La vitamine D régule l’assimilation et l’exploitation du calcium. Une carence en vitamine D peut également provoquer une carence en calcium.

Vitamine D et assimilation du calcium

L’action de la vitamine D sur le taux de calcium constitue l’un des premiers effets découverts à propos de la vitamine D. Malgré tout, la communauté scientifique n’a commencé à comprendre véritablement cette relation qu’il y a quelques années seulement. De nombreux mécanismes relient la vitamine D et le calcium. La fonction de régulation de l’assimilation du calcium dans l’intestin, ainsi que l’influence considérable exercée sur l’apport en calcium, constituent toutefois un aspect essentiel de cette relation. Le calcium peut être assimilé de deux manières différentes par l’organisme (1):

1. De manière passive: lors d’une assimilation de calcium très élevée, une partie du calcium arrive dans le sang par le biais d’une diffusion passive à travers la paroi intestinale.
2. De manière active: lors d’une assimilation de calcium normale à faible, un mécanisme d’assimilation trans-cellulaire actif est nécessaire, celui-ci est intégralement dépendant de la vitamine D.

Le calcitriol, hormone de la vitamine D, active, d’une part, des canaux membranaires spécifiques situés dans la paroi intestinale et à travers lesquels le calcium peut être assimilé. D’autre part, il régule la synthèse de la protéine calbindine D, laquelle est responsable du transport du calcium jusqu’au sang, en passant par la paroi intestinale. (2 – 4)

Vitamine D et carence en calcium

Dans des conditions optimales, la voie d’assimilation active du calcium, dépendante de la vitamine D, constitue un facteur déterminant. La vitamine D est donc d’une importance décisive pour l’apport en calcium. Une carence en vitamine D entraîne une diminution des facultés d’assimilation du calcium supérieure à 75%. (5) C’est pourquoi même en cas d’apport en calcium suffisamment conséquent par le biais de l’alimentation, une carence en calcium peut tout de même apparaître en présence d’une carence en vitamine D.

Vitamine D et exploitation du calcium

Outre le processus d’assimilation, la vitamine D joue également un rôle prépondérant lors du processus d’exploitation du calcium, puisqu’il est impliqué dans la production de diverses protéines et hormones, qui régulent l’exploitation du calcium. Le calcium et la vitamine D sont étroitement reliés de manière indéfectible, et tous deux constituent des composants essentiels d’un système de régulation complexe, que nous examinerons plus en détail un peu plus bas dans cet article.

Vitamine D, calcium et construction osseuse

Le calcium constitue le matériau de construction essentiel de nos os, la vitamine D influence également l’exploitation du calcium lors de la construction osseuse, c’est pourquoi elle est une vitamine vitale pour la santé osseuse. Les os ne sont pas, tels que fréquemment simplifié, une matière statique et caillouteuse, mais ils sont plutôt considérés comme des élément en perpétuelle construction et déconstruction. Ce processus est soumis à une stricte régulation, au cours de laquelle la vitamine D tient une place centrale. Comme dans de nombreux autres cas, la vitamine D déploie également ici une action modulatrice, c’est à dire qu’elle veille au respect d’un équilibre entre la construction et la déconstruction osseuse. La vitamine D influence également les ostéoblastes responsables de la construction osseuse, ainsi que ses adversaires les ostéoclastes qui décomposent le patrimoine osseux.

Ostéocalcine, matrice-GLA et vitamine K2

La vitamine D régule l’exploitation du calcium à travers un autre mécanisme : la formation de l’hormone ostéocalcine et de la protéine matricielle GLA. Leur point commun se niche dans la liaison et le transport du calcium, ils sont également impliqué dans la construction osseuse. Ces fonctions ont une importance pour la santé, dont la portée va bien au-delà de la construction osseuse. En effet, la matrice GLA relie le calcium et veille, d’une part, à ce que le calcium soi bel et bien transporté vers les zones de l’organisme auxquelles il est absolument nécessaire. Ce processus empêche, d’autre part, le calcium d’être stocké sous forme de fibres minérales dans les vaisseaux, afin que ceux-ci ne subissent pas de dommages pouvant entraîner l’apparition de maladies sévères et extrêmement lourdes. (6, 7) En outre, la vitamine D est pour cela dépendante d’un partenaire essentiel : l’ostéocalcine et la matrice GLA sont certes produite grâce à la diffusion de la vitamine D, mais elles ne peuvent toutefois devenir actives qu’une fois activées par la vitamine K2. (8) C’est pourquoi une combinaison de vitamine D et de vitamine K2 est constamment nécessaire, afin de garantir une exploitation optimale du calcium. Pour plus d’informations à propos de la vitamine K2, consulter l’article “La vitamine D et la vitamine K“.

La vitamine D et la ré-assimilation du calcium dans les reins

La vitamine D influence l’exploitation du calcium à travers un troisième mécanisme, qui consiste à réguler la ré-assimilation du calcium dans les reins. Il s’agit ici d’une forme de “mécanisme de recyclage” qui prévient l’élimination du calcium en quantités trop importantes dans les urines. En cas d’apport en calcium insuffisant, la vitamine D régule la ré-assimilation à la hausse, afin de maintenir le déficit de calcium au plus bas niveau possible tout en s’assurant que le taux de calcium sanguin reste aussi constant que possible.

Le calcium : au-delà des os

Le calcium et la vitamine D entretiennent donc une relation particulièrement étroite. L’importance accordée à la vitamine D seule, dans le processus de régulation des réserves de calcium devient rapidement parfaitement claire lorsque l’on garde à l’esprit que le calcium représente largement plus qu’un simple matériau de construction osseuse. Effectivement, le calcium assume plusieurs fonctions vitales, parmi lesquelles :

• Le calcium est un neurotransmetteur intracellulaire essentiel (9)
• Le calcium active les protéines fondamentales du métabolisme
• Le calcium est crucial pour la sécrétion hormonale
• le calcium est particulièrement impliqué dans la fonction musculaire
• Le calcium est essentiel à la conductibilité nerveuse
• Le calcium joue un rôle prépondérant pour la régulation de pression sanguine

Ces fonctions partiellement vitales sont d’une telle importance biologique que le taux de calcium sanguin est perpétuellement maintenu par l’organisme à un niveau constant confiné un cadre particulièrement exigu. Les os font ici office de réserve de calcium : si la quantité de calcium disponible est trop faible, l’organisme dissout le calcium stocké dans les os, afin de maintenir un taux sanguin constant. Ces fonctions sont donc autrement plus importantes pour l’organisme que la santé des osseuse.

La régulation du calcium et la parathormone

En cas d’apport en calcium insuffisant, la parathormone (PTH) est davantage sécrétée. Celle-ci veille à ce que le calcium présent dans les os puisse être dissout. Les os vont donc certes être déminéralisés et déstabilisés, mais ceci dans un objectif de maintien d’un taux de calcium sanguin à un niveau régulier. Parallèlement, la PTH est également responsable de la formation accrue de clacitriol, c’est à dire l’hormone de la vitamine D, grâce à laquelle l’assimilation du calcium se déroule de manière optimale dans l’intestin. La vitamine D, le calcium et la PTH agissent ainsi en étroite corrélation, afin de maintenir un taux de calcium sanguin à un niveau aussi constant que possible. (10)

Calcium et taux de vitamine D

En raison de l’importance cruciale que représente la garantie d’un taux constant de calcium, en cas de carence en vitamine D, les dernières réserves de vitamine D disponibles vont être mobilisés pour permettre le processus d’assimilation du calcium. En conséquence, l’organisme est capable de maintenir l’assimilation du calcium à un niveau relativement constant même en cas de faible taux de vitamine D, mais ceci uniquement si une importante quantité de vitamine D n’est pas simultanément nécessaire à d’autres processus physiologiques, tels que le mécanisme de défense immunitaire. Le taux optimal de vitamine D nécessaire l’assimilation du calcium fait actuellement l’objet de controverses. Selon différentes études, une valeur minimum de vitamine D égale à 30ng/ml permet une assimilation optimale, si cette valeur chute à 20ng/ml, la capacité d’assimilation est réduite jusqu’à 40%, et jusqu’à 75% si cette valeur est inférieure à 10ng/ml. (1, 11) Dans certaines situations, l’organisme peut toutefois manifestement maintenir l’assimilation du calcium à un niveau relativement stable en présence de valeurs égales à 10 ng/ml, tel que l’on indiqué d’autres études importantes. (12)

Vitamine D et calcium : un système de régulation complexe

Tout comme l’ont indiqué les explications données jusqu’à présent, l’interaction existante entre la vitamine D et le calcium ne peut être considérée comme une relation d’interdépendance unidimensionnelle, mais plutôt comme un système de régulation complexe, au sein duquel tous les facteurs s’influencent mutuellement. En effet, le calcium peut également réguler la vitamine D : si l’assimilation du calcium est extrêmement élevée, la conversion de la vitamine D, de sa forme de stockage en sa forme hormonale, est régulée à la baisse. Le graphique permet un bref aperçu des relations d’interaction exposées jusqu’à présent.

Doit-on constamment assimiler la vitamine D et le calcium de manière simultanée ?

La vitamine D et le calcium sont étroitement corrélés. C’est pourquoi il est en partie supposé que ces deux nutriments devraient constamment être assimilés conjointement. Cette affirmation ne peut cependant absolument pas être considérée comme une généralité. Il est considérablement plus important de contrôler les deux valeurs indiquant un apport optimal en calcium afin de les corriger si nécessaire.

1. Une consommation quotidienne d’au moins 1000mg de calcium est suffisante.
2. Un taux de vitamine D supérieur à 30ng/ml.

En présence d’une alimentation équilibrée, le calcium est généralement déjà consommé en quantités suffisantes. L’augmentation du taux de vitamine D, et ainsi l’assimilation du calcium, peut ainsi suffire à garantir un apport optimal en calcium. Si au contraire, la consommation de calcium est insuffisante, il est effectivement recommandé de contrôler également le taux de vitamine D et de l’augmenter si nécessaire, afin de pouvoir efficacement remédier à une carence en calcium. En période estivale particulièrement, il est possible que le taux de vitamine D ait atteint un niveau suffisamment élevé, si bien que seul le calcium doit être assimilé. En cas d’assimilation de doses de calcium extrêmement élevées par le biais de compléments fortement dosés, il est possible que d’importantes quantités soient assimilées par voie passive, dans cette situation, la vitamine D joue un rôle subalterne.

Les aliments contenant du calcium

Voici un bref récapitulatif des aliments riches en calcium permettant d’estimer sa propre consommation.

Résumé sur la vitamine D et le calcium

La vitamine D est impliquée de manière particulièrement décisive dans les processus d’apport et d’exploitation du calcium. Son rôle ne se résume pas à la santé osseuse, un approvisionnement optimal en calcium et en vitamine D est également d’une importance cruciale pour une multitude d’autres secteurs essentiels de la santé.

Sources

1. Bronner, Felix. Intestinal calcium absorption: mechanisms and applications. The Journal of nutrition, 1987, 117. Jg., Nr. 8, S. 1347-1352.
2. Sylvia Christakos et al. Vitamin D endocrine system and the intestine. BoneKEy Reports (2014) 3
3. Bouillon R, Van Cromphaut S, Carmeliet G. Intestinal calcium absorption: Molecular vitamin D mediated mechanisms. J Cell Biochem. 2003 Feb 1;88(2):332-9. Review.
4. Sylvia Christakos, Recent advances in our understanding of 1,25-dihydroxyvitamin D3 regulation of intestinal calcium absorption, Archives of Biochemistry and Biophysics, Volume 523, Issue 1, 1 July 2012, Pages 73-76, ISSN 0003-9861
5. Pansu D, Bellaton C, Roche C, Bronner F. Duodenal and ileal calcium absorption in the rat and effects of vitamin D. Am J Physiol. 1983 Jun;244(6):G695-700.
6. Berkner, K. L. and Runge, K. W. (2004), The physiology of vitamin K nutriture and vitamin K-dependent protein function in atherosclerosis. Journal of Thrombosis and Haemostasis, 2: 2118–2132.
7. Luo G, Ducy P, McKee MD, Pinero GJ, Loyer E, Behringer RR, et al. Spontaneous calcification of arteries and cartilage in mice lacking matrix GLA protein. Nature 1997;386:78–81.
8. P. V. Hauschka, J. B. Lian, D. E. Cole, C. M. Gundberg Osteocalcin and matrix Gla protein: vitamin K-dependent proteins in bone Physiological ReviewsJul 1989,69(3)990-1047
9. Campbell, Anthony K. Intracellular calcium. John Wiley & Sons, 2014
10. Holick, Michael F. Vitamin D and bone health. The Journal of nutrition, 1996, 126. Jg., Nr. 4S, S. 1159S.
11. Robert P. Heaney , M. Susan Dowell , Cecilia A. Hale , Adrianne Bendich. Calcium Absorption Varies within the Reference Range for Serum 25-Hydroxyvitamin D. Journal of the American College of Nutrition Vol. 22, Iss. 2, 2003
12. Need, A. G., O’Loughlin, P. D., Morris, H. A., Coates, P. S., Horowitz, M. and Nordin, B. C. (2008), Vitamin D Metabolites and Calcium Absorption in Severe Vitamin D Deficiency. J Bone Miner Res, 23: 1859–1863

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