Vitamine D

La vitamine D est une vitamine liposoluble (soluble dans les graisses) synthétisée dans l'organisme humain à partir d'un dérivé du cholestérol sous l'action des rayonnements UVB 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.
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. Cela dit, une quantité suffisante est nécessaire chez l'adulte afin d'éviter l'ostéomalacie.

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.

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, poisson demi gras, lait, beurre, fromage.

Au niveau de la peau, les rayons ultraviolets 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. 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 optimum de vitamine D. Le taux actuellement recommandé est d'au moins 75 nmol/l.

Une exposition régulière au soleil garantit, chez la plupart des personnes, une bonne réserve en vitamine D ; 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 3000 UI par jour.

Elle est définie par un taux de 25-hydroxyvitamine D inférieur à 75 nmol/l (30 ng/ml). Avec cette limite, la carence concerne plus d'un milliard de personnes sur terre et plus de la moitié des femmes ménopausées. 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 à peau foncée ou noire.
• Les enfants nourris au sein. Le lait maternel contient en effet relativement peu de vitamine D. Les laits artificiels sont toujours enrichis en vitamine D.
• Les personnes peu exposées au soleil.
• Les mois d'hiver pour les latitudes élevées (supérieures à 42°), 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 chez l'adulte et un rachitisme chez l'enfant. Elle pourrait augmenter le risque de fracture bien que la supplémentation en vitamine ne semble diminuer que marginalement ce risque. Elle peut également être en partie responsable de crises de photophobie.

Elle serait associée avec un risque plus important de maladies cardio-vasculaires.

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 Ca. 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).

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 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.

La parathormone (PTH) stimule l'expression génique de l'enzyme 1-alpha-hydroxylase. Elle favorise l'hydroxylation sur le carbone 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.

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).

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.

Autres effets

• Il semble exister une corrélation inverse entre le taux sanguin de vitamine D et le risque de développer une sclérose en plaques. Cette corrélation n'a été retrouvée que chez les personnes à la peau blanche.
• La concentration sanguine en vitamine D serait inversement corrélée à la prévalence de l'hypertension artérielle, du diabète et de l'obésité. De même, un déficit en cette vitamine serait corrélé avec un risque accru de survenue de maladies cardio-vasculaires. La supplémentation en cette vitamine pourrait diminuer sensiblement ce risque.
• La vitamine D interviendrait dans le mécanisme immunitaire et serait notamment bénéfique dans le traitement de la maladie de Crohn.
• Un taux bas de vitamine D semble être corrélé avec un déficit cognitif chez la personne âgée.

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.

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 .

Prévention des cancers

Plusieurs arguments, indirects, font penser que la vitamine D participe à la prévention des cancers. 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 cancérogenèse induite chez des rongeurs (plus de dix expériences rapportées ). Certaines études 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 4000 UI par jour, qu'avec un taux inférieur à 32 nmol/l(13 ng/ml)). 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)). D'autres études de moindre ampleur indiquent une réduction de près de 60% de la survenue de cancers tout-venant chez des femmes ménopausées.

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, allant même jusqu'à dénoncer un « scandale » sanitaire. 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 1200 UI). 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 celui-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 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.

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 oeufs (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.

Le tableau suivant montre que peu d'aliments courants apportent une quantité de vitamine D. Parmi ces aliments, le beurre est riche en calories et en acides gras saturés. Consommer fréquemment des oeufs, des champignons et du poisson est un moyen d'augmenter son apport en vitamine D.

* 2008. Selon une étude américaine ayant suivi 13 000 patients sur une dizaine d'années, une carence en vitamine D serait associée à un excès de mortalité de 26%, notamment par dépression et cancers du sein.