Rep. 1977;61(7):1291-5.
  29. Massart C, Le Tellier C, Lucas C, et al. Effects of cisplatin on human thyrocytes in monolayer or follicle culture. J Mol Endocrinol. 1992;8(3):243-8. doi: 10.1677/jme.0.0080243
  30. Deligiorgi MV, Trafalis DT. The Clinical Relevance of Hypothyroidism in Patients with Solid Non-Thyroid Cancer: A Tantalizing Conundrum. J Clin Med. 2022;11(12):3417. doi: 10.3390/jcm11123417

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Scheme of thyroid hormone metabolism.

Download (109KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2025 Consilium Medicum

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».