Vitamine D : Métabolisme, régulation et maladies associées

Abstract

La vitamine D, considérée comme une véritable hormone, est essentielle au maintien de l’homéostasie phosphocalcique de l’organisme. Sa biosynthèse, tout comme sa dégradation, sont assurées par des enzymes de type cytochromes P450. La régulation de ces enzymes fait intervenir des hormones qui répondent à des variations de l’homéostasie calcique et des facteurs, appelés récepteurs nucléaires, qui modulent leur expression génique. Les affections liées à une hypovitaminose ou à une déficience métabolique (rachitisme, ostéomalacie, ostéoporose) illustrent le rôle crucial de la vitamine D dans la minéralisation osseuse et l’absorption du calcium. La découverte récente de son rôle physiologique dans la neuroprotection, l’immunité, la différenciation et la prolifération cellulaires justifie un intérêt grandissant pour cette hormone. Ainsi, une meilleure compréhension des différents acteurs impliqués dans son métabolisme et sa régulation constitue aujourd’hui un enjeu majeur pour mieux apprécier le rôle de cette vitamine.

Vitamin D is well known as a hormone involved in mineral metabolism and bone growth. Conversion into the active metabolite 1,25-dihydroxyvitamin D3 (1,25(OH)2D3) from the precursor is effected by cytochrome P450 enzymes in the liver (CYP27A1 and CYP2R1) and the kidney (CYP27B1). CYP27A1 has been shown to be transcriptionally regulated by nuclear receptors (PPARα, γ, HNF-4α and SHP) which are liganddependent transcription factors. CYP27B1 is tightly regulated by the plasma levels of calcium, phosphate, parathyroid hormone (PTH) and 1,25(OH)2D3 itself. In vitamin D target organs, inactivation of vitamin D is attributed to CYP24A1 which is transcriptionally induced by 1,25(OH)2D3 whose action is mediated by binding to its cognate nuclear receptor, the vitamin D receptor (VDR). Diseases associated to Vitamin D deficiency (rickets in children, and osteomalacia or osteoporosis in adults) and autosomal recessive forms of inherited rickets illustrate the key role of vitamin D in calcium homeostasis and bone metabolism. Recently, discovery of 1,25(OH)2D3 new biological actions that include antiproliferative, prodifferentiating effect on many cell types and immunoregulatory properties creates a growing interest for this vitamin. In this way, a best understanding of various actors implicated in vitamin D metabolism and its regulation is of a major importance to optimise the use of vitamin D in disease prevention.