vitamine D (Calcitriol)

La vitamine D Bioactive ou calcitriol est une hormone stéroïde connue depuis longtemps pour son rôle important dans la régulation des niveaux corporels de calcium et de phosphore et dans la minéralisation des os. Plus récemment, il est devenu clair que les récepteurs de la vitamine D sont présents dans une grande variété de cellules et que cette hormone a des effets biologiques qui dépassent de loin le contrôle du métabolisme minéral.,

structure et synthèse

le terme vitamine D est, malheureusement, un terme imprécis se référant à un ou plusieurs membres d’un groupe de molécules de stéroïdes. La vitamine D3, également connue sous le nom de cholécalciférol, est générée dans la peau des animaux lorsque l’énergie lumineuse est absorbée par une molécule précurseur, le 7-déhydrocholestérol. La vitamine D n’est donc pas une véritable vitamine, car les personnes suffisamment exposées au soleil n’ont pas besoin de supplémentation alimentaire. Il existe également des sources alimentaires de vitamine D, y compris le jaune d’oeuf, l’huile de poisson et un certain nombre de plantes., La forme végétale de la vitamine D est appelée vitamine D2 ou ergostérol. Cependant, les régimes naturels ne contiennent généralement pas de quantités suffisantes de vitamine D, et l’exposition au soleil ou la consommation de denrées alimentaires délibérément complétées par de la vitamine D sont nécessaires pour prévenir les carences.

la vitamine D, comme D3 ou D2, n’a pas d’activité biologique significative. Au contraire, il doit être métabolisé dans le corps à la forme hormonalement active connue sous le nom de 1,25-dihydroxycholecalciférol., Cette transformation se fait en deux étapes, comme le montre le schéma de droite:

1. dans le foie, le cholécalciféral est hydroxylé en 25-hydroxycholécalciférol par l’enzyme 25-hydroxylase.
2. Dans le rein, le 25-hydroxycholécalciférol Sert de substrat à la 1-alpha-hydroxylase, produisant le 1,25-dihydroxycholécalciférol, la forme biologiquement active.

chacune des formes de vitamine D est hydrophobe et est transportée dans le sang lié aux protéines porteuses. Le transporteur principal est appelé, de manière appropriée, protéine de liaison à la vitamine D., La demi-vie du 25-hydroxycholécalciférol est de plusieurs semaines, tandis que celle du 1,25-dihydroxycholécalciférol n’est que de quelques heures.

contrôle de la synthèse de la vitamine D

la synthèse hépatique du 25-hydroxycholécalciférol n’est que faiblement régulée, et les taux sanguins de cette molécule reflètent en grande partie la quantité de vitamine D produite dans la peau ou ingérée. En revanche, l’activité de la 1-alpha-hydroxylase dans le rein est étroitement régulée et sert de point de contrôle dans la production de l’hormone active., L’inducteur principal de la 1-alpha-hydroxylase est l’hormone parathyroïdienne; il est également induit par de faibles taux sanguins de phosphate.

Il existe des différences d’espèces intéressantes dans la capacité de synthétiser la vitamine D par la voie médiée par la lumière du soleil décrite ci-dessus. La peau des humains, des chevaux, des porcs, des rats, des bovins et des moutons contient des quantités adéquates de 7-déhydrocholestérol qui peut être converti efficacement en cholécalciférol., En revanche, la peau des chiens et des chats contient des quantités significativement plus faibles de 7-déhydrocholestérol que d’autres espèces, et sa conversion photochimique en cholécalciférol est assez inefficace; les chiens et les chats semblent donc compter sur l’apport alimentaire en vitamine D plus que les autres animaux.

le récepteur de la vitamine D et le mécanisme d’Action

la forme active de la vitamine D se lie aux récepteurs intracellulaires qui fonctionnent alors comme des facteurs de transcription pour moduler l’expression des gènes., Comme les récepteurs d’autres hormones stéroïdes et hormones thyroïdiennes, le récepteur de la vitamine D a des domaines de liaison hormonale et de liaison à l’ADN. Le récepteur de la vitamine D forme un complexe avec un autre récepteur intracellulaire, le récepteur rétinoïde-X, et cet hétérodimère est ce qui se lie à L’ADN. Dans la plupart des cas étudiés, l’effet est d’activer la transcription, mais on connaît également des situations dans lesquelles la vitamine D supprime la transcription.

le récepteur de la vitamine D lie plusieurs formes de cholécalciférol., Son affinité pour le 1,25-dihydroxycholécalciférol est environ 1000 fois supérieure à celle du 25-hydroxycholécalciférol, ce qui explique leur puissance biologique relative.

effets physiologiques de la vitamine D

La vitamine D est bien connue comme une hormone impliquée dans le métabolisme minéral et la croissance osseuse. Son effet le plus spectaculaire est de faciliter l’absorption intestinale du calcium, bien qu’il stimule également l’absorption des ions phosphate et magnésium. En l’absence de vitamine D, le calcium alimentaire n’est pas du tout absorbé efficacement., La vitamine D stimule l’expression d’un certain nombre de protéines impliquées dans le transport du calcium de la lumière de l’intestin, à travers les cellules épithéliales et dans le sang. Le plus étudié de ces transporteurs de calcium est la calbindine, une protéine intracellulaire qui transporte le calcium à travers la cellule épithéliale intestinale.

de nombreux effets de la vitamine D sur les os ont été démontrés. En tant que régulateur transcriptionnel des protéines de la matrice osseuse, il induit l’expression de l’ostéocalcine et supprime la synthèse du collagène de type I. Dans les cultures cellulaires, la vitamine D stimule la différenciation des ostéoclastes., Cependant, des études sur des humains et des animaux présentant une carence en vitamine D ou des mutations dans le récepteur de la vitamine D suggèrent que ces effets ne sont peut-être pas d’une importance physiologique majeure et que l’effet crutial de la vitamine D sur les os est de fournir le bon équilibre du calcium et du phosphore pour soutenir la minéralisation.

Il s’avère que les récepteurs de la vitamine D sont présents dans la plupart, sinon toutes les cellules du corps. En outre, des expériences utilisant des cellules cultivées ont démontré que la vitamine D a des effets puissants sur la croissance et la différenciation de nombreux types de cellules., Ces résultats suggèrent que la vitamine D a des effets physiologiques beaucoup plus larges qu’un rôle dans l’homéostasie minérale et la fonction osseuse. À titre d’exemple, de nombreuses cellules immunitaires non seulement expriment des récepteurs de la vitamine D, mais sont capables de synthétiser de la vitamine D active, et une carence en vitamine D a été associée à une incidence accrue de maladies auto-immunes et à une susceptibilité à la maladie.

états pathologiques

carence en vitamine D: les manifestations classiques de la carence en vitamine D sont le rachitisme, qui est observé chez les enfants et entraîne des déformations osseuses, y compris des os longs courbés., La carence chez les adultes conduit à la maladie ostéomalacie. Le rachitisme et l’ostéomalacie reflètent une altération de la minéralisation de la matrice osseuse nouvellement synthétisée et résultent généralement D’une combinaison d’une exposition inadéquate au soleil et d’une diminution de L’apport alimentaire en vitamine D.,

Une carence ou une insuffisance en vitamine D se produit dans plusieurs autres situations, que vous pourriez prédire sur la base de la voie synthétique décrite ci-dessus:

défauts génétiques du récepteur de la vitamine D: un certain nombre de mutations différentes ont été identifiées chez l’homme maladie grave du foie ou des reins: cela peut interférer avec la génération de la forme biologiquement active de la vitamine D., exposition insuffisante au soleil: les personnes âgées qui restent à l’intérieur et ont une mauvaise alimentation ont souvent au moins une carence subclinique. Ironiquement, il semble que l’hypovitaminose D soit très fréquente dans certains des pays les plus ensoleillés du monde – la cause de ce problème est le dicton culturel selon lequel les femmes sont fortement voilées lorsqu’elles sont dehors en public.

Les écrans solaires, en particulier ceux dont le FPS est supérieur à 8, bloquent efficacement la synthèse de la vitamine D dans la peau., Cependant, les personnes qui utilisent de tels écrans solaires vivent religieusement dans des pays industriels où de nombreux aliments sont complétés en vitamine D, et la carence en vitamine D est ainsi évitée par l’apport alimentaire.

toxicité de la vitamine D: une exposition Excessive à la lumière du soleil ne conduit pas à une surproduction de vitamine D. La toxicité de la vitamine D est inévitablement le résultat d’une surdose de suppléments de vitamine D. Certes, les suppléments de vitamine D sont un traitement précieux pour les personnes ayant des carences., Cependant, l’ingestion de quantités excessives (milligrammes) de vitamine D sur des périodes de semaines ou de mois peut être gravement toxique pour les humains et les animaux en raison principalement de l’hypercalcémie. En fait, les appâts contenant de grandes quantités de vitamine D sont utilisés très efficacement comme rodenticides.

supplémentation en vitamine D pour prévenir le cancer et les maladies cardiovasculaires: il y a eu un intérêt considérable pour le potentiel des suppléments de vitamine D pour supprimer le développement du cancer ou prévenir les maladies cardiovasculaires., La plupart de cet enthousiasme est basé sur des études avec des animaux de laboratoire, mais les essais humains ont échoué à soutenir les effets bénéfiques supplémentation en vitamine D dans la prévention de telles maladies.

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Advanced and Supplemental Topics

• Endocrinien Control of Calcium Homeostasis