VITAMINE D ( Calciférol)

Autres noms : calciférol, calcifédiol, cholécalciférol, ergocalciférol, dihydroxycholécalciférol, vitamine soleil, vitamine antirachitique.

Caractéristiques

·         Le nom de vitamine D, ou calciférol a été donné à une famille de composés ayant une activité antirachitique.

- la vitamine D2, ou ergocalciférol a été isolée de l'ergot de seigle et se trouve dans la plupart des aliments.
Elle peut être synthétisé par irradiation ultraviolette de l'ergostérol.

- La vitamine D3, ou (stérol d'origine végétale).
La vitamine D3, ou cholécalciférol, a été isolée à partir de l'huile de poisson.

Le terme de vitamine D est utilisé indifféremment pour les formes D2 ou D3.

·       Le calciférol présent dans l'organisme a une double origine : endogène et exogène.
Compte tenu de l'importance de la synthèse endogène et de la faible teneur en vitamine D2 de l'alimentation, les principaux dérivés proviennent de la vitamine D3 d'origine endogène.

·       Sa forme biologique active, le 1,25(OH)2D, synthétisée par hydroxilation de la vitamine D au niveau du foie et du rein, est une véritable prohormone.
Au niveau de ses organes cibles (intestins, os, rein), elle agit à la manière d'une hormone stéroïde en déclenchant la synthèse d'une protéine spécifique par la cellule.

·       Elle est dégradée assez rapidement par la lumière, l'oxigène et les acides.

·       La vitamine D se présente sous l'aspect d'une poudre cristalline blanc jaunâtre.

·       Elle est très soluble dans l'ether et le chloroforme, légèrement soluble dans les huiles et les graisses mais insoluble dans l'eau

·       Contrairement aux autres vitamines liposolubles la vitamine D n'est pas stockée dans le foie.
Les principaux sites de stockage sont le tissu adipeux et les muscles.

·       La vitamine D sous forme cristallisée est assez stable à la chaleur.
Par contre en solution huileuse il se produit une isomérisation.

Rôle

·       La vitamine D joue un rôle essentiel dans la régulation du métabolisme pholphocalcique :
elle régularise le taux de calcium sanguin en améliorant l'absorption de ce minéral, tout en minimisant son élimination par l'urine.²

- Elle agit à la manière des hormones stéroïdes.
Son action s'exerce par liaison avec des recepteurs nucléaires
La vitamine D pénètre dans la cellule cible et se lie à un recepteur. Le complex vitamine-recepteur pénètre dans le noyau puis induit la synthèse d'un acide ribonucléique messager (ARNm).
Cet ARNm code pour la Calcium Binding protéin ou CaBP : protéine responsable de l'effet biologique.

- le calciférol est absorbé au niveau du Duodénum et du jéjunum, diffuse par voie lymphatique puis rejoint la circulation générale.
L'absorption, par diffusion passive, est très lente et incomplète.
Dans le sang, le calciférol se fixe à une protéine D spécifique, la vitamin D Binding Protéin ou DBP. La DBP sera ensuite dégradée en différents métabolites dont le principal est le 1,25-dihydroxycholécalciférol ou 1,25(OH)2D.
Le 1,25(OH)2D est en réalité la vitamine D sous une forme exploitable ar notre organisme.

-1- Il existe plusieurs types de CaBP : intestinale, osseuse, renale et cutanée.
Chacune des CaBP a une structure qui lui est propre.
Une molécule de CaBP intestinale transporte deux molécules de calcium.

·       Le métabolisme phosphocalcique :
La vitamine D est hypercalcémiante et mineralisante.
Par ses différentes actions, elle va maintenir un pool phosphocalcique disponible pour la minéralisation osseuse.

- au niveau intestinal :
Elle entraine une augmentation de l'absorption intestinale du calcium et du phosphore.

- au niveau osseux : les os et les dents
L'os contient 99 % du calcium présent dans l'organisme.
Ici, elle stimule la résorption osseuse (en stimulant les ostéoclastes : les cellules qui remodèlent l'os),
et , entraîne une minéralisation osseuse de façon indirecte par augmentation de la calcémie (en stimulant les ostéoblastes : les cellules qui construisent l'os).

- au niveau rénal :
Elle entraine une réabsorption dans les urines du phosphore, et seulement 1 % du calcium filtré.

Deux hormones interviennent dans le métabolisme du calcium:
- la parathormone ou PTH sécrétée par les parathyroïdes.
La PTH est hypercalcémiante.
En situation d'hypocalcémie (les besoins en calcium ne sont pas approvisionnés) elle va déclencher la synthèse de 1,25(OH)2D qui lui même augmente l'absorption intestinale du calcium et du phosphore.
- La calcitonine (CT) sécrétée par la Thyroïde.
Elle est hypocalcémiante.
En situation d'hypercalcémie (lorsque les apports en calcium sont insuffisants), la sécrétion de CT va freiner la resorption osseuse ainsi que stimuler l'excrétion urinaire du calcium et du phosphore.

- au niveau de la glande mammaire pendant la grossesse et l'allaitement, la synthèse de CaBP augmente, entrainant une augmentation de l'absoption intestinale du calcium.
Elle joue donc probablement un rôle dans la regulation de la concentration en calcium du lait.

- au niveau du placenta, la vitamine D contrôle le transport du calcium où il est métabolisé en CaBP qui contribue au mécanisme de minéralisation du squelette foetal.

- au niveau du muscle, la vitamine D régule la concentration en calcium nécessaire au bon fonctionnement musculaire.
De plus le muscle jouerait un rôle de reserve de calcium en cas d'hypocalcémie.

-2- La vitamine D est impliquée dans d'autres phénomènes physiologiques dans des organes qui ne sont pas directement impliqués dans le métabolisme phosphocalcique.

·       La synthèse d'insuline
On a remarqué que les cellules bêta des îlots de Langherans, cellules responsables de la synthèse de l'insuline sont particulièrement riches en CaBP.
De plus en cas de carence en vitamine D, on observe une diminution de la synthèse d'insuline..

·       L'hématopoïèse
Dans la moelle osseuse la vitamine D induit la formation de macrophages à partir des précurseurs myéloïdes.
Elle inhibe la prolifération des lymphocytes B et T activés et la synthèse des immunoglobulines.
Elle stimule l'agrégation plaquettaire.

·       La peau
le 1,25(OH)2D exerce un effet sur la croissance et la différenciation cellulaire.

·       L'intégrité du système nerveux
Des récepteurs pour le 1,25(OH)2D ont été mis en évidence dans certaines parties du cerveau mais on ignore le rôle.

·       Les tumeurs malignes
Des récepteurs pour le 1,25(OH)2D ont été mis en évidence dans différents types de tumeurs malignes.

Besoins

·       L'apport journalier recommandé (AJR) est de 0,005 mg.
L'activité vitaminique D a depuis longue date était exprimée en unités internationales (UI).
Cependant l'unité pondérale (microgramme) devient de plus en plus courante.
- 1 UI = 0,025 µg de vitamine D cristallisé ou 1 µg = 40 UI
- 1 µg de vitamine D2 ou D3 ont la même activité vitaminique.

·       L'exposition au soleil peut procurer entre 80 et 90 % de la vitamine D requise et qu'un bain de soleil le corps à nu peut procurer jusqu'à 10 000 UI.
Les individus dont la peau est très pigmentée ont une moins bonne synthèse cutanée, ils ont besoin d'un temps d'ensoleillement plus long.

·       Une simple exposition des mains, des avant-bras, et du visage pendant 15 à 20 minutes, à raison de trois fois par semaines, et sous conditions que l'on fournisse à notre corps les aliments nécessaires, suffirait à repondre aux besoins en vitamine D pour un adulte en bonne santé.

·       En période hivernale et en automne, notre organisme puise dans les reserves qui ont pu être réalisées en période estivale, cependant ces reserves dépendent à la fois des antécédents, mais aussi de l'individu (âge, taille,...), de son état de santé et de son lieu de résidence géographique.

·       Un indice de protection solaire 8 suffit à bloquer les rayons ultraviolet pour diminuer la synthèse de vitamine D.
Cependant lors d'expositions prolongées au soleil il est impératif de se proteger du soleil efficacement.

Sources en mg pour 100g

·       La source endogène :
Le cholécalciférol, ou vitamine D3, peut être synthétisé à partir de cholestérol dans les couches basales de l'épiderme,sous l'influence des rayons ultraviolets de la lumière.

·       La source exogène :
est l'alimentation qui apporte de la viamine D sous deux formes :
- le cholécalciférol (ou D3) d'origine animale
- L'ergocalciférol (ou D2) présent dans les végétaux et qui ne peut pas être synthétisé par l'homme

µg de vitamine D
pour 100 g

·       huile de foie de morue       250 - 750
·       poissons gras        3 - 25
·       Saumon cuit        9
·       Maquereau cuit        8,63
·       Sardine en conserve dans l'huile        6,75
·       Foie de boeuf cuit       0,75
·       beurre        1,5
·       Fromage        0,5

·       250 ml de Lait écrémé ou non (enrichi en vitamine D)       2,5
·       1 c. à soupe de Margarine (enrichie en vitamine D)       1,5
·       1 jaune d'oeuf entier       0,7

Carences

Signes cliniques

·       le rachitisme commun
Il apparait principalement entre six mois et deux ans.
- déformations osseuses
¤ d'abord localisées au niveau du crâne
¤ puis du thorax
¤ puis des membres
- trouble de la marche associés à une faiblesse musculaire
- plus rarement l'hypocalcémie peut provoquer : tétanie, convulsions, parasthésies

·       l'ostéomalcie carentielle
Elle se manifeste par des douleurs osseuses et musculaires.
- les douleurs osseuses siègent au nieau du bassin, puis gagnent le thorax et le rachis. Les douleurs sont majorées par la marche et peuvent entrainer une diminution de la mobilité de la hanche.
- les douleurs musculaires sont dues à une myopathie proximale qui prédomine aux membres inférieurs entrainant faiblesse musculaire, démarche dandinante et, à terme, peuvent causer une impotance totale.

Groupes à risques et personnes pouvant bénéficier de suppléments

·       Végétariens et surtout les végétaliens dont les apports sont quasi nuls
·       enfant jusqu'à deux ans
·       Alcooliques chroniques
·       Personnes âgées
·       Personnes souffrant d'affections digestives
·       dyalisés
·       Médicaments (cf 'interactions medicamenteuses')
·       Femmes enceintes et allaitantes
·       Séropositifs et sidéens
·       Maladies héréditaires du métabolisme de la vitamine D
- le rachitisme pseudo-carentiel de type I : maladie génétique autosomale récessive rare causant un défaut d'activité enzymatique (de la 1 alpha--hydroxylase renale) d'où une diminution de la synthèse de 1,25(OH)2D
- le rachitisme pseudo-carentiel de type II : anomalie génétique rare à transmission autosomique recessive. Elle entraine une resistance à la l'action du 1,25(oh)2D du fait d'une anomalie des recepteurs cellulaires
- le rachitisme hypophosphatamique familial
- la pseudohypoparathyroïdie
·       Personnes
·       Person

Excès

L'intoxication à la vitamine D résulte toujours de l'administration de doses excessives de vitamines D ou de ses métabolite (intoxication aiguë).
La vitamine D étant liposoluble, elle peut s'accumuler dans l'organisme (intoxication chronique).

L'intoxication par la vitamine D ne peut être dû, ni à une exposition solaire excessive (la synthèse endogène est regulée en fonction des besoins), ni à une alimentation trop riche (la teneur des aliments ne le permet pas).

Les effets secondaires causés sont très graves.
(voir 'incidents et accidents' en cas de surdosage).

Recherches

·       Prévention de l'ostéoporose
La vitamine D jouerait un rôle contre l'un des facteurs de fragilité osseuse (l'ostéomalacie carentielle).
Selon une étude de supplémentation par la vitamine D (soit 800 UI/jour) et le calcium (phosphate tricalcique : 1,2g/jour) chez des femmes agées institutionalisées.
Les sujets ayant présenté une fracture du col du fémur ont un statut en vitamine D moins bon que les témoins.L'analyse des résultats à 18 mois a montré une réduction de 30% du nombre de fracture du col du fémur.

·       Prévention du cancer
La vitamine D jouent plusieurs rôles :
- contribue à la formation et au renouvellement permanent de la structure osseuse
- favorise la différenciation cellulaire
Or les cellules cancereuses sont des cellules qui ne peuvent plus se différencier. Elle se multiplient de façon chaotique, ne se spécialisent pas dans une fonction déterminée au service de l'organisme.
Ainsi, le calciférol aurait un rôle rééducateur auprés de ces cellules.
Des études épidémiologiques suggèrent l'effet préventif de la vitamine D contre certains cancers : prostate, colon et sein.

·       Vitamine D et psoriasis
Le 1,25(OH)2D, utilisé en traitement cutané, s'est revélé efficace dans le traitement du psoriasis.

·       Vitamine D et immunologie
Des recepteurs au calciférol sont présents au niveau des cellules immunitaires (monocytes, lymphocytes B et T activés)..

Supplémentation

Synergies

·       Avec une supplémentation de calcium pour que celle-ci soit efficace

Interactions alimentaire et médicamenteuse

·       Interaction alimentaire
La principale interaction alimentaire concerne les apports en calcium.
- des apports bas favorisent les signes d'avitaminose
- des apports élevés favorisent les signes d'hypervitaminose
De même, l'acide phytique contenu dans certains types d'aliments diminuent l'absorption intestinale du calcium.

·       interférence médicamenteuse avec le métabolisme de la vitamine D
- les barbituriques et hydantoïnes (anticonvulsivants)
- La rifampicine (antituberculeux)
- les anti-épileptiques
- les contraceptifs oraux

Incidents et accidents

·       Surdosage
En cas de surdosage, on observe des signes généraux digestifs, ostéoarticulaires, hydroélectriques et rénaux :
- céphalées (maux de tête),casthénie (troubles de la coordination de lla marche, baisse de tonus musculaire) anorexie, amaigrissement
- nausées, vomissement
- faiblesse musculaires, crampes, douleurs ostéoarticulaires
- polyurie (augmentation du volume urinaire), polydipsie (augmentation de l'alimentation en eau), deshydratation

Les signes biologiques associent hypercalcémie, hypophosphatémie, diminution des phosphatases alcalines, hypercalciurie, hyperphosphaturie.

Les doses incriminées lors d'un surdosage dépendent de l'individu, et sont le plus souvent très élevées (supérieures à vingt fois les apports journaliers conseillés) :
> 25 000 UI/jour pendant plusieurs semaines chez l'enfant
> 60 000 UI/jour pendant plusieurs semaines chez l'adulte

·       Hypersensibilité à la vitamine D
Exceptionnel, c'est la survenue de manifestations cliniques après administration de doses beaucoup plus faibles (1600 à 4000 UI/jour). C'est le syndrome d'hypercalcémie du nourisson.

·       Tératogénicité
L' administration de fortes doses : 100000UI/jour pendant la grossesse peut entrainer un avortement ou provoquer des anomalies sévères chez le nouveau né.

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