Vitamine D


Vitamine D

La vitamine D est désignée comme une vitamine liposoluble (soluble dans les graisses), bien que ce soit avant tout une hormone synthétisée dans l’organisme humain à partir d’un dérivé du cholestérol sous l’action des rayonnements UVB[1] de la lumière. Elle existe sous deux formes : D2 (ergocalciférol) ou D3 (cholécalciférol).

La vitamine D intervient dans l’absorption du calcium et du phosphore par les intestins, ainsi que dans leur réabsorption par les reins, sous l’influence de la PTH. C’est une véritable hormone. Ses effets sont contrebalancés par la calcitonine.

D’autre part, elle influence plus de 200 gènes[2], ce qui explique son importance non soupçonnée jusque récemment dans de nombreuses maladies dont l’arthrite[3], les troubles de la peau apparentés au psoriasis[4], le diabète[5], certains cancers[6],[7] et même la démence[8].

Une quantité suffisante de vitamine D est particulièrement nécessaire durant la petite enfance afin d’éviter le rachitisme, le lait maternel en étant relativement pauvre (quand les mères ne prennent pas d’importantes quantités de vitamine D ou de soleil, qui sont encore à déterminer exactement[réf. souhaitée]). Une quantité suffisante est également nécessaire chez l’adulte afin d’éviter l’ostéomalacie, maladie fréquente et insuffisamment dépistée en Europe.

Sommaire

Historique

Les propriétés curatives de l’huile de foie de morue contre le rachitisme ont été découvertes en 1824. La vitamine D a été identifiée en 1922[9].

Structure

Ergocalciférol (vitamine D2).
Cholécalciférol (vitamine D3).
  • Les vitamines D sont des dérivés des stérols du métabolisme des animaux (cholécalciférol ou vitamine D3) ou des végétaux (ergocalciférol ou vitamine D2).
  • La vitamine D est à l’origine du calcitriol, hormone qui joue un rôle essentiel dans la fixation du calcium par l’organisme.
  • Le cycle B des stérols est ouvert et un ensemble de trois liaisons éthyléniques conjuguées se forme sur les carbones 5, 6, 7, 8, 10 et 19. Cette structure est favorable au déplacement des électrons.

Origine

Au niveau de la peau, les rayons ultraviolets B (UVB) permettent la formation de vitamine D3 à partir du 7-déhydrocholestérol, dérivé du cholestérol normalement présent dans l’organisme. Cette source est donc très variable selon l’exposition au soleil (saisons, brouillard, région, habillement), l’épaisseur et la pigmentation de la peau. Il n’y a, en théorie, jamais de surdosage en vitamine D lors d’une exposition au soleil, cette dernière intervenant également dans la destruction de celle-ci[10].

La vitamine D, qu’elle soit d’origine cutanée ou alimentaire, est métabolisée par le foie en 25-hydroxy-vitamine D, forme qui est dosable communément dans le sang. Cette dernière est transformée par le rein en 1-25-hydroxy-vitamine D, la forme active de la vitamine[11]. Dans certaines situations comme une insuffisance rénale, il est nécessaire d’augmenter artificiellement les apports alimentaires de vitamine D. Ceci se fait à partir des préparations pharmaceutiques qui permettent un dosage précis des apports de vitamines D (1 mg de vitamine D = 40 000 unités, correspondant, suivant les marques, soit à de la vitamine D2, soit à de la vitamine D3). Une personne en bonne santé ayant une alimentation variée et une exposition régulière au soleil n’a habituellement pas besoin de supplément en vitamine D durant l’été, sauf si elle a la peau noire ou foncée. Toutefois, des études récentes montrent qu’une grande partie de la population n’a pas le taux sanguin minimum de vitamine D. Le taux actuellement recommandé est d’au moins 75 nmol/l[12].

Une exposition régulière au soleil garantit, chez la plupart des personnes, une bonne réserve en vitamine D[réf. nécessaire] ; une carence en vitamine D peut toutefois survenir dans certaines situations dans lesquelles la vitamine D pourra être utilisée en usage préventif. Une exposition de 12 minutes par jour au soleil à une latitude de 38° (Californie ou Espagne) équivaudrait à une supplémentation de 3 000 UI par jour[13].

La vitamine D2 ou ergocalciférol est d’origine végétale, tandis que la vitamine D3 ou cholécalciférol est d’origine animale, concentrée dans les huiles de foie de poisson, et, dans une moindre mesure, dans les poissons, le lait, le beurre, le fromage (voir Sources alimentaires, ci-dessous).

Carence

Elle est définie par un taux de 25-hydroxyvitamine D inférieur à 75 nmol/l (30 ng/ml)[14]. Avec cette limite, la carence concerne plus d’un milliard de personnes sur terre et plus de la moitié des femmes ménopausées[10]. Cependant, une carence sévère, à l’origine du rachitisme et de l’ostéomalacie se définit par un taux inférieur à 25 nmol/l (10 ng/ml).

Les principales causes de carence sont l’exposition insuffisante au soleil et le phototype foncé.

Phototypes
« Couleurs de peau des peuples autochtones, prédites d’après plusieurs facteurs ». La pigmentation de la peau est adaptée au degré d’exposition au soleil.

Les principaux groupes à risque sont les suivants :

  • Les personnes âgées séjournant en institution et les personnes très âgées en général.
  • Les personnes souffrant d’un excès de poids (ladite vitamine D est stockée dans les graisses). Les personnes obèses pourraient avoir besoin de deux à trois fois plus de vitamine D que les autres[15].
  • Les personnes à peau foncée ou noire[16].
  • Les enfants nourris au sein, si la mère ne prend pas un supplément approprié[17].
  • Les personnes peu exposées au soleil.
  • Pendant l’automne et l’hiver, toute personne vivant dans des latitudes élevées (supérieures à 42°)[18], car les UV-B responsables de la synthèse de la vitamine D y sont faibles.

Une carence en vitamine D provoque une faiblesse et des douleurs musculaires ou de la fatigue et, à un stade plus avancé, une ostéomalacie (douleurs osseuses et fatigue musculaire) chez l’adulte et un rachitisme chez l’enfant. Elle augmente le risque de fracture et la supplémentation en vitamine semble diminuer ce risque, malgré quelques études récentes semblant suggérer le contraire[19]. Elle peut également être en partie responsable de crises de photophobie[réf. nécessaire].

Elle serait associée avec un risque plus important de maladies cardio-vasculaires[20] ainsi qu’un risque plus important de cancer du sein[21] et de la prostate.

Apports recommandés

Les Apports Nutritionnels Conseillés (ANC) en 2001 pour la population adulte française sont de 5 microgrammes (ou 200 UI), alors qu’en 1992, l’ANC était largement supérieure : 12 μg (ou 480 UI).

Quelques scientifiques s’alarment de cette baisse[22], allant même jusqu’à dénoncer un « scandale » sanitaire[23]. En effet, la France (idem pour la Belgique, la Suisse, ou le Canada) est située à plus de 42° de latitude et est considérée comme un pays peu ensoleillé d’octobre à avril.

Pour les individus à peau noire, il serait conseillé de doubler la dose recommandée (soit entre 800 et 1 200 UI)[24]. Une supplémentation de 10 μg (ou 400 UI) peut s’avérer nécessaire pour une personne âgée, une personne à peau noire ou une personne s’exposant peu au soleil, à moins que celle-ci ne consomme beaucoup de poissons gras (voir tableau).

Certains prétendent qu’au-delà de 2 000 UI par jour, un supplément de vitamine D pourrait comporter un risque pour le foie. Or, cette norme est basée sur des données issues des années 1958 à 1968, au moment où l’on luttait contre le rachitisme chez enfants, mais depuis, des études démontrent que l’humain peut tolérer au moins 10 000 UI par jour, sans risque particulier[25].

D’une manière générale, seuls 10 % de nos besoins quotidiens en vitamine D proviennent de l’alimentation. Il existe peu d’aliments riches en vitamine D. Elle se trouve surtout dans les poissons gras (200 à 400 UI), les œufs (80 UI) et le foie (40 UI). L’alimentation ne suffit donc pas plus à compenser le manque de synthèse de vitamine D lié à l’automne et à l’hiver.

Tandis que les administrations publiques telles que Santé Canada et la FDA recommandent de ne pas céder à l’engouement actuel pour la vitamine D, un grand nombre de chercheurs et de spécialistes, ainsi que plusieurs organismes tels que Ostéoporose Canada[26] et la Société canadienne du cancer, estiment qu’il est plus prudent de ne pas attendre et de consommer des doses de 4 000 à 6 000 UI[27].

Métabolisme

La vitamine D apportée par l’alimentation, liposoluble, est partiellement absorbée dans la partie terminale de l’intestin grêle, en émulsion avec les sels biliaires (carence vitaminique en cas d’obstruction de la voie biliaire principale ou de malabsorption des graisses). Elle favorise également l’absorption du calcium contenu dans l’alimentation, augmentant l’apport en ions Ca2+. Après absorption, elle est transportée par la circulation à certains organes où elle est stockée (possibilité de prévention du rachitisme par des doses discontinues de vitamine D).

Synthèse

Le stock en vitamine D peut avoir deux origines :

  • un apport exogène : celui-ci se fait à partir de l’absorption de la vitamine D contenue dans l’alimentation.
  • un apport endogène : la synthèse de vitamine D à partir de dérivés du cholestérol.

Grâce à l’action des ultraviolets de la lumière (UV-B), un des cycles du 7-déhydro-choléstérol est cassé. La molécule s’isomérise spontanément en cholécalciférol encore inactif. S’ensuit (au niveau du foie) une première hydroxylation sur le carbone 25 par l’enzyme 25-hydroxylase, ce qui donne du 25-hydroxy-cholécalciférol qui est toujours inactif. La véritable vitamine D résulte d’une nouvelle hydroxylation (au niveau du rein) de la molécule sur le carbone no 1. Cette dernière réaction est catalysée par l’enzyme 1-alpha-hydroxylase. On obtient alors le 1,25 dihydroxy-cholécalciférol ou vitamine D. C’est donc un alcool auquel on a rajouté deux groupements hydroxy, donc un triol : le calcitriol.

Les personnes âgées et/ ou à peau sombre, ou qui cachent leur peau sous des vêtements, ont une synthèse cutanée inférieure de vitamine D. Chez les personnes âgées, l’hydroxylation rénale est moins efficace et la production est aussi plus faible.

Régulation

La parathormone (PTH) stimule l’expression génique de l’enzyme 1-alpha-hydroxylase. Elle favorise l’hydroxylation sur le carbone no 1 et donc stimule la production de la forme active de la vitamine D. En revanche, l’absence de PTH favorise une hydroxylation différente qui ne permet pas d’avoir la forme active. Elle se fait (au niveau du rein) sur le carbone 24 par l’enzyme 24-hydroxylase, ce qui donne le 24,25-dihydroxy-cholécalciférol moins actif que le 1,25-dihydroxycholecalciferol.

Actions physiologiques

La vitamine D est nécessaire à la santé et à la robustesse du squelette humain.

Elle permet (avec la vitamine K2) l’absorption de calcium par l’intestin, la réabsorption du calcium et du phosphore par les reins et la résorption osseuse par les ostéoclastes. Il existe un délai d’action entre le moment de l’administration de vitamine D et celui où l’absorption du calcium augmente sous son effet. L’action dépend de la vitamine D disponible et de la charge calcique de l’os. Elle fixe le calcium sur l’os à dose physiologique alors qu’elle le libère à trop forte dose (hypervitaminose), provoquant une hypercalcémie.

Au cours de la croissance, son site d’action privilégié est la zone métaphysaire, où le cartilage de conjugaison se transforme en tissu osseux.

Enfin, à dose physiologique, elle diminue la calciurie (excrétion urinaire du calcium).

En pratique, chez la personne âgée, la supplémentation en vitamine D diminue sensiblement le risque de fractures (surtout hanches et vertèbres)[28] et améliore l’équilibre et la tonicité musculaire.

Au niveau moléculaire, la vitamine D se fixe sur un récepteur nucléaire spécifique, le récepteur à la vitamine D, qui une fois activé se lie sur les séquences promotrices présentes sur l’ADN des gènes cibles, activant leur transcription, ce qui expliquerait les effets variés observés[9].

Effets

Mortalité

Selon une étude américaine ayant suivi 13 331 patients sur une dizaine d’années, une carence en vitamine D serait associée à un excès de mortalité de 26 %, toutes causes confondues[29].

Ralentissement du vieillissement

Les femmes qui ont le plus de vitamine D dans le corps auraient des télomères plus longs que celles qui manquent de cette vitamine ce qui pourrait avoir des effets bénéfiques sur le vieillissement[30].

Les autorités sanitaires américaines et françaises estiment qu’il suffit de 200 UI de vitamine D par jour pour être en bonne santé, un niveau jugé ridicule par les spécialistes internationaux[31],[32],[33].

Cancer

Prévention

Plusieurs arguments, indirects, font penser que la vitamine D participe à la prévention des cancers[34]. D’une part, on observe nettement moins de cancers colo-rectaux dans les pays du Sud que du Nord (pour l’hémisphère Nord), et ce, sur tous les continents. D’autre part, l’administration de vitamine D3, ou de cholécalciférols modifiés, inhibe la cancérogénèse colorectale induite chez des rongeurs (plusieurs études rapportées[35]). Certaines études[Lesquelles ?] observationnelles semblent indiquer une baisse significative de certains cancers, dont ceux du sein (risque 50 % plus faible avec un taux de 130 nmol/l (52 ng/ml), obtenu avec une supplémentation de 4 000 UI par jour, qu’avec un taux inférieur à 32 nmol/l (13 ng/ml))[13]. Le seul essai clinique de grande ampleur réalisé chez des volontaires (américaines) n’a pas montré de protection contre le cancer colorectal pour une supplémentation de 400 UI par jour. En revanche, elle a démontré une corrélation inverse significative entre le risque de cancer colorectal et le taux de 25-hydroxyvitamine D (le risque étant le plus faible avec un taux supérieur ou égal à 58 nmol/l (23 ng/ml))[36]. D’autres études de moindre ampleur indiquent une réduction de près de 60 % de la survenue de cancers tout-venant chez des femmes ménopausées[37], mais un taux élevé de 25-hydroxyvitamine D pourrait augmenter le risque de cancer du pancréas[38].

Des chercheurs ont confirmé que la vitamine D ralentit l’action d’une protéine clé dans le processus de développement des cellules cancéreuse du colon. La stimulation du récepteur de la vitamine D inhibe l’action de la protéine β-caténine, bloquant la transformation de cellules intestinales en cellules cancéreuses. Le manque de vitamine D rend le cancer plus agressif, par contre la protection n’influence pas l’apparition des tumeurs mais réduit leur agressivité pendant la phase de croissance. La vitamine D joue donc un rôle protecteur important dans le développement du cancer du côlon et une carence en cette vitamine est un facteur de risque[39],[40].

Sclérose en plaques

Il semble exister une corrélation inverse entre le taux sanguin de vitamine D et le risque de développer une sclérose en plaques[41]. Cette corrélation n’a été retrouvée que chez les personnes à la peau blanche.

Syndrome métabolique

La concentration sanguine en vitamine D serait inversement corrélée à la prévalence de l’hypertension artérielle, du diabète et de l’obésité[42]. De même, un déficit en cette vitamine serait corrélé avec un risque accru de survenue de maladies cardio-vasculaires[43]. La supplémentation en cette vitamine pourrait diminuer sensiblement ce risque[44].

Normalisation de la testostérone

Une étude clinique sur 165 sujets a montré que la vitamine D augmentait les concentrations de testostérone chez des patients réputés sains. Chez ces sujets qui n’avaient pas été sélectionnés en fonction de leurs concentrations de vitamine D, les mesures indiquèrent qu’ils étaient carencés. Après un an, le groupe recevant un supplément de vitamine D (3,332 UI) montra une augmentation des testostérones libre, bioactive et totale[45].

Maladie de Crohn

La vitamine D interviendrait dans le mécanisme immunitaire et serait notamment bénéfique dans le traitement de la maladie de Crohn[46].

Déclin cognitif

Un taux bas de vitamine D semble être corrélé avec un déficit cognitif chez la personne âgée[47].

Bronchiolite du nourrisson

La prise de suppléments de vitamine D par les femmes enceintes prévient la bronchiolite par virus respiratoire syncytial (VRS) chez les nourrissons. En effet, sur les 5 millions de nourissons qui contractent un VRS aux États-Unis, 1 million de cas pourraient être évités si les mères prenaient cette vitamine qui peut également combattre l’épuisement et le diabète pendant la grossesse[48]. Les bébés qui ont le moins de vitamine D sanguine, mesure qui corrèle avec la prise de suppléments chez la mère pendant la grossesse, ont six fois plus de risques de contracter une bronchiolite à VRS que ceux qui en ont le plus[49].

Sources alimentaires

Le tableau suivant montre que peu d’aliments courants apportent une quantité appréciable de vitamine D.

Aliment Teneur en
μg pour 100 g
Huile de flétan 50 000
Huile de carpe 25 000
Huile de thon 5 000
Huile de foie de maquereau 5 000
Huile de foie de saumon 1 000
Huile de foie de morue 200[50]
Saumon, Hareng, Anchois 12-20[50]
Sardine, Maquereau 8-12[50]
Margarine 8-12[50]
Thon 3-8[50]
Foie de poulet 2
Champignons 0,6-1,5[50]
Beurre 0,6-1,5[50]
Œuf 0,6-1,5[50]

Le lait (et les produits laitiers), apportant beaucoup de calcium, a un effet réducteur du niveau de vitamine D plasmatique.

Notes et références

  1. http://uvweb.free.fr/pages/vita1.php
  2. http://www.sciencedaily.com/releases/2010/08/100823172327.htm
  3. http://www.passeportsante.net/fr/Nutrition/Dietes/Fiche.aspx?doc=arthrite_rhumatoide_diete
  4. (en)Cytosolic DNA Triggers Inflammasome Activation in Keratinocytes in Psoriatic Lesions, Dombrowski 2011.
  5. http://news.doctissimo.fr/la-vitamine-d-pour-prevenir-le-diabete-_article6034.html
  6. http://www.santenews.eu/2010/09/11/effet-protecteur-de-la-vitamine-d-face-au-cancer-du-sein/
  7. http://www.passeportsante.net/fr/Actualites/Nouvelles/Fiche.aspx?doc=2006011147
  8. http://www.pharmactua.com/2009/de-faible-taux-sanguins-en-vitamine-d-associes-a-des-signes-de-demence/
  9. a et b Tavera-Mendoza L, White J, La vitamine du soleil, Pour la Science, mars 2008, p. 74-80.
  10. a et b (en) Holick MF, Vitamin D deficiency, New Eng J Med, 2007;357:266-281.
  11. (en)DeLuca HF, Overview of general physiologic features and functions of vitamin D, Am J Clin Nutr, 2004;80:Suppl:1689S-1696S.
  12. I COMPLICATIONS & EFFETS SECONDAIRES : H. Le calcium et la vitamine D, TraitementSida : 162, Numéro de volume : 19, Nombre de numéro : 4, 2007 mai/juin, sur Catie.ca : « Selon les recommandations des scientifiques qui étudient la nutrition humaine et l’ostéoporose — qui sont également des experts de la recherche sur la vitamine D — les adultes auraient besoin d’un minimum quotidien de 700 à 800 UI[Quoi ?] de vitamine D3. L’objectif de ce niveau de supplémentation consisterait à augmenter le taux sanguin de vitamine D3 jusqu’à au moins 75 nmol/l, avancent-ils. »
    Lire aussi l’article du Monde daté du 11 septembre 2009 : « "la vitamine D, nutriment essentiel ; or 70 % des Français en sont déficitaires en hiver", insiste le docteur David Servan-Schreiber » [1].
  13. a et b (en)Garland CF, Gorham ED, Mohr SB et Als. Vitamin D and prevention of breast cancer: Pooled analysis, The Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology, 2007;103,708-711.
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  15. (en)New Guidelines Suggest Higher Doses of Vitamin D - Endocrine Society Says Vitamin D Deficiency May Be Common in U.S. Daniel J. DeNoon WebMD Health News.
  16. (da) Glerup H, « [Vitamin D deficiency among immigrants] », dans Ugeskr. Laeg., vol. 162, no 46, novembre 2000, p. 6196–9 [lien PMID] .
  17. Taylor SN, Wagner CL, Hollis BW, « Vitamin D supplementation during lactation to support infant and mother », dans J Am Coll Nutr, vol. 27, no 6, décembre 2008, p. 690–701 [texte intégral, lien PMID]  Taylor et coll. soulignent que la recommandation de 400 UI par jour est largement insuffisante pour la mère et à plus forte raison pour l’enfant, mais que 6 400 UI se sont avérés efficaces et sécuritaires. Leur conclusion est que 2 000 UI ou plus sont obligatoires pour combler les besoins du nourrisson.
  18. http://ods.od.nih.gov/factsheets/vitamind.asp#h3
  19. Holick MF, « The role of vitamin D for bone health and fracture prevention », dans Curr Osteoporos Rep, vol. 4, no 3, septembre 2006, p. 96–102 [lien PMID] .
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  21. http://www.google.com/hostednews/afp/article/ALeqM5hyhW9V7-J8IRJgqdM3r1rt7AzUoQ
  22. Vitamine D : 15 chercheurs et LaNutrition.fr dénoncent des apports conseillés insuffisants, lanutrition.fr.
  23. Vitamine D : le nouveau scandale sanitaire, lanutrition.fr.
  24. La vitamine D : le Calciférol, medisite.fr.
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Voir aussi

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