Vitamine D et parathormone

Auteur : Valentin Menshikov | Mis à jour : Janvier 2026

Aperçu : Homéostasie du calcium

Le maintien de taux stables de calcium et de phosphate dans le sang (homéostasie du calcium et du phosphate) est vital pour de nombreux processus physiologiques, notamment la fonction nerveuse, la contraction musculaire, la coagulation sanguine et, en particulier, la santé osseuse (minéralisation et structure). Cet équilibre délicat est principalement régulé par l'interaction entre la Vitamine D et la Parathormone (PTH), agissant principalement sur les intestins, les reins et les os (1, 2).

Vitamine D : Synthèse, activation et fonction

La Vitamine D est un groupe de sécostéroïdes liposolubles qui fonctionne comme une hormone. Les deux formes principales sont :

  • Vitamine D3 (cholécalciférol) : Synthétisée dans la peau à partir du 7-déshydrocholestérol lors de l'exposition aux rayons ultraviolets B (UVB) du soleil. Elle est également obtenue à partir de sources alimentaires telles que les poissons gras, les jaunes d'œufs et les aliments enrichis (1, 3).
  • Vitamine D2 (ergocalciférol) : Principalement obtenue à partir de sources alimentaires, telles que les aliments enrichis et certaines plantes/champignons (1).

La D2 et la D3 sont toutes deux biologiquement inactives au départ. Elles nécessitent deux étapes d'hydroxylation pour être activées (1, 3) :

  1. Première hydroxylation (Foie) : La vitamine D (D2 ou D3) est transportée vers le foie et convertie en 25-hydroxyvitamine D [25(OH)D] (calcifédiol). Il s'agit de la principale forme circulante de vitamine D et du meilleur indicateur du statut global en vitamine D.
  2. Deuxième hydroxylation (Reins) : La 25(OH)D se déplace vers les reins, où l'enzyme 1-alpha-hydroxylase la convertit en sa forme biologiquement active, la 1,25-dihydroxyvitamine D [1,25(OH)2D] (calcitriol). Cette étape est étroitement régulée, principalement stimulée par la PTH et de faibles taux de phosphate (1, 2).
La vitamine D nécessite une activation par des étapes d'hydroxylation dans le foie (en 25(OH)D) et les reins (en 1,25(OH)2D) (1, 3).

Fonctions biologiques de la Vitamine D active (Calcitriol) :

  • Augmente l'absorption intestinale du calcium : Son rôle principal est d'améliorer l'absorption du calcium (et du phosphate) alimentaire dans l'intestin grêle (1, 2).
  • Régule le métabolisme osseux : Favorise la minéralisation de la matrice osseuse (ostéoïde) en assurant un apport adéquat en calcium et en phosphate. À des niveaux élevés (souvent pharmacologiques ou dans des états de carence sévère avec hyperparathyroïdie secondaire), elle peut agir avec la PTH pour augmenter la résorption osseuse, libérant du calcium et du phosphate dans le sang (1).
  • Influence la fonction rénale : Agit avec la PTH pour moduler la réabsorption du calcium et du phosphate dans les tubules rénaux (1).
  • Autres rôles : Impliquée dans la fonction immunitaire, la différenciation cellulaire et la régulation de divers autres processus cellulaires (3).
La vitamine D favorise l'absorption du calcium par l'intestin. Un excès de vitamine D peut entraîner une augmentation du taux de calcium dans le sang.

Parathormone (PTH) : Synthèse et fonction

La Parathormone (PTH), également appelée hormone parathyroïdienne, est une hormone peptidique produite et sécrétée par les quatre petites glandes parathyroïdes situées dans le cou, généralement derrière la glande thyroïde (2, 4).

Régulation de la sécrétion : Le principal régulateur de la sécrétion de PTH est le taux de calcium ionisé dans le sang. De faibles taux de calcium stimulent la libération de PTH, tandis que des taux élevés de calcium la suppriment. La vitamine D (calcitriol) fournit également une rétroaction négative, supprimant la synthèse et la sécrétion de PTH (1, 2, 4).

Fonctions biologiques de la PTH : La PTH agit pour augmenter les taux de calcium dans le sang grâce à ses effets sur les organes cibles (2, 4) :

  • Reins :
    • Augmente la réabsorption du calcium dans les tubules distaux, réduisant ainsi la perte de calcium dans l'urine.
    • Diminue la réabsorption du phosphate dans les tubules proximaux, augmentant l'excrétion de phosphate dans l'urine (effet phosphaturique).
    • Stimule l'enzyme 1-alpha-hydroxylase, augmentant la production de vitamine D active (1,25(OH)2D) (1, 2).
  • Os :
    • Stimule la résorption osseuse en augmentant l'activité et le nombre d'ostéoclastes (cellules qui dégradent l'os), libérant du calcium et du phosphate dans la circulation sanguine (1, 4). Alors qu'une PTH élevée et continue entraîne une dégradation osseuse, de faibles doses intermittentes peuvent paradoxalement stimuler la formation osseuse (base du traitement par tériparatide).
  • Intestin (Effet indirect) : En stimulant la production de vitamine D active, la PTH augmente indirectement l'absorption intestinale du calcium et du phosphate (1, 2).

La boucle de rétroaction Vitamine D - PTH - Calcium

Ces hormones fonctionnent au sein d'un système de rétroaction étroitement régulé (1, 2) :

  1. Faible taux de calcium sanguin : Détecté par les glandes parathyroïdes -> Augmentation de la sécrétion de PTH.
  2. Effets de la PTH :
    • Agit sur les reins -> Augmente la réabsorption du calcium, augmente l'excrétion du phosphate, stimule la 1-alpha-hydroxylase -> Augmentation de la vitamine D active [1,25(OH)2D].
    • Agit sur les os -> Augmente la résorption osseuse -> Libère du calcium et du phosphate.
  3. Effets de la Vitamine D active :
    • Agit sur les intestins -> Augmente l'absorption du calcium et du phosphate.
  4. Résultat : Les taux de calcium sanguin augmentent.
  5. Rétroaction négative :
    • Augmentation du calcium sanguin -> Supprime la sécrétion de PTH par les glandes parathyroïdes.
    • Augmentation de la vitamine D active -> Supprime la synthèse/sécrétion de PTH et inhibe l'activité de la 1-alpha-hydroxylase dans le rein.

Cette boucle complexe garantit que les taux de calcium sanguin sont maintenus dans une plage physiologique étroite.

Mesure de la vitamine D et de la PTH

  • Statut en vitamine D : Évalué en mesurant les taux sériques de 25-hydroxyvitamine D [25(OH)D]. Cela reflète la vitamine D obtenue à la fois par l'exposition au soleil et par l'alimentation et a une demi-vie relativement longue (1, 3). La mesure de la forme active, la 1,25(OH)2D, est généralement réservée à des situations cliniques spécifiques (par exemple, suspicion de troubles du métabolisme de la vitamine D, maladie rénale chronique).
    • Le consensus général suggère que des taux <20 ng/mL (<50 nmol/L) indiquent une carence (1, 5).
    • Des taux compris entre 20 et 29 ng/mL (50-74 nmol/L) peuvent indiquer une insuffisance (1, 5).
    • Des taux ≥30 ng/mL (≥75 nmol/L) sont souvent considérés comme suffisants, bien que les taux optimaux fassent l'objet de débats (1, 5).
    • Des taux >100 ng/mL (>250 nmol/L) peuvent indiquer une toxicité potentielle (1).
  • Parathormone (PTH) : Mesurée à l'aide d'immunoessais qui détectent généralement la molécule de PTH intacte (iPTH) (4). Les taux doivent être interprétés dans le contexte des taux sériques simultanés de calcium (total et/ou ionisé).

Signification clinique et troubles associés

Carence/Insuffisance en vitamine D

  • Causes : Exposition solaire inadéquate, apport alimentaire insuffisant, syndromes de malabsorption, certains médicaments, obésité, maladie rénale ou hépatique chronique (1, 3).
  • Conséquences : Une altération de l'absorption du calcium entraîne un faible taux de calcium sanguin -> stimule la sécrétion de PTH (hyperparathyroïdie secondaire). Une PTH chroniquement élevée augmente le remodelage osseux. Chez les enfants, une carence sévère provoque le rachitisme (minéralisation osseuse défectueuse). Chez les adultes, elle provoque l'ostéomalacie (ramollissement des os) et contribue à l'ostéoporose (réduction de la masse osseuse), augmentant le risque de fracture (1, 3). Également liée à une faiblesse musculaire et à d'éventuels problèmes de santé non squelettiques.
Étant donné que la vitamine D est essentielle à l'utilisation du calcium par l'organisme, une carence peut entraîner une perte sévère de calcium et, par conséquent, un ramollissement et un affaiblissement des os.

Hyperparathyroïdie

  • Hyperparathyroïdie primaire : Sécrétion inappropriée et excessive de PTH, généralement due à un adénome parathyroïdien (tumeur bénigne) ou à une hyperplasie (hypertrophie de la glande). Entraîne un taux élevé de calcium sanguin (hypercalcémie), un taux de phosphate faible/normal et potentiellement un taux élevé de calcium dans les urines. Peut provoquer des douleurs osseuses, des calculs rénaux, de la fatigue, de la constipation, une dépression et de l'ostéoporose (4, 6).
  • Hyperparathyroïdie secondaire : Réponse physiologique appropriée à des taux chroniquement bas de calcium ou élevés de phosphate, le plus souvent causée par une carence en vitamine D ou une maladie rénale chronique (MRC). Les taux de PTH sont élevés, mais le calcium est généralement bas ou normal (jusqu'aux stades avancés de la MRC) (1, 4). Le traitement consiste à traiter la cause sous-jacente (par exemple, supplémentation en vitamine D, chélateurs du phosphate dans la MRC).
  • Hyperparathyroïdie tertiaire : Survient après une hyperparathyroïdie secondaire prolongée (généralement dans la MRC sévère), où les glandes parathyroïdes deviennent autonomes et continuent de sécréter des taux élevés de PTH même après la correction du stimulus initial (comme un faible taux de calcium) (par exemple, après une greffe de rein). Entraîne souvent une hypercalcémie persistante (4).

Hypoparathyroïdie

  • Causes : Sécrétion insuffisante de PTH, le plus souvent due à des dommages accidentels ou à l'ablation des glandes parathyroïdes lors d'une chirurgie du cou (thyroïdectomie, parathyroïdectomie). Peut également être auto-immune ou génétique (4).
  • Conséquences : Faible taux de calcium sanguin (hypocalcémie) et taux élevé de phosphate sanguin. Les symptômes comprennent des picotements, des crampes musculaires (tétanie), des convulsions et des arythmies cardiaques (4). Nécessite un traitement par calcium et vitamine D active (calcitriol) ou PTH synthétique.

Toxicité de la vitamine D

  • Causes : Rare, généralement due à une consommation excessive de suppléments de vitamine D (nécessite généralement des doses très élevées sur des périodes prolongées) (1).
  • Conséquences : Entraîne une hypercalcémie (taux élevé de calcium sanguin) en raison d'une absorption intestinale et d'une résorption osseuse accrues. Les symptômes comprennent des nausées, des vomissements, de la constipation, une faiblesse, une confusion, des calculs rénaux et d'éventuelles lésions rénales (1). Caractérisée par des taux de 25(OH)D très élevés (>100-150 ng/mL) et une PTH supprimée.

Diagnostic différentiel des taux anormaux

L'interprétation des taux de PTH et de vitamine D nécessite de prendre en compte le calcium et le phosphate sériques :

  • PTH élevée, Calcium élevé : Suggère une hyperparathyroïdie primaire (ou éventuellement tertiaire).
  • PTH élevée, Calcium bas/normal : Suggère une hyperparathyroïdie secondaire (vérifier la vitamine D, la fonction rénale).
  • PTH basse, Calcium élevé : Suggère une hypercalcémie maligne, une toxicité de la vitamine D, une maladie granulomateuse (par exemple, sarcoïdose) ou d'autres causes non médiées par la PTH.
  • PTH basse, Calcium bas : Suggère une hypoparathyroïdie.
  • PTH normale, Calcium élevé : Peut survenir dans l'hyperparathyroïdie primaire légère ou l'hypercalcémie hypocalciurique familiale (HHF).
  • PTH normale, Calcium bas : Peut suggérer une carence précoce en vitamine D ou une carence en magnésium.

Références

  1. Holick MF. Vitamin D deficiency. N Engl J Med. 2007;357(3):266-281. doi:10.1056/NEJMra070553
  2. Goltzman D. Physiology of Parathyroid Hormone. Endocrinol Metab Clin North Am. 2018;47(4):743-758. doi:10.1016/j.ecl.2018.07.003
  3. Norman AW. From vitamin D to hormone D: fundamentals of the vitamin D endocrine system essential for good health. Am J Clin Nutr. 2008;88(2):491S-499S. doi:10.1093/ajcn/88.2.491S
  4. Potts JT Jr. Diseases of the parathyroid glands. In: Melmed S, Auchus RJ, Goldfine AB, Koenig RJ, Rosen CJ, eds. Williams Textbook of Endocrinology. 14th ed. Elsevier; 2020:chap 29.
  5. Institute of Medicine (US) Committee to Review Dietary Reference Intakes for Vitamin D and Calcium; Ross AC, Taylor CL, Yaktine AL, Del Valle HB, eds. Dietary Reference Intakes for Calcium and Vitamin D. National Academies Press (US); 2011. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK56070/
  6. Bilezikian JP, Brandi ML, Eastell R, et al. Guidelines for the management of asymptomatic primary hyperparathyroidism: summary statement from the Fourth International Workshop. J Clin Endocrinol Metab. 2014;99(10):3561-3569. doi:10.1210/jc.2014-1413

Voir aussi