L'action de la vitamine D sur notre organisme

Ainsi activée par son passage successif dans le foie, puis le rein, ce qui lui confère sa double hydroxylation, la vitamine D peut exercer son action physiologique.

1. Mécanisme d'action cellulaire

Entre l'administration du calcitriol et l'effet biologique s'écoule environ deux heures qui correspondent à la phase intra-cellulaire de l'activité hormonale.

Le schéma d'action général du calcitriol sur ses cellules cibles est caractéristique des hormones stéroïdes:

Il passe la membrane cellulaire pour se lier avec un récepteur cytoplasmique qui caractérise la cellule cible. Ce récepteur est une protéine spécifique du calcitriol pour lequel elle possède une forte affinité.

Ce complexe hormone-récepteur migre alors vers le noyau où il trouve un autre récepteur chromatinien*.

Les deux étapes ultérieures sont celles de toute synthèse protidique:

Transcription du message génétique porté par l'A.D.N. en A.R.N. messager, et transfert vers les ribosomes

Traduction de l'A.R.N.m en protéine

2. Au niveau intestinal

La vitamine D, par l'intermédiaire de son métabolite actif le calcitriol, est indispensable à l'absorption intestinale du calcium. C'est le seul régulateur hormonal de cette absorption.

Actions:

• Augmentation de la perméabilité de l'intestin grêle au calcium dont il peut modifier la structure selon un processus qui ne requiert pas de synthèse protéique

• Augmentation du transfert du calcium de la lumière intestinale vers les cellules intestinales à travers leur bordure en brosse

• Le calcitriol n'intervient pas quand l'apport alimentaire en calcium est élevé: l'absorption se fait alors par diffusion passive.

Sites d'actions:

Il stimule l'absorption du calcium préférentiellement au niveau du duodénum, puis au niveau du colon*, du jéjunum* et de l'iléon*.

Il stimule celle du phosphore préférentiellement au niveau du jéjunum; l'action peut également s'exercer au niveau du duodénum.

A long terme, on constate une augmentation du nombre de sites d'absorption ponctuels.

Cinétique de l'action du calcitriol

La stimulation de l'absorption du calcium et du phosphore* s'effectue 6 à 8 heures après l'injection du calcitriol, mais n'atteint un maximum que 24 à 48 heures après.

Mécanisme d'action intracellulaire

Il est aujourd'hui bien connu: le calcitriol pénètre dans la cellule et se lie à une protéine cytoplasmique. Le complexe calcitriol + récepteur (protéine réceptrice) s'intègre ensuite à la chromatine nucléaire; il s'en suit une modification de la capacité transcriptionnelle de la cellule, avec pour conséquence une augmentation de synthèse d'ARN messager d'où une augmentation de la synthèse protéique. C'est l'ARN messager qui programme la synthèse de protéines médiatrices de l'action intestinale du calcitriol.

Une de ces protéines a été identifiée: la Ca BP, "calcium-binding proteïn", protéine liant spécifiquement le calcium. Elle semble jouer un rôle prépondérant dans la captation du calcium dans l'intestin et son transfert à travers la cellule intestinale. Elle serait la principale responsable de l'augmentation du transport de calcium dans la muqueuse intestinale.

Par ailleurs, la vitamine D agit sur d'autres protéines de la muqueuse intestinale.

3. Au niveau osseux

Effets indirects

Le premier effet indirect du calcitriol sur l'os a été reconnu très tôt. C'est celui d'augmenter les concentrations en calcium et en phosphore du milieu extra cellulaire par son action intestinale et éventuellement rénale.

L'élévation de la calcémie et de la phosphatémie* joue un rôle important dans la déposition du minéral sur la matrice osseuse. Lorsqu'il y a carence en vitamine D, ces concentrations chutent, contribuant à la déminéralisation du squelette. Le calcitriol corrige ces anomalies et améliore de ce fait l'état osseux.

Un second effet du calcitriol est celui de freiner l'hyperfonctionnement des glandes parathyroïdiennes*.

La vitamine D a ainsi une action osseuse nette en corrigeant les troubles osseux provoqués:

• par le défaut d'absorption intestinale de calcium et de phosphore

• par l'hyperparathyroïdisme*.

Effets directs

C'est paradoxalement une augmentation de la résorption* du composant minéral du tissu osseux, aboutissant à la libération des ions calcium et phosphore, utilisables pour la minéralisation osseuse. La vitamine D provoque une ostéolyse* accrue de l'os ancien qui libère du calcium alors disponible pour la minéralisation* du tissu d'un os jeune.

De façon globale, son action osseuse permet le remodelage de l'os en élevant la calcémie et la phosphorémie.

Il a été signalé une modification de la composition chimique du cartilage* rachitique et de son potentiel enzymatique lors des carences vitaminiques.

4. Au niveau rénal

Son action est mal connue car l'étude des effets rénaux est délicate en raison des interférences avec l'action intestinale et osseuse.

L'action rénale de la vitamine D paraît secondaire mais s'inscrit dans la même perspective de récupération de minéraux :

• réabsorption tubulaire du phosphore

• réabsorption tubulaire du calcium.

5. Autres actions

Bien que l'intestin, l'os et le rein soient des organes cibles de l'action de la vitamine D, celle-ci a une action bénéfique sur d'autres tissus:

• mise en évidence du rôle de la vitamine D dans les échanges cellulaires du calcium et du phosphore au niveau des cellules du muscle

• augmentation de la synthèse du 7-déhydrocholestérol, précurseur de la vitamine D₃, en cas de carence

• action sur le fonctionnement cellulaire en général en modifiant les entrées et sorties du calcium et sa distribution intracellulaire

• stimulation de la synthèse de l'insuline dans le pancréas

• influence sur la fertilité et la capacité de reproduction des oiseaux

• son effet sur les glandes parathyroïdes est encore discuté: la présence de récepteurs a été démontrée et des travaux récents font évoquer la possibilité d'un freinage direct de la sécrétion parathyroïdienne par le calcitriol

• signalons enfin la possibilité d'un effet immunomodulateur*.

Conclusion:

La finalité des trois actions élémentaires est d'accroître le pool phosphocalcique disponible dans l'organisme pour la minéralisation. La minéralisation est le but physiologique fondamental de la vitamine D, qui donne sa signification aux effets élémentaires qui lui sont subordonnés.