La vitamine D, parfois surnommée la « vitamine du soleil », a plusieurs fonctions dans l’organisme la plus connue étant de préserver la santé osseuse. Plus récemment les autorités de santé publique ont largement communiqué sur son rôle dans la fonction immunitaire.
Vitamine D : Découverte et Rôle dans l’Organisme
L’histoire de la vitamine D est intimement liée à la compréhension de maladies osseuses comme le rachitisme. Déjà au XIXe siècle, des observations empiriques suggéraient un lien entre l’exposition au soleil et la santé osseuse. Cependant, la véritable découverte scientifique de la vitamine D a émergé au début du XXe siècle.
Découverte de la Vitamine D : Un Parcours Scientifique
- Observations Initiales (XIXe siècle) : Avant l’identification formelle de la vitamine D, des médecins avaient déjà noté que les enfants souffrant de rachitisme, une maladie caractérisée par une faiblesse osseuse, semblaient bénéficier d’une exposition au soleil ou de la consommation d’huile de foie de morue.
- 1919 : Edward Mellanby et le Facteur Anti-rachitique : Sir Edward Mellanby, un scientifique britannique, a joué un rôle clé en 1919. En étudiant le rachitisme chez des chiens, il a conclu que cette maladie était causée par une carence alimentaire en un « facteur anti-rachitique » liposoluble, qu’il pensait initialement être la vitamine A.
- 1922 : Elmer McCollum Isole la Vitamine D : En 1922, le biochimiste américain Elmer McCollum a rectifié l’erreur de Mellanby. Travaillant avec de l’huile de foie de morue, il a réussi à isoler un nouveau facteur liposoluble, distinct de la vitamine A, qu’il a nommé vitamine D. Cette découverte a marqué la reconnaissance officielle de la vitamine D comme une entité nutritionnelle à part entière.
- Prix Nobel 1928 : Adolf Windaus et la Structure Chimique : La compréhension de la vitamine D a franchi une étape majeure lorsque le chimiste allemand Adolf Windaus a déterminé sa structure chimique. Ses travaux, récompensés par le prix Nobel de chimie en 1928, ont permis de mieux comprendre comment la vitamine D est synthétisée à partir des stérols de l’épiderme et comment elle agit dans l’organisme.
À quoi sert la Vitamine D dans l’Organisme ?
La vitamine D agit comme une hormone stéroïdienne plutôt que comme une vitamine classique. Son rôle principal est de maintenir l’équilibre du calcium et du phosphore dans l’organisme, des minéraux indispensables à de nombreuses fonctions vitales.
- Minéralisation Osseuse : La vitamine D favorise l’absorption intestinale du calcium et du phosphore, permettant ainsi la minéralisation et la croissance osseuse chez l’enfant et l’adolescent. Chez l’adulte, elle contribue au maintien de la densité osseuse (s’oppose donc à l’ostéomalacie) et prévient l’ostéoporose, maladie caractérisée par la fragilisation des os.
- Maintien de la Calcémie : La vitamine D aide à réguler le taux de calcium dans le sang (calcémie). Elle agit à trois niveaux pour maintenir une calcémie stable :
- Absorption Intestinale : Elle augmente l’absorption du calcium alimentaire au niveau de l’intestin.
- Excrétion Urinaire : Elle module l’excrétion du calcium par les reins, limitant les pertes urinaires si nécessaire.
- Mobilisation du Calcium Osseux : En cas de besoin, elle peut stimuler la libération de calcium à partir des os (résorption osseuse) pour maintenir la calcémie.
- Fonction Musculaire : La vitamine D contribue également à la fonction musculaire, jouant un rôle dans la force et la performance musculaire via un récepteur spécifique identifié récemment (VRD). Une carence peut donc entraîner une faiblesse musculaire et un risque accru de chutes, en particulier chez les personnes âgées.
- Système Immunitaire : De plus en plus de recherches mettent en évidence le rôle de la vitamine D dans le système immunitaire qui semble moduler la réponse immunitaire et pourrait jouer un rôle dans la prévention ou la gestion de certaines maladies auto-immunes et infections. Attention toutefois au conditionnel.
Vitamine D : Besoins et Sources
Besoins Quotidiens en Vitamine D
Les besoins en vitamine D varient en fonction de l’âge, de l’état physiologique et de l’exposition au soleil. Les recommandations générales sont les suivantes :
- Nourrissons (0-12 mois) : 400 UI (10 µg) par jour. Une supplémentation est généralement recommandée dès la naissance.
- Enfants (1-18 ans) : 600 UI (15 µg) par jour.
- Adultes (19-70 ans) : 600 UI (15 µg) par jour.
- Adultes de plus de 70 ans : 800 UI (20 µg) par jour.
- Femmes enceintes et allaitantes : 600 UI (15 µg) par jour.
Ces recommandations sont des apports quotidiens recommandés (AQR ou AJR) et peuvent être ajustées individuellement en fonction du statut vitaminique et des facteurs de risque de carence. Il est important de consulter un professionnel de santé pour déterminer vos besoins spécifiques car la supplémentation à l’aveugle n’est pas sans risques, notamment de calcification de tissus mous.
Sources de Vitamine D : Soleil, Alimentation et Supplémentation
L’organisme humain peut produire de la vitamine D sous l’action des rayons UVB du soleil sur les stérols de la peau. C’est la principale source de vitamine D pour la plupart des individus. Cependant, l’alimentation et si nécessaire la supplémentation contribuent à l’apport.
Exposition au Soleil : La Source Principale
Synthèse Cutanée : Lorsque la peau est exposée aux rayons UVB du soleil, elle synthétise de la vitamine D3 (cholécalciférol) à partir d’un dérivé du cholestérol. L’efficacité de la synthèse cutanée dépend de nombreux facteurs, notamment :
- La latitude : Plus on s’éloigne de l’équateur, moins les rayons UVB sont intenses, surtout en hiver.
- Saison et Heure de la Journée : La synthèse est plus importante en été, aux heures où le soleil est au zénith (milieu de journée).
- Couverture Nuageuse et Pollution : Les nuages et la pollution atmosphérique peuvent réduire l’intensité des UVB.
- Couleur de Peau : Les peaux foncées synthétisent moins efficacement la vitamine D que les peaux claires. Même chose avec les peaux bronzées par une exposition estivale ; la mélanine limite la synthèse de calciférol ce qui constitue un mécanisme naturel de prévention contre une production endogène excessive.
- Âge : La capacité de la peau à synthétiser la vitamine D diminue avec l’âge.
Les crèmes solaires, même avec un indice de protection modéré, bloquent une partie des UVB réduisant la synthèse de vitamine D. Cependant, compte tenu des risques liés à l’exposition au UV, l’utilisation de ces écrans solaires demeurent vivement recommandés.
Alimentation : Sources Limitées
Sources Naturelles : Peu d’aliments contiennent naturellement de la vitamine D en quantité significative. Les principales sources alimentaires sont :
- Poissons Gras : Saumon, maquereau, sardines, hareng, huile de foie de morue (très riche en vitamine D mais au goût peu agréable).
- Jaune d’œuf : Contient de petites quantités de vitamine D.
- Foie de veau : Source modérée de vitamine D.
- Aliments Enrichis : Dans certains pays, des aliments sont enrichis en vitamine D, comme le lait, les céréales, les jus d’orange et les margarines. La disponibilité de ces aliments enrichis varie selon les régions.
Supplémentation en Vitamine D : Quand et Comment ?
Situations à Risque de Carence : Dans certaines situations, l’exposition solaire et l’alimentation peuvent ne pas suffire à couvrir les besoins en vitamine D. La supplémentation peut être recommandée dans les cas suivants :
- Nourrissons et Jeunes Enfants : En raison d’une exposition solaire limitée et de besoins importants pour la croissance osseuse.
- Personnes Âgées : Diminution de la synthèse cutanée, exposition solaire réduite, absorption intestinale moins efficace.
- Personnes à Peau Foncée : Synthèse cutanée moins efficace.
- Personnes Peu Exposées au Soleil : Personnes vivant en régions peu ensoleillées, personnes travaillant en intérieur, personnes se couvrant pour des raisons culturelles ou religieuses.
- Femmes Enceintes et Allaitantes : Besoins accrus pour le développement du bébé.
- Personnes Obèses : La vitamine D est moins biodisponible chez les personnes obèses.
Certaines Pathologies : Maladies intestinales chroniques, insuffisance rénale, maladies hépatiques, etc.
Formes de Supplémentation : La vitamine D est disponible sous différentes formes de suppléments :
Vitamine D3 (cholécalciférol) : Forme la plus recommandée, car plus efficace pour augmenter le taux de vitamine D dans le sang.
Vitamine D2 (ergocalciférol) : Forme d’origine végétale, moins efficace que la vitamine D3.
Posologie et Durée : La particularité des vitamines liposolubles (A-D-E-K) est de pouvoir être absorbée à forte dose en une ou deux l’année si besoin. La posologie et la durée de la supplémentation doivent être déterminées par un professionnel de santé en fonction des besoins individuels et du statut vitaminique. Des dosages allant de 400 UI (10mcg) à 2000 UI (50mcg) par jour sont couramment utilisés en supplémentation (X 0.025 pour obtenir des Microgrammes) . Beaucoup de suppléments notamment américains proposent des gélules dosées à plus de 5000 UI supplémentaires par jour mais ce n’est peut-être pas sans risque.
Vitamine D : Carences et Excès
Carence en Vitamine D : Symptômes et Conséquences
La carence en vitamine D n’est pas rare, en particulier dans les populations à risque. Elle peut se manifester par divers symptômes et avoir des conséquences à long terme.
Symptômes de Carence : Les symptômes d’une carence en vitamine D peuvent être subtils et non spécifiques, en particulier au début. Ils peuvent inclure :
- Fatigue et Faiblesse Musculaire : Sensation de fatigue persistante, manque d’énergie, faiblesse musculaire, douleurs musculaires.
- Douleurs Osseuses et Articulaires : Douleurs diffuses dans les os, sensibilité osseuse, douleurs articulaires.
- Crampes Musculaires : Crampes musculaires fréquentes, en particulier la nuit.
- Retard de Croissance et Déformations Osseuses (chez l’enfant) : Rachitisme chez les enfants, caractérisé par des déformations osseuses (jambes arquées, retard de fermeture de la fontanelle, etc.).
Conséquences à Long Terme de la Carence : Une carence prolongée en vitamine D peut entraîner des complications plus graves :
- Ostéoporose : Fragilisation des os, augmentation du risque de fractures (poignet, hanche, vertèbres).
- Ostéomalacie : Ramollissement osseux chez l’adulte, douleurs osseuses chroniques, fractures.
- Risque Accru de Chutes et de Fractures : En particulier chez les personnes âgées.
- Affaiblissement du Système Immunitaire : Augmentation de la susceptibilité aux infections.
Excès de Vitamine D : Hypervitaminose D et Toxicité
Bien que rare, un excès de vitamine D (hypervitaminose D) peut survenir en cas de supplémentation excessive et prolongée. L’exposition solaire excessive ne provoque pas d’hypervitaminose D, car l’organisme régule la production cutanée comme nous l’avons vu plus haut.
Symptômes d’Excès de Vitamine D : L’hypervitaminose D se manifeste principalement par des symptômes liés à l’hypercalcémie (taux de calcium trop élevé dans le sang) :
Dans les cas sévères, l’hypervitaminose D peut entraîner :
Insuffisance Rénale : Atteinte de la fonction rénale due à l’hypercalcémie.
Calcifications Tissulaires : Dépôts de calcium dans les tissus mous (cœur, vaisseaux sanguins, reins), pouvant entraîner des complications graves.
Troubles du Rythme Cardiaque : L’hypercalcémie peut affecter le fonctionnement du cœur.
Certaines supplémentations sont dans une certaine mesure assez anodines (vitamines C et du groupe B par exemple), ce n’est pas le cas ici. Pour éviter l’hypervitaminose D, il est important de respecter les recommandations de dosage pour la supplémentation et de ne pas dépasser les doses maximales tolérables sans avis médical. Un suivi médical régulier est conseillé en cas de supplémentation à long terme, en particulier à doses élevées.
Vitamine D : Les Différentes Formes
Le terme « vitamine D » englobe en réalité un groupe de molécules liposolubles, dont les deux formes principales sont la vitamine D2 et la vitamine D3.
Vitamine D2 (Ergocalciférol) :
Origine Végétale : La vitamine D2 est produite par les plantes, les champignons et les levures sous l’action des rayons UVB. Elle est synthétisée à partir d’un stérol végétal appelé ergostérol.
Sources Alimentaires : On trouve de la vitamine D2 dans certains champignons (shiitake, pleurotes) exposés aux UV, ainsi que dans les aliments enrichis.
Efficacité Moindre : La vitamine D2 est considérée comme moins efficace que la vitamine D3 pour augmenter le taux de vitamine D dans le sang et maintenir le statut vitaminique à long terme. Elle est moins bien absorbée et métabolisée par l’organisme humain.
Vitamine D3 (Cholécalciférol) :
Origine Animale et Synthèse Cutanée : La vitamine D3 est la forme de vitamine D synthétisée par la peau humaine sous l’action des rayons UVB. On la trouve également dans les aliments d’origine animale, principalement les poissons gras, le jaune d’œuf et l’huile de foie de morue.
Forme Physiologique : La vitamine D3 est la forme physiologique de la vitamine D chez l’homme, c’est-à-dire celle naturellement produite par l’organisme.
Meilleure Efficacité : La vitamine D3 est plus efficace que la vitamine D2 pour augmenter et maintenir le taux de vitamine D dans le sang. Elle est mieux absorbée, métabolisée et utilisée par l’organisme. C’est la forme Recommandée pour la Supplémentation : En raison de sa meilleure efficacité, la vitamine D3 est généralement recommandée pour la supplémentation, en particulier pour corriger une carence ou prévenir l’insuffisance vitaminique.
Vitamine D, Calcium et Phosphore : un exemple de synergie dans l’organisme
La vitamine D, le calcium et le phosphore sont physiologiquement très liés car la première est indispensable à l‘absorption intestinale du calcium et du phosphore. Sans vitamine D en quantité suffisante, l’intestin n’absorbe qu’une faible proportion du calcium et du phosphore alimentaires. C’est pourquoi de nombreuses spécialités pharmaceutiques à base de calcium apportent simultanément du calciférol. De plus, en collaboration avec d’autres hormones (calcitonine et parathormone, voir ci-dessous), elle contribue à réguler les taux de calcium et de phosphore dans le sang (calcémie et phosphorémie).
Vitamine D et Calcitonine : équilibre Calcique
La vitamine D et la calcitonine sont deux hormones qui agissent en synergie pour réguler le taux de calcium dans le sang (calcémie), bien qu’elles aient des effets opposés sur certains aspects du métabolisme calcique.
- Calcitonine : Hormone Hypocalcémiante
- La calcitonine est une hormone hypocalcémiante, elle a pour effet de diminuer le taux de calcium dans le sang lorsqu’il devient trop élevé. Notamment en favorisant l’excrétion urinaire.
- Vitamine D : Hormone Hypercalcémiante
- Contrairement à la calcitonine, la vitamine D (sous sa forme active, le calcitriol) est une hormone hypercalcémiante, c’est-à-dire qu’elle a pour effet d’augmenter le taux de calcium dans le sang lorsqu’il est trop bas. Pour ce faire elle stimule l’absorption du calcium alimentaire au niveau de l’intestin, elle réduit l’élimination du calcium par les reins, favorisant sa réabsorption et peut paradoxalement stimuler la résorption (destruction) osseuse pour libérer en urgence du calcium dans le sang et maintenir la calcémie, au détriment de la densité osseuse à long terme.
Vitamine D et Parathormone : Homéostasie Calcique
La parathormone hypercalcémiante elle aussi, est sécrétée en réponse à une baisse du taux de calcium dans le sang (hypocalcémie) qu’elle tend à ramener à la normale. La PTH (parathormone) stimule fortement l’activité des ostéoclastes, les cellules responsables de la résorption (destruction/élimination) osseuse. Ce faisant, elle provoque la libération de calcium et de phosphore à partir des os, augmentant ainsi leur concentration sanguine.
Elle augmente également la réabsorption du calcium au niveau des tubules rénaux, limitant ainsi les pertes urinaires. Parallèlement, elle diminue la réabsorption du phosphore, favorisant son élimination urinaire. En effet l’excès de phosphore fait perdre du calcium. Ce double effet permet d’augmenter la calcémie tout en limitant le risque d’hyperphosphatémie (taux de phosphore trop élevé).
Vitamine D : Activation de la PTH et Synergie d’Action
La vitamine D joue un rôle permissif essentiel pour l’action de la PTH. La vitamine D permet aux glandes parathyroïdes de répondre correctement aux variations de la calcémie et de sécréter la PTH de manière appropriée. C’est pourquoi en cas de carence sévère en vitamine D, la réponse des parathyroïdes à l’hypocalcémie peut être altérée.
Références