BIOSYNTHESE ET ROLES DE LA
II) Biosynthèse et rôles de la vitamine D dans l’organisme:
3) Rôles principaux de la vitamine D :
3.1-Régulation du métabolisme phosphocalcique :
La 1,25(OH)2D a un rôle majeur dans la régulation du métabolisme phosphocalcique et dans l’homéostasie calcique, en agissant à la fois sur les parathyroïdes, le rein et l’intestin.
La 1,25(OH)2D maintient des taux de calcium physiologique en augmentant l’absorption intestinale du calcium, la réabsorption de ce dernier et du phosphore au niveau du rein et en agissant directement sur l’os, via une action sur le récepteur de la vitamine D (Vitamin D Receptor, VDR) situé dans les ostéoblastes.
Le VDR lié à la vitamine D active le système RANK/RANKL qui augmente l’ostéoclastogenèse, et favorise ainsi la libération du calcium et du phosphore [3]. En cas d’apports insuffisants en calcium, la 1,25(OH)2D et la PTH augmentent la mobilisation du calcium par le squelette [1,14].
3.2-Effet anti-fracturaire :
La vitamine D favorise un environnement minéral optimal pour le tissu osseux et permet une bonne minéralisation osseuse diminuant ainsi le risque de fracture.
Les données obtenues dans des études d’observation, suggèrent une relation positive entre les apports en vitamine D et la densité minérale osseuse chez les adolescents et les jeunes adultes, ce qui est intéressant pour l’optimisation du pic de masse osseuse.
Plusieurs études d’intervention (randomisées, en double aveugle contre placebo) ont évalué l’effet d’une supplémentation en vitamine D associée ou non à du calcium sur la diminution du risque de fracture périphérique.
Une méta-analyse de 2005 a conclu à une réduction du risque relatif de fracture si la dose de vitamine D administrée était supérieure à 700-800 UI/J (aucun effet anti-fracturaire n’était noté dans les études qui ont utilisé des doses de 400 UI/J) [15].
Une méta-analyse plus récente, qui a pourtant intégré deux très grandes études négatives, a également conclu à l’efficacité de la vitamine D (à des doses d’au moins 800 UI/J) pour réduire le risque de fracture chez les sujets de plus de 50 ans, en particulier lorsqu’elle était associée à du calcium (1200 mg de calcium par jour) [16].
Dans cette méta-analyse, les résultats ont montré que cet effet anti-fracturaire était plus prononcé chez les sujets de plus de 70 ans que chez ceux de 50 à 70 ans, ainsi que chez les sujets qui avaient une concentration basse de vitamine D au début de l’étude.
3.3-Fonctionnement des muscles :
De nombreuses études d’intervention ont montré qu’une supplémentation en vitamine D améliorait les performances musculaires des sujets âgés carencés (facilité à se lever d’une chaise sans l’aide des mains, amélioration de la vitesse de déplacement sur une courte distance) [18] et réduisait le risque relatif de chutes (ce qui explique en partie la diminution du risque de fractures périphériques) [19].
Cet effet bénéfique de la vitamine D pourrait être lié d’une part à un effet direct sur la taille des fibres musculaires de type 2 [20], et d’autre part à une activation de la protéine kinase C qui favorise l’augmentation du pool calcique intracellulaire nécessaire à la contraction musculaire [21].
Par ailleurs, une étude transversale réalisée sur 4100 patients a montré une diminution de la fonction musculaire pour des concentrations sériques de 25(OH)D inférieures à 40ng/ml, association qui restait significative après ajustement sur les facteurs de risque habituels de réduction de l’activité physique [22] ceci a comme principale conséquence l’augmentation du risque de chute chez la population âgée .
Les hypovitaminoses D sévères peuvent être responsables de tableaux myopathiques parfois sévères, en règle associés à une ostéomalacie ; et régressifs après supplémentation [23-27]. Le déficit en vitamine D pourrait favoriser par ailleurs les douleurs musculaires non spécifiques ou de fibromyalgie dans certaines populations, avec régression du tableau douloureux après traitement du déficit vitaminique dans 90 % des cas [28].
Le déficit en vitamine D pourrait également favoriser les myopathies des statines [29,30]. Ahmed W et al. ont étudié la corrélation entre 25OHD et myopathie aux statines chez 621 sujets traités par hypocholestérolémiant [29]. La supplémentation en vitamine D réalisée chez 35 des 82 sujets myalgiques déficitaires a permis une régression des myalgies dans 92 % des cas (32/35) avec une normalisation des taux sériques de vitamine D (20,4 ± 7,3 à 48,2 ± 17,9 ng/mL, p < 0,0001). Pour les auteurs, un déficit en vitamine D pourrait intervenir dans la physiopathogénie des myopathies aux statines [29].
3.4-Effet sur le Système Nerveux Central :
La vitamine D permet de préserver les fonctions cognitives et prévenir la démence chez le sujet âgé en protégeant entre autres les cellules nerveuses du stress oxydatif. D’une autre part, la vitamine D améliore l’équilibre statique (maintien de la posture), et la coordination des mouvements diminuant ainsi considérablement le risque de chute.
Des récepteurs à la vitamine D ont été mis en évidence au niveau des neurones et des cellules gliales de l’hippocampe, de l’hypothalamus, du système limbique mais aussi au sein de zones motrices corticales, sous-corticales et spinales [31] .
La vitamine D agit telle une hormone neurostéroïde et a démontré in vitro des propriétés neurotrophiques en régulant les facteurs de croissance comme le nerve growth factor ou le glial cell line-derived neurotrophic factor [31,32], ainsi que des propriétés de protection via différents mécanismes :
neuro-De tels éléments sont donc en faveur d’un lien entre vitamine D et cognition chez la personne âgée [33].
Le maintien de la posture implique la réception et l’intégration de multiples afférences sensorielles au niveau du SNC. Ce dernier, favorise alors une série de contractions musculaires qui se traduisent par des mouvements coordonnés avec un comportement moteur adapté complexe.
La survenue d’une chute repose donc principalement (a) sur une anomalie des effecteurs musculaires périphériques ou (b) sur une anomalie du traitement des informations sensorimotrices au niveau du SNC [34].
La majorité des études interventionnelles [35-39] ont montré une réduction du taux de chute avec une supplémentation en vitamine D. L’hypothèse d’une action directe de la vitamine D sur des organes cibles tels que le muscle ou le SNC a donc été envisagée [40,41].
3.5-Effet immuno-modulateur :
La 1,25(OH)2D prévient les réactions auto-immunes et régule la sécrétion des anticorps par les lymphocytes B, elle favorise la différenciation des macrophages et bloque la différenciation des cellules dendritiques.
Les actions de la vitamine D sur les cellules immunitaires sont sous-tendues par deux faits biologiques : d’une part, la présence du récepteur VDR dans les cellules immunitaires en particulier les lymphocytes, les macrophages et les cellules dendritiques [42] et, d’autre part, la présence également d’une 1-hydroxylase dans ces cellules, leur permettant de produire localement la forme active de la vitamine D [43].
3.6-Effet anti –infectieux :
La 1,25(OH)2D favorise la production de peptides antimicrobiens tel que la cathélicidine par les macrophages et les cellules épithéliales lorsque ceux-ci sont en contact avec un agent infectieux ( tel que le Mycobactérium tuberculosis) au niveau de la peau et des muqueuses respiratoire, urinaire et vaginale. De ce fait la vitamine D participe au renforcement de la barrière mécanique que constituent la peau et les muqueuses.
De nombreuses études observationnelles ont montré une association entre le déficit en vitamine D et, d’une part, la susceptibilité aux infections aiguës et, d’autre part, l’évolution plus défavorable de certaines infections chroniques (infection par le VIH).
La supplémentation en vitamine D améliore la réponse au traitement de certaines infections virales chroniques comme l’hépatite chronique C, ainsi que certaines infections bactériennes comme la tuberculose pulmonaire[44].
D’un autre côté, la vitamine D joue un rôle dans la régulation de la réponse immunitaire adaptative engendrant une réponse mémoire plus efficace, nous allons aborder ce point avec plus de détails dans la deuxième partie.