Vitamine D - Vitamin D

Vitamine D
Classe de médicament
Cholécalciférol (D 3 )
Identifiants de classe
Synonymes	Calciférols
Utilisation	Rachitisme , ostéoporose , carence en vitamine D
code ATC	A11CC
Cible biologique	récepteur de vitamine D
Donnée clinique
Drugs.com	Produits Naturels MedFacts
Liens externes
Engrener	D014807
Dans Wikidata

La vitamine D est un groupe de sécostéroïdes liposolubles responsables de l'augmentation de l'absorption intestinale du calcium , du magnésium et du phosphate , ainsi que de nombreux autres effets biologiques. Chez l'homme, les composés les plus importants de ce groupe sont la vitamine D ₃ (également appelée cholécalciférol ) et la vitamine D ₂ ( ergocalciférol ).

La principale source naturelle de la vitamine est la synthèse du cholécalciférol dans les couches inférieures de l'épiderme de la peau par une réaction chimique qui dépend de l' exposition au soleil (en particulier le rayonnement UVB ). Le cholécalciférol et l'ergocalciférol peuvent être ingérés à partir de l'alimentation et de suppléments. Seuls quelques aliments, comme la chair des poissons gras, contiennent naturellement des quantités importantes de vitamine D. Aux États-Unis et dans d'autres pays, le lait de vache et les substituts de lait d'origine végétale sont enrichis en vitamine D, tout comme de nombreuses céréales pour petit-déjeuner. Les champignons exposés à la lumière ultraviolette fournissent des quantités utiles de vitamine D. Les recommandations diététiques supposent généralement que toute la vitamine D d'une personne est prise par voie orale, car l'exposition au soleil dans la population est variable et les recommandations sur la quantité d'exposition au soleil qui est sans danger sont incertaines dans vue du risque de cancer de la peau .

La vitamine D provenant de l'alimentation ou de la synthèse cutanée est biologiquement inactive. Il est activé par deux étapes d' hydroxylation d' enzymes protéiques , la première dans le foie et la seconde dans les reins. Comme la vitamine D peut être synthétisée en quantités adéquates par la plupart des mammifères si elle est exposée à un ensoleillement suffisant, elle n'est pas essentielle, donc techniquement pas une vitamine . Au lieu de cela, il peut être considéré comme une hormone , avec l'activation de la pro-hormone de la vitamine D résultant en la forme active, le calcitriol , qui produit ensuite des effets via un récepteur nucléaire à plusieurs endroits.

Le cholécalciférol est converti dans le foie en calcifédiol (25-hydroxycholécalciférol); l'ergocalciférol est transformé en 25-hydroxyergocalciférol. Ces deux métabolites de la vitamine D (appelés 25-hydroxyvitamine D ou 25(OH)D) sont mesurés dans le sérum pour déterminer le statut en vitamine D d'une personne. Le calcifédiol est ensuite hydroxylé par les reins et certaines cellules du système immunitaire pour former le calcitriol (également connu sous le nom de 1,25-dihydroxycholécalciférol), la forme biologiquement active de la vitamine D. Le calcitriol circule comme une hormone dans le sang, jouant un rôle majeur dans la régulation la concentration de calcium et de phosphate , et favorisant la croissance saine et le remodelage des os. Le calcitriol a également d'autres effets, notamment sur la croissance cellulaire, les fonctions neuromusculaires et immunitaires et la réduction de l'inflammation.

La vitamine D joue un rôle important dans l'homéostasie et le métabolisme du calcium . Sa découverte était due aux efforts déployés pour trouver la substance alimentaire manquante chez les enfants atteints de rachitisme (la forme infantile de l' ostéomalacie ). Des suppléments de vitamine D sont administrés pour traiter ou prévenir l'ostéomalacie et le rachitisme. Les preuves d'autres effets sur la santé de la supplémentation en vitamine D dans la population générale sont incohérentes. L'effet de la supplémentation en vitamine D sur la mortalité n'est pas clair, avec une méta-analyse constatant une légère diminution de la mortalité chez les personnes âgées, et une autre concluant qu'il n'existe aucune justification claire pour recommander une supplémentation pour prévenir de nombreuses maladies, et que d'autres recherches de conception similaire sont pas nécessaire dans ces domaines.

Les types

Nom	Composition chimique	Structure
Vitamine D 1	Mélange de composés moléculaires d' ergocalciférol avec du lumisterol , 1:1
Vitamine D 2	ergocalciférol (à base d' ergostérol )
La vitamine D 3	cholécalciférol (fait à partir du 7‑déhydrocholestérol dans la peau).
La vitamine D 4	22-dihydroergocalciférol
La vitamine D 5	sitocalciférol (à base de 7-déhydrositostérol )

Plusieurs formes ( vitamères ) de vitamine D existent. Les deux formes principales sont la vitamine D ₂ ou ergocalciférol et la vitamine D ₃ ou cholécalciférol. La vitamine D sans indice fait référence à D ₂ ou D ₃ , ou aux deux, et est connue collectivement sous le nom de calciférol.

La vitamine D _{2 a} été caractérisée chimiquement en 1931. En 1935, la structure chimique de la vitamine D _{3 a} été définie et montrée comme résultant de l' irradiation ultraviolette du 7-déhydrocholestérol. Une nomenclature chimique pour les formes de vitamine D a été recommandée en 1981, mais des noms alternatifs restent d'usage courant.

Chimiquement, les différentes formes de vitamine D sont des sécostéroïdes , c'est-à-dire des stéroïdes dans lesquels l'une des liaisons des anneaux stéroïdiens est rompue. La différence structurelle entre la vitamine D ₂ et la vitamine D ₃ réside dans la chaîne latérale , qui contient une double liaison , entre les carbones 22 et 23 , et un groupe méthyle sur le carbone 24 de la vitamine D ₂ .

De nombreux analogues de la vitamine D ont été synthétisés.

La biologie

Le calcitriol, métabolite actif de la vitamine D, médie ses effets biologiques en se liant au récepteur de la vitamine D (VDR), qui est principalement situé dans les noyaux des cellules cibles. La liaison du calcitriol au VDR permet au VDR d'agir comme un facteur de transcription qui module l' expression génique des protéines de transport (telles que TRPV6 et calbindine ), qui sont impliquées dans l'absorption du calcium dans l'intestin. Le récepteur de la vitamine D appartient à la superfamille des récepteurs nucléaires des récepteurs des stéroïdes/hormones thyroïdiennes , et les VDR sont exprimés par les cellules de la plupart des organes , y compris le cerveau , le cœur , la peau , les gonades , la prostate et le sein .

L'activation du VDR dans les cellules de l'intestin, des os, des reins et des glandes parathyroïdes conduit au maintien des taux de calcium et de phosphore dans le sang (avec l'aide de l'hormone parathyroïdienne et de la calcitonine ) et au maintien du contenu osseux.

L'un des rôles les plus importants de la vitamine D est de maintenir l'équilibre du calcium squelettique en favorisant l'absorption du calcium dans les intestins, en favorisant la résorption osseuse en augmentant le nombre d' ostéoclastes , en maintenant les niveaux de calcium et de phosphate pour la formation osseuse et en permettant le bon fonctionnement de l'hormone parathyroïdienne pour maintenir le sérum. niveaux de calcium. Une carence en vitamine D peut entraîner une diminution de la densité minérale osseuse et un risque accru de réduction de la densité osseuse ( ostéoporose ) ou de fracture osseuse, car un manque de vitamine D altère le métabolisme des minéraux dans le corps. Ainsi, la vitamine D est également essentielle pour le remodelage osseux grâce à son rôle de puissant stimulateur de la résorption osseuse .

Le VDR régule la prolifération et la différenciation cellulaires . La vitamine D affecte également le système immunitaire et les VDR sont exprimés dans plusieurs globules blancs , notamment les monocytes et les cellules T et B activées . In vitro, la vitamine D augmente l'expression du gène de la tyrosine hydroxylase dans les cellules médullaires surrénales et affecte la synthèse des facteurs neurotrophiques , de l'oxyde nitrique synthase et du glutathion .

L'expression des récepteurs de la vitamine D diminue avec l'âge et les résultats suggèrent que la vitamine D est directement liée à la force musculaire, à la masse et à la fonction, tous étant des facteurs importants pour la performance d'un athlète.

Carence

On estime qu'un milliard de personnes dans le monde souffrent d'insuffisance ou de carence en vitamine D. La carence en vitamine D est répandue dans la population européenne. Un régime pauvre en vitamine D associé à une exposition insuffisante au soleil provoque une carence en vitamine D. Une carence sévère en vitamine D chez les enfants provoque le rachitisme , un ramollissement et un affaiblissement des os, qui est une maladie rare dans le monde développé.

La carence en vitamine D est présente dans le monde entier chez les personnes âgées et reste fréquente chez les enfants et les adultes. Une carence entraîne une altération de la minéralisation osseuse et des lésions osseuses qui entraînent des maladies de ramollissement des os, notamment le rachitisme chez les enfants et l' ostéomalacie chez les adultes. Une baisse du taux sanguin de calcifédiol (25-hydroxy-vitamine D) peut résulter de l'évitement du soleil. Une carence en vitamine D peut faire chuter l'absorption intestinale du calcium alimentaire à 15 %. Lorsqu'il n'est pas déficient, un individu absorbe généralement entre 60 et 80 %.

Santé des os

Rachitisme

Le rachitisme , une maladie infantile, se caractérise par une croissance ralentie et des os longs mous, faibles et déformés qui se plient et s'inclinent sous leur poids lorsque les enfants commencent à marcher. Le rachitisme apparaît généralement entre 3 et 18 mois. Des cas continuent d'être signalés en Amérique du Nord et dans d'autres pays occidentaux et sont principalement observés chez les nourrissons allaités et ceux dont la peau est plus foncée. Cette condition est caractérisée par des jambes arquées, qui peuvent être causées par une carence en calcium ou en phosphore, ainsi qu'un manque de vitamine D ; aujourd'hui, on le trouve largement dans les pays à faible revenu d'Afrique, d'Asie ou du Moyen-Orient et dans ceux atteints de troubles génétiques tels que le rachitisme dû à une carence en pseudovitamine D.

Une carence maternelle en vitamine D peut provoquer une maladie osseuse manifeste avant la naissance et une altération de la qualité des os après la naissance. Le rachitisme nutritionnel existe dans les pays où la lumière du soleil est intense toute l'année comme le Nigeria et peut survenir sans carence en vitamine D.

Bien que le rachitisme et l'ostéomalacie soient maintenant rares au Royaume - Uni , des épidémies se sont produites dans certaines communautés d'immigrants dans lesquelles les personnes souffrant d'ostéomalacie comprenaient des femmes apparemment suffisamment exposées à la lumière du jour et portant des vêtements occidentaux. Avoir une peau plus foncée et une exposition réduite au soleil ne produisait pas de rachitisme à moins que le régime alimentaire ne s'écarte d'un modèle omnivore occidental caractérisé par des apports élevés de viande, de poisson et d'œufs, et de faibles apports de céréales à haute extraction . Les facteurs de risque alimentaires pour le rachitisme comprennent l'abstention d'aliments d'origine animale.

La carence en vitamine D reste la principale cause de rachitisme chez les jeunes nourrissons dans la plupart des pays car le lait maternel est pauvre en vitamine D et les coutumes sociales et les conditions climatiques peuvent empêcher une exposition adéquate au soleil. Dans les pays ensoleillés comme le Nigeria, l'Afrique du Sud et le Bangladesh, où le rachitisme touche les tout-petits et les enfants plus âgés, il a été attribué à de faibles apports en calcium alimentaire, qui sont caractéristiques des régimes à base de céréales avec un accès limité aux produits laitiers.

Le rachitisme était autrefois un problème majeur de santé publique parmi la population américaine; à Denver , où les rayons ultraviolets sont environ 20 % plus puissants qu'au niveau de la mer à la même latitude, près des deux tiers des 500 enfants souffraient de rachitisme léger à la fin des années 1920. Une augmentation de la proportion de protéines animales dans le régime alimentaire américain du 20e siècle couplée à une consommation accrue de lait enrichi avec des quantités relativement faibles de vitamine D a coïncidé avec une baisse spectaculaire du nombre de cas de rachitisme. De plus, aux États-Unis et au Canada, le lait enrichi en vitamine D, les suppléments vitaminiques pour nourrissons et les suppléments vitaminiques ont contribué à éradiquer la majorité des cas de rachitisme chez les enfants souffrant de malabsorption des graisses.

Ostéomalacie et ostéoporose

L'ostéomalacie est une maladie de l'adulte qui résulte d'une carence en vitamine D. Les caractéristiques de cette maladie sont le ramollissement des os, entraînant une flexion de la colonne vertébrale, une courbure des jambes, une faiblesse musculaire proximale , une fragilité osseuse et un risque accru de fractures. L'ostéomalacie réduit l'absorption du calcium et augmente la perte de calcium des os, ce qui augmente le risque de fractures osseuses. L'ostéomalacie est généralement présente lorsque les taux de 25-hydroxyvitamine D sont inférieurs à environ 10  ng/mL. Bien que l'on pense que les effets de l'ostéomalacie contribuent à la douleur musculo-squelettique chronique , il n'y a aucune preuve convaincante d'une baisse des niveaux de vitamine D chez les personnes souffrant de douleur chronique ou que la supplémentation soulage la douleur musculo-squelettique chronique non spécifique.

L'ostéoporose est une condition de densité minérale osseuse réduite avec une fragilité osseuse accrue et un risque de fractures osseuses. L'ostéoporose peut être un effet à long terme d'une insuffisance en calcium et/ou en vitamine D, au moins en partie. Cela peut résulter d'un apport insuffisant en calcium, une carence en vitamine D contribuant à réduire l'absorption du calcium.

Pigmentation de la peau

Il a été démontré que les personnes à la peau foncée vivant dans des climats tempérés ont de faibles niveaux de vitamine D, mais la signification de cela n'est pas certaine. Les personnes à la peau foncée sont moins efficaces pour produire de la vitamine D car la mélanine dans la peau entrave la synthèse de la vitamine D. La carence en vitamine D est courante chez les Hispaniques et les Afro-Américains aux États-Unis, les niveaux diminuant considérablement en hiver. Cela est dû aux niveaux de mélanine dans la peau, car elle agit comme un protecteur naturel contre l'exposition au soleil.

Utilisation de suppléments

La supplémentation en vitamine D est une méthode fiable pour prévenir ou traiter le rachitisme . Les effets de la supplémentation en vitamine D sur la santé non squelettique sont incertains. Une revue de 2013 n'a trouvé aucun effet de la supplémentation sur les taux de maladies non squelettiques, autre qu'une diminution provisoire de la mortalité chez les personnes âgées. Les suppléments de vitamine D ne modifient pas les résultats de l'infarctus du myocarde , des accidents vasculaires cérébraux ou des maladies cérébrovasculaires , du cancer, des fractures osseuses ou de l' arthrose du genou . De faibles niveaux de vitamine D peuvent résulter d'une maladie plutôt que de provoquer une maladie.

Un rapport de l' Institute of Medicine des États-Unis (IOM) indique : « Les résultats liés au cancer , aux maladies cardiovasculaires et à l' hypertension , au diabète et au syndrome métabolique, aux chutes et à la performance physique, au fonctionnement immunitaire et aux troubles auto-immuns , aux infections, au fonctionnement neuropsychologique et à la prééclampsie n'ont pas pu être liés de manière fiable avec l'apport en calcium ou en vitamine D et étaient souvent contradictoires." Certains chercheurs affirment que l'IOM a été trop catégorique dans ses recommandations et a fait une erreur mathématique lors du calcul du taux sanguin de vitamine D associé à la santé des os. Les membres du panel de l'IOM soutiennent qu'ils ont utilisé une "procédure standard pour les recommandations diététiques" et que le rapport est solidement basé sur les données. La recherche sur les suppléments de vitamine D, y compris les essais cliniques à grande échelle, se poursuit.

Mortalité, toutes causes

La supplémentation en vitamine D ₃ s'est avérée provisoirement réduire le risque de décès chez les personnes âgées, mais l'effet n'a pas été jugé prononcé ou suffisamment certain pour rendre la prise de suppléments recommandable. Les autres formes (vitamine D ₂ , alfacalcidol et calcitriol) ne semblent pas avoir d'effet bénéfique sur le risque de décès. Des taux sanguins élevés semblent être associés à un risque de décès plus faible, mais il n'est pas clair si la supplémentation peut entraîner ce bénéfice. Un excès et une carence en vitamine D semblent provoquer un fonctionnement anormal et un vieillissement prématuré. La relation entre les concentrations sériques de calcifédiol et la mortalité toutes causes confondues est « en forme de U » : la mortalité est élevée à des niveaux élevés et faibles de calcifédiol, par rapport à des niveaux modérés. Les dommages causés par la vitamine D semblent se produire à un niveau de vitamine D plus faible dans la population noire que dans la population blanche.

Santé des os

En général, aucune preuve solide n'étaye la croyance répandue selon laquelle les suppléments de vitamine D peuvent aider à prévenir l' ostéoporose . Son utilisation générale pour la prévention de cette maladie chez les personnes sans carence en vitamine D n'est donc probablement pas nécessaire. Pour les personnes âgées atteintes d'ostéoporose, la prise de vitamine D avec du calcium peut aider à prévenir les fractures de la hanche, mais elle augmente également légèrement le risque de problèmes d'estomac et de reins. Une étude a révélé qu'une supplémentation de 800 UI ou plus par jour, chez les personnes de plus de 65 ans, était « quelque peu favorable dans la prévention des fractures de la hanche et des fractures non vertébrales ». L'effet est faible ou nul pour les personnes vivant de manière indépendante. De faibles taux sériques de vitamine D ont été associés à des chutes et à une faible densité minérale osseuse . Cependant, la prise d'un supplément de vitamine D ne semble pas modifier le risque.

Les athlètes carencés en vitamine D courent un risque accru de fractures de stress et/ou de ruptures majeures, en particulier ceux qui pratiquent des sports de contact. Le plus grand avantage avec la supplémentation est observé chez les athlètes qui sont déficients (taux sériques 25(OH)D <30  ng/mL) ou gravement déficients (25(OH)D taux sériques <25  ng/mL). Des diminutions progressives des risques sont observées avec des concentrations sériques croissantes de 25(OH)D plafonnant à 50  ng/mL sans aucun bénéfice supplémentaire observé dans les niveaux au-delà de ce point.

Parce qu'elle a trouvé de plus en plus de preuves d'un avantage pour la santé des os, bien qu'elle n'ait pas trouvé de preuves solides d'autres avantages, la Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis a demandé aux fabricants de déclarer la quantité de vitamine D sur les étiquettes de valeur nutritive , en tant que « nutriments d'importance pour la santé publique", depuis mai 2016. Selon une proposition de prolongation du délai, certains fabricants avaient jusqu'au 1er juillet 2021 pour se conformer.

Cancer

Des associations potentielles ont été trouvées entre de faibles niveaux de vitamine D et le risque de développer plusieurs types de cancer. Des méta-analyses d' études observationnelles ont révélé une réduction du risque d'incidence du cancer liée à l'apport en vitamine D et aux niveaux de 25(OH)D, en particulier pour le cancer colorectal , bien que la force des associations ait été classée comme faible. Bien que les essais contrôlés randomisés n'aient pas confirmé que les suppléments de vitamine D réduisaient le risque d'incidence du cancer, le risque relatif de décès par cancer s'est avéré réduit jusqu'à 16 % dans plusieurs méta-analyses.

Maladie cardiovasculaire

La prise de suppléments de vitamine D ne réduit pas de manière significative le risque d' accident vasculaire cérébral , de maladie cérébrovasculaire , d'infarctus du myocarde ou de cardiopathie ischémique . La supplémentation peut n'avoir aucun effet sur la tension artérielle .

Système immunitaire

Maladies infectieuses

En général, la vitamine D a pour fonction d'activer le système immunitaire inné et d'atténuer le système immunitaire adaptatif avec des effets antibactériens, antiviraux et anti-inflammatoires. La carence a été liée à un risque ou à une gravité accrus d' infections virales , y compris le VIH et le COVID-19. De faibles niveaux de vitamine D semblent être un facteur de risque de tuberculose et, historiquement, elle était utilisée comme traitement.

Une supplémentation en vitamine D à faible dose (400 à 1000 UI/jour) peut légèrement diminuer le risque global d'infections respiratoires aiguës . Les bénéfices ont été trouvés chez les jeunes enfants et les adolescents (âgés de 1 à 16 ans) et n'ont pas été confirmés avec des doses plus élevées (> 1000 UI par jour ou plus). La supplémentation en vitamine D réduit considérablement le taux d'exacerbations modérées ou sévères de la MPOC chez les personnes ayant des niveaux de base de 25(OH)D inférieurs à 25 nmol/L, mais pas chez celles ayant une carence moins sévère.

Asthme

Bien que des données provisoires établissent un lien entre les faibles niveaux de vitamine D et l' asthme , les preuves d'un effet bénéfique de la supplémentation sur les asthmatiques ne sont pas concluantes. Une revue a révélé que la supplémentation en vitamine D pouvait réduire le besoin de stéroïdes utilisés pour inhiber la fréquence des épisodes chez les personnes souffrant d'asthme léger à modéré, et que la supplémentation n'avait aucun effet sur les symptômes de l'asthme au quotidien. En médecine générale, la supplémentation en vitamine D n'est pas recommandée pour le traitement ou la prévention de l'asthme.

Maladie inflammatoire de l'intestin

De faibles niveaux de vitamine D sont associés à deux formes majeures de maladie inflammatoire de l'intestin (MICI) humaine : la maladie de Crohn et la colite ulcéreuse . Une méta-analyse du traitement à la vitamine D chez les patients atteints de MII présentant une carence en vitamine D a montré que la supplémentation est efficace pour corriger les niveaux de vitamine D et est associée à des améliorations des scores d'activité clinique de la maladie et des marqueurs biochimiques.

D'autres conditions

Diabète – Une méta-analyse de huit études a révélé que la supplémentation en vitamine D réduisait considérablement le risque de diabète de type 2 chez les patients prédiabétiques non obèses mais pas chez les obèses. Une méta-analyse de 37 articles a révélé que la supplémentation en vitamine D améliorait significativement le contrôle glycémique [évaluation du modèle homéostatique-résistance à l'insuline (HOMA-IR)], l'hémoglobine A1C (HbA1C) et la glycémie à jeun (FBG) chez les personnes atteintes de diabète de type 2 . Dans des études prospectives, un niveau élevé ou faible de vitamine D était respectivement associé à une diminution significative du risque de diabète de type 2, de diabète de type 2 et de prédiabète combinés, et de prédiabète.

TDAH - Une méta-analyse d'études observationnelles a montré que les enfants atteints de TDAH ont des taux de vitamine D plus faibles et qu'il existe une petite association entre de faibles taux de vitamine D au moment de la naissance et le développement ultérieur du TDAH. Plusieurs petits essais contrôlés randomisés sur la supplémentation en vitamine D ont indiqué une amélioration des symptômes du TDAH tels que l'impulsivité et l'hyperactivité.

Dépression - Les essais cliniques sur la supplémentation en vitamine D pour les symptômes dépressifs ont généralement été de faible qualité et n'ont montré aucun effet global, bien que l'analyse en sous-groupe ait montré que la supplémentation pour les participants présentant des symptômes dépressifs cliniquement significatifs ou un trouble dépressif avait un effet modéré.

Cognition et démence – Une revue systématique des études cliniques a révélé une association entre de faibles niveaux de vitamine D et des troubles cognitifs et un risque plus élevé de développer la maladie d'Alzheimer . Cependant, des concentrations plus faibles en vitamine D sont également associées à une mauvaise nutrition et à une diminution du temps passé à l'extérieur. Par conséquent, il existe d'autres explications de l'augmentation des troubles cognitifs et, par conséquent, une relation causale directe entre les niveaux de vitamine D et la cognition n'a pas pu être établie.

Grossesse - De faibles niveaux de vitamine D pendant la grossesse sont associés au diabète gestationnel , à la pré-éclampsie et aux nourrissons de petite taille (pour l'âge gestationnel). Bien que la prise de suppléments de vitamine D pendant la grossesse augmente les taux sanguins de vitamine D chez la mère à terme, l'étendue complète des avantages pour la mère ou le bébé n'est pas claire. Les femmes enceintes qui prennent une quantité adéquate de vitamine D pendant la gestation peuvent présenter un risque plus faible de pré-éclampsie et d'effets immunitaires positifs. La supplémentation en vitamine D est également susceptible de réduire le risque de diabète gestationnel, de bébés trop petits et de leur faible taux de croissance. Les femmes enceintes ne prennent souvent pas la quantité recommandée de vitamine D.

Perte de poids – Bien qu'ayant émis l'hypothèse que la supplémentation en vitamine D peut être un traitement efficace de l' obésité en dehors de la restriction calorique , une revue systématique n'a trouvé aucune association entre la supplémentation et le poids corporel ou la masse grasse . Une méta-analyse de 2016 a révélé que le statut en vitamine D circulante était amélioré par la perte de poids, ce qui indique que la masse grasse peut être inversement associée aux taux sanguins de vitamine D.

Allégations de santé admissibles

Les agences gouvernementales de réglementation stipulent pour les industries de l'alimentation et des compléments alimentaires certaines allégations de santé aussi admissibles que les déclarations sur l'emballage.

Autorité Européenne de Sécurité Alimentaire

• fonction normale du système immunitaire
• réponse inflammatoire normale
• fonction musculaire normale
• réduction du risque de chute chez les personnes de plus de 60 ans

US Food and Drug Administration (FDA)

• "Une quantité adéquate de calcium et de vitamine D, dans le cadre d'une alimentation bien équilibrée, associée à une activité physique, peut réduire le risque d'ostéoporose."

Santé Canada

• "Un apport adéquat en calcium et une activité physique régulière peuvent aider à renforcer les os chez les enfants et les adolescents et peuvent réduire le risque d'ostéoporose chez les personnes âgées. Un apport adéquat en vitamine D est également nécessaire."

Autres agences possibles avec des conseils sur les réclamations : Japon FOSHU et Australie-Nouvelle-Zélande.

L'apport alimentaire

Niveaux recommandés

Diverses institutions ont proposé différentes recommandations pour la quantité d' apport quotidien en vitamine D. Celles-ci varient selon la définition précise, l'âge, la grossesse ou l'allaitement, et l'étendue des hypothèses concernant la synthèse cutanée de la vitamine D. Conversion : 1  µg (microgramme) = 40 UI (unité internationale).  

Royaume-Uni
Tranche d'âge	Apport (μg/jour)	Apport maximal (μg/jour)
Nourrissons allaités de 0 à 12 mois	8.5 - 10	25
Nourrissons nourris au lait maternisé (<500 ml/j)	dix	25
Enfants 1 – 10 ans	dix	50
Enfants >10 et adultes	dix	100
États Unis
Tranche d'âge	AJR (UI/jour)	(μg/jour)
Nourrissons de 0 à 6 mois	400*	dix
Nourrissons de 6 à 12 mois	400*	dix
1–70 ans	600	15
71+ ans	800	20
Enceinte/Allaitement	600	15
Tranche d'âge	Apport maximal tolérable (UI/jour)	(µg/jour)
Nourrissons de 0 à 6 mois	1 000	25
Nourrissons de 6 à 12 mois	1 500	37,5
1-3 ans	2500	62,5
4-8 ans	3 000	75
9+ ans	4 000	100
Enceinte/allaitement	4 000	100
Canada
Tranche d'âge	RDA (UI)	Apport maximal tolérable (UI)
Nourrissons de 0 à 6 mois	400*	1 000
Nourrissons de 7 à 12 mois	400*	1 500
Enfants de 1 à 3 ans	600	2500
Enfants de 4 à 8 ans	600	3 000
Enfants et adultes de 9 à 70 ans	600	4 000
Adultes > 70 ans	800	4 000
Grossesse & Allaitement	600	4 000
Australie et Nouvelle-Zélande
Tranche d'âge	Apport suffisant (μg)	Niveau supérieur d'apport (μg)
Nourrissons de 0 à 12 mois	5*	25
Enfants de 1 à 18 ans	5*	80
Adultes de 19 à 50 ans	5*	80
Adultes 51-70 ans	dix*	80
Adultes > 70 ans	15*	80
Autorité Européenne de Sécurité Alimentaire
Tranche d'âge	Apport suffisant (μg)	Limite supérieure tolérable (μg)
Nourrissons de 0 à 12 mois	dix	25
Enfants de 1 à 10 ans	15	50
Enfants 11-17 ans	15	100
Adultes	15	100
Grossesse & Allaitement	15	100
* Apport suffisant, pas de RDA/RDI encore établi

Royaume-Uni

Le National Health Service (NHS) du Royaume-Uni recommande aux personnes à risque de carence en vitamine D, aux bébés allaités, aux bébés nourris au lait maternisé prenant moins de 500 ml/jour et aux enfants âgés de 6 mois à 4 ans, de prendre des suppléments quotidiens de vitamine D tout au long de la l'année pour assurer un apport suffisant. Cela inclut les personnes dont la synthèse cutanée de la vitamine D est limitée, qui ne sont pas souvent à l'extérieur, qui sont frêles, confinées à la maison, qui vivent dans une maison de soins ou qui portent généralement des vêtements qui couvrent la majeure partie de la peau, ou qui ont la peau foncée, comme avoir un Africain , d'origine afro-caribéenne ou sud-asiatique. D'autres personnes peuvent être en mesure de produire suffisamment de vitamine D en s'exposant au soleil d'avril à septembre. Le NHS et Public Health England recommandent à tout le monde, y compris les femmes enceintes et allaitantes, d'envisager de prendre un supplément quotidien contenant 10  µg (400 UI) de vitamine D en automne et en hiver en raison d'un ensoleillement insuffisant pour la synthèse de la vitamine D.

États Unis

L' apport nutritionnel de référence pour la vitamine D publié en 2010 par l'Institute of Medicine (IoM) (rebaptisé National Academy of Medicine en 2015), a remplacé les recommandations précédentes qui étaient exprimées en termes d'apport suffisant. Les recommandations ont été formulées en supposant que l'individu n'a pas de synthèse cutanée de vitamine D en raison d'une exposition insuffisante au soleil. L'apport de référence pour la vitamine D se réfère à l'apport total provenant des aliments, des boissons et des suppléments, et suppose que les besoins en calcium sont satisfaits. L' apport maximal tolérable (AMT) est défini comme « l'apport quotidien moyen le plus élevé d'un nutriment susceptible de ne présenter aucun risque d'effets néfastes sur la santé pour presque toutes les personnes de la population générale ». Bien que les UL soient considérés comme sûrs, les informations sur les effets à long terme sont incomplètes et ces niveaux d'apport ne sont pas recommandés pour une consommation à long terme.

Aux fins de l'étiquetage des aliments et des compléments alimentaires aux États-Unis, la quantité dans une portion est exprimée en pourcentage de la valeur quotidienne (% VQ). Aux fins de l'étiquetage de la vitamine D, 100 % de la valeur quotidienne était de 400  UI (10  g), mais le 27 mai 2016, elle a été révisée à 800  UI (20  g) pour la mettre en accord avec la RDA. La conformité à la réglementation mise à jour en matière d'étiquetage était requise avant le 1er janvier 2020 pour les fabricants dont les ventes annuelles de produits alimentaires s'élevaient à 10 millions de dollars américains ou plus, et avant le 1er janvier 2021 pour les fabricants dont le volume des ventes de produits alimentaires était inférieur. Un tableau des anciennes et nouvelles valeurs quotidiennes chez l'adulte est fourni à la rubrique Apport quotidien de référence .

Canada

Santé Canada a publié les apports nutritionnels recommandés (AJR) et les niveaux d'apport maximum tolérables pour la vitamine D en 2012 sur la base du rapport de l'Institute of Medicine.

Australie et Nouvelle-Zélande

L'Australie et la Nouvelle-Zélande ont publié des valeurs nutritionnelles de référence, y compris des directives pour l'apport alimentaire en vitamine D en 2005. Environ un tiers des Australiens ont une carence en vitamine D.

Union européenne

L' Autorité européenne de sécurité des aliments (EFSA) a examiné en 2016 les preuves actuelles, concluant que la relation entre la concentration sérique de 25(OH)D et les résultats pour la santé musculo-squelettique est très variable. Ils ont considéré que les besoins moyens et les valeurs d'apports de référence de la population pour la vitamine D ne pouvaient pas être dérivés, et qu'une concentration sérique de 25(OH)D de 50  nmol/L était une valeur cible appropriée. Pour toutes les personnes de plus de 1 an, y compris les femmes enceintes ou allaitantes, ils fixent un apport adéquat de 15  µg/jour (600  UI).

L'EFSA a examiné les niveaux d'apport sûrs en 2012, fixant la limite supérieure tolérable pour les adultes à 100  g/jour (4000  UI), une conclusion similaire à celle de l'IOM.

L' Agence nationale suédoise de l'alimentation recommande un apport quotidien de 10  g (400  UI) de vitamine D3 pour les enfants et les adultes jusqu'à 75 ans, et de 20  g (800  UI) pour les adultes de 75 ans et plus.

Les organisations non gouvernementales en Europe ont fait leurs propres recommandations. La Société allemande de nutrition recommande 20  µg. La Société européenne de la ménopause et de l'andropause recommande aux femmes ménopausées de consommer 15  µg (600  UI) jusqu'à 70 ans et 20  µg (800  UI) à partir de 71 ans. Cette dose doit être augmentée à 100  µg (4 000  UI) chez certaines Statut D ou en cas de comorbidité.

Sources

Bien que la vitamine D ne soit présente naturellement que dans quelques aliments, elle est couramment ajoutée comme enrichissement dans les aliments manufacturés. Dans certains pays, les aliments de base sont artificiellement enrichis en vitamine D.

Sources naturelles

En général, la vitamine D ₃ se trouve dans les aliments d'origine animale , en particulier le poisson, la viande, les abats , les œufs et les produits laitiers. La vitamine D ₂ se trouve dans les champignons et est produite par irradiation ultraviolette de l' ergostérol . La teneur en vitamine D _{2 des} champignons et de Cladina arbuscula , un lichen, augmente avec l'exposition à la lumière ultraviolette et est imitée par les lampes ultraviolettes industrielles pour l'enrichissement. Le ministère de l'Agriculture des États-Unis rapporte les teneurs en D ₂ et D ₃ combinées en une seule valeur.

Enrichissement des aliments

Les aliments manufacturés enrichis en vitamine D comprennent certains jus de fruits et boissons à base de jus de fruits, les barres énergétiques substituts de repas , les boissons à base de protéines de soja , certains fromages et produits à base de fromage, les produits à base de farine , les préparations pour nourrissons , de nombreuses céréales pour petit-déjeuner et le lait .

En 2016 aux États-Unis, la Food and Drug Administration (FDA) a modifié la réglementation sur les additifs alimentaires pour l'enrichissement du lait, stipulant que les niveaux de vitamine D ₃ ne dépassent pas 42  UI de vitamine D pour 100  g (400  UI par quart américain ) de lait de vache, 84  UI de vitamine D ₂ pour 100  g (800  UI par quart) de laits végétaux , et 89  UI par 100  g (800  UI par quart) dans les yaourts à base de plantes ou dans les boissons de soja. Les laits végétaux sont définis comme des boissons à base de soja, d'amandes, de riz, entre autres sources végétales, destinées à remplacer le lait de vache.

Bien que certaines études ont montré que la vitamine D ₃ augmente de 25 (OH) les taux sanguins D plus rapide et reste actif dans le corps plus longtemps, d' autres soutiennent que la vitamine D ₂ sources sont également biodisponible et efficaces que D ₃ pour élever et maintenir 25 (OH) D .

La préparation des aliments

La teneur en vitamine D dans les aliments typiques est réduite de manière variable par la cuisson. Les aliments bouillis, frits et cuits au four ont conservé 69 à 89 % de la vitamine D d'origine.

Taux sériques recommandés

Les recommandations sur les taux sériques recommandés de 25(OH)D varient selon les autorités et varient en fonction de facteurs tels que l'âge. Les laboratoires américains rapportent généralement les niveaux de 25(OH)D en ng/mL. D'autres pays utilisent souvent nmol/L. Un  ng/mL est approximativement égal à 2,5  nmol/L.

Une revue de 2014 a conclu que les taux sériques les plus avantageux pour la 25(OH)D pour tous les résultats semblaient être proches de 30  ng/mL (75  nmol/L). Les niveaux optimaux de vitamine D sont encore controversés et une autre revue a conclu que des gammes de 30 à 40  ng/mL (75 à 100  nmol/L) devaient être recommandées pour les athlètes. Une partie de la controverse est due au fait que de nombreuses études ont trouvé des différences dans les taux sériques de 25(OH)D entre les groupes ethniques ; des études indiquent des raisons génétiques et environnementales derrière ces variations. Une supplémentation pour atteindre ces niveaux standard pourrait provoquer des calcifications vasculaires nocives .

Une méta-analyse de 2012 a montré que le risque de maladies cardiovasculaires augmente lorsque les taux sanguins de vitamine D sont les plus bas dans une plage de 8 à 24  ng/mL (20 à 60  nmol/L), bien que les résultats parmi les études analysées soient incohérents.

En 2011, un comité de l' IOM a conclu qu'un taux sérique de 25(OH)D de 20  ng/mL (50  nmol/L) était nécessaire pour la santé osseuse et globale. Les apports nutritionnels de référence pour la vitamine D sont choisis avec une marge de sécurité et « dépassent » la valeur sérique ciblée pour garantir que les niveaux d'apport spécifiés atteignent les niveaux de 25(OH)D sériques souhaités chez presque toutes les personnes. Aucune contribution au niveau sérique de 25(OH)D n'est supposée due à l'exposition au soleil et les recommandations sont pleinement applicables aux personnes ayant la peau foncée ou une exposition négligeable au soleil. L'Institut a découvert que les concentrations sériques de 25(OH)D supérieures à 30  ng/mL (75  nmol/L) ne sont « pas systématiquement associées à un bénéfice accru ». Des taux sériques de 25(OH)D supérieurs à 50  ng/mL (125  nmol/L) peuvent être préoccupants. Cependant, certaines personnes dont la 25(OH)D sérique se situe entre 30 et 50  ng/mL (75  nmol/L-125  nmol/L) auront également une vitamine D insuffisante.

Excès

La toxicité de la vitamine D est rare. Elle est causée par une supplémentation avec de fortes doses de vitamine D plutôt que la lumière du soleil. Le seuil de toxicité de la vitamine D n'a pas été établi; cependant, selon certaines recherches, l'apport maximal tolérable (AMT ) est de 4 000 UI /jour pour les 9 à 71 ans (100  µg/jour), tandis que d'autres recherches concluent que, chez les adultes en bonne santé, un apport soutenu de plus de 50 000  UI/jour jour (1250  μg) peut produire une toxicité manifeste après plusieurs mois et peut augmenter les taux sériques de 25-hydroxyvitamine D à 150  ng/mL et plus. Les personnes atteintes de certaines conditions médicales, telles que l' hyperparathyroïdie primaire , sont beaucoup plus sensibles à la vitamine D et développent une hypercalcémie en réponse à toute augmentation de la nutrition en vitamine D, tandis que l'hypercalcémie maternelle pendant la grossesse peut augmenter la sensibilité fœtale aux effets de la vitamine D et conduire à un syndrome de retard mental et de déformations faciales.

L'hypercalcémie infantile idiopathique est causée par une mutation du gène CYP24A1 , entraînant une diminution de la dégradation de la vitamine D. Les nourrissons atteints d'une telle mutation présentent une sensibilité accrue à la vitamine D et en cas d'apport supplémentaire un risque d' hypercalcémie . Le trouble peut se poursuivre jusqu'à l'âge adulte.

Une revue publiée en 2015 a noté que des effets indésirables n'avaient été signalés qu'à des concentrations sériques de 25(OH)D supérieures à 200  nmol/L.

Les cas publiés de toxicité impliquant une hypercalcémie dans lesquels la dose de vitamine D et les taux de 25-hydroxy-vitamine D sont connus impliquent tous un apport ≥ 40  000 UI (1 000  g) par jour.

Les femmes enceintes ou allaitantes devraient consulter un médecin avant de prendre un supplément de vitamine D. La FDA a conseillé aux fabricants de suppléments liquides de vitamine D que les compte-gouttes accompagnant ces produits doivent être marqués de manière claire et précise pour 400 unités internationales (1  UI est l'équivalent biologique de 25  ng de cholécalciférol/ergocalciférol). De plus, pour les produits destinés aux nourrissons, la FDA recommande que le compte-gouttes ne contienne pas plus de 400  UI. Pour les nourrissons (de la naissance à 12 mois), la limite supérieure tolérable (quantité maximale pouvant être tolérée sans danger) est fixée à 25  g/jour (1 000  UI). Un millier de microgrammes par jour chez les nourrissons a produit une toxicité en un mois. Après avoir été mandaté par les gouvernements canadien et américain, l' Institute of Medicine (IOM) en date du 30 novembre 2010, a augmenté la limite supérieure tolérable (UL) à 2 500  UI par jour pour les enfants de 1 à 3 ans, 3 000  UI par jour pour les âges 4 à 8 ans et 4 000  UI par jour pour les 9 à 71 ans et plus (y compris les femmes enceintes ou allaitantes).

Le calcitriol lui-même est auto-régulé dans un cycle de rétroaction négative et est également affecté par l'hormone parathyroïdienne , le facteur de croissance des fibroblastes 23 , les cytokines , le calcium et le phosphate.

Effet de l'excès

Un surdosage en vitamine D provoque une hypercalcémie, ce qui est une forte indication de la toxicité de la vitamine D - cela peut être noté avec une augmentation de la miction et de la soif. Si l'hypercalcémie n'est pas traitée, elle entraîne des dépôts excessifs de calcium dans les tissus mous et les organes tels que les reins, le foie et le cœur, entraînant des douleurs et des dommages aux organes.

Les principaux symptômes d'un surdosage en vitamine D sont l'hypercalcémie, notamment l' anorexie , les nausées et les vomissements. Ceux-ci peuvent être suivis de polyurie , polydipsie , faiblesse, insomnie, nervosité, prurit et finalement insuffisance rénale . De plus, une protéinurie , des cylindres urinaires , une azotémie et une calcification métastatique (en particulier dans les reins) peuvent se développer. D'autres symptômes de la toxicité de la vitamine D comprennent un retard mental chez les jeunes enfants, une croissance et une formation osseuses anormales, la diarrhée, l'irritabilité, la perte de poids et une dépression sévère.

La toxicité de la vitamine D est traitée en arrêtant la supplémentation en vitamine D et en limitant l'apport en calcium. Les dommages aux reins peuvent être irréversibles. L'exposition au soleil pendant de longues périodes ne provoque normalement pas de toxicité pour la vitamine D. Les concentrations de précurseurs de vitamine D produites dans la peau atteignent un équilibre et toute vitamine D supplémentaire produite est dégradée.

Biosynthèse

La synthèse de la vitamine D dans la nature dépend de la présence de rayonnement UV et de son activation ultérieure dans le foie et les reins. De nombreux animaux synthétisent la vitamine D _{3 à} partir du 7-déhydrocholestérol et de nombreux champignons synthétisent la vitamine D _{2 à} partir de l' ergostérol .

Parcours interactif

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Photochimie

La transformation qui convertit le 7-déhydrocholestérol en vitamine D ₃ se déroule en deux étapes. Premièrement, le 7-déhydrocholestérol est photolysé par la lumière ultraviolette dans une réaction électrocyclique d' ouverture de cycle conrotatoire à 6 électrons ; le produit est la prévitamine D ₃ . Deuxièmement, la prévitamine D ₃ s'isomérise spontanément en vitamine D ₃ ( cholécalciférol ) dans un déplacement d' hydrure sigmatrope antarafacial [1,7] . À température ambiante, la transformation de la prévitamine D ₃ en vitamine D ₃ dans un solvant organique prend environ 12 jours. La conversion de la prévitamine D ₃ en vitamine D ₃ dans la peau est environ 10 fois plus rapide que dans un solvant organique.       

La conversion de l'ergostérol en vitamine D ₂ suit une procédure similaire, formant la prévitamine  D ₂ par photolyse, qui s'isomérise en vitamine D ₂ ( ergocalciférol ). La transformation de la prévitamine  D ₂ en vitamine D ₂ dans le méthanol a une vitesse comparable à celle de la prévitamine  D ₃ . Le processus est plus rapide dans les champignons de Paris blancs.

Synthèse dans la peau

La vitamine D ₃ est produite photochimiquement à partir du 7-déhydrocholestérol dans la peau de la plupart des animaux vertébrés, y compris les humains. Le précurseur de la vitamine D ₃ , 7-déhydrocholestérol est produit en quantités relativement importantes. Le 7-déhydrocholestérol réagit avec la lumière UVB à des longueurs d' onde de 290 à 315 nm. Ces longueurs d'onde sont présentes dans la lumière du soleil, ainsi que dans la lumière émise par les lampes UV dans les lits de bronzage (qui produisent des ultraviolets principalement dans le spectre UVA , mais produisent généralement 4 % à 10 % des émissions UV totales sous forme d'UVB). L'exposition à la lumière à travers les fenêtres est insuffisante car le verre bloque presque complètement la lumière UVB.

Des quantités suffisantes de vitamine D peuvent être produites avec une exposition modérée au soleil sur le visage, les bras et les jambes (pour ceux qui ont le moins de mélanine), en moyenne 5 à 30 minutes deux fois par semaine, ou environ 25 % du temps pour des coups de soleil minimes. Plus la peau est foncée et plus la lumière du soleil est faible, plus il faut de minutes d'exposition. Le surdosage en vitamine D est impossible à cause de l'exposition aux UV : la peau atteint un équilibre où la vitamine se dégrade aussi vite qu'elle est créée.

La peau est constituée de deux couches primaires : la couche interne appelée derme et l' épiderme externe, plus fin . La vitamine D est produite dans les kératinocytes de deux strates les plus internes de l'épiderme, la stratum basale et la stratum spinosum, qui sont également capables de produire du calcitriol et d'exprimer le VDR.

Évolution

La vitamine D ne peut être synthétisée que par un processus photochimique. Le phytoplancton dans l'océan (comme le coccolithophore et l' Emiliania huxleyi ) fait la photosynthèse de la vitamine D depuis plus de 500  millions d'années. Les vertébrés primitifs de l'océan pourraient absorber le calcium de l'océan dans leur squelette et manger du plancton riche en vitamine D.

Les vertébrés terrestres avaient besoin d'une autre source de vitamine D que les plantes pour leurs squelettes calcifiés. Ils devaient soit l'ingérer, soit être exposés au soleil pour le photosynthétiser dans leur peau. Les vertébrés terrestres font la photosynthèse de la vitamine D depuis plus de 350  millions d'années.

Chez les oiseaux et les mammifères à fourrure, la fourrure ou les plumes empêchent les rayons UV d'atteindre la peau. Au lieu de cela, la vitamine D est créée à partir des sécrétions huileuses de la peau déposées sur les plumes ou la fourrure, et est obtenue par voie orale pendant le toilettage. Cependant, certains animaux, comme le rat-taupe nu , sont naturellement carencés en cholécalciférol, car les taux sériques de 25-OH vitamine D sont indétectables. Les chiens et les chats sont pratiquement incapables de synthétiser la vitamine D en raison de l'activité élevée de la 7-déhydrocholestérol réductase , mais ils en tirent des proies.

Synthèse industrielle

La vitamine D ₃ (cholécalciférol) est produite industriellement par exposition du 7-déhydrocholestérol à la lumière UVB, suivie d'une purification. Le 7-déhydrocholestérol est une substance naturelle présente dans les organes des poissons, notamment le foie, ou dans la graisse de laine ( lanoline ) de mouton. La vitamine D ₂ (ergocalciférol) est produite de la même manière en utilisant l'ergostérol de levure ou de champignons comme matière première.

Mécanisme d'action

Activation métabolique

La vitamine D est transportée dans le sang jusqu'au foie, où elle est convertie en prohormone calcifédiol . Le calcifédiol circulant peut alors être converti en calcitriol , la forme biologiquement active de la vitamine D, dans les reins.

Qu'elle soit fabriquée dans la peau ou ingérée, la vitamine D est hydroxylée dans le foie en position 25 (en haut à droite de la molécule) pour former le 25-hydroxycholécalciférol (calcifediol ou 25(OH)D). Cette réaction est catalysée par l' enzyme microsomale vitamine D 25-hydroxylase , le produit du gène humain CYP2R1 , et exprimée par les hépatocytes . Une fois fabriqué, le produit est libéré dans le plasma , où il est lié à une protéine porteuse de -globuline appelée protéine de liaison à la vitamine D .

Le calcifédiol est transporté vers les tubules proximaux des reins, où il est hydroxylé en position 1-α (en bas à droite de la molécule) pour former le calcitriol (1,25-dihydroxycholécalciférol, 1,25(OH) ₂ D). La conversion du calcifédiol en calcitriol est catalysée par l'enzyme 25-hydroxyvitamine D ₃ 1-alpha-hydroxylase , qui est le produit du gène humain CYP27B1 . L'activité du CYP27B1 est augmentée par l'hormone parathyroïdienne , ainsi que par un faible taux de calcium ou de phosphate.

Après l'étape de conversion finale dans le rein, le calcitriol est libéré dans la circulation. En se liant à la protéine de liaison à la vitamine D, le calcitriol est transporté dans tout le corps, y compris vers les organes cibles classiques que sont l'intestin, les reins et les os. Le calcitriol est le ligand naturel le plus puissant du récepteur de la vitamine D , qui médie la plupart des actions physiologiques de la vitamine D.

En plus des reins, calcitriol est également synthétisée par certaines autres cellules , y compris monocytes - macrophages dans le système immunitaire . Lorsqu'il est synthétisé par les monocytes-macrophages, le calcitriol agit localement comme une cytokine , modulant les défenses de l'organisme contre les envahisseurs microbiens en stimulant le système immunitaire inné .

Inactivation

L'activité du calciférol et du calcitriol peut être réduite par hydroxylation en position 24 par la vitamine D3 24-hydroxylase , formant respectivement le sécalciférol et le calcitetrol.

Différence entre les substrats

La vitamine  D ₂ (ergocalciférol) et la vitamine  D ₃ (cholécalciférol) partagent un mécanisme d'action similaire à celui décrit ci-dessus. Les métabolites produits par la vitamine D ₂ sont parfois nommés avec un préfixe er- ou ergo pour les différencier de leurs homologues à base de D ₃ .

• Les métabolites produits à partir de la vitamine  D ₂ ont tendance à se lier moins bien à la protéine de liaison à la vitamine D. Il est contesté si cette différence conduit à une demi-vie plus courte (voir § Enrichissement des aliments ).
• La vitamine  D ₃ peut également être hydroxylée en calcifédiol par la stérol 27-hydroxylase (CYP27A1), mais pas la vitamine  D ₂ .
• L'ergocalciférol peut être directement hydroxylé en position 24 par le CYP27A1 . Cette hydroxylation conduit également à un plus grand degré d'inactivation : l'activité du calcitriol diminue à 60 % de l'origine après la 24-hydroxylation, alors que l'ercalcitriol subit une diminution d'activité 10 fois lors de la conversion en ercalcitetrol.

Mécanismes intracellulaires

Le calcitriol pénètre dans la cellule cible et se lie au récepteur de la vitamine D dans le cytoplasme. Ce récepteur activé pénètre dans le noyau et se lie aux éléments de réponse à la vitamine D ( VDRE ) qui sont des séquences d'ADN spécifiques sur les gènes. La transcription de ces gènes est stimulée et produit des niveaux plus élevés de protéines qui interviennent dans les effets de la vitamine D.

Histoire

Les chercheurs américains Elmer McCollum et Marguerite Davis ont découvert en 1914 une substance dans l'huile de foie de morue qui fut plus tard appelée "vitamine A". Le médecin britannique Edward Mellanby a remarqué que les chiens nourris à l'huile de foie de morue ne développaient pas de rachitisme et a conclu que la vitamine A, ou un facteur étroitement associé, pouvait prévenir la maladie. En 1922, Elmer McCollum testa de l'huile de foie de morue modifiée dans laquelle la vitamine A avait été détruite. L'huile modifiée guérissait les chiens malades. McCollum a donc conclu que le facteur contenu dans l'huile de foie de morue qui guérissait le rachitisme était distinct de la vitamine A. Il l'appelait vitamine D parce que c'était la quatrième vitamine à être nommée. Au départ, on ne s'était pas rendu compte que, contrairement à d'autres vitamines, la vitamine D pouvait être synthétisée par l'homme par exposition à la lumière UV.

En 1925, il a été établi que lorsque le 7-déhydrocholestérol est irradié à la lumière, une forme de vitamine liposoluble est produite (maintenant connue sous le nom de D ₃ ). Alfred Fabian Hess a déclaré: "La lumière est égale à la vitamine D." Adolf Windaus , à l' université de Göttingen en Allemagne, a reçu le prix Nobel de chimie en 1928 pour ses travaux sur la constitution des stérols et leur lien avec les vitamines. En 1929, un groupe du NIMR à Hampstead, Londres, travaillait sur la structure de la vitamine D, encore inconnue, ainsi que sur la structure des stéroïdes. Une réunion a eu lieu avec JBS Haldane , JD Bernal et Dorothy Crowfoot pour discuter des structures possibles, qui ont contribué à rassembler une équipe. La cristallographie aux rayons X a démontré que les molécules de stérol étaient plates, contrairement à ce que proposait l'équipe allemande dirigée par Windaus. En 1932, Otto Rosenheim et Harold King ont publié un article proposant des structures pour les stérols et les acides biliaires qui ont trouvé une acceptation immédiate. La collaboration académique informelle entre les membres de l'équipe Robert Benedict Bourdillon , Otto Rosenheim, Harold King et Kenneth Callow a été très productive et a conduit à l'isolement et à la caractérisation de la vitamine D. À cette époque, la politique du Medical Research Council n'était pas de breveter découvertes, estimant que les résultats de la recherche médicale devraient être ouverts à tous. Dans les années 1930, Windaus a clarifié davantage la structure chimique de la vitamine D.

En 1923, le biochimiste américain Harry Steenbock de l' Université du Wisconsin a démontré que l'irradiation par la lumière ultraviolette augmentait la teneur en vitamine D des aliments et autres matières organiques. Après avoir irradié de la nourriture pour rongeurs, Steenbock a découvert que les rongeurs étaient guéris du rachitisme. Une carence en vitamine D est une cause connue de rachitisme. En utilisant 300 $ US de son propre argent, Steenbock a breveté son invention. Sa technique d'irradiation a été utilisée pour les denrées alimentaires, notamment pour le lait. À l'expiration de son brevet en 1945, le rachitisme avait été pratiquement éliminé aux États-Unis.

En 1969, après avoir étudié des fragments nucléaires de cellules intestinales, une protéine de liaison spécifique à la vitamine D appelée récepteur de la vitamine D a été identifiée par Mark Haussler et Tony Norman . En 1971-1972, la poursuite du métabolisme de la vitamine D en formes actives a été découverte. Dans le foie, la vitamine D s'est avérée être convertie en calcifédiol. Le calcifédiol est ensuite converti par les reins en calcitriol, la forme biologiquement active de la vitamine D. Le calcitriol circule comme une hormone dans le sang, régulant la concentration de calcium et de phosphate dans la circulation sanguine et favorisant la croissance saine et le remodelage des os. Les métabolites de la vitamine D, le calcifédiol et le calcitriol, ont été identifiés par des équipes concurrentes dirigées par Michael F. Holick dans le laboratoire d' Hector DeLuca et par Tony Norman et ses collègues.

Recherche

Il existe des preuves contradictoires sur les avantages des interventions avec la vitamine D, un point de vue prétendant un apport de 4 000 à 12 000  UI/jour par exposition au soleil avec des taux sériques concomitants de 25-hydroxyvitamine D de 40 à 80  ng/mL, tandis qu'un autre point de vue est que le sérum des concentrations supérieures à 50  ng/mL ne sont pas plausibles.

L' Office of Dietary Supplements des National Institutes of Health des États-Unis a mis en place une initiative sur la vitamine D en 2014 pour suivre les recherches en cours et fournir une éducation aux consommateurs. Dans leur mise à jour de 2020, il a été reconnu qu'un nombre croissant de recherches suggèrent que la vitamine D pourrait jouer un rôle dans la prévention et le traitement du diabète de types 1 et 2, de l'intolérance au glucose, de l'hypertension, de la sclérose en plaques et d'autres conditions médicales. Cependant, il a été conclu que les preuves disponibles étaient soit insuffisantes, soit trop contradictoires pour confirmer l'efficacité de la vitamine D sur ces conditions, à l'exception des résultats plus positifs sur la santé des os.

Certaines études préliminaires établissent un lien entre de faibles niveaux de vitamine D et une maladie plus tard dans la vie. Une méta-analyse a révélé une diminution de la mortalité chez les personnes âgées. Une autre méta-analyse portant sur plus de 350 000 personnes a conclu que la supplémentation en vitamine D chez des individus non sélectionnés vivant dans la communauté ne réduit pas de plus de 15 %, et qu'il est peu probable que d'autres essais de recherche avec une conception similaire modifient ces conclusions. Une méta-analyse de 2019 a révélé une légère augmentation du risque d'accident vasculaire cérébral lorsque des suppléments de calcium étaient ajoutés à la vitamine D. Les preuves en date de 2013 sont insuffisantes pour déterminer si la vitamine D affecte le risque de cancer.

COVID-19 [feminine

Il a été démontré que la carence en vitamine D augmente potentiellement le risque d'infections respiratoires graves. Cela a conduit à des enquêtes sur le rôle de la carence en vitamine D et le potentiel d'utilisation de suppléments de vitamine D pendant la pandémie de COVID-19 .

Plusieurs revues systématiques et méta-analyses de plusieurs études ont décrit les associations de carence en vitamine D avec des résultats indésirables dans COVID-19. L'un d'eux a constaté que si la carence n'était pas associée à une probabilité plus élevée d'être infecté par COVID-19, il existait des associations significatives entre une carence ou une insuffisance en vitamine D et une maladie plus grave, notamment une augmentation des taux d'hospitalisation et de mortalité d'environ 80%. Deux autres méta-analyses d'une quarantaine d'études ont montré que le risque d'infection était plus élevé chez les personnes présentant une carence en vitamine D. Le groupe déficient en vitamine D présentait un risque environ deux fois plus élevé de maladie avec une plus grande gravité et, selon certaines analyses, une association significative avec des taux de mortalité plus élevés. Un autre, examinant 31 études, a rapporté que les patients atteints de COVID-19 ont tendance à avoir des niveaux de 25(OH)D inférieurs à ceux des sujets sains, mais a déclaré que la tendance des associations avec les résultats pour la santé était limitée par la faible qualité des études et par la possibilité de mécanismes de causalité inverse.

En juillet 2020, les National Institutes of Health des États-Unis ont trouvé des preuves insuffisantes pour recommander ou non l'utilisation d'une supplémentation en vitamine D pour prévenir ou traiter le COVID-19. Le National Institute for Health and Care Excellence (NICE) du Royaume-Uni ne recommande pas d'offrir un supplément de vitamine D aux personnes uniquement pour prévenir ou traiter le COVID-19. Les deux organisations ont inclus des recommandations visant à poursuivre les recommandations établies précédemment sur la supplémentation en vitamine D pour d'autres raisons, telles que la santé des os et des muscles, le cas échéant. Les deux organisations ont noté que davantage de personnes pourraient avoir besoin d'une supplémentation en raison d'une exposition au soleil plus faible pendant la pandémie.

La complication majeure du COVID-19 est le syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA), qui peut être aggravé par une carence en vitamine D, une association qui n'est pas spécifique aux infections à coronavirus.

Un certain nombre d'essais dans différents pays sont en cours ou ont été publiés, examinant l'utilisation de la vitamine D et de ses métabolites tels que le calcifédiol, dans la prévention et le traitement des infections au SRAS-CoV-2. Une méta-analyse de trois études sur l'effet de la supplémentation orale en vitamine D ou en calcifédiol a indiqué un taux d'admission en unité de soins intensifs (USI) inférieur ( rapport de cotes : 0,36) par rapport à ceux sans supplémentation, mais sans modification de la mortalité. Une revue Cochrane, également de trois études, a révélé que les preuves de l'efficacité de la supplémentation en vitamine D pour le traitement du COVID-19 étaient très incertaines. Ils ont constaté qu'il y avait une hétérogénéité clinique et méthodologique substantielle dans les trois études incluses, principalement en raison de différentes stratégies de supplémentation, formulations de vitamine D (une utilisant du calcifédiol), statut avant le traitement et résultats rapportés. Une autre méta-analyse a déclaré que l'utilisation de doses élevées de vitamine D chez les patients COVID-19 n'est pas basée sur des preuves solides, bien que la supplémentation en calcifédiol puisse avoir un effet protecteur sur les admissions en soins intensifs.

Les références

Lectures complémentaires

• Fiche d'information du NIH sur la vitamine D pour les professionnels de la santé des National Institutes of Health des États-Unis

Liens externes

• "Vitamine D" . Portail d'information sur les médicaments . Bibliothèque nationale de médecine des États-Unis.
• "Ergocalciférol" . Portail d'information sur les médicaments . Bibliothèque nationale de médecine des États-Unis.
• "Cholécalciférol" . Portail d'information sur les médicaments . Bibliothèque nationale de médecine des États-Unis.
• "Vitamine D4" . Portail d'information sur les médicaments . Bibliothèque nationale de médecine des États-Unis.
• "Vitamine D5" . Portail d'information sur les médicaments . Bibliothèque nationale de médecine des États-Unis.