Le rôle de la vitamine D dans la construction osseuse est connu depuis fort longtemps :
• XVIIème siècle : première description du rachitisme.
• Fin du XIXème et début du XXème siècles :
– l’administration d’huile de foie de morue prévient le rachitisme ;
– l’administration d’huile de foie de morue prévient le rachitisme ;
– l’effet bénéfique de l’exposition solaire est reconnu ;
• 1922 : les vitamines D2 et D3 sont isolées (Mc Collum).
• 1952 : synthèse de la vit D (RB Woodward, Harvard)
Chez l’adulte, la carence en vitamine D est responsable de l’ostéomalacie :
Fracture de Looser -MilkmanFracture de Looser -Milkman
… mais jusqu’à une date récente, le rôle de la vitamine D dans la genèse de l’ostéoporose n’est pas reconnu.
La surface de la métaphyse distale du fémur du fœtus à 19 et
étude en Grande-Bretagne
Mahon P. et al. JBMR 2010;25:14-19
fémur du fœtus à 19 et 34 semaines est inversement proportionnelle au taux circulant de 25 OH D de la mère, traduisant un défaut de la maturation osseuse fœtale en cas d’insuffisance.
Le contenu en Ca de l’os (BMC), mesuré au niveau du tibia du nouveau-né , est plus faible…
étude en Finlande
chez les femmes ayant un taux bas de 25 OH D
Viljakainen HT, et al. JCEM 2010;95:
un taux bas de 25 OH D
…que chez les femmes ayant un taux élevé de 25 OH D
… même après ajustement pour les variables confondantes
Un supplément de vit D (4000 UI/j) freine le turnover osseux (évalué par les taux d’ostéocalcine et de C-télopeptide) chez les femmes les plus âgées (≥≥≥≥ 49 ans ) déficitaires en vit D.
étude en Nelle-Zélande, femmes sud-asiatiques
Vitamin D supplementation suppresses age-induced bone turnover in olderwomen who are vitamin D deficient.
Vit D 4000 U/j
n = 13
Placebo
n = 13P
von Hurst PR, et al. J Steroid Biochem Mol Biol 2010
n = 13 n = 13P
Sérum 25OHDdébut 31 (17,57) 32 (23,40)
< 0,001fin 74 (56,99) 40 (27,53)
Ostéocalcinedébut 21,38 ± 4,99 20,0 ± 6,56
0,02fin 21,15 ± 4,04 23,38 ± 8,03
C-télopeptidedébut 0,39 ± 0,15 0,32 ± 0,18
< 0,001fin 0,36 ± 0,17 0,37 ± 0,19
Femmes de 71 ans en moyenne. L’insuffisance en Vit D est définie par un taux de 25OHD compris entre 15 et 30 nmol/L .
Tous les marqueurs du turnover osseux sont augmentés chez les femmes présentant un taux bas de 25OHD.
étude en Grande-Bretagne en 1999
Sahota O, et al. Clin Endocrinol 1999;57:2217-221
1319 Hommes & Femmes de 65 à 88 ans . Longitudinal Aging Study Amsterdam.Tous les marqueurs du métabolisme osseux sont affectés par le taux de 25OHD (ici PTH et BMD).
étude aux Pays-Bas en 2009
Kuchuk NO, et al. J Clin Endocrinol Metab 2009;94:1244-1250
25 OHD (nmol/L)
Il n’y a pas d’augmentation de la surface ostéoïde ni de l’épaisseur de l’ostéoïde (marqueurs du remaniement osseux) quand le taux de 25 OH D est supérieur à 75 nmol/L. (patients de tous âges , autopsiés)
étude en Allemagne
Priemel M. et al. JBMR 2010;25:305-312
En résumé, la vitamine D a un impact positif sur le métabolisme osseux tout au long de la vie…
Pas seulement au cours de la petite enfance et chez les personnes âgées…
…mais aussi au cours de la vie fœtale et à l’âge adulte.
Déficit calcique
� apports
alimentaires
hypovitaminose D
apports
alimentaires
négligeables
� fonction
rénale
���� 25 OH D
Mécanisme d’action de la vitamine D sur l’os
� absorption
du Ca
vieillissement :
� synthèse cutanée
� exposition solaire
rénale
���� 1.25 OH Dtendancehypocalcémique
���� PTH� remodelage osseux Fractures
ostéoporotiques
Chutes
� DMO corticale
Déficit calcique
� apports
alimentaires
hypovitaminose D
apports
alimentaires
négligeables
� fonction
rénale
���� 25 OH D
Mécanisme d’action de la vitamine D sur l’os
� absorption
du Ca
vieillissement :
� synthèse cutanée
� exposition solaire
rénale
���� 1.25 OH Dtendancehypocalcémique
���� PTH� remodelage osseux Fractures
ostéoporotiques
Chutes
� DMO corticale
Déficit calcique
� apports
alimentaires
hypovitaminose D
apports
alimentaires
négligeables
� fonction
rénale
���� 25 OH D
Mécanisme d’action de la vitamine D sur l’os
� absorption
du Ca
vieillissement :
� synthèse cutanée
� exposition solaire
rénale
���� 1.25 OH Dtendancehypocalcémique
���� PTH� remodelage osseux Fractures
ostéoporotiques
Chutes
� DMO corticale
Le risque osseux est lié à l’hyperparathyroïdie :
40
50
60PTH (nmol/lx10-1) 25OHD (nmol/l)
0
10
20
30
J M M J S N J M M J S N
Variations saisonnières du taux de PTH et de 25OHD sur 2 années
60
80
100
PT
H (
pg/m
L)
P<0.01
Concentration de 25OHD au-dessous de laquelle la PTH commence à s’élever (à l’échelon d’une population)
0
20
40
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
78 nmol/L (31 ng/mL)
PT
H (
pg/m
L
25OH D (ng/mL)
Déficit calcique
� apports
alimentaires
hypovitaminose D
apports
alimentaires
négligeables
� fonction
rénale
���� 25 OH D
Mécanisme d’action de la vitamine D sur l’os
� absorption
du Ca
vieillissement :
� synthèse cutanée
� exposition solaire
rénale
���� 1.25 OH Dtendancehypocalcémique
���� PTH� remodelage osseux Fractures
ostéoporotiques
Chutes
� DMO corticale
Déficit calcique
� apports
alimentaires
hypovitaminose D
apports
alimentaires
négligeables
� fonction
rénale
���� 25 OH D
Mécanisme d’action de la vitamine D sur l’os
� absorption
du Ca
vieillissement :
� synthèse cutanée
� exposition solaire
rénale
���� 1.25 OH Dtendancehypocalcémique
���� PTH� remodelage osseux Fractures
ostéoporotiques
Chutes
� DMO corticale
PTH
1,25 OHDMécanisme d’action de la
vitamine D sur l’os
La 1,25 OHD est reconnue par
son récepteur sur les
ostéoblastes (VDR-RXR) et
déclenche l’expression du
Receptor Activator of Nuclear
factor-ΚB Ligand (RANKL).
Ca, P sang
factor-ΚB Ligand (RANKL).
Le RANKL active le RANK des
préostéoclastes et les transforme
en ostéoclastes matures.
Un « effet récepteur » possible…
d’après Holick MF. N Engl J Med 2007;357:266-281
221 filles à l’âge de la puberté reçoivent 200, 400 UI/j de D3 ou un placebo, pendant 12 mois.
étude au Danemark
Mølgaard C, et al. Bone 2010;46:432-439
pendant 12 mois.
Un supplément en vit D augmente la densité minérale osseuse (BMD) uniquement chez les filles présentant le génotype FF du récepteur de la Vit D
étude au Liban
Vitamin D receptor gene polymorphisms modulate the skeletal response to vitamin D supplementation in healthy girls
167 filles âgées de 11 à 17 ans reçoivent 1400, 14 000 UI/semaine de D3 ou un placebo, pendant 12 mois.
Arabi A, et al. Bone 2009;45:1091-1097
placebo, pendant 12 mois.
Un supplément en vit D augmente la densité minérale osseuse (BMD) uniquement chez les filles présentant le génotype Bb du récepteur de la Vit D , à 3 sites différents du squelette.
Absence d’effet de la dose de vit D administrée.
• � l’absorption intestinale de Ca et de P(TRPV6, NPT2b et calbindin 9k)
• � la résorption osseuse via le VDR et la production de RANKL par l’ostéoblaste.
En résumé : La vitamine D est un élément essentiel du métabolisme phospho-calcique osseux
RANKL par l’ostéoblaste.
• L’optimisation du « produit phospho-calcique » favorise ainsi la minéralisation osseuse et la croissance.
• Le couple 25 OHD et PTH régule parfaitement la calcémie.
• La calcémie contrôle la synthèse et la sécrétion de PTH
1
0
- 1
Inte
rval
le d
e co
nfia
nce
Etudes d’observation :Relation entre la concentration de 25 OH D plasmatique et la survenue de
fractures de l’extrémité supérieure du fémur
- 1
- 2
- 3Intervalles de confiance (95%) des valeurs plasmatiques de vit D chez des patients ayant une fracture de l’extrémité supérieure du fémur (méta-analyse de 28 études)
Inte
rval
le d
e co
nfia
nce
Weatherall M et al. NZ Med J 2000;113:137-40
Niveau minimal
de 25 OH D
plasmatique pour
chacune des 28
études
0,05
0,06
0,07
0,08
0,09placeboplacebo
Ca + Vit DCa + Vit D
Etudes d’intervention : Prévention des fractures par des suppléments en Ca (1200 mg/j) et Vit D3 (800 U/j) chez des femmes âgées vivant en institution.
Probabilité cumulée
Probabilité cumulée
de fracture
de fracture
P = 0.04P = 0.04 P = 0.015P = 0.015
0
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
0 6 12 18 0 6 12 18
Chapuy MC, et al. N Engl J Med 1992;327:1637-42
moismois
Probabilité cumulée
Probabilité cumulée
de fracture
de fracture
Fr. colFr. colfémoralfémoral
Autre fr.Autre fr.nonnon--vertébralesvertébrales
Etudes d’intervention : Relation entre le statut en vit D (évalué par le taux plasmatique de 25 OH D) et le risque de fracture
Intervention n F (%) Âge
(ans)
Durée (ans)
25 OH D (%����)
RR (95% CI) Auteur
10 µg D3/j
vs. placebo2578 74 80±6 3 160 1,18 (0,81-1,71) Lips, 1996
400 U/j
10 µg D3/j 1144 75 85±7 2 83 1,09 (0,73-1,63) Meyer, 2002
2500 µg D3/4 mois
vs. placebo2686 24 75±5 5 39 0,67 (0,48-0,93) Trivedi, 2003
7500 µg D2/an inj.
vs. placebo9440 54 ≥75 3 Non-dosé 1,10 (0,94-1,29) Smith, 2004
D’après Mosekilde L. Clin Endocrinol 2005;62:265-281
400 U/j
800 U/j
Métanalyse : Comparaison du risque de fr. de hanche et de fr. non-vertébrale entre des groupes "supplémentés" en vit D3 (700-800 UI/j et 400 UI/j) et des groupes contrôles.
Chapuy et al. 2002
Chapuy et al. 2004
Trivedi et al. 2003
Ensemble
◄ en faveur de la vitamine D en faveur du placebo ►
FRACTURES DE HANCHE
Vit D 700-800 UI/j Vit D 700-800 UI/j
FRACTURES NON-VERTEBRALES
◄ en faveur de la vitamine D en faveur du placebo ►
Pfeifer et al. 2000
Chapuy et al. 2002
Trivedi et al. 2003
Ensemble
Chapuy et al. 1994
Dawson-Hughes et al. 1997
1,00,2 50,5
RR (95% CI) RR (95% CI)
Vit D 400 UI/j Vit D 400 UI/j
1,00,2 50,5 1,00,2 50,5
1,00,2 50,5
Meyer et al. 2002
Lips et al. 1996
Ensemble
Meyer et al. 2002
Lips et al. 1996
Ensemble
Bischoff-Ferrari HA, et al. JAMA 2005;293:2257-2264
Métanalyse : Comparaison du risque de fr. de hanche et de fr. non-vertébrale entre des groupes "supplémentés" en vit D3 (700-800 UI/j et 400 UI/j) et des groupes contrôles.
Chapuy et al. 2002
Chapuy et al. 2004
Trivedi et al. 2003
Ensemble
◄ en faveur de la vitamine D en faveur du placebo ►
FRACTURES DE HANCHE
Vit D 700-800 UI/j Vit D 700-800 UI/j
FRACTURES NON-VERTEBRALES
◄ en faveur de la vitamine D en faveur du placebo ►
Pfeifer et al. 2000
Chapuy et al. 2002
Trivedi et al. 2003
Ensemble
Chapuy et al. 1994
Dawson-Hughes et al. 1997
1,00,2 50,5
RR (95% CI) RR (95% CI)
Vit D 400 UI/j Vit D 400 UI/j
1,00,2 50,5 1,00,2 50,5
1,00,2 50,5
Meyer et al. 2002
Lips et al. 1996
Ensemble
Meyer et al. 2002
Lips et al. 1996
Ensemble
Bischoff-Ferrari HA, et al. JAMA 2005;293:2257-2264
RR (95% CI) RR (95% CI)
Quel est le nutriment qui a le plus d’impact sur la santé osseuse ?D
MO
(m
g/cm
2 )
DMO moyenne de la hanche par quartile d’apports en Ca à 3 niveaux de 25 OH D plasmatique.
4958 femmes et 5003 hommes >20 ans, US NHANES III Study
Bischoff-Ferrari HA, et al. J Bone Miner Res. 2009;24:935-42
DM
O (
mg/
cm2 )
25 OH D plasma (nmol/l)
< 50 50 - 74 75 + Chez les femmes, « l’effet Ca » est significatif uniquement pour les taux faibles de 25 OH D.
Chez les hommes, pas d’effet Ca à chaque niveau de 25 OH D.
Quel est le nutriment qui a le plus d’impact sur la santé osseuse ?D
MO
(m
g/cm
2 )
DMO moyenne de la hanche par quartile d’apports en Ca à 3 niveaux de 25 OH D plasmatique.
4958 femmes et 5003 hommes >20 ans, US NHANES III Study
Bischoff-Ferrari HA, et al. J Bone Miner Res. 2009;24:935-42
DM
O (
mg/
cm2 )
25 OH D plasma (nmol/l)
< 50 50 - 74 75 +
CONCLUSION
Le taux circulant de 25 OH D est le premier facteur prédictif de la DMO dans les deux sexes.
• La vitamine D est indispensable au métabolisme osseux à tous
les âges de la vie. Quelle dose chez les personnes âgées ?
- 400 UI/j : pas d’effet ;
- 800 UI/j : c’est bien ;
- 1000, 1500, 3000 UI/j ?... c’est peut-être mieux !
Assurément il faut plus que ce qui est recommandé actuellement.
Conclusion et questions…
• Faut-il doser la 25 OHD ? …la PTH ? …ou les deux ? …à quelle
période de l’année ? …ou faut-il donner de la vit D sans la doser ?
• Faut-il donner de la vit D ET du calcium médicamenteux ou
seulement de la vit D ?
• Faudra-t-il tenir compte du génotype du récepteur de la vit D ?
• Quid des effets extra-osseux de la vit D ?