La vitamine D exerce de multiples fonctions dans le corps humain et apparaît non seulement indispensable à la santé osseuse mais également à notre équilibre en général. Les déficiences sont pourtant communes ; pour les éviter, il est indispensable de mieux cerner les situations qui les favorisent pour déterminer au mieux nos besoins, variables selon nos caractéristiques propres et l’environnement dans lequel nous évoluons.

Notre principale source de vitamine D provient de l’exposition au soleil. Les rayons UVB qu’il émet assurent la transformation d’un composé précurseur présent au niveau de la peau, 7-déhydrocholestérol (7-DHC), en vitamine D3.

Notre statut en vitamine D est donc directement influencé par la quantité de ces rayons solaires qui atteignent notre peau. Celle-ci est déterminée par plusieurs facteurs : la hauteur du soleil (qui varie selon la zone géographique dans laquelle nous vivons, la saison, le moment de la journée), la pollution de l’air, la météo et la durée d’exposition. (figure 1)

La latitude du lieu de vie

La latitude de notre lieu de vie, qui reflète notre position par rapport à l’équateur, est un élément déterminant pour la production de vitamine D.

Plus on s’éloigne de l’équateur et plus les rayons UVB atteignent la surface terrestre selon un angle oblique. Ils traversent ainsi une plus grande épaisseur de la couche d’ozone protectrice, qui les absorbe en partie.

En dessous d’une latitude de 35°, la production cutanée est possible tout au long de l’année, alors qu’elle n’est permise qu’à la belle saison au-delà, dans nos pays tempérés. Elle est par exemple inexistante :

• de novembre à février en Italie, à une latitude de 41.9° Nord,
• d’octobre à avril à Berlin (52.5° Nord) ou Amsterdam (52.4° Nord).

En France, les carences en vitamine D affectent ainsi une large majorité de la population vivant dans le nord du pays : 75 % des 18-65 ans présentent un taux sanguin inférieur à 20 ng/mL.

La pollution atmosphérique

Les polluants atmosphériques générés par les activités humaines absorbent une partie des rayons UVB et réduisent nos capacités de production de vitamine D.

Une étude menée en Belgique a comparé les taux sanguins de vitamine D de 38 femmes vivant à Bruxelles et de 47 femmes habitant à la campagne. Les insuffisances en vitamine D étaient plus courantes chez les premières, concernant 38 % d’entre elles, que chez les secondes, n’affectant que 18 % des participantes. Le principal polluant incriminé est l’ozone, dont la concentration était trois fois plus élevée dans cette grande ville qu’en milieu rural.

L’exposition des mamans à la pollution atmosphérique durant leur grossesse, tout particulièrement dans les derniers stades, n’épargne pas leur bébé. Elle est associée à un taux plus faible de vitamine D chez les nourrissons, ce qui peut avoir des conséquences négatives sur leur santé future.

La durée de l’exposition

La quantité de vitamine D produite par l’organisme augmente avec le temps d’exposition au soleil.  Des volontaires en maillot de bain restant dans une cabine solaire le temps nécessaire pour obtenir une dose érythémateuse minimale, c’est-à-dire la dose la plus faible de rayonnement UV qui déclenche une rougeur de la peau, produisent l’équivalent de 10 000 à 25 000 UI de vitamine D.

Une étude menée en Suisse, où le niveau d’ensoleillement est proche du nôtre, indique que nous produisons 1000 UI de vitamine D en 10 à 15 minutes en plein été si nous exposons 22% de surface corporelle (ce qui revient à porter un T-shirt à manche courte).

Les facteurs personnels influençant nos besoins en vitamine D

Au-delà de l’environnement dans lequel nous vivons, certaines de nos caractéristiques personnelles vont conditionner nos besoins en vitamine D.

L’âge

Les besoins en vitamine D évoluent au cours de la vie. La Société d’endocrinologie fixe les besoins à 1000 UI par jour pour les nourrissons jusqu’à six mois, 1500 UI entre 6 mois et 1 an, 2500 UI entre 1 et 3 ans, 3000 UI entre 4 et 8 ans, puis 4000 UI à partir de 8 ans pour prévenir les carences. Des doses supérieures sont recommandées pour les corriger.

Le risque de carence augmente à mesure que nous vieillissons. Une étude menée en Europe a montré 80 % des personnes âgées présentent un déficit en vitamine D (taux sanguin inférieur à 30 ng/ml ou 75 nmol/l). Les raisons comportementales conduisant à une moindre exposition au soleil ne suffisent pas à expliquer cette situation.

La quantité de précurseurs de la vitamine D3 au niveau de l’épiderme diminue au cours du vieillissement. La production de 7-déhydrocholestérol à 77 ans n’est plus que de 37 % de celle d’un enfant de 8 ans. L’amincissement de l’épiderme entrave par ailleurs la production de la vitamine.

Une étude a été menée pour quantifier le déclin de la production de vitamine D3 au fil du temps. Des volontaires jeunes (de 20 à 37 ans) ou plus âgés (51 à 69 ans) se sont exposés pendant 30 minutes à un rayonnement équivalent au soleil de midi en période estivale. L’analyse du taux de vitamine D dans l’organisme des participants a mis en évidence une baisse de production de 13 % tous les 10 ans.

De plus, les reins deviennent moins aptes à fabriquer la forme active de la vitamine lors du vieillissement, qui a également tendance à être dégradée de façon accrue. 

Le poids

Les besoins en vitamine D fluctuent également en fonction de notre poids, les personnes dont l’indice de masse corporel est élevé ayant des besoins accrus par rapport à celles dont il est plus bas. Toute augmentation d’un point de l’IMC est associée à une diminution du taux de vitamine D de 1,15%.

Des chercheurs ont constaté que la production de vitamine D au sein de l’organisme après exposition à un rayonnement UVB est moins efficace chez les personnes obèses par rapport aux personnes minces. Une journée après l’exposition, l’augmentation de la concentration est 57 % plus faible.

Les déficiences sont ainsi plus fréquentes en cas de surcharge pondérale : une analyse de 23 études indique que leur prévalence est 35 % plus élevée chez les personnes obèses par rapport aux personnes de poids normal, et de 24 % chez les personnes en surpoids. Un amincissement conduit d’ailleurs à une élévation du taux de vitamine D circulant dans l’organisme, suggérant une relation de cause à effet.

La vitamine D est une substance lipophile, elle est donc est largement stockée dans le tissu graisseux, ce qui réduit sa biodisponibilité pour l’organisme. S’ajoute à cela un simple effet de dilution, liée à la quantité de tissus plus importante chez les obèses. Des spécialistes ont ainsi calculé que chez les personnes obèses, la prise de 70 à 80 UI par kg de poids corporel et par jour permettrait d’atteindre un taux sanguin idéal, compris entre 75 et 100  nmol/L.

La couleur de notre peau

La mélanine est un pigment protecteur présent dans la peau, en quantité plus ou moins importante selon sa couleur. Elle absorbe efficacement les rayons UVB, ce qui exerce un effet protecteur contre le cancer de la peau salutaire dans les régions du monde à fort ensoleillement.

Elle limite cependant la capacité de la peau à fabriquer la vitamine D. Les populations à la peau très pigmentée présentent ainsi des taux sanguins réduits en vitamine D. Par exemple, une étude menée aux États-Unis indique un taux moyen de vitamine D de 70,2 nmol/L chez les blancs Américains, 53,9 nmol/L chez les Américains d’origine Mexicaine et 42,2 nmol/L chez les Afro-américains.

Des chercheurs ont examiné la manière dont différents types de peau réagissent à l’exposition aux UV. Dans la première partie de leur étude, ils ont utilisé des échantillons de peau plus ou moins foncée : un de type II correspond à une peau claire et un de type V correspondant à une peau noire. 

Au bout de 30 minutes d’exposition au soleil de midi au mois de juin par une journée sans nuages à Boston, 2,78 % du 7-DHC présent au niveau de l’épiderme s’était transformé en prévitamine D3 pour la peau claire. Pour la peau foncée, seulement 0,29 % avait été converti.

Dans un second temps, les chercheurs ont recruté des volontaires présentant 4 types de peau aux teintes différentes, exposés à un rayonnement UV régulièrement pendant 12 semaines. Le taux de vitamine D était mesuré au début et à la fin de cette période. Pour les personnes à la peau la plus claire (type II), l’augmentation de ce taux atteignait 310% ; un peu moins pour le type III (287%), le  IV (225%) et le type V (140%).

L’usage de crème solaire

L’usage de crème solaire en cas d’exposition au soleil est recommandé par les autorités de santé pour réduire le risque de cancer de la peau. Mais en filtrant les rayons UV, elle entrave la production de vitamine D. Pour mieux déterminer dans quelle mesure, des volontaires ont exposé une partie plus ou moins importante de leur corps à un rayonnement UVB, avec ou sans filtre solaire 50+.

Dans le premier groupe, dont la tête et les mains ont été exposées, soit 9% de la surface corporelle, la crème solaire à réduit de 83 % la production cutanée de vitamine D. Dans le groupe dont le corps a été presque entièrement exposé (96%), cette réduction a atteint 92,5%.

Cependant, cette baisse spectaculaire de la production cutanée de vitamine D ne s’est pas répercutée dans la même mesure sur le taux sanguin, qui n’a chuté que de 13,2% et 10,4% pour ces deux groupes respectivement.

Si l’usage ponctuel de crème solaire a donc probablement peu d’influence sur le statut en vitamine D, son recours systématique pourrait l’impacter négativement.

Habitudes vestimentaires

Le port de vêtements couvrants peut contribuer à réduire la production cutanée de vitamine D et donc augmenter nos besoins.

Une étude menée en Jordanie auprès de femmes en âge de procréer a montré que les déficits sont plus fréquents chez les femmes portant le voile (multiplié par 1,6), tout particulièrement en cas de port du voile intégral (multiplié par 1,87).

Habitudes alimentaires

Certains aliments, principalement d’origine animale, sont source de vitamine D. Leur contribution pour couvrir nos besoins est assez marginale : ils ne nous fournissent que 200 UI en moyenne par jour. 

Toutefois, une étude menée en Suède a montré qu’une faible consommation de poisson est associée à un risque accru de déficience. Elle semble d’ailleurs être le facteur alimentaire qui a le plus d’influence sur le statut en vitamine D, les graisses animales et la viande arrivant en second plan.

Les végétariens et végétaliens présentent ainsi des concentrations sanguines en vitamine D plus faibles que les personnes suivant un régime alimentaire omnivore.

Les besoins spécifiques des femmes enceintes et allaitantes

La vitamine D est cruciale au bon déroulement de la grossesse et pour la santé de l’enfant à naître. En se basant sur les résultats des essais cliniques menés au cours des dernières années, des spécialistes en pédiatrie estiment que l’administration d’une dose de 4000 UI par jour pendant la grossesse est à même d’élever le niveau de vitamine D dans l’organisme maternel pour satisfaire ses besoins et ceux du fœtus.

Ces apports peuvent être augmentés chez les femmes allaitantes. Des chercheurs ont comparé les effets d’une supplémentation maternelle reposant sur l’administration d’une dose de vitamine D3 quotidienne de 6 400 UI à une supplémentation à la fois de la mère et de l’enfant, à la dose de 400 UI chacun par jour.

Ils ont constaté que le statut en vitamine D était équivalent chez les bébés avec ces deux approches. La supplémentation chez la femme allaitante à hauteur de 6400 UI permet donc de s’affranchir d’une supplémentation de l’enfant.

Les maladies qui altèrent le statut en vitamine D

Certaines maladies ou situations médicales sont propices à la survenue de carences en vitamine D. Il s’agit notamment des pathologies qui contrarient l’absorption de la vitamine D au niveau du tube digestif comme la maladie cœliaque, les maladies inflammatoires de l’intestin ou la mucoviscidose. L’assimilation de la vitamine est également plus difficile chez les personnes ayant bénéficié d’une chirurgie de l’obésité (chirurgie bariatrique) ou d’une ablation d’une partie de l’intestin.

Des affections touchant le foie ou les reins, deux organes importants pour l’élaboration de la forme active de la vitamine, peuvent également altérer le statut en vitamine D, tout comme certains défauts génétiques, des formes de lymphomes ou l’hyperparathyroïdie. 

La prise de médicaments, notamment des antiépileptiques, antirétroviraux, glucocorticoïdes, antifongiques (kétoconazole), peut interférer avec le métabolisme de la vitamine D.

Les personnes ayant bénéficié d’une greffe d’organe, avec un antécédent de cancer de la peau, souffrant de Xeroderma pigmentosum (une maladie héréditaire qui augmente la sensibilité de la peau aux UV), de photosensibilité ou atteintes d’albinisme doivent éviter l’exposition au soleil. Il est donc crucial dans ces circonstances de recourir à la supplémentation.

Tabagisme

Le risque de présenter une déficience en vitamine D est multiplié par 1,8 chez les fumeurs. Une étude menée en Chine auprès de 612 hommes âgés a montré que les fumeurs ont un taux sanguin de vitamine D réduit par rapport aux non-fumeurs. Il est plus faible chez ceux ayant fumé le plus de cigarettes au quotidien et sur une longue durée.

Le tabagisme accélère le vieillissement de la peau, qui devient moins apte à fabriquer la vitamine. De plus, il pourrait interférer avec sa conversion en forme active au sein de l’organisme. Une expérience conduite en laboratoire a par exemple mis en évidence que l’acroléine, une substance toxique de la fumée de cigarette, limite ce phénomène au niveau des cellules pulmonaires.