Vitamine D

Vitamine D (Calciférols)

1. Historique de la découverte de la vitamine D

C’est en 1922 que l’existence d’une nouvelle vitamine liposoluble active sur le métabolisme de l’os est démontrée et appelée vitamine D et dont la structure stéroïde est identifiée vers 1935.

La vitamine D a une action antirachitique. Connu dès l’antiquité, le rachitisme est néanmoins reconnu en tant que tel vers 1650 et observé très fréquemment chez les enfants des classes les plus pauvres. Plus tard, le pouvoir antirachitique de l’huile de foie de morue retient l’attention ainsi que l’importance des rayons solaires dans le traitement de cette maladie. Son rôle n’est néanmoins compris que 30 ans plus tard ainsi que la complexité de ses formes et fonctions.

2. Structure, formes actives et propriétés physicochimiques de la vitamine D

Le nom vitamine D, ou calciférol, a été donné à une famille de composés ayant des propriétés antirachitiques dont:

La vitamine D3, ou cholecalciférol,  d’origine animale (huiles de poisson) et pouvant être produite par irradiation solaire du cholestérol présent dans les couches basales de l’épiderme

La vitamine D2 ou ergocalciférol, isolée de l’ergot de seigle et présente dans la plupart des aliments, pouvant aussi être produite par irradiation ultraviolette de l’ergostérol (stérol d’origine végétale)

Ces 2 formes sont hydroxylées en 3 (calciférols)

L’activité de la vitamine D a longtemps été exprimée en UI (activité antirachitique chez le rat) mais est à présent plus souvent exprimée en unité pondérale (µg) sachant que 1 µg = 40 UI. Les activités vitaminiques des formes D2 et D3 sont équivalentes.

 3. Rôle biochimique de la vitamine D

Les formes actives des vitamines D sont ses métabolites hydroxylés. Le calciférol est rapidement transformé par le foie en 25-hydroxycalciférol sous l’action d’une 25 hydroxylase (mono-oxygénase à CYTP450). On obtient alors une vitamine dihydroxylée appelée « calcifédiol » qui repasse dans le sang vers le rein où elle subit une nouvelle hydroxylation. Celle-ci se fait principalement en 1 et donne la 1,25 dihydroxy vit D, aussi appelée « calcitriol » (tri-hydroxylée).

La vit D pénètre dans la cellule cible et se lie à un récepteur nucléaire. L’interaction conduit à la synthèse de protéines responsables de l’effet biologique: les Calcium Binding Proteines (CaBP).

Son rôle principal est la régulation du métabolisme phosphocalcique:

– Intestin: augmente l’absorption du Ca et du P

– Rein: diminue l’excrétion du Ca et du P

– Os: mobilise le Ca osseux de manière complexe (entraîne une résorption osseuse en stimulant les ostéoclastes et entraîne une minéralisation osseuse par augmentation de la calcémie).

Globalement, elle est hypercalcémiante et la finalité de ses actions est de maintenir un pool P/Ca disponible pour la minéralisation osseuse. D’autres hormones interviennent dont la parathormone (PTH, hypercalcémiante, favorise l’hydroxylation rénale) et la calcitonine (CT, hypocalcémiante).

Elle a aussi plusieurs autres rôles documentés ou encore à l’étude :

–       Immunité

–       Cancer

–       Peau

–       pancréas

 

source : Cerden

4. Apports alimentaires et besoins en vitamine D

Elle est présente dans la fraction lipidique des produits d’origine animale : poissons gras (morue, saumon, hareng, sardine, thon, maquereau), œufs (jaune), foie (bœuf, veau), le beurre, la matière grasse du lait, les fromages. Les sources principales sont les viandes, poissons et œufs suivis des matières grasses d’origine animale puis des produits laitiers. La synthèse cutanée couvre une part plus ou moins importante des besoins selon le mode de  vie, la saison et le climat (attention aux personnes peu exposées au soleil et celles à peau colorée).

 

	Besoins quotidiens en UI	Besoins quotidiens en µg
< 4 ans	200-600	5-15
> 4 ans -adolescents	100-400	2,5 à 10
Grossesse	400	10
Allaitement	400	10
Ménopause	400	10

Des enquêtes nutritionnelles montrent qu’un grand nombre d’individus (de 40 à 100 %) sont déficients en vitamine D, surtout dans certains groupes de population, mais il existe d’importantes variations individuelles. On recommande une supplémentation active chez les enfants, les personnes âgées et lors de la grossesse et de l’allaitement.

5. Signes de déficience en vitamine D

– Rachitisme (chez l’enfant) : apparition de déformations osseuses (ramollissements, bosses, incurvations) qui, selon l’âge, peuvent toucher le crâne (6ème mois), le thorax (6 à 12 mois), ou les membres (après 1 an). Il y a aussi faiblesse musculaire, troubles de la marche, paresthésies, tétanie, convulsions.

–          Ostéomalacie (chez l’adulte): douleurs osseuses, diminution de la mobilité, douleurs musculaires, anomalies osseuses (os transparents, fissures, déformations)

 6. Indications de la vitamine D

– Rachitisme et ostéomalacie.

– Déficit en vitamine D chez les sujets à risque. Jusqu’à l’âge d’un an, on administre de la vitamine D aux enfants nourris exclusivement au sein. Les laits artificiels pour les nourrissons et les jeunes enfants sont enrichis en vitamine D. Chez les enfants à risque (p. ex. avec une peau foncée, certainement en cas de faible exposition au soleil), on administre de la vitamine D à titre prophylactique jusqu’à l’âge de 5 ans. Des suppléments sont recommandés chez les patients présentant une cholestase ou d’autres formes de malabsorption des graisses telle la mucoviscidose.

– Prévention des fractures ostéoporotiques, en association à des suppléments de calcium, chez les personnes âgées vivant en institution.

– L’alfacalcidol et le calcitriol sont utilisés dans la prévention et le traitement de l’ostéodystrophie rénale en cas d’insuffisance rénale au stade terminal, la biotransformation dans cet organe n’étant alors plus nécessaire. Ils sont aussi utilisés dans le traitement de l’hypoparathyroïdie dans laquelle l’hydroxylation rénale de la vitamine D est diminuée.

– d’autres indications sont encore à l’étude (immnité, cancer, …)

7.Effets indésirables principaux de la vitamine D

Troubles gastro-intestinaux, constipation, sensation de soif, polyurie, stupeur et calcifications tissulaires en cas d’intoxication à la vitamine D et à ses dérivés: ne pas dépasser les doses recommandées.

 8. Posologie

– Rachitisme dû à une carence en vitamine D: 75 à 125 µg/jour (ou plus si malabsorption).

– Enfants nourris au sein et autres enfants à risque: 5 à 10 µg/jour (prophylaxie).

– Prévention des fractures ostéoporotiques: 10 à 20 µg/jour, en association à des suppléments de calcium (0,5 à 1 g/jour).

sources : cours de CPO, ULB, 2011;  Cerden; Manuel de biochimie