Vitamine D et immunité. - Société Marocaine de Rhumatologie

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La vitamine D joue un rôle clé dans l’homéostasie
phosphocalcique. Cependant, de nombreux tissus peuvent
exprimer aussi bien le récepteur à la vitamine D (VDR) que la
1-a-hydroxylase et sont de ce fait capables de synthétiser la
1,25(OH)2D (forme active de la vitamine D) qui est utilisée
localement. Ceci constitue l’action autocrine et/ou paracrine
du calcitriol. La 1,25(OH)2D contrôlerait directement plus
de 500 gènes. On parle d’actions « non phosphocalciques
» de la vitamine D [1].
Pour assurer ses fonctions, la 1,25(OH)2D se lie à un
récepteur cytosolique, le VDR. Le complexe VDR-1,25(OH)2D
se dirige vers le noyau cellulaire où il se fixe au récepteur de
l’acide rétinoïque (RXR). Ce complexe RXR-VDR-1,25(OH)2D
va se lier à l’ADN au niveau des éléments de réponse à la
vitamine D (VDRE). Ces derniers sont proches de certains
gènes qui verront leur expression activée ou réprimée, ce qui
influence la synthèse de diverses protéines [2].
Nous verrons dans cette revue comment la vitamine D, par
différents mécanismes, agit sur le système immunitaire et
influe ainsi l’incidence, l’évolution et le pronostic de certaines
maladies.
VITAMINE D ET SYSTÈME IMMUNITAIRE
A- Physiopathologie
Les monocytes-macrophages et les cellules dendritiques
peuvent exprimer le VDR à l’état basal, alors que les
lymphocytes T et B l’expriment essentiellement à l’état
activé. Les macrophages ainsi que certaines cellules
dendritiques ont l’équipement enzymatique permettant
l’hydroxylation de la vitamine D native, les lymphocytes
B et les lymphocytes T activés expriment seulement la 1
alpha-hydroxylase. Contrairement à l’enzyme rénale, la 1
alpha-hydroxylase des cellules du système immunitaire est
régulée par des stimuli immunologiques tels l’interféron-
gamma, et non pas par les paramètres du métabolisme
phosphocalcique.
La vitamine D agit aussi bien sur les acteurs de l’immunité
innée (voir Tableaux I, II et III) que ceux de l’immunité
adaptative (voir Tableaux IV et V).
Vitamine D et immunité.
Vitamin D and immunity.
Leyla Bahri, Loubna Sanhaji, Zakaria Tayeb, Ouafaa El Maataoui, Brahim
Farouqi, Brahim Takourt, Jalila El Bakkouri
Laboratoire d’immuno-sérologie, CHU Ibn Rochd, Faculté de Médecine et de Pharmacie de Casablanca - Maroc.
Rev Mar Rhum 2013; 23: 30-6
Résumé
Plusieurs données plaident en faveur de
l’implication de la Vitamine D dans l’immunité
aussi bien innée qu’adaptative.
Nous proposons, à travers cet article, de faire
un tour d’horizon des diérents eets de cette
hormone sur le système immunitaire.
Mots clés : Vitamine D, système immunitaire,
immunité innée, immunité adaptative.
Abstract
Several data argue for the involvement of
the Vitamin D in both innate and adaptative
immunity.
We propose, through this article, to make an
overview of the dierent eects of this hormone
on the immune system..
Key words : Vitamin D, immune system,
innate immunity, adaptative immunity.
Correspondance à adresser à : Dr. L. Bahri
Email: [email protected]
Effecteur de
l’immunité Effets de la vitamine D
Barrière cutanéo-
muqueuse [3,4]
- Régulation de l’expression de la cathélicidine
(LL-37)
- Diminution des peptides anti-microbiens et
augmentation de la perte hydrique au niveau la
peau agressée après blocage expérimental de
l’activité de la vitamine D par du kétoconazole
- Formation d’une barrière cutanéomuqueuse
anormale chez les souris sans VDR dans leur
derme
Tableau 1 : Effets de la Vitamine D sur la barrière cutanéo-muqueuse

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Vitamine D et immunité
B-Vitamine D et eet anti-infectieux
Les monocytes et les macrophages exposés à un agent
infectieux tel le Mycbacterium Tuberculosis, surexpriment
le toll-like receptor 2 (TLR 2), la 1-alpha hydroxylase et
le VDR. Si la concentration de 25OHD est suffisante,
ces cellules vont former la 1,25(OH)2D, induisant la
production de protéines, particulièrement la cathélicidine,
qui permettront de détruire l’agent infectieux [12]. Une
méta-analyse récente a trouvé que, chez les patients
ayant une tuberculose active, le taux de vitamine D était
plus bas que celui des sujets sains contrôles appariés
pour l’âge, le sexe, l’ethnie, la localité géographique
et l’apport alimentaire [13]. Par ailleurs, le lien entre le
polymorphisme du VDR et la susceptibilité à la tuberculose
est discuté [14].
Les infections grippales, d’autres infections virales
des voies aériennes supérieures ainsi que certaines
infections bactériennes seraient également favorisées
par l’insuffisance en vitamine D [15]. L’intérêt d’une
supplémentation en vitamine D afin de prévenir ces
infections est grandissant [16].
C-Vitamine D et maladies inammatoires
chroniques de l’intestin (MICI)
D’après les données physiopathologiques récentes,
la maladie de Crohn résulterait essentiellement d’un
déficit de l’immunité innée intestinale [9]. Certains
variants du gène NOD2 représentent les facteurs
génétiques majeurs dans l’héritabilité de la maladie
de Crohn. La protéine NOD2 est exprimée dans les
cellules dendritiques, les macrophages, les cellules
intestinales épithéliales et les cellules de Paneth. Elle fait
partie de la famille des récepteurs de l’immunité innée
intracellulaires [9]. L’activation de NOD2 fait intervenir
deux voies clés de l’immunité innée que sont la voie des
peptides antimicrobiens et la voie de l’autophagie. Le
gène NOD2 présente deux VDRE, donc, le calcitriol
stimule l’expression de NOD2. Le calcitriol induit aussi
l’expression du gène qui code pour la bêta-défensine
2 qui présente un VDRE. La régulation de l’expression
de NOD2 par le calcitriol nécessite également une
activation de la voie de l’autophagie par l’axe vitamine
D-VDR [9]. Ces données justifient un défaut d’expression
de NOD2 en cas d’insuffisance en vitamine D, qui
pourrait mimer les mutations de NOD2 et favoriser de
ce fait le développement de la maladie de Crohn. En
effet, la carence en vitamine D entrainerait un défaut de
transcription du gène NOD2, et son allèle muté R702
Effecteur de
l’immunité Effets de la vitamine D
Macrophages
[5,6]
- Exemple le mieux connu est l’infection à
Mycobacterium Tuberculosis :
*activation des gènes de la cathélicidine
*activation de l’immunité innée par l’alpha-
défensine 2
*formation des autophagosomes et leur fusion
avec les lysosomes dans les macrophages
*diminution de l’expression des
métalloprotéinases (MMP-7, MMP-9 et MMP-
10)
*inhibition de molécules anti-inflammatoires
telles que la COX-2 et l’iNOS entraînant une
diminution de PGE2 et du NO
Tableau 2 : Effets de la Vitamine D sur les macrophages
Effecteur de
l’immunité Effets de la vitamine D
Cellules
dendritiques
[7,8]
- Les cellules dendritiques myéloïdes :
*diminution de l’expression des molécules du
complexe majeur d’histocompatibilité de classe
II et des molécules de costimulation *diminution
de la synthèse de l’IL-12 et de l’IL-23 d’où un
blocage de la différenciation en lymphocytes
Th1 et Th17
*augmentation de la production de l’IL-10
*anergie et induction de l’apoptose des
lymphocytes T autoréactifs
- Aucun effet immunomodulateur sur les cellules
dendritiques plasmocytoïdes
Tableau 3 : Effets de la Vitamine D sur les cellules dendritiques
Effecteur de
l’immunité Effets de la vitamine D
Lymphocytes B
[9]
- Diminution de la prolifération des lymphocytes
B activés exprimant le VDR
-Inhibition de la différenciation plasmocytaire et
par là-même la sécrétion d’IgG et d’IgM, ainsi
que la génération de cellules B mémoire
- Diminution de la production d’IgE par les
cellules B humaines
- Augmentation de l’expression d’IL-10 par les
lymphocytes B
- Effets indirects par action sur les cellules
dendritiques
Tableau 4 : Effets de la Vitamine D sur les lymphocytes B
Effecteur de
l’immunité Effets de la vitamine D
Lymphocytes
T (tolérance
centrale et
périphérique)
[10,11]
- Augmentation de la production de l’IL-4 et l’IL-5
- Diminution de la production de l’IL-2, l’IL-6, l’IL-
17 et de l’INFgamma
Tableau 5 : Effets de la Vitamine D sur les lymphocytes T

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W est un facteur établi de susceptibilité à la maladie
de Crohn. Une association entre polymorphisme du
gène du VDR et MICI a aussi été décrite [17]. Toutefois,
les taux bas de 25(OH)D trouvés chez des patients
nouvellement diagnostiqués ou ayant une MICI installée
sont d’interprétation difficile du fait d’une possible
malabsorption.
D-Vitamine D et sclérose en plaques (SEP)
La latitude conditionne le risque de SEP. Le risque est minimal
à hauteur de l’équateur, et augmente progressivement vers
les latitudes nord et sud. Le taux plasmatique de vitamine
D fluctue en fonction de la saison, ce dernier étant plus
bas en hiver et plus élevé en été [18].
Un taux plasmatique bas de 25-OH vit D est rapporté
chez des sujets atteints de SEP [19]. La comparaison
avec un groupe témoin montre que le taux plasmatique
de 25-OH vit D est significativement plus bas chez les
patients ayant une SEP [20]. Une corrélation inverse
est notée entre la diminution du taux plasmatique de
25-OH vit D et le degré de l’handicap mesuré à partir
de l’EDSS [19]. Cependant, il faudrait noter que les
sujets les plus handicapés sont ceux qui passent moins
de temps à l’extérieur et sont, par conséquent, moins
exposés aux rayonnements solaires. De plus, le taux
plasmatique de 25-OH vit D serait inversement corrélé
au taux annualisé de poussées [19]. D’autres arguments
corroborent le fait que l’hypovitaminose D soit un facteur
de risque de la SEP. Ainsi, la prise de vitamine D orale
diminuerait du risque de SEP [21]. La supplémentation
en vitamine D pourrait contribuer à la diminution de
l’incidence de la SEP [22].
Les effets potentiels, préventif et curatif, de la vitamine
D sont également notés dans l’encéphalite allergique
expérimentale (EAE) [23].
Une association entre polymorphisme du gène VDR et
risque de SEP a été mise en évidence [24]. L’allèle «f»
du polymorphisme FokI du gène VDR serait associé à un
handicap moins sévère au bout de dix ans d’évolution de
la maladie [25].
E-Vitamine D et lupus érythémateux systémique
(LES)
1. Données épidémiologiques
La fréquence de la photosensibilité, les consignes
de photoprotection ou d’éviction solaire au cours du
lupus impliquent une exposition solaire moindre, d’où
un risque accru de taux bas de vitamine D. Certains
auteurs considèrent que les différences génétiques ou
socio-économiques, souvent incriminées, n’expliquent
pas l’augmentation permanente de la prévalence du
LES, ni le gradient de prévalence observé entre l’Afrique
de l’Ouest, où le LES est rare, et les pays développés,
où la maladie est fréquente. L’hypovitaminose D,
prévalente chez les afro-américains à latitude égale,
expliquerait ces disparités [26]. Une association
entre le polymorphisme BsmI du VDR et le risque
de LES a été notée [27]. Une surreprésentation de
l’allèle B par rapport à l’allèle b et du génotype BB
par rapport aux génotypes Bb et bb a été relevée
chez les patients lupiques.
2. Données expérimentales
Linker-Israeli et al. ont montré que l’exposition, soit au
calcitriol ou à ses analogues, de cellules mononucléées du
sang de patients ayant une maladie active, pouvait réduire
la différenciation lymphocytaire B et freiner la production
d’IgG polyclonales et d’IgG anti-ADN natif [28].
Une équipe a trouvé que le calcitriol pouvait inhiber
le transfert de la signature interféron, clé de la
physiopathologie du LES, par le plasma de patients
lupiques sur les cellules dendritiques [29]. Ritterhouse et al.
ont rapporté que les malades avec une activation élevée
des lymphocytes B présentaient des taux de 25(OH)D plus
bas que les patients avec une faible activation de leurs
cellules B. Les patients carencés en vitamine D avaient
également une activité sérique interféron plus grande [30].
3. Données cliniques
Dans l’étude de Ritterhouse et al., les taux de
vitamine D étaient beaucoup plus bas chez les
patients atteints de LES et chez les contrôles ayant des
antinucléaires (AAN) positifs que chez les contrôles
AAN-négatifs. En outre, le taux de vitamine D est
inversement corrélé à l’activité de la maladie [30].
Plusieurs travaux récents rapportent une corrélation
inverse entre les taux de 25(OH)D et l’activité du LES
mesurée par le SLEDAI (SLE Disease Activity Index)
ou encore par l’ECLAM (European Consensus Lupus
Activity Measurement) [26,29]. La corrélation inverse
entre le taux de vitamine D et le SLEDAI peut être
expliquée de plusieurs manières : un taux plus élevé
de vitamine D reflèterait une meilleure observance de
la supplémentation, mais aussi du traitement du fond
du LES ; les patients plus actifs respecteraient mieux
les règles de photoprotection ; le statut vitaminique D
influerait lui-même l’activité du LES [29].

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Vitamine D et immunité
4. Etudes d’intervention
Dans une étude interventionnelle réalisée chez des
patients lupiques, une équipe a évalué l’impact d’une
supplémentation chez les patients ayant un taux de vitamine
D inférieur à 30 ng/mL. Le score de fatigue diminuait de
manière significative chez les patients supplémentés [31].
F-Vitamine D et syndrome des antiphospholipides
(SAPL)
Une étude a montré une fréquence élevée d’insuffisance
en vitamine D chez 70 % des patients présentant un SAPL
primitif [32].
Une autre équipe a trouvé chez des patients ayant un
SAPL primaire ou secondaire à un LES, des taux plus
bas de 25(OH)D que chez des témoins appariés pour le
sexe et l’âge. Un taux de 25(OH)D inférieur à 15 ng/mL
était associé aux manifestations thrombotiques, cutanées,
pulmonaires, neuro-psychiatriques et ophtalmologiques du
SAPL [33].
Des anticorps dirigés contre la vitamine D joueraient un
rôle dans la diminution des taux plasmatiques en vitamine
D [34].
G-Vitamine D, polyarthrite rhumatoïde (PR) et
maladie de Behçet (MB)
L’excès de cytokines pro-inflammatoires ainsi que le déficit
relatif en cytokines anti-inflammatoires représentent le
déséquilibre de la balance Th1–Th2, appliqué à diverses
maladies auto-immunes (maladies Th1), comme la
Polyarthrite Rhumatoide et la maladie de Behçet.
La vitamine D inhibe la voie des lymphocytes Th1 et
stimule la voie Th2 [35]. De nombreuses mutations et
délétions du gène VDR, au niveau du chromosome 12,
ont été notées chez des patients ayant diverses maladies.
Ces anomalies entraînent le plus souvent l’incapacité de
la 1,25(OH)D à se lier au VDR. Le rapport entre les
deux polymorphismes du gène VDR, BsmIrs 1544410
et FokIrs 10735810 et la prédisposition à la MB et
à la PR a été évoqué [36]. Deux formes distinctes de
la protéine VDR se traduisent différemment par trois
acides aminés, ce qui aboutit aux protéines de 427
acides aminés (M1) et 424 (M4). Une étude in vitro a
mis en évidence que la forme la plus courte génèrait
une activation transcriptionnelle plus grande, créant
un déséquilibre des lymphocytes T et déclenchant ainsi
l’auto-immunité de la PR et de la MB [37].
Des auteurs ont trouvé une association inverse entre,
d’une part le taux de 25(OH)D, et d’autre part le
nombre d’articulations douloureuses, le taux de la
protéine C réactive, le Disease Activity Score (DAS28)
et le Health Assessment Questionnaire (HAQ) au cours
de la PR [38].
H-Vitamine D et sclérodermie systémique
Une prévalence élevée d’un taux de vitamine D bas a
été rapportée dans la sclérodermie systémique. Une
corrélation a été notée entre ce taux et le score d’activité
européen [39]. Une autre étude a évoqué un lien entre
le statut vitaminique D et l’apparition d’une calcinose
sous-cutanée et d’une acro-ostéolyse. La malabsorption
de la vitamine D secondaire à l’atteinte digestive est
une cause surajoutée d’insuffisance ou de carence [40].
Les troubles de la pigmentation ou la sclérose cutanée
parfois associés, perturberaient aussi la pénétration des
UVB et donc la synthèse de la vitamine D.
I-Vitamine D et connectivite indiérenciée
Zold et al. ont trouvé chez des patients ayant une
connectivite indifférenciée des taux de 25(OH)D
plus bas que chez des sujets témoins. La présence
d’anticorps anti-CCP, anti-SSA et anti-U1-RNP était
associée à des taux plasmatiques de vitamine D
inférieurs à 30 ng/mL [41].
J-Vitamine D et vascularites cryoglobulinémiques
associées au virus de l’hépatite C
Sur 94 patients présentant une hépatite virale C, dont
48 ayant une vascularite cryoglobulinémique, 89
% avaient une hypovitaminose D. Une association
a été notée entre les taux bas de 25(OH)D et les
manifestations extrahépatiques liés à la vascularite. Les
patients ayant des taux bas de 25(OH)D présentaient
plus souvent une cryoglobulinémie détectable ainsi que
des taux significativement bas de la fraction C4 du
complément [42].
K-Vitamine D et diabète de type 1 (DT1)
1. Données épidémiologiques
Plusieurs études épidémiologiques ont relevé une relation
entre des concentrations basses de 25OHD et une
augmentation de la fréquence de diabète de type 1 [43].
Divers arguments plaident en faveur de l’intervention de
la vitamine D dans la survenue du diabète de type 1.
Citons l’existence d’un gradient Nord-Sud marqué [44],
et une corrélation inverse entre la température moyenne
et le nombre d’heures d’ensoleillement et l’incidence du
diabète de type 1 [45].

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2. Données fondamentales et interventionnelles
La cellule β du pancréas exprime le VDR et a une
activité 1 α-hydroxylase. La vitamine D participe à
la modulation de la sécrétion de l’insuline et de la
sensibilité à l’insuline, en régulant les flux calciques
trans¬membranaires et la concentration calcique
extracellulaire. Les proprié¬tés immuno-modulatrices
de la vitamine D peuvent agir sur le processus auto-
immun qui conduit au DT1. L’administration de
vitamine D à la souris NOD permet de prévenir la
réaction immunitaire contre les îlots de Langerhans
ou insulite et la survenue du diabète [46]. Dans
certaines populations, l’association entre un ou des
polymorphismes du gène VDR et le risque de DT1
a été rapportée [47]. Dans une étude de cohorte,
il a été montré que l’administration de vitamine D
régulièrement pendant la première année de vie
réduisait le risque relatif de survenue d’un DT1 avant
33 ans dans près de 90 % en comparaison avec
l’absence de supplémentation [48].
L-Vitamine D et rejet d’allogree
Des études rétrospectives cas-contrôles ont montré que
les patients ayant bénéficié d’une transplantation rénale
et ostéoporotiques, qui ont été traités par le calcitriol,
présentaient moins de rejets aigus [49]. Le calcitriol
diminue la réponse cellulaire Th1 et induit les cellules
T régulatrices. Les propriétés immunomodulatrices
du calcitriol retrouvées in vitro ont été confirmées sur
divers modèles animaux de transplantation (hépatique,
cardiaque, pancréatique) [49].
CONCLUSION
La vitamine D occupe incontestablement, depuis
quelques années, une place importante dans le
monde de l’immunité innée et adaptative. Cependant,
la définition de son rôle exact et des retombées de
ce dernier nécessite de poursuivre les recherches,
en outrepassant les biais et les difficultés des études
actuellement disponibles.
En toute vraissemblance, la vitamine D n’a pas encore
livré tous ses secrets. L’hormone aux mille et une facettes
a encore de beaux jours devant elle et continuera sans
doute à faire couler beaucoup d’encre.
DÉCLARATION D’INTÉRÊT
Les auteurs déclarent n’avoir aucun conflit d’intérêt.
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