Mise en lumière en raison de son efficacité prouvée sur certaines maladies respiratoires, la vitamine D a fait l’objet d’une attention particulière depuis l’apparition de la Covid-19. Des études observationnelles et une revue systématique plus large sur le SARS-Cov-2* ont établi un lien entre les carences en vitamine D et un risque plus élevé d’être positif et de développer des formes graves de la COVID-19(1-4). Il ne faut néanmoins pas négliger les facteurs de comorbidités comme le diabète, les maladies cardiovasculaires et respiratoires ainsi que l’obésité [3–6] qui jouent également un rôle très important.
Synthèse de la vitamine D
La vitamine D3 est obtenue à partir de certaines sources alimentaires et par l’action des UVB sur le 7-déhydro cholestérol de la peau. L’hydroxylation de la vitamine D3 dans le foie produit la 25-hydroxy vitamine D3, la principale forme circulante de la vitamine D, qui est un intermédiaire dans la voie menant à la production de la 1,25-dihydroxy vitamine D3, la forme la plus active sur les récepteurs de la vitamine D3.
Les cellules présentatrices d’antigène (CPA) et les cellules épithéliales peuvent également synthétiser la 1,25-dihydroxy vitamine D3 par l’intermédiaire de la 1α-hydroxylase/CYP27B1, qui est régulée par un stimulus immunitaire. Par exemple, les macrophages humains stimulés par la reconnaissance du récepteur Toll-like de M. tuberculosis induisent l’expression du récepteur CYP27B1 et de la vitamine D(5). Les signaux 1,25-dihydroxy vitamine D3 via le récepteur de la vitamine D (VDR), qui est largement exprimé dans les tissus épithéliaux et les cellules immunitaires.
Rôle de la vitamine D
Pouvant être considérée davantage comme une hormone que comme une vitamine, la vitamine D joue un rôle multiple. Outre son rôle vital dans la santé des os, la vitamine D agit sur l’expression du peptide antimicrobien et soutien le processus anti-inflammatoire qui soutient la défense immunitaire. Elle agit directement sur la conversion de l’angiotensine l’enzyme 2 (ACE2), qui sert de récepteur d’entrée à la surface cellulaire pour le SARS-CoV-2.
La vitamine D peut induire directement l’expression de la cathélicidine, peptide antimicrobien, ainsi que des gènes de la β-défensine-2(6). La cathélicidine induit une variété de cytokines pro-inflammatoires, stimule la chimiotaxie des neutrophiles, des monocytes, des macrophages et des cellules T dans le site d’infection, et favorise l’élimination des agents pathogènes respiratoires en induisant l’apoptose et l’autophagie des cellules épithéliales infectées. La β-Défensine-2 stimule l’expression de cytokines et de chimiokines antivirales impliquées dans le recrutement des monocytes, des macrophages, des cellules tueuses naturelles, des neutrophiles et des cellules T.
Une autre propriété de la 1,25-dihydroxy vitamine D3 est la promotion de l’autophagie, dans laquelle les particules virales sont conditionnées pour la dégradation lysosomale et la présentation ultérieure de l’antigène pour les réponses immunitaires antivirales adaptatives(7).
La 1,25-dihydroxy vitamine D3 exerce également des actions inhibitrices et anti-inflammatoires sur le système immunitaire adaptatif, diminuant la maturation des cellules dendritiques et supprimant les réponses des cellules T auxiliaires de type 19. Les cellules dendritiques traitées avec la 1,25-dihydroxy vitamine D3 peuvent également induire des cellules T régulatrices, qui peuvent jouer un rôle dans la prévention d’une tempête de cytokines causée par une infection virale.
Actions de la Vitamine D sur le récepteur ACE2
Le principal point d’entrée dans les cellules du SRAS-CoV-2, le récepteur ACE2 fait partie du système rénine-angiotensine. Une fois que le virus s’attache à l’ACE2 humaine via sa glycoprotéine de pointe, il réduit l’expression de l’ACE2, ce qui conduit à une production excessive d’angiotensine (Ang) II. Cette surproduction a pour conséquence la croissance et la prolifération des fibroblastes pulmonaires provoquant une inflammation pulmonaire par l’augmentation de radicaux libres et des cytokines pro-inflammatoires entraînant l’apparition de lésions pulmonaires. L’équilibre entre ACE2 et ACE semble crucial car l’ACE2 contrebalance les effets de l’ACE en hydrolysant l’angiotensine II en l’angiotensine (1-7), activant ainsi la voie du récepteur MAS et aboutissant à un effet anti-inflammatoire.
La vitamine D active la voie des récepteurs ACE2/Ang (1-7)/Mas tout en inhibant l’activité ACE/Ang II/AT1.11 Elle agit également comme un modulateur négatif du système rénine-angiotensine en inhibant l’expression et la génération de rénine. Ainsi, la vitamine D peut fournir une protection contre les lésions pulmonaires.
Qu’en pense les chercheurs ?
A partir de 4 bases de données, les chercheurs ont identifiés 31 études observationnelles évaluées par des pairs. Les points d’intérêt relevés étaient les suivants :
- La mortalité
- L’admission en soin intensif
- L’inventilation vasculaire et non invasive
- L’hospitalisation ainsi que la durée du séjour à l’hôpital
La conclusion principale de ces études montre qu’une corrélation existe entre une c(VitD)** <20ng/ml et un risque accru de la maladie. Cependant cette constatation n’est pas statistiquement significative(8). Si la supplémentation en calcifédiol peut avoir un effet protecteur sur l’admission en soins intensifs liés au COVID-19, aucune étude suffisamment pertinente n’a montré de relation de cause à effet. L’utilisation actuelle de doses élevées de vitamine D chez les patients COVID-19 n’est basée sur aucune preuve solide. Les protocoles de ces études ayant été jugés peu fiables ou sur un nombre limité de patients. Des essais sont en cours pour déterminer l’efficacité, les doses souhaitables et l’innocuité de la vitamine D en supplémentation pour prévenir et traiter les effets sur la santé de la COVID-19.
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* SARS-Cov-2 : Syndrome Respiratoire Aigu Sévère
** c(VitD) : Concentration en vitamine D
Références :
- Meltzer, D.O., Best, T.J., Zhang, H., et al. Association of vitamin D status and other clinical characteristics with COVID-19 test results. JAMA Netw. Open 3(9), e2019722 (2020).
- Meltzer, D.O., Best, T.J., Zhang, H., et al. Association of vitamin D levels, race/ethnicity, and clinical characteristics with COVID-19 test results. JAMA Netw. Open 4(3), e214117 (2021).
- Pereira, M., Damascena, A.D., Azevedo, L.M.G., et al. Vitamin D deficiency aggravates COVID-19: Systematic review and meta-analysis. Crit. Rev. Food Sci. Nutr. (2020).
- Ricci, A., Pagliuca, A., D’Ascanio, M., et al. Circulating vitamin D levels status and clinical prognostic indices in COVID-19 patients. Respir. Res. 22(1), 76 (2021).
- Liu, P.T., Stenger, S., Li, H., et al. Toll-like receptor triggering of a vitamin D-mediated human antimicrobial response. Science 311(5768), 1770-1773 (2006).
- Wang, T.-T., Nestel, F.P., Bourdeau, V., et al. Cutting edge: 1,25-Dihydroxyvitamin D3 is a direct inducer of antimicrobial peptide gene expression. J. Immunol. 173(5), 2909-2912 (2004).
- Wang, J. Beclin 1 bridges autophagy, apoptosis, and differentiation. Autophagy 4(7), 947-948 (2008).
- Bassatne, A., Basbous, M., Chakhtoura, M., et al. The link between COVID-19 and VItamin D (VIVID): A systematic review and meta-analysis. Metabolism 119, 154753 (2021).