| Vitamine D | |
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| Cholecalciferol (D3) | |
| Identification | |
| Synonymes | existe sous 2 formes : D2 (ergocalciférol) ou D3 (cholécalciférol) |
| Code ATC | |
| Propriétés chimiques | |
| pKa | (10 °C) |
| Propriétés physiques | |
| T° fusion | (décomposition) |
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Elle existe sous deux formes : D2 (ergocalciférol) ou D3 (cholécalciférol). Ces deux molécules sont des 9,10-sécostéroïdes.
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 gènes2, ce qui explique son importance non soupçonnée jusque récemment dans de nombreuses maladies dont l'arthrite3, les troubles de la peau apparentés au psoriasis4, le diabète5, certains cancers6,7 et même la démence8.
Une fonction nouvellement découverte de cette hormone pourrait en partie expliquer son caractère pléiotrope : par son interaction avec les mécanismes de réparation de l'ADN, la vitamine D pourrait combattre les maladies liées à l'âge et la cancérogénèse9.
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 192210.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
Dans les couches épidermiques de la peau, la production est la plus forte dans le Stratum germinativum (de couleur rouge) et stratum spinosum (couleur brun clair).
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-dihydroxy-vitamine D, la forme active de la vitamine12. 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 normalement pas besoin de supplément en vitamine D durant l'été, sauf si elle a la peau noire ou foncée. Des études montrent toutefois 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/l13.
Une exposition de 30 minutes par jour au soleil garantit, chez la plupart des personnes, une bonne réserve en vitamine D14 ; 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) sur 50 % de la surface cutanée équivaudrait à une supplémentation de 3 000 UI par jour15. Cet effet bénéfique est à mettre en regard des dangers d'une exposition excessive de la peau aux rayons solaires16.
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 / Insuffisance
La carence est définie par un taux sanguin de 25-hydroxyvitamine D inférieur à 25 nmol/l (10 ng/ml). L'insuffisance est définie par un taux sanguin de 25-hydroxyvitamine D inférieur à 75 nmol/l (30 ng/ml)17. Avec cette limite, la carence concerne plus d'un milliard de personnes sur terre et plus de la moitié des femmes ménopausées11. 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.
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 (la vitamine D est stockée dans les graisses). Les personnes obèses pourraient avoir besoin de deux à trois fois plus de vitamine D que les autres18 ;
- les personnes à peau foncée ou noire19 ;
- les enfants nourris au sein, si la mère ne prend pas un supplément approprié20 ;
- les personnes peu exposées au soleil ;
- pendant l'automne et l'hiver, toute personne vivant dans des latitudes élevées (supérieures à 42°)21, car les UV-B responsables de la synthèse de la vitamine D y sont faibles.
Elle serait associée avec un risque plus important de maladies cardio-vasculaires23 ainsi qu'un risque plus important de cancer du sein24,25, du tube digestif25 et de la prostate26.
Apports recommandés
Les apports nutritionnels conseillés (ANC) en 2001 pour la population adulte française sont de 5 µg (ou 200 UI) par jour, alors qu'en 1992, l'ANC était largement supérieure : 12 μg (ou 480 UI) par jour. Quelques scientifiques s'alarment de cette baisse27, allant même jusqu'à dénoncer un « scandale » sanitaire28. En effet, la France métropolitaine (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. Mais plus récemment, l'Académie de Médecine a réévalué l'apport quotidien à 30 µg.Pour les individus à peau noire, il serait conseillé de doubler la dose recommandée (soit entre 800 et 1 200 UI)29. 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[Qui ?] 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 les enfants, mais depuis, des études démontrent que l'humain peut tolérer au moins 10 000 UI par jour, sans risque particulier30.
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 [Qui ?], ainsi que plusieurs organismes tels que Ostéoporose Canada31 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 UI32.
Métabolisme
La vitamine D apportée par l'alimentation est hydrophobe et liposoluble. Elle est partiellement absorbée dans la partie terminale de l'intestin grêle, en émulsion avec les sels biliaires, ce qui explique la carence vitaminique associée à une obstruction de la voie biliaire principale (malabsorption des graisses).Après absorption, elle est transportée par la circulation à certains organes où elle est stockée (Il est donc possible de prévenir le rachitisme par apport discontinu de vitamine D).
Cette vitamine, dans certains cas au moins, favorise l'absorption du calcium alimentaire, augmentant l'apport en ions Ca2+.
Son métabolisme et son seuil d'activité (et peut être ses fonctions) semblent toutefois varier selon que l'organisme soit celui d'un nourrisson33, d'un enfant33, d'une femme préménopausée33, selon sa contamination en certains toxiques (cadmium, plomb par exemple), selon les carences ou la disponibilité en calcium, ou encore selon l'origine ethniques33.
Par rapport à un placébo, la vitamine D (à plus de 700 UI/jour) associée à une supplémentation en calcium a un léger effet bénéfique sur la densité osseuse et la diminution du risque de fracture et de chutes33, mais ces avantages peuvent être réduits à des sous-groupes spécifiques (pas d'effet chez le nourrisson ou chez certaines personnes âgées)33. Une dose de 700 UI/par jour se situe entre le placebo et l'intervention thérapeutique, selon les critères de l'Endocrine Society et du Vitamin D Council, qui recommandent, respectivement, 1 500 à 2000 UI et 5000 UI par jour pour des personnes n'ayant aucun trouble de santé34.
Au vu des données disponibles, le dépassement des apports nutritionnels de référence ne semble pas associé à un risque accru d'événements indésirables, mais la plupart des essais de doses plus élevées de vitamine D ne visaient pas à évaluer d'éventuels inconvénients à long terme33.
Il est prouvé cependant que des doses aussi élevées que 35 000 UI par semaine sont sécuritaires pour les femmes enceintes et le fœtus (dose prise pendant tout le dernier trimestre)35. Des contradictions existent concernant les résultats d'études sur les bénéfices supposés de la supplémentation en vitamine D36. Une revue (2008) de 167 études scientifiques a notamment montré plusieurs lacunes de connaissance à combler37.
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.
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
Régulation du calcium dans le corps humain. Le rôle de la vitamine D est représenté en orange.
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)38 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 observés10.
Effets
Etat général et mortalité
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 trop bas par certains spécialistes39,40,41.Une carence en vitamine D serait associée à un excès de mortalité de 26 %, toutes causes confondues42.
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 vieillissement43.
Cancer
Plusieurs arguments, indirects, font penser que la vitamine D participe à la prévention des cancers44. 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 rapportées45). 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))15. Une supplémentation de 400 UI par jour n'a pas montré de protection contre le cancer colorectal. 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))46. D'autres études de moindre ampleur indiquent une réduction de près de 60 % de la survenue de cancers tout-venant chez des femmes ménopausées47 mais qui n'est pas retrouvée partout48. Cependant un taux élevé de 25-hydroxyvitamine D pourrait augmenter le risque de cancer du pancréas49.Des chercheurs ont confirmé que la vitamine D ralentit l'action d'une protéine clé dans le processus de développement des cellules cancéreuse du côlon. 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 risque50,51.
Sclérose en plaques
Il semble exister une corrélation inverse entre le taux sanguin de vitamine D et le risque de développer une sclérose en plaques52,53. Cette corrélation n'a été retrouvée que chez les personnes à la peau blanche.Grossesse
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 nourrissons 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 grossesse54. 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 plus55.La carence en vitamine D a d'autres conséquences chez la femme enceinte : risque accru de diabète gestationnel, de pré-éclampsie, de petit poids de naissance, de vaginose bactérienne56. La supplémentation vitaminique réduit le risque de petit poids à la naissance57.
Autres
La concentration sanguine en vitamine D serait inversement corrélée à la prévalence de l'hypertension artérielle, du diabète et de l'obésité58. De même, un déficit en cette vitamine serait corrélé avec un risque accru de survenue de maladies cardio-vasculaires59. La supplémentation en cette vitamine pourrait diminuer sensiblement ce risque60.La vitamine D augmenterait les concentrations de testostérone chez des patients réputés sains mais carencés en cette vitamine61.
La vitamine D interviendrait dans le mécanisme immunitaire et serait notamment bénéfique dans le traitement de la maladie de Crohn62,63.
Un taux bas de vitamine D semble être corrélé avec un déficit cognitif chez la personne âgée64.
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 | 20065 |
| Saumon, Hareng, Anchois | 12-2065 |
| Sardine, Maquereau | 8-1265 |
| Margarine | 8-1265 |
| Thon | 3-865 |
| Foie de poulet | 2 |
| Champignons | 0,6-1,565 |
| Beurre | 0,6-1,565 |
| Œuf | 0,6-1,565 |
Les champignons sauvages comme Boletus edulis, le Cèpe de Bordeaux, contiennent environ 200 mg de vitamine D2 pour 100 g de poids sec, alors que cette vitamine est presque totalement absente dans les champignons cultivés comme le Champignon de Paris66.
La vitamine D existe sous la forme de compléments alimentaires, soit concentré d'huile de foie de poisson, soit sous forme végétale à partir de levure exposée aux UV67.
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