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Survol de la vitamine D : sources, doses, interactions avec les médicaments, toxicité

Lorsqu'il a été découvert il y a près d'un siècle, les chercheurs ont d'abord classé comme vitamine D ce composé qui semblait protéger contre la tuberculose et les maladies osseuses. Cependant, à l'ère moderne, les chercheurs l'ont rebaptisé comme une hormone, bien qu'on l'appelle encore couramment une vitamine. À cause de cette reclassification, nombre de médecins et de chercheurs de différents domaines ont commencé à étudier la vitamine D, y compris des endocrinologues, des nutritionnistes, des cardiologues, des immunologues et des oncologues. Ces différents domaines ont enrichi notre compréhension de la vitamine D et de son rôle potentiel par rapport à la santé humaine.

Elle vient d'où, la vitamine D?

De façon générale, on obtient de la vitamine D en s'exposant au soleil ou en prenant des suppléments; elle se trouve aussi en faibles quantités dans certains aliments.

La production de vitamine D dans l'organisme comporte plusieurs étapes. D'abord, les rayons ultraviolets B du soleil interagissent avec une molécule adipeuse (7-déhydrocholestérol) présente dans la peau, afin de créer de la pré-vitamine D. Celle-ci est ensuite transportée au foie, où la vitamine D2 se forme. Transportée ensuite aux reins, la vitamine D2 est convertie en vitamine D3 (parfois appelée ergocalciférol). C'est la vitamine D3 qui est utilisée par les cellules de l'organisme. La création de la vitamine D3 à partir de ses molécules précurseurs est facilitée par des enzymes.

Si l'organisme produit des quantités excessives de vitamine D3 à partir des rayons de soleil, des enzymes s'activent pour convertir la vitamine D3 en ses formes inactives.

Beaucoup de rôles possibles pour la vitamine D

La vitamine D aide l'intestin à absorber des minéraux comme le calcium et le phosphore. Si les taux de cette vitamine sont insuffisants, les chercheurs estiment que « seulement 10 % à 15 % du calcium alimentaire et environ 60 % du phosphore sont absorbés ». Ces deux minéraux servent à la construction des os.

On trouve des récepteurs de la vitamine D dans beaucoup de tissus, y compris les suivants :

  • os
  • cerveau
  • glandes productrices d'hormones – pancréas et thyroïde
  • système immunitaire – cellules T et B et macrophages
  • foie
  • muscles (y compris le cœur)
  • appareil génital – ovaires, utérus, prostate et testicules
  • peau

La présence de récepteurs de la vitamine D dans autant de tissus différents laisse croire que cette vitamine aurait un rôle à jouer dans chacun.

Taux de vitamine D idéaux dans le sang

L'American Endocrine Society (AES) a récemment publié des lignes directrices exhaustives sur la vitamine D.  Selon ces dernières, la carence en vitamine D se produit lorsque le taux de vitamine D2 dans le sang est inférieur à 50 nmol/l (équivalent de 20 ng/ml). Notre survol de la vitamine D s'inspire dans une grande mesure des recommandations exhaustives et des études de l'AES.

On ne sait pas quel taux de vitamine D serait idéal pour promouvoir la santé humaine. Pour le maintien d'une ossature en bonne santé, l'AES recommande un apport régulier en vitamine D qui assure un taux sanguin minimal de 75 nmol/litre. Dans certains cas, pour obtenir des bienfaits pour la santé non liés à l'ossature, des concentrations plus élevées de vitamine D pourraient être nécessaires. Cependant, les données actuelles sont insuffisantes pour justifier un apport plus élevé de vitamine D.

Pourquoi mesure-t-on souvent le taux de vitamine D2?

La vitamine D2 est la forme la plus courante de cette vitamine dans le sang. Sa demi-vie varie entre deux et trois semaines. Par contraste, la vitamine D3 est présente dans le sang à des niveaux près de mille fois inférieurs à ceux de la vitamine D2. De plus, les taux de vitamine D3 dans le sang sont strictement contrôlés par les reins. Les concentrations de vitamine D3 ne reflètent pas les réserves de vitamine D dans le corps, et ces concentrations ne sont pas généralement utiles pour faire des évaluations de la santé humaine. De plus, la demi-vie de la vitamine D3 est d'environ quatre heures. Enfin, des chercheurs ont observé que les personnes présentant une carence en vitamine D ont tendance à avoir un taux normal, voire élevé de vitamine D3 dans leur sang. Ainsi, la plupart des chercheurs préfèrent mesurer les taux de vitamine D2.

Vitamine D et hormone parathyroïde

La quantité de vitamine D3 produite par les reins est contrôlée par l'organisme, en fonction des taux de calcium et de phosphore présents dans le sang. Quand les capteurs de l'organisme détectent la présence de taux inférieurs à la normale de ces minéraux dans le sang, les glandes parathyroïdes, qui sont situées dans la poitrine, libèrent une hormone appelée hormone parathyroïde (PTH). En plus d'inciter les reins à réabsorber du calcium à partir de l'urine, cette hormone stimule des enzymes de sorte qu'elles convertissent de la vitamine D2 en sa forme active, soit la vitamine D3.

La PTH déclenche aussi la dégradation des os afin qu'ils libèrent du calcium dans le sang. Cela augmente les taux de calcium dans le sang, mais au prix de l'affaiblissement des os. L'exposition prolongée à des taux élevés de PTH peut accélérer la carence en vitamine D et joue vraisemblablement un rôle dans l'ostéopénie et l'ostéoporose (diminution grave de la densité minérale osseuse).

Des études ont permis de constater que les taux de PTH ont tendance à être plus élevés dans les cas de carence en vitamine D. Toutefois, les taux de PTH ont tendance à atteindre leur niveau le plus bas lorsque les concentrations de vitamine D2 dans le sang se situent entre 75 nmol/litre et 100 nmol/litre.

Des chercheurs ont observé que l'absorption intestinale du calcium augmentait de 45 % à 65 % lorsque la concentration de vitamine D2 dans le sang passait dc 50 nmol/litre à 80 nmol/litre.

Compte tenu de ces études et d'autres sur la PTH, le calcium et la santé osseuse, des chercheurs chevronnés s'intéressant à la vitamine D ont avancé ce qui suit :

  • Lorsque la concentration de vitamine D2 se situe à 49 nmol/litre ou moins, une « carence » en vitamine D s'est produite.
  • Lorsque la concentration de vitamine D2 se situe entre 50 nmol/litre et 74 nmol/litre, il s'agit d'une « insuffisance » de vitamine D.
  • Lorsque la concentration de vitamine D2 est supérieure à 75 nmol/litre, il y a suffisamment de vitamine D présente dans le corps.

Le débat se poursuit cependant quant à savoir quelles concentrations de vitamine D seraient idéales pour les personnes souffrant de plusieurs problèmes de santé, dont l'ostéoporose, les maladies cardiovasculaires et l'infection au VIH. Il est possible que des concentrations encore plus élevées de vitamine D2 soient nécessaires pour les personnes aux prises avec ces maladies, mais il faut de la recherche pour résoudre cette controverse.

La carence en vitamine D : qui est à risque?

Selon plusieurs études, on observe fréquemment des taux de vitamine D inférieurs à la normale chez les personnes séropositives et séronégatives vivant en Amérique du Nord ou en Europe occidentale. De plus, plusieurs études ont permis de constater de nombreuses carences en vitamine D chez les populations séropositives de pays ensoleillés comme le Brésil, la Tanzanie et l'Inde.

Ces taux faibles de vitamine D s'expliqueraient partiellement par le fait que la personne moyenne passe beaucoup de temps à l'intérieur et n'est donc pas suffisamment exposée aux rayons de soleil. Il pourrait cependant y avoir d'autres facteurs qui influencent les taux de vitamine D, dont les suivants :

Pollution atmosphérique

Le smog peut absorber, disperser ou refléter les rayons ultraviolets (UV), de sorte que la quantité de lumière UV qui atteint la peau diminue, ainsi que la production subséquente de vitamine D.

Écran solaire

Le port d'un écran solaire ayant un SPF de 30 réduit de 95 % la production de vitamine D dans la peau.

Teint de la peau

Pour s'assurer une production égale de vitamine D, les personnes au teint foncé ont besoin de trois à cinq fois plus d'expositions solaires que les personnes au teint clair.

Température de la peau

La conversion de la pré-vitamine D en vitamine D3 est influencée par la température. La production de vitamine D est plus importante lorsque la température est élevée. Normalement, la température de la peau est inférieure à celle de l'intérieur du corps. Lors des journées froides, la température de la peau peut baisser plus encore. Cette baisse de la température de la peau peut avoir un impact sur la production de vitamine D.

Âge

La peau des personnes âgées contient moins de composés nécessaires à la production de vitamine D que celle des jeunes. Ainsi, pour une même dose d'exposition solaire, les personnes âgées produisent vraisemblablement moins de vitamine D que les personnes plus jeunes.

Poids

Les personnes obèses ou celles ayant une surcharge pondérale importante — indice de masse corporelle (IMC) de 30 ou plus — ont tendance à présenter une carence en vitamine D.

Médicaments et plantes médicinales

Comme des enzymes présentes dans le foie et les reins aident à convertir la pré-vitamine D en sa forme active, les médicaments ou d'autres substances qui interfèrent avec ces enzymes risquent de réduire les taux de vitamine D. De plus, les médicaments qui accélèrent ou activent les enzymes qui aident à dégrader la vitamine D3 et la vitamine D2 en formes inactives ont le potentiel de réduire les taux de cette vitamine. Voici une liste de médicaments et de plantes médicinales qui risquent de réduire les taux de vitamine D :

  • antibiotiques – rifampine (rifampicine) et isoniazide, couramment utilisés pour traiter la tuberculose. Dans certains cas, le taux de vitamine D peut chuter après à peine deux semaines d'exposition à ces médicaments.
  • anticonvulsivants – phénobarbital, carbamazépine, phénytoïne
  • anticancéreux – Taxol et composés apparentés
  • antifongiques – clotrimazole and kétoconazole
  • médicaments anti-VIH – des recherches récentes laissent croire que les médicaments éfavirenz (Sustiva, Stocrin et dans l'Atripla) et AZT (Retrovir, zidovudine et dans le Combivir et le Trizivir) réduisent les taux de vitamine D chez certaines personnes. Par contre, l'exposition au darunavir (Prezista) semble augmenter les taux de vitamine D. Les chercheurs poursuivent leurs recherches sur les effets possibles de différents médicaments sur les taux de vitamine D, donc on peut s'attendre à des nouvelles à ce sujet au cours des prochaines années.
  • plantes médicinales – millepertuis ou ses extraits (hypericine, hyperforine)
  • anti-inflammatoires – corticostéroïdes

Affections médicales

De nombreuses affections médicales sont associées à une carence en vitamine D, dont les suivantes :

  • inflammation intestinale (maladie de Crohn, fibrose kystique, etc.)
  • immunosuppression chez les receveurs de greffes d'organes – il se peut que les médicaments utilisés pour supprimer le système immunitaire nuisent à la production de vitamine D
  • lésions hépatiques – un foie en santé aide à produire de la vitamine D2
  • lésions rénales – les reins contribuent à la production de vitamine D3
  • De plus en plus, l'infection au VIH est associée à une carence en vitamine D, mais les raisons ne sont pas claires. Puisque le VIH déclenche une inflammation continue, estiment certains chercheurs, cela compromettrait ou réduirait la capacité de production de vitamine D de l'organisme. Une autre explication réside dans le fait que la carence et l'insuffisance en vitamine D sont courantes chez les personnes séronégatives, alors on ne devrait pas s'étonner d'observer les mêmes problèmes chez les personnes atteintes du VIH ou à risque élevé. D'autres recherches seront nécessaires pour comprendre pourquoi la carence et l'insuffisance en vitamine D sont tellement courantes chez les PVVIH et pour déterminer s'il existe un lien clair entre la carence en vitamine D et nombre de comorbidités comme les maladies cardiovasculaires, l'insulinorésistance, l'insuffisance rénale et d'autres.

Sources de vitamine D

La vitamine D n'est pas présente dans beaucoup d'aliments, mais ceux-ci ont une teneur relativement élevée en vitamine D3  (la quantité approximative par portion est indiquée) :

  • saumon (frais, sauvage) – entre 600 unités internationales (UI) et 1 000 UI de vitamine D3 par 100 grammes
  • saumon (frais, d'élevage) – entre 100 et 250 UI par 100 grammes
  • saumon (sauvage, en conserve) – entre 300 et 600 UI par 100 grammes
  • sardines (en conserve) – 300 UI par 100 grammes
  • thon (en conserve) – 236 UI par 100 grammes
  • jaune d'œuf – 20 UI

Certains aliments sont riches en vitamine D2, dont les suivants :

  • champignons shiitake frais – 100 000 UI par 100 grammes
  • champignons shiitake séchés au soleil – 1 600 UI par 100 grammes

En Amérique du Nord et en Europe, certains aliments sont enrichis de vitamine D2 or D3 :

  • lait enrichi – 100 UI par 236 ml
  • yogourt enrichi – 100 UI par 236 ml
  • céréales de déjeuner enrichies – 100 UI par portion
  • margarine enrichie – 429 UI par 100 grammes

La quantité de vitamine D qui est produite sous l'effet des rayons de soleil est influencée par plusieurs facteurs, y compris les suivants :

  • saison
  • heure de la journée
  • distance par rapport à l'équateur (latitude)
  • teint de la peau
  • âge

Compte tenu des complexités de ces facteurs, il est difficile de formuler des recommandations générales concernant le temps qu'il faudrait idéalement s'exposer au soleil afin de produire suffisamment de vitamine D.

Le panel de l'AES a fait valoir que la peau des personnes âgées contient moins de molécules précurseurs nécessaires à la fabrication de la vitamine D à partir des rayons de soleil. Cependant, l'absorption intestinale de fortes doses de vitamine D n'est pas affectée par ce changement dans la peau.

Vitamine D et densité osseuse

Le panel de l'AES a examiné les données d'une étude par observation de grande envergure menée auprès de 13 432 adultes d'origines ethno-raciales variées. En général, on a observé que des concentrations plus élevées de vitamine D2 dans le sang étaient associées à une augmentation modeste de la densité osseuse.

Une ossature en santé

Des chercheurs allemands ont extrait des échantillons d'os chez 401 hommes (moyenne d'âge de 58 ans) et 270 femmes (moyenne d'âge de 68 ans) à des fins d'analyse. Ils n'ont pas détecté d'anomalies osseuses (densité osseuse inférieure à la normale) dans les échantillons des patients dont les taux sanguins de vitamine D étaient supérieurs à 75 nmol/litre. L'équipe allemande a donc conclu que le maintien d'une ossature forte dépendait d'un apport suffisant en calcium et d'un apport en vitamine D assez élevé pour obtenir un minimum de 75 nmol/litre de la vitamine dans le sang.

L'analyse de plusieurs études randomisées, contrôlées contre placebo, menées auprès de participants âgés recevant 400 UI/jour de vitamine D a permis de constater que cette dose était trop faible pour augmenter significativement la concentration de vitamine D dans le sang.

Lors d'un essai clinique qui a utilisé des doses allant de 400 à 1 000 UI/jour, les chercheurs ont constaté que le lent processus de dégradation osseuse s'atténuait considérablement. De plus, lors d'une étude randomisée, contrôlée contre placebo, menée chez des femmes âgées, une combinaison de calcium et de vitamine D (800 UI/jour) a réduit considérablement les taux de fractures.

L'analyse de nombreuses études sur la vitamine D a permis de constater que ses effets préventifs contre les fractures deviennent apparents lorsque le taux de vitamine D dans le sang se situe à au moins 75 nmol/litre.

Bien que la vitamine D soit essentielle à la santé de l'ossature, elle ne suffit pas à elle seule à rebâtir la densité osseuse perdue à cause du vieillissement ou d'autres facteurs. Plusieurs interventions sont nécessaires pour aider à renforcer les os : évaluations médicales supervisées, médications pour maintenir ou augmenter la densité osseuse, augmentation de l'apport en calcium et exercices prescrits ou supervisés.

Comme les muscles sont ancrés dans les os, les exercices musculaires peuvent aider à renforcer l'ossature. Des essais cliniques ont révélé que la vitamine D pouvait aider à améliorer la force musculaire et à réduire les risques de chutes chez les personnes âgées, particulièrement celles présentant une carence en vitamine D.

Données utilisées à des fins d'analyse

Le panel de l'AES a également incorporé dans son analyse des données d'essais cliniques menés chez des femmes avant et après la ménopause, ainsi que d'essais menés chez des hommes ayant reçu 10 000 UI/jour de vitamine D3. Leur analyse a aussi inclus les données d'une étude menée chez des adultes qui avaient reçu 50 000 UI de vitamine D2 (équivalent de 3 000 UI/jour de vitamine D3) sur une période allant jusqu'à six années consécutives. Lors de ces études, on n'a observé aucune altération des concentrations de calcium dans le sang ou l'urine. Cela laisse croire que, en l'absence d'autres problèmes de santé, les doses élevées de vitamine D ne causent pas à elles seules d'augmentations dangereuses du taux de calcium dans le sang. De plus, aucun cas de toxicité n'a été signalé lors de ces études sur des doses particulièrement élevées de la vitamine.

Recommandations du panel quant aux doses de vitamine D

Se fondant sur l'abondance de données accumulées, y compris celles de nombreuses études et de leurs propres expériences cliniques et de recherche, le panel a formulé les recommandations suivantes à l'intention des personnes courant un risque de carence en vitamine D :

  • Maintenir un taux sanguin de vitamine D2 supérieur à 75 nmol/litre (30 ng/ml).
  • Les adultes âgés de 19 à 70 ans « ont besoin d'au moins 600 UI/jour de vitamine D pour optimiser la santé osseuse et la fonction musculaire ». On ne sait pas si 600 UI/jour sont suffisantes pour procurer « tous les bienfaits potentiels non liés à l'ossature associés à la vitamine D. Cependant, pour que le taux de vitamine D2 se maintienne constamment au-dessus de 75 nmol/litre, cela pourrait nécessiter la prise d'au moins 1 500 à 2 000 UI/jour de vitamine D. »
  • Les adultes ne devraient pas prendre plus de 4 000 UI/jour sans supervision médicale.
  • Les adultes âgés de 70 ans ou plus ont besoin d'« au moins… 800 UI/jour. » Ici encore, le panel a fait valoir que des doses quotidiennes de 1 500 à 2 000 UI pourraient être nécessaires pour atteindre des niveaux de 75 nmol/litre dans le sang.
  • Le panel a recommandé d'utiliser soit la vitamine D2 soit la vitamine D3 pour prévenir et traiter la carence.
  • Les médecins qui soignent des adultes présentant potentiellement une carence en vitamine D pourraient prescrire « 50 000 UI de vitamine D2 ou D3 une fois par semaine pendant huit semaines ou l'équivalent quotidien de 6 000 UI de vitamine D2 ou D3, », également pour huit semaines. L'objectif d'une dose si élevée est d'augmenter le taux sanguin de vitamine D jusqu'à un minimum de 75 nmol/litre en moins de huit semaines. Après cette période, une dose d'entretien de 1 500 à 2 000 UI/jour peut être utilisée.
  • Populations spéciales : chez les personnes « obèses ou atteintes de syndromes de malabsorption, et celles recevant des médicaments qui nuisent au métabolisme de la vitamine D, nous suggérons une dose plus élevée (de deux à trois fois plus élevée, soit au moins 6 000 à 10 000 UI/jour) de vitamine D pour traiter une carence en vitamine D, afin de maintenir un taux de vitamine D [dans le sang] supérieur à 75 nmol/litre, suivie d'une thérapie d'entretien de 3 000 à 6 000 UI/jour. »
  • Populations spéciales – les personnes séropositives et/ou celles recevant des médicaments anticonvulsivants, des corticostéroïdes ou des antifongiques comme le kétoconazole « devraient recevoir au moins deux ou trois fois plus de vitamine D que ce qui est recommandé pour leur groupe d'âge afin de satisfaire les besoins en vitamine D de leur organisme. » Évidemment, la dose de vitamine D qui convient aux adultes atteints de l'infection au VIH varie d'une personne à l'autre, selon la concentration de vitamine D dans leur sang. Quoi qu'il en soit, les recommandations du panel servent très bien à orienter les choix des médecins qui cherchent à augmenter puis à maintenir les taux de vitamine D de leurs patients.

Bien que la vitamine D se dissolve dans les graisses, on peut la prendre avec ou sans un repas, car elle ne semble pas avoir besoin de graisses pour être absorbée.

Préoccupations concernant la toxicité

Comme la vitamine D est liposoluble, elle est stockée dans les graisses du corps. Par conséquent, les quantités de cette vitamine peuvent s'accumuler, ce qui soulève chez certains chercheurs des préoccupations concernant son éventuelle toxicité.

Chez les adultes, une dose de 50 000 UI/jour de vitamine D risque à la longue de faire augmenter les taux sanguins de vitamine D jusqu'à plus de 374 nmol/litre. En présence d'une telle concentration, les taux de calcium et de phosphore peuvent atteindre des niveaux anormaux dans le sang aussi.

Plusieurs études d'une durée allant jusqu'à cinq mois ont permis de constater que les doses de 10 000 UI/jour de vitamine D3 n'étaient pas toxiques pour les adultes.

Lors d'une étude menée chez des personnes atteintes de sclérose en plaques, la prise de 14 000 UI/jour en moyenne pendant un an n'aurait pas causé de toxicité.

Compte tenu des résultats de ces études et d'autres, le panel recommande une limite supérieure de 10 000  UI/jour de vitamine D pour les adultes.

—Sean R. Hosein

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