Vitamines hydrosolubles et liposolubles

Les Vitamines : Essentielles à la Vie

Les vitamines sont des molécules organiques requises en faibles quantités pour diverses fonctions biochimiques, agissant souvent comme cofacteurs enzymatiques. L'organisme ne pouvant généralement pas les synthétiser, elles doivent être apportées par l'alimentation. Leur carence peut entraîner des maladies spécifiques.

Classification des Vitamines

Les vitamines sont classées en deux catégories principales selon leur solubilité :

• Vitamines hydrosolubles : Vitamines B, C, H.
• Vitamines liposolubles : Vitamines A, D, E, K.

Vitamines Hydrosolubles

Vitamine B₁ (Thiamine)

La thiamine joue un rôle crucial dans le métabolisme des glucides, notamment dans la transformation du pyruvate.

pyruvate $ \rightarrow $ pyruvate décarboxylase $ \rightarrow $ acétaldéhyde

pyruvate $ \rightarrow $ acétyl-CoA

La carence en thiamine est responsable du béribéri, une polynévrite dont les symptômes incluent :

• Perturbations sensorielles
• Perte de force musculaire
• État dépressif

Les personnes alcooliques sont particulièrement à risque. L'apport journalier recommandé (AJR) est de $1,4 \text{ mg}$. Des médicaments comme Benerva® et Beneurol® sont utilisés pour la supplémentation.

Contexte historique et épidémiologique : Le béribéri, jadis endémique dans les bagnes coloniaux et les camps de réfugiés, a refait surface dans certaines régions, comme Mayotte en 2004, entraînant le décès de 19 nourrissons. Il a également été observé chez des orpailleurs en Guyane en 2013-2014.

Vitamine B₂ (Riboflavine)

La riboflavine est un composant essentiel de la structure du FMN (Flavine Mononucléotide) et du FAD (Flavine Adénine Dinucléotide), cofacteurs importants dans de nombreuses réactions redox.

Un déficit en riboflavine est relativement rare, mais peut provoquer une anémie et une dermatite. Les personnes à risque sont les alcooliques et les populations dénutries. L'AJR est de $1,6 \text{ mg}$.

Vitamine B₃ (Niacine, ou Vitamine PP)

La niacine, aussi appelée "Pelagra Preventing Factor", est impliquée dans de nombreuses réactions métaboliques sous forme de NAD+ et NADP+.

Le maïs contient de la niacine sous une forme non assimilable et un facteur inhibant sa synthèse à partir du tryptophane. Une carence peut entraîner :

• Dermatite
• Hypersalivation
• Érythème
• Diarrhées
• Ulcération
• Maux de tête
• Œdème lingual
• Hallucinations, démence (pellagre)

L'AJR est de $18 \text{ mg}$.

Vitamine B₅ (Acide Pantothénique)

La vitamine B₅ est un composant du coenzyme A (CoA), impliqué dans de nombreuses réactions métaboliques, et de l'ACP (Acyl Carrier Protein), essentielle à la synthèse des acides gras.

Les carences sont très rares, mais peuvent se manifester par le syndrome des pieds brûlants. L'AJR est de $6 \text{ mg}$.

Vitamine B₆ (Pyridoxine)

La vitamine B₆ est un cofacteur de plusieurs enzymes, notamment les transaminases (qui convertissent les acides aminés en $\alpha$-cétoacides) et la glycogène phosphorylase (qui dégrade le glycogène en glucose-1-phosphate).

Les personnes à risque de carence incluent :

• Les nourrissons allaités par une mère carencée.
• Les alcooliques, car l'acétaldéhyde stimule l'hydrolyse du phosphate de pyridoxal.
• Les tuberculeux traités par l'isoniazide (Nicotibine®).

L'AJR est de $2 \text{ mg}$.

Vitamine B₁₂ (Cobalamine)

La vitamine B₁₂ est présente dans les micro-organismes mais absente chez les végétaux. Pour être absorbée, elle doit s'associer au facteur intrinsèque, sécrété par la muqueuse gastrique, puis est résorbée dans l'iléon terminal. Elle est stockée dans le foie sous diverses formes (méthyl-, hydroxy-, cyano-, adénosyl-cobalamine).

Elle agit comme cofacteur de :

• La méthylmalonyl-CoA mutase, essentielle au catabolisme des acides gras à nombre impair de carbones.
• L'enzyme intervenant dans la conversion de l'homocystéine en méthionine.

Une carence peut survenir chez les végétariens stricts et après une gastrectomie, entraînant une anémie pernicieuse. L'AJR est de $1 \text{ µg}$.

Vitamine C (Acide Ascorbique)

La vitamine C est un puissant agent réducteur ($\Delta E = +0.08 \text{ V}$), capable de réduire les nitrates, l'oxygène, les cytochromes, etc. Elle est majoritairement synthétisée à partir du glucose, mais les primates et les rongeurs, manquant de gulonolactone, doivent l'obtenir via l'alimentation.

Ses fonctions incluent :

• Cofacteur dans la synthèse du collagène.
• Amélioration de la résorption du fer.
• Participation à la dégradation de la tyrosine, la synthèse des acides biliaires et de l'adrénaline.
• Rôle antioxydant.

Présente dans les fruits et légumes frais. Une carence peut entraîner le scorbut, caractérisé par :

• Gingivite hémorragique (déchaussement des dents avec hémorragie).
• Hémorragies sous-cutanées (purpura).

L'AJR est de $60 \text{ mg}$. En 2003, une épidémie de scorbut due à la malnutrition a été signalée en Afghanistan par Médecins Sans Frontières.

Vitamine H (Biotine)

La biotine est un coenzyme essentiel dans les réactions de carboxylation :

• Pyruvate $ \rightarrow $ pyruvate carboxylase $ \rightarrow $ oxaloacétate
• Acétyl-CoA $ \rightarrow $ acétyl-CoA carboxylase $ \rightarrow $ malonyl-CoA
• Propionyl-CoA $ \rightarrow $ propionyl-CoA carboxylase $ \rightarrow $ D-méthylmalonyl-CoA

Elle est largement répandue dans l'alimentation et synthétisée par la flore intestinale. Elle forme un complexe stable et non résorbé avec l'avidine (présente dans le blanc d'œuf cru), ce qui peut inhiber son absorption. L'AJR est de $0,15 \text{ mg}$.

Vitamines Liposolubles

Vitamine A (Rétinol)

La vitamine A, ou ses précurseurs comme le $\beta$-carotène, est résorbée en présence de sels biliaires. Le $\beta$-carotène est un pigment jaune, un antioxydant et un piégeur de radicaux libres. La vitamine A est stockée dans le foie sous forme d'esters d'acides gras.

Ses principales fonctions :

• Le rétinol se lie à des récepteurs nucléaires et régule l'expression de certains gènes.
• L'acide rétinoïque joue un rôle dans la synthèse des glycoprotéines.
• La vitamine A est essentielle pour la vision, notamment la vision scotopique (basse lumière). Elle est un composant de la rhodopsine dans les bâtonnets de la rétine.

Une carence en vitamine A entraîne :

• Vision scotopique défectueuse (héméralopie ou cécité nocturne).
• Kératinisation de l'épithélium : pulmonaire, gastro-intestinal, et de l'œil (xérophtalmie), pouvant mener à la cécité. Les signes oculaires de xérophtalmie incluent la perte d'éclat du blanc de l'œil, des plaques de petites bulles grises (taches de Bitôt), un aspect terne de la cornée, et une cornée molle ou ballonée.

L'AJR est de $0,8 \text{ mg}$.

Vitamine D (Calciférol)

La vitamine D est essentielle au métabolisme osseux. Elle se présente sous différentes formes, telles que le cholécalciférol (vitamine D₃) et l'ergocalciférol (vitamine D₂).

Ses rôles sont de :

• Favoriser la résorption du calcium et du phosphate.
• Favoriser le dépôt d'hydroxyapatite sur la matrice osseuse.

Une carence en vitamine D entraîne :

• Le rachitisme chez l'enfant.
• L'ostéomalacie chez l'adulte.

Des préparations incluent D-Cure® (cholécalciférol), Dedrogyl® (calcifédiol), 1 Alpha Leo ® (alfacalcidiol) et Rocaltrol® (calcitriol). L'AJR est de $5 \text{ µg}$.

Vitamine E (Tocophérol)

Le rôle de la vitamine E est principalement celui d'un antioxydant. Elle protège les membranes cellulaires des dommages oxydatifs. L'AJR est de $10 \text{ mg}$.

Vitamine K (Phylloquinone et Ménaquinone)

Les vitamines K₁ (phylloquinone, d'origine végétale) et K₂ (ménaquinone-n, d'origine animale et synthétisée par la flore intestinale) sont résorbées en présence de sels biliaires.

La vitamine K est essentielle pour la coagulation sanguine, agissant comme cofacteur pour la carboxylation de certaines protéines (facteurs de coagulation).

Une carence peut résulter de :

• Une obstruction des voies biliaires.
• L'utilisation d'antibiotiques à large spectre réduisant la flore intestinale.
• Les nouveau-nés et prématurés sont également à risque.

Les anticoagulants oraux comme la phénprocoumone (Marcoumar®), la warfarine (Marevan®) et l'acénocoumarol (Sintrom®) sont des antagonistes de la vitamine K. L'AJR varie de $50 \text{ à } 100 \text{ µg}$.

Points Clés

• Les vitamines sont des micronutriments indispensables, non synthétisables par l'organisme.
• Elles sont divisées en hydrosolubles (B, C, H) et liposolubles (A, D, E, K), ce qui influence leur absorption et leur stockage.
• Chaque vitamine joue des rôles spécifiques impactant le métabolisme, la croissance, la vision, la coagulation ou la protection cellulaire.
• Les carences peuvent entraîner des pathologies graves, comme le béribéri (B₁), la pellagre (B₃) ou le scorbut (C), ou des déficiences (vision nocturne pour la A, problèmes osseux pour la D).
• Les AJR sont des indicateurs pour un apport alimentaire suffisant.