1. Le but de cet article de synthèse est de réévaluer et d’intégrer un grand nombre d’observations liées aux effets physiologiques de la vitamine D, en utilisant comme hypothèse de travail le concept selon lequel la vitamine pourrait agir de manière analogue à une hormone stéroïde en termes de capacité à interagir avec l’information génétique et à susciter finalement une réponse physiologique. Avant cette période, le problème du mécanisme d’action de la vitamine D a principalement été abordé du point de vue que la vitamine agissait comme un cofacteur pour une certaine réaction enzymatique spécifique.
2. Les activités physiologiques de la vitamine D sont intégrées à celles de l’hormone parathyroïdienne pour fournir un contrôle homéostatique pour la régulation du métabolisme principalement du calcium et secondairement du phosphate. Il est proposé que le rôle de la vitamine D dans ce mécanisme de contrôle homéostatique soit plus ancien et plus fondamental que celui de l’hormone parathyroïdienne. L’interaction de la vitamine D sur le métabolisme du calcium squelettique pourrait avoir évolué avant les effets de la vitamine sur l’absorption intestinale du calcium.
3. Il existe plusieurs défauts physiologiques du métabolisme du calcium – le rachitisme, l’ostéo-malacie, le rachitisme résistant à la vitamine D et l’hypercalcémie idiopathique – qui peuvent tous être la conséquence d’une aberration dans l’une ou l’autre des étapes imbriquées du mécanisme de contrôle homéostatique dépendant de la vitamine D et du calcium.
4. L’action la plus complètement établie de la vitamine D in vivo est de promouvoir ou de faciliter l’absorption intestinale du calcium. Bien que les détails biochimiques exacts de ce processus ne soient pas disponibles, cela peut impliquer la synthèse médiée par la vitamine D des systèmes enzymatiques appropriés ou l’altération de la structure membranaire nécessaire à l’absorption du calcium. Il n’est pas encore établi sans équivoque si l’absorption du calcium est un processus de transport actif dépendant de l’énergie ou un processus de diffusion simple ou médié par un transporteur passif.
5. L’action exacte de la vitamine D sur le métabolisme osseux n’est pas aussi bien établie, mais l’effet principal de la vitamine est probablement de médier la résorption osseuse. Les activités dépendantes de la vitamine D de la cellule dans l’intestin et l’os sont d’absorber le calcium et de le transférer dans le sang.
6. Aucun effet direct de la vitamine D sur l’absorption intestinale du phosphate n’a été trouvé. De plus, la validité d’une réabsorption rénale du phosphate médiée par la vitamine D est remise en question, car les principaux effets de la vitamine D sont orientés vers les cations. Si les effets rénaux de la vitamine D sont vrais, il est postulé que le mécanisme d’action de la vitamine ici sur l’anion, le phosphate, est fondamentalement différent de son mécanisme orienté vers les cations.
7. Il existe un décalage dans l’action de la vitamine D sur la vitamine médiée : (a) le transport du calcium à la fois in vivo chez les rats et les poussins, et in vitro avec des tranches intestinales éversées;
(b) l’augmentation apparente de la perméabilité de la muqueuse intestinale ; (c) l’augmentation des niveaux d’acide citrique dans le sérum ou l’os ; (d) l’augmentation de l’incorporation du phosphore inorganique radioactif dans les phospholipides de la muqueuse intestinale. Comme le montre l’utilisation de la vitamine D radioactive, ce décalage n’est pas dû à un manque de vitamine dans les organes cibles.
8. Alors que de grandes doses non physiologiques de vitamine D radioactive se localisent dans tous les tissus et toutes les fractions subcellulaires, de petites doses physiologiques de vitamine D radioactive se localisent principalement dans le noyau de la muqueuse intestinale. La quantité de vitamine D localisée dans le noyau semblerait être trop faible pour que la vitamine fonctionne comme un cofacteur, et indique plutôt une interaction sur ou avec l’acide désoxy-ribonucléique.
9. L’actinomycine D, un inhibiteur de la synthèse de l’ARN dirigée par l’ADN, inhibe l’action de la vitamine D dans la médiation de l’absorption intestinale du calcium et de la résorption osseuse. La vitamine D stimule également la synthèse de l’ARN messager dans la muqueuse intestinale dans la demi-heure qui suit le traitement par la vitamine. La vitamine D peut jouer un rôle crucial, avec l’hormone parathyroïdienne et le calcium, dans un mécanisme de contrôle homéostatique de l’ADN, dépendant du gène, pour le métabolisme du calcium. Dans ce système, la molécule de vitamine D a certaines exigences structurelles très spécifiques qui sont probablement le reflet de la spécificité de sa molécule réceptrice, plutôt que des exigences structurelles pour une relation cofacteur-enzyme.