High-dose vitamin D supplements appear to aggravate inflammation and myelin loss in the brain and spinal cord, and worsen the disability associated with multiple sclerosis (MS), a study in a mouse disease model reported.
Excessive use of vitamin D causes calcium levels to spike, which directly increase the inflammatory state of immune cells and their capacity to infiltrate the central nervous system (CNS; the brain and spinal cord), the researchers observed.
Supplements given in moderation, however, may help to ease disease symptoms.
Les résultats ont été présentés lors du Forum 2020 de l’Americas Committee for Treatment and Research in Multiple Sclerosis (ACTRIMS), qui s’est tenu du 27 au 29 fév. 27-29 en Floride, dans le poster « High Dose Vitamin D Worsens Experimental CNS Autoimmune Disease By Raising T Cell-excitatory Calcium ». Le présentateur était Sebastian Torke, PhD, de l’Institut de neuropathologie du Centre médical universitaire de Göttingen, en Allemagne.
De nombreuses données suggèrent qu’un faible taux de vitamine D augmente le risque de développer une SEP. Mais la question de savoir s’il faut donner des suppléments vitaminiques aux personnes déjà atteintes de la maladie fait l’objet d’un débat.
En général, les patients atteints de SEP ont des niveaux relativement bas de vitamine D. Sur la base d’études montrant une association entre de faibles niveaux de cette vitamine et un risque plus élevé de poussées et d’invalidité plus précoce, les médecins recommandent souvent des suppléments de vitamine D3 (cholécalciférol) par voie orale à leurs patients.
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Yet, it is unclear whether such supplements offer therapeutic benefits to MS patients, and if they do, what doses should be advised. While relatively low doses of vitamin D appear to be safe, high doses are likely toxic and potentially harmful.
Researchers set out to model the consequences of this common practice by investigating the effects of long-term vitamin D supplements given to mice.
They fed mice a diet containing either a low concentration (less than 5 IU of vitamin D3/kg of food), a standard amount (1,500 IU/kg), or a high dose (75,000 IU/kg) of vitamin D3 for 15 weeks (about three and a half months).
Ces trois doses ont été choisies pour générer des taux sériques de 25-hydroxyvitamine D – la molécule mesurée dans un test sanguin de vitamine D – reflétant ce que l’on observe généralement chez les patients présentant une carence en vitamine D (moins de 30 nmol/l), chez ceux qui prennent des suppléments modestes et atteignent des taux de vitamine D normaux (100 nmol/l), et chez ceux qui prennent des suppléments disproportionnés (250 nmol/l).
Les trois régimes contenaient des concentrations identiques de calcium (1 %) et de phosphate (0,7 %).
Les chercheurs ont ensuite induit une maladie semblable à la SEP chez les souris et ont suivi leurs symptômes cliniques, l’inflammation et les lésions du SNC, ainsi que le comportement des cellules immunitaires.
Les résultats ont montré que, par rapport aux souris atteintes de SEP ne recevant pas de suppléments, une dose modérée de vitamine D atténuait la gravité de la maladie, ce qui était lié à une expansion des cellules T régulatrices – des cellules immunitaires qui aident à contrôler les réponses immunitaires.
C’est le contraire qui s’est produit chez les souris nourries avec un régime à haute dose de vitamine D.
« Une supplémentation en vitamine D à haute dose et à long terme a conduit à une maladie beaucoup plus grave chez ces souris », a déclaré Torke.
Les animaux avaient des niveaux excessivement élevés de la vitamine dans le sang (plus de 200 nmol/l), et ont développé une maladie « fulminante » avec un handicap sévère et persistant. Cette maladie était associée à une inflammation massive du SNC et à l’infiltration de cellules T helper 1 (Th1) et Th17 activées – des cellules immunitaires qui peuvent provoquer une inflammation et une maladie auto-immune – ainsi qu’à une démyélinisation (perte de myéline), une caractéristique de la SEP.
Les chercheurs ont décidé que le calcium était probablement en cause dans ce qu’ils ont considéré comme un « résultat inattendu ».
La vitamine D à forte dose a provoqué une augmentation excessive des niveaux de calcium (hypercalcémie) dans tout le corps, déclenchant l’activation, la prolifération et le comportement inflammatoire des cellules T.
A l’appui de ces résultats, les chercheurs ont également constaté que l’exposition de souris ou de cellules T humaines in vitro (en laboratoire) à diverses concentrations de calcium (équivalentes à celles trouvées chez les souris nourries à la vitamine D) augmentait l’entrée du calcium dans les cellules, et déclenchait l’activation de voies pro-inflammatoires.
« Ce n’est pas la vitamine D qui est mauvaise, mais un excès de vitamine D entraîne une augmentation du calcium qui favorise la prolifération et l’activation des cellules T », a déclaré Torke.
Le calcium améliore également la capacité des cellules T à traverser la barrière hémato-encéphalique – une membrane hautement sélective qui régule les substances ou les cellules transportées par le sang qui peuvent pénétrer dans le cerveau ou la moelle épinière – reflétant une plus grande capacité à infiltrer le SNC.
Induire une hypercalcémie chez les souris était suffisant pour activer les cellules T, confirmant que cet effet peut également se produire dans un organisme vivant (in vivo).
« Ces résultats mettent en évidence une supplémentation excessive en vitamine D et l’hypercalcémie qui en résulte comme de nouveaux facteurs de risque favorisant l’aggravation de la maladie démyélinisante du SNC », a déclaré Torke.
« Nos données mettent en garde contre le fait que, compte tenu des informations actuellement limitées sur un effet bénéfique direct de la vitamine D dans la SEP, les patients atteints de SEP risquent de subir des effets immunologiques et/ou cliniques fâcheux en cas de supplémentation excessive en vitamine D », a conclu Torke.
Une partie des résultats de cette étude a été publiée dans la revue Brain, dans l’article » La vitamine D à haute dose exacerbe l’auto-immunité du système nerveux central en augmentant le calcium excitateur des cellules T. »
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