La vitamine D est une vitamine liposoluble (soluble dans les lipides). C'est une hormone retrouvée dans l'alimentation et synthétisée dans l'organisme humain à partir d'un dérivé du cholestérol ou d’ergostérol sous l'action des rayonnements UV-B du Soleil. Elle existe sous deux formes : D (ergocalciférol), produite par les végétaux, et D (cholécalciférol), présente dans les produits d'origine animale et certains lichens. Ces deux molécules sont des 9,10-sécostéroïdes. Le corps humain synthétise aussi la sous l'effet des rayons ultraviolets sur la peau.
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 parathormone. Ses effets sont contrebalancés par la calcitonine. Elle intervient dans la minéralisation osseuse du squelette et des articulations, ainsi que sur la tonicité musculaire. D'autre part, elle influence plus de .. et aurait une action de réparation de l'.
Une quantité suffisante de est particulièrement nécessaire durant la petite enfance afin d'éviter le rachitisme, et chez l'adulte afin d'éviter l'ostéomalacie. Elle diminue le risque d'ostéoporose Bischoff-Ferrari HA, Willett WC, Wong JB , , 2009;169:551-561.. Elle pourrait avoir un effet bénéfique dans plusieurs maladies comme le diabète , ncbi.nlm.nih.gov, ., certains cancersLa vitamine D en prévention du cancer ?, passeportsante.net, .., la sclérose en plaques., l'épilepsie. et la dépression...
Historique class=skin-invert-image|vignette|Ergocalciférol (vitamine D). class=skin-invert-image|vignette|Cholécalciférol (vitamine D).
Les propriétés curatives de l'huile de foie de morue contre le rachitisme ont été découvertes en 1824 par l'Allemand D. Schütte , 1824, 2:79–92.. En 1919, Edward Mellanby fait des expériences sur des chiens qui l'amènent à conclure que le rachitisme est causé par une carence en vitamine liposoluble.. La a été identifiée en 1922L. Tavera-Mendoza et J. White « La vitamine du soleil » Pour la Science , . : Elmer McCollum démontre que l'huile de foie de morue prévient encore le rachitisme après totale destruction de sa vitamine A, il en déduit qu'elle contient une autre substance qu'il désigne . En 1932, Adolf Windaus isole la vitamine D, puis en 1934 la vitamine D.
Ses propriétés font l'objet de nombreuses recherches, tant sur ses effets « classiques » (minéralisation osseuse, métabolisme phosphocalcique) que « non classiques » (sur le muscle, le système immunitaire, le rein, l'appareil cardiovasculaire).. Plus de sur la physiologie de la en lien avec le cancer (déficit en associé à une augmentation du risque relatif de certains cancers colorectaux et du sein) sont ainsi recensées en 2010..
Structure Les vitamines D sont des dérivés de stérols issus du métabolisme des animaux (cholécalciférol ou ) ou des végétaux (ergocalciférol ou ). La vitamine D est à l'origine du calcitriol, hormone qui joue un rôle essentiel dans la fixation du calcium par l'organisme. Le cycle B des stérols est ouvert, et un ensemble de trois liaisons éthyléniques conjuguées se forme sur les , 6, 7, 8, 10 . Cette structure est favorable au déplacement des électrons.
La vitamine D désignait initialement une substance qui s'est avérée correspondre à un mélange de et de lumistérolNutrition et alimentation des volailles , Michel Larbier, Bernard Leclercq 1992.. Aujourd'hui cette dénomination n'est plus usitée. Outre les deux formes D et D on définit aussi : vitamine D ou 22-dihydroergocalciférol ; vitamine D ou sitocalciférol ; vitamine DPubChem ., dérivé éthylé de la ; vitamine DPubChem ., dérivé 24R-méthyl de la .
Physiologie Synthèse vignette|Exposer la peau au Soleil permet de synthétiser de la . vignette|Dans les couches épidermiques de la peau, la production est la plus forte dans le Stratum germinativum/basale (de couleur rouge) et stratum spinosum (couleur brun clair). Au niveau de la peau, les rayons ultraviolets B (UV-B) permettent la formation de à partir du 7-déshydrocholestérol, dérivé du cholestérol normalement présent dans l'organisme. Grâce à l'action des ultraviolets de la lumière (UV-B), un des cycles du 7-déshydrocholestérol est cassé. La molécule s'isomérise spontanément en cholécalciférol encore inactif. Il est alors métabolisé par le foie en , forme qui est dosable communément dans le sang. Cette dernière est transformée par le rein en (calcitriol), la forme active de la vitamine..
Cette source est très variable selon la latitude, l'ensoleillement (saison, brouillard, pays, habillement), l'épaisseur et la pigmentation de la peau. Une exposition de deux fois par semaine au Soleil garantit, chez la plupart des personnes, une bonne réserve en .. Une exposition de par jour au Soleil à une latitude de 38° (Californie ou Espagne) sur 50 % de la surface cutanée équivaudrait à un apport de par jour. Cet effet bénéfique est à mettre en regard des dangers d'une exposition excessive de la peau aux rayons solaires.. Il n'y a, en théorie, pas de surdosage à craindre en lors d'une exposition au Soleil, laquelle contribue à la destruction de la vitamine Holick MF, « » 2007;357:266-281..
Absorption L'absorption intestinale de la vitamine D a lieu au niveau de la région proximale de l'intestin grêle.. Elle se fait probablement par diffusion passive (de nature lipophile, à l'aide des chylomicrons) ainsi que par un mécanisme impliquant des transporteurs membranaires.. Ces transporteurs sont des protéines exprimées au niveau de la bordure en brosse de l'intestin qui permettent le captage de la vitamine D.
Une fois que la vitamine D est internalisée dans l'entérocyte, on suppose qu'elle est prise en charge par une protéine cytoplasmique (qui n'est pas connue à ce jour) puis elle va pouvoir être resécrétée dans la circulation sanguine. On sait qu'au niveau circulant, la vitamine D est prise en charge par une protéine : la VDBP (vitamin D binding protein), dont le complexe avec la vitamine D va circuler dans le sang.
Métabolisme La vitamine D est transportée par la circulation vers le foie par la protéine de liaison à la vitamine D (ou DBP de l'anglais ). Dans cet organe, elle est d'abord hydroxylée par l'enzyme 25-hydroxylase, qui fixe un hydroxyle à la place du H du , formant la 25-hydroxy appelée aussi calcifédiol. Stocké dans le foie, ce composé est véhiculé par le plasma dans le glomérule. Toujours lié au , il est filtré par le glomérule et réabsorbé dans le tube proximal du rein. où il est transformé par l'enzyme 1-alpha hydroxylase en , encore appelée calcitriol, qui est l'une des formes hormonales actives. Ce métabolite actif est transporté dans le sang vers des tissus cibles, se liant avec un récepteur spécifique. Le complexe hormone-récepteur migre vers le noyau cellulaire pour activer ou inhiber des gènes..
Son métabolisme et son seuil d'activité (et peut-être ses fonctions) semblent varier selon que l'organisme soit celui d'un nourrisson, d'un enfant, d'une femme préménopausée, selon sa contamination par certains toxiques (cadmium, plomb par exemple.), selon les carences ou la disponibilité en calcium, ou encore selon l'origine ethnique.
vignette|Régulation du calcium dans le corps humain. Le rôle de la est représenté en orange. La parathormone (PTH) stimule l'expression du gène de l'enzyme 1-alpha-hydroxylase. Elle favorise l'hydroxylation sur le et donc stimule la production de la forme active de la (). 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 par l'enzyme 24-hydroxylase, ce qui donne le 24,25-dihydroxy-cholécalciférol moins actif que le 1,25-dihydroxycholecalciferol.. La calcitonine diminue les taux sanguins de calcium et s'oppose aux effets de la parathormone..
Rôle sur le calcium La vitamine D est nécessaire à plusieurs actions physiologiques et à la robustesse du squelette humain.
Elle permet (avec la ménaquinone) l'absorption de calcium par l'intestin, la réabsorption du calcium et du phosphore par les reins (diminue la calciurie) et la résorption osseuse par les ostéoclastes. Il existe un délai d'action entre le moment de l'administration de et celui où l'absorption du calcium augmente sous son effet. L'action dépend de la disponible et de la charge calcique de l'os. La 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.
Mécanisme d'action La vitamine D se fixe sur un récepteur nucléaire spécifique, le récepteur de 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. Les femmes qui ont le plus de 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 Richards JB, Valdes AM, Gardner JP, Paximadas D, Kimura M, Nessa A, Lu X, Surdulescu GL, Swaminathan R, Spector TD, Aviv A. du de Londres - « » Am J Clin Nutr. 2007 Nov;86(5):1420-1425..
Apport alimentaire
La vitamine D chez l'humain provient, soit d'une synthèse directe à partir des dérivés du cholestérol dans l'organisme via l'exposition aux , soit des apports alimentaires.
Sources La vitamine D ou ergocalciférol est présente notamment dans certains champignons et végétaux (en faible quantité), tandis que la ou cholécalciférol est d'origine animale, concentrée dans les huiles de foie de poisson et, en moindre mesure, dans les poissons, le lait, le beurre, le fromage. Elle est aussi présente dans certains lichens (utilisés dans des compléments alimentaires sans produits animaux)...
Peu d'aliments courants apportent une quantité appréciable de (l'apport quotidien généralement recommandé est de = , y compris la apportée par le Soleil ; voir Apports recommandés).
Aliment Teneur en μg pour . Huile de foie de morue 200 à 250 Foie de morue appertisé, égoutté 54,3 Huile de flétan 22,5. Saumon, hareng, anchois 8-20 sardine, maquereau 7-12 Margarine 0-10 Flétan cuit (cru) 5,8. (4,7.) Thon 2-6 Œuf 2 Beurre 0,6-1,5 Chocolat noir (70 %) 2,16
Les végétaux ne contiennent que de faibles doses d'ergocalciférol. Les champignons sauvages comme Boletus edulis (ou « Cèpe de Bordeaux »), contiennent environ d'ergocalciférol pour de poids sec, alors que cette vitamine est presque totalement absente dans les champignons cultivés comme Agaricus bisporus (« champignon de Paris »), qui contiennent en revanche de l'ergostérol, un précurseur de la .. Les champignons de Paris séchés et exposés à un rayonnement peuvent ainsi avoir des teneurs en supérieures à /g de poids sec..
La vitamine D existe sous la forme de compléments alimentaires, soit concentré d'huile de foie de poisson, soit à partir de laine de mouton (lanoline)., soit sous forme végétale à partir de levure exposée aux ..
La forme D (cholécalciférol) est rare dans les végétaux mais existe néanmoins, notamment dans certains lichens tels que Cladonia arbuscula., dont on peut l'extraire pour produire des compléments convenant aux personnes véganes.. Elle est présente en quantité notable dans les feuilles (seule partie étudiée en 2013) de certaines plantes de la famille des solanacées..
Apports recommandés En 1992, les apports nutritionnels conseillés (ANC) pour la population adulte française étaient de (ou ) par jour. Ils ont ensuite été abaissés en 2001 à (ou ) par jour. Finalement, en 2012, l'Académie nationale de médecine française a réévalué cette estimation et recommande désormais un apport quotidien de jusqu'à , et davantage au-delà.. L'apport recommandé la même année par Santé Canada était un peu plus faible : il s'établissait à de , et à après , sur la base d'une ..