Exploring the link between vitamin D and lipid profile in thyroid disorders: a comparative analysis of hypothyroidism, hyperthyroidism, and healthy control group

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

BACKGROUND: Thyroid disorders, including hyperthyroidism and hypothyroidism, are prevalent worldwide, affecting millions. Both thyroid hormone and vitamin D status regulate lipid metabolism, maintain cellular function via steroid receptors, and may influence each other's actions through similar gene response areas.

AIM: This study aims to compare the lipid profile and vitamin D status levels in patients with thyroid disorders to those of healthy controls.

MATERIALS AND METHODS: This cross-sectional, descriptive study included 225 individuals: 76 with hyperthyroidism, 75 with hypothyroidism, and 74 healthy controls. Blood serum samples were analyzed for concentrations of Thyroid-Stimulating Hormone (TSH), Free Triiodothyronine (FT3), Free Thyroxine (FT4), lipid profile, and 25-Hydroxyvitamin D (25(OH)D.

RESULTS: Hypothyroidism patients exhibited significantly higher mean values of TSH (26.29±14.89 mU/L; p <0.001), BMI (24.16±3.62 kg/m2; p <0.001), total cholesterol (TC) (220.23±26.41 mg/dL; p <0.001), triglycerides (TG) (134.53±21.37 mg/dL; p <0.001), low-density lipoproteins (LDL) (144.6±25.53 mg/dL; p <0.001), very-low-density lipoproteins (VLDL) (26.90±4.27 mg/dL; p <0.001), and non-HDL cholesterol (157.50±29.63 mg/dL; p=0.032) compared to controls and hyperthyroidism patients. They also exhibited significantly lower mean levels of FT3 (0.535±0.71 ng/mL; p <0.001) and FT4 (10.95±6.41 pmol/L; p <0.001). Vitamin D levels were lower in hypothyroidism patients (25.30±13.69 ng/mL; p=0.035) compared to healthy controls (29.43±16.37 ng/mL) but higher than hyperthyroidism patients (23.02±15.55 ng/mL). A majority (60%) of hypothyroidism patients were vitamin D deficient (<20 ng/mL; p <0.001).TSH showed a significant positive correlation with lipid parameters (p <0.05) except for High-Density Lipoprotein Cholesterol (HDL-C), which was inversely correlated. Vitamin D levels demonstrated a significant positive correlation with HDL-C across all groups (p <0.05).

CONCLUSIONS: The study concludes that thyroid disorders are closely associated with vitamin D levels and lipid metabolism. There is a confirmed link between vitamin D, lipid profile, and cardiovascular risks in patients with thyroid disorders.

About the authors

Awat Hamad Awla

University of Raparin

Author for correspondence.
Email: Awat.hamad@uor.edu.krd
ORCID iD: 0000-0002-4265-0453
Iraq, Sulaymaniyah, Kurdistan region

Badinan Jalal Hamadamin

University of Raparin

Email: badinan.jalal@uor.edu.krd
ORCID iD: 0000-0001-5690-2132
Iraq, Sulaymaniyah, Kurdistan region

Sleman Yousif Omar

University of Raparin

Email: 8063sleman.yousif@uor.edu.krd
ORCID iD: 0000-0002-9796-8063
Iraq, Sulaymaniyah, Kurdistan region

Wafa Ahmed Hamadameen

Smart Health Tower

Email: Wafa.a.mangury@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-2506-2569
Iraq, Sulaimani, Kurdistan

References

  1. Taylor PN, Albrecht D, Scholz A, et al. Global epidemiology of hyperthyroidism and hypothyroidism. Nature Reviews Endocrinology. 2018;14(5): 301–316. doi: 10.1038/nrendo.2018.18
  2. Cappola AR, Desai AS, Medici M, et al. Thyroid and cardiovascular disease: research agenda for enhancing knowledge, prevention, and treatment. Circulation. 2019;139(25):2892–2909. doi: 10.1161/CIRCULATIONAHA.118.036859
  3. Gopalakrishnan M, Ramidha P, Vinitha V. Comparative study of lipid profile anomalies in thyroid dysfunction. Natl J Physiol Pharm Pharmacol. 2022;12(9):1366–1370. doi: 10.5455/njppp.2022.12.01014202213012022
  4. Duntas LH. Thyroid disease and lipids. Thyroid. 2002;12(4):287–293. doi: 10.1089/10507250252949405
  5. Christakos S, Dhawan P, Verstuyf A, et al. Vitamin D: metabolism, molecular mechanism of action, and pleiotropic effects. Physiol Rev. 2016;96(1):365–408. doi: 10.1152/physrev.00014.2015
  6. Kivity S, Agmon-Levin N, Zisappl M, et al. Vitamin D and autoimmune thyroid diseases. Cell Mol Immunol. 2011;8(3):243–247. doi: 10.1038/cmi.2010.73
  7. Holick MF. Vitamin D deficiency. N Engl J Med. 2007;357(3):266–281. doi: 10.1056/NEJMra070553
  8. Muscogiuri G, Mitri J, Mathieu C, et al. Mechanisms in endocrinology: vitamin D as a potential contributor in endocrine health and disease. Eur J Endocrinol. 2014;171(3):R101–110. doi: 10.1530/EJE-14-0158
  9. Pearce EN. Update in lipid alterations in subclinical hypothyroidism. J Clin Endocrinol Metab. 2012;97(2):326–33. doi: 10.1210/jc.2011-2532
  10. Willard DL, Leung AM, Pearce EN. Thyroid function testing in patients with newly diagnosed hyperlipidemia. JAMA Intern Med. 2014;174(2):287–289. doi: 10.1001/jamainternmed.2013.12188
  11. Wang CY, Chang TC, Chen MF. Associations between subclinical thyroid disease and metabolic syndrome. Endocr J. 2012;59(10):911–917. doi: 10.1507/endocrj.ej12-0076
  12. Sun X, Sun Y, Li WC, et al. Association of thyroid-stimulating hormone and cardiovascular risk factors. Intern Med. 2015;54(20):2537–2544. doi: 10.2169/internalmedicine.54.4514
  13. Collet TH, Gussekloo J, Bauer DC, et al. Subclinical hyperthyroidism and the risk of coronary heart disease and mortality. Arch Intern Med. 2012;172(10):799–809. doi: 10.1001/archinternmed.2012.402
  14. Bashir NA, Bashir AAM, Bashir HA. Effect of vitamin D deficiency on lipid profile. Am J Lab Med. 2019;4(1): 11–18. doi: 10.11648/j.ajlm.20190401.12
  15. Saedisomeolia A, Taheri E, Djalali M, et al. Association between serum level of vitamin D and lipid profiles in type 2 diabetic patients in Iran. J Diabetes Metab Disord. 2014;13(1):7. doi: 10.1186/2251-6581-13-7
  16. Munteanu C, Schwartz B. The relationship between nutrition and the immune system. Front Nutr. 2022;9:1082500. doi: 10.3389/fnut.2022.1082500
  17. Sun CJ, McCudden C, Brisson D, et al. Calculated Non-HDL Cholesterol Includes Cholesterol in Larger Triglyceride-Rich Lipoproteins in Hypertriglyceridemia. J Endocr Soc. 2019;4(1):bvz010. doi: 10.1210/jendso/bvz010
  18. Abu-Helalah M, Alshraideh HA, Al-Sarayreh SA, et al. A Cross-Sectional Study to Assess the Prevalence of Adult Thyroid Dysfunction Disorders in Jordan. Thyroid. 2019;29(8):1052–1059. doi: 10.1089/thy.2018.0579
  19. Murgod R, Soans G. Changes in electrolyte and lipid profile in hypothyroidism. Int J Life Sci Pharma Res. 2012;2(3):185–194.
  20. Dipankar SP, Mali BY. Estimation of lipid profile, body fat percentage, body mass index, waist to hip ratio in patients with hypothyroidism and hyperthyroidism. J Phys Pharm Adv. 2012;2(9):330–336.
  21. Chen, Y., Wu X, Wu R, et al. Changes in profile of lipids and adipokines in patients with newly diagnosed hypothyroidism and hyperthyroidism. Sci Rep. 2016;6(1):26174. doi: 10.1038/srep26174
  22. Rizos C, Elisaf M, Liberopoulos E. Effects of thyroid dysfunction on lipid profile. Open Cardiovasc Med J. 2011;5:76–84. doi: 10.2174/1874192401105010076
  23. Tsiaras WG, Weinstock MA. Factors influencing vitamin D status. Acta Derm Venereol. 2011;91(2):115–124. doi: 10.2340/00015555-0980
  24. Kim MR, Jeong SJ. Relationship between Vitamin D Level and Lipid Profile in Non-Obese Children. Metabolites. 2019;9(7):125. doi: 10.3390/metabo9070125
  25. Al-Mafraji EHA, Al-Samarrai RRH. Evaluation the Correlation between Vitamin D and Thyroid Hormones in Women with Thyroid Diseases in Kirkuk City. Int J Med Sci. 2020;3(1):114–115.
  26. Rani P, Gupta S, Gupta G. Relation of serum 25 (OH) D with variables of thyroid and lipid profile in perimenopausal women. International Journal of Reproduction, Contraception, Obstetrics and Gynecology. 2017;6(3):1088. doi: 10.18203/2320-1770.ijrcog20170590
  27. Walsh JP, Bremner AP, Bulsara MK, et al. Thyroid dysfunction and serum lipids: a community-based study. Clin Endocrinol. 2005;63(6):670–675. doi: 10.1111/j.1365-2265.2005.02399.x
  28. Jiffri EH. Relationship between lipid profile blood and thyroid hormones in patient with type 2 diabetes mellitus. Adv Obes Weight Manag Control. 2017;6(6):178–182. doi: 10.15406/aowmc.2017.06.00176
  29. Alsamghan AS, Alsaleem SA, Alzahrani MAS, Patel A, Mallick AK, Sheweita SA. Effect of Hypovitaminosis D on Lipid Profile in Hypothyroid Patients in Saudi Arabia. Oxid Med Cell Longev. 2020;2020:6640402. doi: 10.1155/2020/6640402
  30. Wang Y, Si S, Liu J, et al. The Associations of Serum Lipids with Vitamin D Status. PLoS One. 2016;11(10):e0165157. doi: 10.1371/journal.pone.0165157
  31. Fry CM, Sanders TA. Vitamin D and risk of CVD: a review of the evidence. Proc Nutr Soc. 2015;74(3):245–257. doi: 10.1017/S0029665115000014

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Distribution of the study participants.

Download (96KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. The Distribution of Hyperthyroidism (a) and Hypothyroidism (b) Patients According to 25-OH Vitamin D Levels: Optimal (≥30 ng/mL), Intermediate (20 to <30 ng/mL), and Deficient ( <20 ng/mL).

Download (119KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Scatter Plot Showing Correlation analysis between vitamin D and thyroid-stimulating hormone levels.

Download (136KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Scatter plot showing correlation between total cholesterol, triglycerides, and thyroid-stimulating hormone levels.

Download (215KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2025 Eco-Vector

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 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».