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La vitamine D exerce ses effets dans de nombreux tissus cibles à condition que chaque cellule cible possède un récepteur de vitamine D (RVD) et l’enzyme 1-alpha-Hydroxylase. Cette enzyme est nécessaire à la formation de la vitamine D₃ 1,25-(OH) active, appelée aussi « hormone vitamine D », à partir de son précurseur qui circule dans le sang, la vitamine D₃ 25-OH. Cette forme active de la vitamine D₃ se lie au RVD et arrive ainsi dans le noyau cellulaire. Le complexe s’y lie à l’ADN et fait que les gènes de certaines protéines cibles sont recopiés et que la protéine peut être formée. Finalement, la nature de chaque protéine cible détermine l’effet qu’a la vitamine D. Les organes cibles de la vitamine D les plus importants et les mieux connus sont :

• les os,
• les reins et
• l’intestin.

En outre, la vitamine D favorise la formation de la protéine RANKL. En synergie avec la parathormone, cette protéine entraine une dégradation des os. Par contre, cette dégradation des os est freinée par la vitamine K_1.

Assimilation intestinale du calcium

L’assimilation du calcium se fait dans l’intestin à partir du bol alimentaire. Ce qui en détermine la vitesse, c’est l’assimilation du calcium dans les cellules intestinales. Pour cela on a besoin de certains transporteurs dont la formation est induite par le complexe de VDR et vitamine D₃ 1,25-(OH)₂.

Mais dans les reins, la vitamine D contrôle surtout son propre équilibre, d’une part en ciblant l’inhibition de l’enzyme 1-alpha-hydroxylase si bien qu’il n’y a plus aucune activité de la vitamine D₃ et d’autre part par la stimulation de l’enzyme 24-hydroxylase. Cette enzyme est responsable de la dégradation de l’hormone vitamine D.

Mais, outre sur ces organes cibles très bien décrits, la vitamine D agit aussi sur divers autres tissus. L’importance de la vitamine D est mentionnée surtout en liaison avec la diminution de l’apparition de différents cancers. Mais les cellules du système immunitaire sont aussi des cellules cibles importantes pour les fonctions de la vitamine D.

Les formes de vitamine D

La formation de vitamine D active est un processus en plusieurs étapes. D’abord la provitamine D3 est formée dans la peau à partir du 7-dehydrocholesterol par les rayons UVB de la lumière solaire. Grâce à la chaleur corporelle, la vitamine D₃ que l’on appelle aussi cholécalciférol ou calciol dans le langage des spécialistes, se forme à partir de ce précurseur. La vitamine D₃ peut aussi être assimilée via certains aliments – mais la nourriture joue un rôle plutôt secondaire dans ce contexte. C’est pourquoi il faudrait aussi supplémenter cette vitamine D₃ en cas d’exposition insuffisante de la peau aux rayons du soleil. On peut acheter la vitamine D₃ sous forme de divers compléments alimentaires et médicaments.

La vitamine D₃ est transportée par le sang à proximité de la peau vers le foie où elle est transformée en vitamine D₃ 25-OH par l’enzyme 25-hydroxylase. Cette forme – connue aussi comme calcidiol – est utilisée pour l’analyse des valeurs sériques et est donc un paramètre important pour déterminer une carence possible en vitamine D. La vitamine D₃ 25-OH est transportée par le sang vers différents tissus cibles par ex. les reins, la prostate, l’intestin ou les cellules endothéliales. Grâce à l’enzyme 1-alpha-hydroxylase, la vitamine D₃ 1,25-(OH)₂ – se forme dans ces tissus. Il s’agit alors de l’hormone vitamine D active au niveau métabolique. Elle exerce son action en se liant dans le noyau cellulaire des tissus cibles à certains récepteurs et régule de cette façon la formation de certaines protéines.

La dégradation de la vitamine D a finalement lieu via l’enzyme 24-hydroxylase, qui forme l’acide calcitroïque biologiquement inactif à partir du calcitriol. Cet acide est hydrosoluble et est éliminé via les reins.

A côté du cholécalciferol (vitamine D₃ ) présent surtout dans les aliments d’origine animale, il existe la forme ergocalciférol (vitamine D₂ ). Elle se forme à partir du précurseur ergostérol présent dans les aliments végétaux et se différencie chimiquement du cholécalciférol par une double liaison complémentaire et un groupe méthyl. La vitamine D₂ aussi convient à la supplémentation. Les résultats d’études diffèrent en ce qui concerne l’efficacité de la vitamine D₂ et de la vitamine D₃. La vitamine D₂ semble se lier moins bien à l’enzyme 25-hydroxylase, à la protéine de liaison de la vitamine D et au récepteur de vitamine D en raison de sa structure chimique (Houghton et Vieth, 2006).

La vitamine D dans les aliments

La vitamine D₃ est surtout présente dans les aliments d’origine animale, par ex. les œufs et les poissons. Certaines choses font penser que les poissons ne peuvent pas synthétiser suffisamment la vitamine D₃ . D’une part, ils ne sont pas assez exposés au soleil et n’ont d’autre part que de faibles quantités de 7-dehydrocholestérol, substance de départ de la synthèse de la vitamine D dans la peau.

Les micro-algies grandissent à la surface de l’eau où elles sont exposées aux rayons du soleil et servent de nourriture aux poissons. On a pu démontrer la présence de vitamine D₃ dans d’autres végétaux par exemple dans les feuilles ( non comestibles) des solanacées (Jäpelt et Jokobsen, 2013).

On trouve de l’ergostérol, substance de départ pour la synthèse de la vitamine D₂ , surtout dans les champignons (Villares et al., 2014) et les levures (Weete et al, 2010), mais aussi dans les avocats. La teneur en vitamine D₂ (ergocalciférol) peut être nettement augmentée par rayonnement artificiel des rayons UVB.

A côté de ces aliments naturels, de plus en plus d’ aliments sont enrichis à la vitamine D, comme par ex. diverses boissons végétales ou céréales.

Importance des rayons solaires

L’alimentation ne contribue que peu à l’approvisionnement en vitamine D. Notre corps lui-même forme la plus grande part de la vitamine du soleil si la peau est suffisamment exposée aux rayons du soleil. C’est surtout le cas en été, pour autant que nous sortions à midi et que des vêtements ou de la crème solaire n’empêchent pas la synthèse de la vitamine D.

Mais c’est surtout une exposition insuffisante au soleil (rayons UVB) comme par ex. en automne et en hiver qui est un facteur important de carence en vitamine D et qui est un problème sous nos latitudes. D’octobre à mars, un approvisionnement suffisant par des rayons UVB (290-315 nm) ou en cas d’index UV <3 n’est pas possible au-dessus du 35^ème degré de latitude (Gröber et al., 2013). A titre d’information : la Sicile se situe à 37° de latitude nord, l’Allemagne entre le 47^ème (point le plus méridional) et le 55^ème (point le plus septentrional) degré de latitude nord.

Compléments alimentaires

C’est pourquoi sous nos latitudes nous sommes très souvent carencés en vitamines D et avons besoin d’une supplémentation par des compléments alimentaires. La vitamine D₃ que l’on intègre dans les compléments alimentaires est d’habitude obtenue à partir de la lanoline. On peut même l’obtenir maintenant à partir de lichen ce qui est intéressant pour les végétaliens (Spiro et Buttriss, 2014).