Synthèse de la vitamine D : le soleil comme “source d’alimentation”
La vitamine D est la seule et unique vitamine que nous ne pouvons assimiler par le biais de l’alimentation, mais que nous produisons nous-mêmes grâce au soleil. Cette faculté de synthèse de la vitamine D fait de la lumière du soleil une “source d’alimentation” essentielle pour l’être humain, aussi importante pour la santé que l’hydratation et l’alimentation.
Dans notre mode de vie moderne, l’importance considérable du soleil est fréquemment négligée. Du point de vue de l’évolution, l’être humain est adapté à une exposition au soleil particulièrement conséquente. Et tandis que les populations indigènes sont quasiment constamment au contact du soleil grâce à leurs vêtements légers, notre mode de vie moderne nous éloigne toujours plus de la lumière du soleil.
Ce phénomène est problématique au regard de la synthèse de vitamine D et ainsi de notre apport global en vitamine D.
Qu’est-ce qui est nécessaire pour la synthèse de vitamine D ?
La synthèse de vitamine D se déroule dans les couches supérieures de l’épiderme, au sein desquelles une forme de cholestérol est convertie en vitamine D grâce au rayonnement UV-B.
Le processus chimique de la synthèse de vitamine D sera abordé plus en détail un peu plus loin dans l’article. Il convient tout d’abord de résumer les conditions générales qui sont nécessaires pour permettre la production de vitamine D. L’organisme a en effet besoin de cinq conditions préalables :
- Contact direct au soleil
Les nuages, les fenêtres en verre, les vêtements et les protections solaires empêchent la synthèse de vitamine D - Quantité suffisante de surface de peau dénudée
Au moins 25% de surface cutanée minimum (1)
- Intensité solaire suffisante
Existant uniquement de mars à octobre dans tous les pays situés au nord de l’Italie (2)
- Part de rayons UV-B suffisante
Uniquement dans un intervalle de temps compris entre 10h et 16h (3)
- Durée d’ensoleillement suffisante
Variable selon le type de peau
Ces cinq conditions préalables laissent deviner combien il est difficile de couvrir le besoin en vitamine D par le biais de la synthèse corporelle dans notre société moderne. Elles expliquent aussi pourquoi environ 80% de la population allemande souffre d’un déficit de vitamine D.(4)
Plus d’information dans l’article : La vitamine D et le soleil
Processus chimique de la synthèse de vitamine D
Nous allons désormais nous intéresser à ce qu’il se passe lors de la synthèse corporelle de la vitamine D. Concrètement, il s’agit d’en enchaînement de réactions chimiques simples déclenchées par l’organisme, le rayonnement UV ainsi que la chaleur du soleil. Grâce au rayonnement UV-B contenu dans la lumière du soleil, une forme de cholestérol (7-déhydrocholestérol) est tout d’abord transformée en une forme préliminaire de la vitamine D3 (provitamine D3) au sein des couches supérieures de l’épiderme, pour être ensuite ultérieurement convertie en vitamine D3 par le biais de la chaleur. (5)
Un mécanisme de protection empêche un surdosage de vitamine D3 : en cas d’exposition excessive au soleil, la vitamine D3 ainsi produite est alors décomposée en substance inactive. C’est la raison pour laquelle environ 20.000 UI maximum de vitamine D peuvent être produits par ce biais. (6)
La vitamine D3 ainsi formée doit désormais être transformée par l’organisme en sa forme véritablement active, autrement dit en calcitriol, l’hormone de la vitamine D. Deux processus métaboliques permettent d’y parvenir :
Une partie de la vitamine D3 est ensuite directement transportée vers les cellules par le biais du sang. Dans de nombreux tissus présents sur place, elle peut être transformée en hormone de la vitamine véritablement active grâce à des enzymes spéciales. La vitamine D3 ainsi produite reste active environ 24h avant d’être finalement éliminée.(7)
Une autre partie de la vitamine D est toutefois liée à une molécule de transport spécifique pour être ensuite transportée vers le foie, où elle est convertie en sa forme de stockage et de transport, la 25(OH)D3. La 25(OH)D3 représente la forme de vitamine D la plus présente au sein de notre organisme, elle est également utilisée pour mesurer le taux de vitamine D. Contrairement à la vitamine D3 libre, la 25(OH)D3 circule extrêmement longtemps dans le sang et peut, de plus, être stockée dans les tissus adipeux.
Cette forme de stockage est ultérieurement transportée vers les reins grâce à la dite molécule de transport, pour y être transformée en calcitriol, hormone active de la vitamine D, par le biais d’un mécanisme réglé de manière hormonale. (8)
Adapté à la synthèse de vitamine D
L’être humain est adapté à un apport quotidien de vitamine D relativement régulier par le biais de la synthèse corporelle. Celle-ci empêche les fortes fluctuations dans le système strictement régulé de la vitamine D, mais elle veille également à assurer un apport régulier tant en vitamine D3 libre qu’en 25(OH)D3.
La vitamine D3 libre s’est avérée essentielle pour de nombreuses fonctions exercées par la vitamine D, telles que ses fonctions relatives au système immunitaire. La vitamine D3 libre ne circulant que 24h dans le sang, nous sommes donc particulièrement dépendants d’un apport quotidien.
Elle est également particulièrement pertinente pour les femmes en période d’allaitement. En effet, la majeure partie de la vitamine D3 libre passe par le lait maternel sous sa forme de stockage, ce pourquoi les mères doivent prêter une attention toute particulière à garantir un apport quotidien suffisant en vitamine D. (9)
Synthèse de vitamine D et manque de soleil
Il serait facile de croire que l’être humain n’a aucun souci à se faire concernant son apport en vitamine D en raison de sa capacité de synthèse de celle-ci, mais c’est loin d’être le cas. En effet, en raison de notre mode de vie moderne qui nous amène actuellement à passer la majeure partie de notre temps dans des espaces clos, un nombre étonnamment élevé de personnes souffre d’un manque considérable de soleil. De plus, la majeure partie de notre corps est généralement couverte de vêtements, et la plupart des personnes utilisent généralement les protections solaires de manière excessive lorsqu’elles s’exposent au soleil, ce pourquoi la production de vitamine D par le biais du soleil est fréquemment insuffisante même à l’apogée de l’été.
En outre, des études ont prouvé que le fin brouillard de pollution, présent dans la majorité des grandes villes, bloque la majeure partie des rayons UV-B, si bien que le soleil n’a absolument aucune chance d’atteindre la peau.
La synthèse de vitamine D n’est donc pas toujours suffisante, et ce, même en période estivale. En hiver dans tous les pays situés au nord de l’Italie, un manque de soleil se fait sentir en raison de la faible intensité solaire, la vitamine D ne peut dons être produite dans la peau durant toute cette période. L’organisme consomme donc une importante part des réserves corporelles tout au long de l’hiver, bien entendu dans la mesure où celles-ci ont pu être comblées durant l’été, ce pourquoi une carence en vitamine D apparaît généralement vers la fin de l’hiver. C’est la raison pour laquelle il est recommandé de recourir à des compléments, au moins durant la période hivernale, afin de garantir un taux taux constant de vitamine D.
Plus d’information dans l’article : La vitamine D en été
La synthèse de vitamine D avec l’âge
La situation est encore plus problématique chez les personnes âgées. En effet, le vieillissement de la peau diminue la capacité de synthèse de la vitamine D d’environ 70%. Les personnes âgées présentent donc un risque particulièrement élevé de souffrir d’une carence. (10) La carence en vitamine D est un phénomène extrêmement répandu tout particulièrement dans les maisons de retraite.
Le vieillissement de la peau, entraînant ainsi une réduction de la perméabilité cutanée, mais également la diminution de la substance initiale 7-déhydrocholestérol constituent les causes principales de la baisse de production de vitamine D chez les personnes âgées.
Quelle est la quantité de soleil nécessaire ?
Quelle quantité de soleil est nécessaire pour permettre une synthèse de vitamine D suffisante ? Ceci dépend avant tout de deux facteurs principaux :
- Intensité du soleil
Plus l’intensité solaire est élevée, plus la durée d’exposition nécessaire est brève - Type de peau
Plus la peau est claire, plus la durée d’exposition nécessaire est brève
Des données temporelles générales sont impossibles à déterminer, puisque la durée d’exposition nécessaire varie en fonction de la période de l’année, de l’heure de la journée et du type de peau de chacun.
Au beau milieu de l’été et à l’heure de midi, une exposition au soleil d’une durée de 10 à 20 minutes en tenue de bain peut suffire à prévenir une carence en vitamine D. Au printemps et à l’automne des bains de soleil bien plus longs sont toutefois nécessaires. Si seuls les bras et le visage sont directement exposés aux rayons solaires, la durée d’exposition nécessaire sera alors encore sensiblement plus élevée.
En cliquant sur le lien de l’article “Vitamine D et soleil” mentionné ci-avant, vous trouverez un tableau détaillé relatif à la durée d’ensoleillement nécessaire en fonction de chaque type de peau.
Résumé sur la synthèse de vitamine D
Dans l’hémisphère nord, garantir un apport en vitamine D par le biais du soleil s’avère de plus en plus difficile. Dans la majorité des cas, même en été, la production de vitamine D permet uniquement de couvrir une partie du besoin.
Au cours de la période hivernale, garantir un apport par le biais de la synthèse est impossible, ce pourquoi l’assimilation de compléments est particulièrement judicieuse, afin d’éviter l’apparition de carences.
Sources
- Holick MF. Sunlight and vitamin D for bone health and prevention of autoimmune diseases, cancers, and cardiovascular disease. Am J Clin Nutr. 2004;80(6, suppl):1678S-1688S.
- Webb AR, Kline L, Holick MF. Influence of season and latitude on the cutaneous synthesis of vitamin D3: exposure to winter sunlight in Boston and Edmonton will not promote vitamin D3 synthesis in human skin. J Clin Endocrinol Metab. 1988; 67(2):373-378.
- Holick MF, Chen TC, Lu Z, Sauter E. Vitamin D and skin physiology: a D-lightful story. J Bone Miner Res. 2007;22(suppl 2): V28-V33.
- Kipshoven, Christoph. Querschnittsstudie zur Abschätzung des Vitamin-D-Status in der Bevölkerung in Deutschland (DEVID-Studie). Diss. Köln, Univ., Diss., 2010, 2010.
- Michael F. Holick, The Cutaneous Photosynthesis of Previtamin D3: A Unique Photoendocrine System, Journal of Investigative Dermatology, Volume 77, Issue 1, 1981, Pages 51-58,
- Holick MF, MacLaughlin JA, Clark MB, et al. Photosynthesis of previtamin D3 in human skin and the physiologic consequences. Science. 1980; 210(4466):203-205.
- Hollis, B. W., & Wagner, C. L. (2013). The role of the parent compound vitamin D with respect to metabolism and function: why clinical dose intervals can affect clinical outcomes. The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism, 98(12), 4619-4628.
- Holick MF. Vitamin D deficiency. N Engl J Med. 2007;357(3): 266-281.
- Robert P. Heaney and Laura A.G. Armas. Quantifying the vitamin D economy. Nutrition Reviews Vol. 73(1):51–67
- Maclaughlin, Julia; Holick, Michael F. Aging decreases the capacity of human skin to produce vitamin D3. Journal of Clinical Investigation, 1985, 76. Jg., Nr. 4, S. 1536.
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