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Vitamine D et effets immunitaires sur l'asthme

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Vitamine D et effets immunitaires sur l'asthme

Message  Luc le Dim 2 Déc 2018 - 17:38

Vitamines D et effets immunitaires sur les poumons et l’asthme
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Points clés
• Jusqu’à récemment, il était admis que 25.D devait être activée / hydrolysée par une enzyme, l’enzyme 1α-hydroxylase, en 1.25D dans les reins. C’est / c’était une étape limitante.
Schéma de l’activation de la vitamine D
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• Mais l'enzyme produisant la vitamine D active, 1α-hydroxylase, est également exprimée par l'épithélium des voies respiratoires, les macrophages alvéolaires, les cellules dendritiques et les lymphocytes, ce qui indique que la vitamine D active peut être produite localement dans les poumons. Dans les poumons, mais pas que. Et donc pas seulement par les reins, comme préalablement admis.

l’enzyme 1α-hydroxylase, qui catalyse la dernière étape limitante de la synthèse de la 1,25-dihydroxyvitamine D3 active (1,25 D), et le récepteur de la vitamine D (VDR), qui régit les actions de la vitamine D, sont largement exprimés dans le corps, y compris les cellules du système immunitaire.

• Cet article se concentre sur le métabolisme de la vitamine D spécifique aux poumons, les effets immunitaires de la vitamine D et le rôle potentiel de la vitamine D dans le développement et le traitement des maladies pulmonaires. Vous pourrez vous informer sur les autres interactions sur vitamindwiki.com, plus tard (avec sources scientifiques à l’appui)
Excellent site. Merci à Gaffal pour ce rappel Wink
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L’activité rénale 1α-hydroxylase est soumise à une régulation stricte par l’hormone parathyroïdienne (PTH), le calcium, la calcitonine, le phosphore et la 1,25D elle-même.

• Non seulement les cellules épithéliales des voies respiratoires produisent de la vitamine D active, dès le départ, mais elles réagissent également aux agents pathogènes en augmentant le mécanisme nécessaire pour convertir la 25D en 1,25D. L'infection virale induit / stimule l'expression de la 1α-hydroxylase et augmente la conversion de 25D en 1,25D, ce qui peut être bénéfique pour la réponse de l'hôte en présence d’un virus.

• La vitamine D active les lymphocytes. Les lymphocytes T activés et les lymphocytes B stimulent la VDR et l’enzyme de conversion 1α-hydroxylase. (VDR = récepteurs de la vitamine D). Exprimé autrement, l’épithélium a la capacité de convertir 25D en 1.25D ou de stimuler cette production, en cas d’infection virale ou autre, en cas d’inflammation aussi.

• Si la vitamine D est potentiellement capable d’inhiber la production de cytokines TH1 et TH17, il ne faudrait pas foncer tête baissée, ndlr. Inhiber la voie M1 de manière constante n’est pas une bonne chose. Dans un modèle sur-simplifié, les rapports Th1 / Th2 et M1 / M2 (M = macrophages) peuvent être utilisés comme indicateurs pour déterminer si oui ou non le  système immunitaire est en mode type M1 / inhibiteur, orienté vers la défense de l’hôte, ou dans un mode de type M2 / guérison, orienté sur la réparation et le remplacement des tissus perdus ou défectueux en vue de maintenir l'homéostasie de l'hôte. Voir de plus amples informations ultérieurement sur ce lien (c’est assez complexe). Simplifions à l’extrême et disons qu’il n’est pas bon de réprimer / inhiber de manière constante. Il faut alterner le processus.
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PS: Article complet sur les posts suivants (en anglais) avec de larges extraits traduits. Les passages clés sont surlignés. Vous pouvez donc zapper ce qui n'est pas surligné, si vous voulez survoler.
Mais comme nous pouvons extrapoler vers d'autres "pathologies", je vous mettrais le docu en téléchargement sur wetransfer.com afin de pouvoir le relire à tête reposée, et ainsi éviter de faire n'importe quoi Rolling Eyes Twisted Evil
Attendez de voir "fin de l'article" avant de poser des questions, svp, pour la clarté de l'exposé.
D'avance, merci. Désolé, c'est complexe. Je vous ferais un résumé pratique en dernier ressort, si nécessaire.


Dernière édition par Luc le Lun 3 Déc 2018 - 18:23, édité 2 fois

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Vit D effects on lungs

Message  Luc le Dim 2 Déc 2018 - 17:55

Vit D effects on lungs
VITAMIN D EFFECTS ON LUNG IMMUNITY AND RESPIRATORY DISEASES
Vitam Horm. 2011. doi:  10.1016/B978-0-12-386960-9.00009-5
Authors: Sif Hansdottir, MD, MS and Martha M. Monick, PhD.
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SUMMARY
Our understanding of vitamin D metabolism and biological effects has grown exponentially in recent years and it has become clear that vitamin D has extensive immunomodulatory effects. The active vitamin D generating enzyme, 1α-hydroxylase, is expressed by the airway epithelium, alveolar macrophages, dendritic cells and lymphocytes indicating that active vitamin D can be produced locally within the lungs. Vitamin D generated in tissues is responsible for many of the immunomodulatory actions of vitamin D. The effects of vitamin D within the lungs include increased secretion of the antimicrobial peptide cathelicidin, decreased chemokine production, inhibition of dendritic cell activation and alteration of T cell activation. These cellular effects are important for host responses against infection and the development of allergic lung diseases like asthma. Epidemiological studies do suggest that vitamin D deficiency predisposes to viral respiratory tract infections and mycobacterial infections and that vitamin D may play a role in the development and treatment of asthma. Randomized, placebo controlled trials are lacking but ongoing.
*) Traduction (résumé)
Vitamine D et effets immunitaires sur les poumons  et les maladies respiratoires
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Notre compréhension du métabolisme de la vitamine D et de ses effets biologiques a augmenté de manière exponentielle au cours des dernières années et il est devenu évident que la vitamine D a de vastes effets immuno-modulateurs. L'enzyme produisant la vitamine D active,
1α-hydroxylase, est exprimée par l'épithélium des voies respiratoires, les macrophages alvéolaires, les cellules dendritiques et les lymphocytes, ce qui indique que la vitamine D active peut être produite localement dans les poumons. La vitamine D générée dans les tissus est responsable de nombreuses actions immuno-modulatrices de la vitamine D. Les effets de la vitamine D dans les poumons comprennent une sécrétion accrue du peptide antimicrobien cathélicidine, une diminution de la production de chimiokine, une inhibition de l'activation des cellules dendritiques et une altération de l'activation des cellules T. Ces effets cellulaires sont importants pour les réponses de l'hôte contre l'infection et le développement de maladies pulmonaires allergiques telles que l'asthme. Les études épidémiologiques suggèrent effectivement qu'une carence en vitamine D prédispose aux infections virales des voies respiratoires et aux mycobactéries et que la vitamine D pourrait jouer un rôle dans le développement et le traitement de l'asthme. Les essais randomisés, contrôlés par placebo, manquent mais sont en cours.


Dernière édition par Luc le Dim 2 Déc 2018 - 22:28, édité 1 fois

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Vit D receptor - VDR - is widely expressed in the body

Message  Luc le Dim 2 Déc 2018 - 18:02

I. INTRODUCTION

Emerging information on vitamin D physiology has revealed that Vitamin D is not merely a micronutrient that plays a role in calcium homeostasis but a pluripotent hormone with extensive immunomodulatory functions. Studies have shown that the enzyme 1α-hydroxylase, which catalyzes the last and rate limiting step in the synthesis of active 1,25-dihydroxyvitamin D3 (1,25D), and the vitamin D receptor (VDR), which mediates the actions of vitamin D, are expressed widely in the body, including the lungs and cells of the immune system. These observations have led to a surge of epidemiological and basic research studies examining the effects of vitamin D on immune responses, lung infections and the development of lung diseases. Vitamin D insufficiency has been linked to increased risk of infections, in particular viral respiratory tract infections (Wayse, Yousafzai et al. 2004; Cannell, Vieth et al. 2006; Laaksi, Ruohola et al. 2007; Cannell, Zasloff et al. 2008; Roth, Jones et al. 2008; Ginde, Mansbach et al. 2009) and tuberculosis (Wilkinson, Llewelyn et al. 2000; Bornman, Campbell et al. 2004; Roth, Soto et al. 2004; Liu, Stenger et al. 2007; Martineau, Wilkinson et al. 2007; Martineau, Wilkinson et al. 2007). Vitamin D may also play a role in the development of obstructive lung diseases like asthma and COPD (Janssens, Lehouck et al. 2009; Brehm, Schuemann et al. 2010; Sutherland, Goleva et al. 2010). This review focuses on lung-specific vitamin D metabolism, immune effects of vitamin D and the potential role of vitamin D in the development and treatment of lung diseases.       


*) Traduction (INTRODUCTION)
De nouvelles informations sur la physiologie de la vitamine D ont révélé que la vitamine D n'est pas simplement un micronutriment qui joue un rôle dans l'homéostasie du calcium mais une hormone pluripotente dotée de fonctions immuno-modulatrices étendues. Des études ont montré que l’enzyme 1α-hydroxylase, qui catalyse la dernière étape limitante de la synthèse de la 1,25-dihydroxyvitamine D3 active (1,25 D), et le récepteur de la vitamine D (VDR), qui régit les actions de la vitamine D, sont largement exprimés dans le corps, y compris les poumons et les cellules du système immunitaire. Ces observations ont conduit à une recrudescence d'études épidémiologiques et fondamentales portant sur les effets de la vitamine D sur les réponses immunitaires, les infections pulmonaires et le développement de maladies pulmonaires. L'insuffisance en vitamine D a été associée à un risque accru d'infections, en particulier d'infections virales des voies respiratoires (Wayse, Yousafzai et al. 2004; Cannell, Vieth et al. 2006; Laaksi, Ruohola et 2007, Cannell, Zasloff et al. 2008). ; Roth, Jones et al. 2008; Ginde, Mansbach et al. 2009) et la tuberculose (Wilkinson, Llewelyn et al. 2000); Bornman, Campbell et al. 2004; Roth, Soto et al. 2004; Liu, Stenger et al. 2007; Martineau, Wilkinson et autres 2007; Martineau, Wilkinson et autres 2007). La vitamine D pourrait également jouer un rôle dans le développement de maladies pulmonaires obstructives telles que l'asthme et la BPCO (Janssens, Lehouck et al. 2009; Brehm, Schuemann et al. 2010; Sutherland, Goleva et al. 2010). Cette revue se concentre sur le métabolisme de la vitamine D spécifique aux poumons, les effets immunitaires de la vitamine D et le rôle potentiel de la vitamine D dans le développement et le traitement des maladies pulmonaires.

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Fonctions immunitaires & poumons

Message  Luc le Dim 2 Déc 2018 - 18:09

II. LUNG IMMUNE FUNCTIONS


The respiratory tract has a surface area of approximately 70 m2 and is in direct and continuous contact with the surrounding environment. Despite continuous exposure to potential pathogens only rarely do the lungs become colonized or infected. A local defense system with components of both innate and adaptive immunity has evolved to discriminate between non-pathogenic antigens and potential pathogens and to clear pathogens.

The innate immune system involves a rapid, non-specific, recognition of and response to almost any pathogen. Only those antigens that penetrate the innate immune responses evoke the more specific adaptive immune responses. The main players in innate immunity in the lungs include the airway epithelium itself, alveolar macrophages and dendritic cells. They all express pattern recognition receptors (PRR’s) and ligand engagement results in activation of intracellular signaling pathways that mobilize antimicrobial defenses, inflammation and adaptive immune responses (Basu and Fenton 2004). The airway epithelium is the first line of defense and functions as a physical barrier to prevent the entry of inhaled pathogens. When the airway epithelium recognizes the presence of a pathogen it responds by releasing antimicrobials, chemokines and cytokines. Alveolar macrophages recognize, phagocytose and remove inhaled material. They are activated either in response to pathogens or through an autocrine/paracrine response to cytokines. Activation leads to enhanced phagocytosis and killing of pathogens as well as coordination of both innate and adaptive immune responses. The third major innate immune effector cells in the lung are dendritic cells. Dendritic cells use PRR’s to monitor the local environment for pathogens. When a pathogen is encountered it is ingested and its proteins are processed into peptides which are then presented at the surface of the dendritic cell. Activated dendritic cells produce chemokines and migrate to local lymph nodes where they present the antigenic peptides bound to major histocompatibility complex (MHC) molecules to naive T-cells (CD4+ T-helper cells and CD8+ T-cytotoxic cells) and induce their activation and differentiation. Dendritic cells thus serve as a link between innate and adaptive immune responses. Vitamin D can influence all three innate immune effectors in the lungs and thus may play an important role in how the lung recognizes and responds to pathogens.

Activation of the innate immune system drives activation of the long term adaptive immune system (Iwasaki and Medzhitov 2010). Adaptive immune responses involve the ability of T and B lymphocytes to produce cytokines and immunoglobulins respectively. All phases of the adaptive immune response are specific to unique antigen, from recognition of the antigen by antibody (humoral) or T-lymphocyte (cell mediated) through lymphocyte activation, to effector function (elimination of antigen) and the development of immunologic memory (Mak and Saunders 2005). Upon activation memory T cells down regulate lymphoid-tissue-homing receptors and up regulate tissue-specific-adhesion molecules and can now migrate to non-lymphoid tissues like the lungs (Holt, Strickland et al. 2008). Furthermore once activated TH (CD4+) cells differentiate into TH1, TH2 or TH17 effector cells. The effector cells are characterized by the production of distinct set of cytokines (Medzhitov 2007). Activation of B cells and their differentiation into antibody-secreting plasma cells can be triggered directly by antigen but usually requires helper T cells. Lastly regulatory T cells (TREGs) are important for the control of peripheral T-cell responses. In relation to the lungs they are believed to have key roles in protection against the inflammatory sequela of airway infections and in the protection against the induction and expression of atopic disease (Holt, Strickland et al. 2008). There is data to support both indirect (dendritic cells) and direct (T- and B-lymphocytes) effects of vitamin D on adaptive immune responses.

The respiratory tract in continuously exposed to antigens, some of which are pathogenic and some of which are not. A specialized lung immune system has evolved that can recognize and respond to potential pathogens but does not get activated by non-pathogenic antigens which would result in chronic inflammation and tissue damage. The following chapters will focus on how vitamin D may affect cells involved in lung immune responses at all levels i.e. airway epithelium, alveolar macrophages, dendritic cells and T- and B cells and thus can have significant overall immunomodulatory effects in the lungs.


Traduction (Fonctions immunes dans le poumon)
Les principaux acteurs de l'immunité innée dans les poumons incluent l'épithélium des voies respiratoires, les macrophages alvéolaires et les cellules dendritiques. Ils possèdent tous des récepteurs de reconnaissance de formes (PRR) et l’engagement des ligands entraîne l’activation des voies de signalisation intracellulaires qui mobilisent les défenses antimicrobiennes, l’inflammation et les réponses immunitaires adaptatives.
Décodage : Ces 3 acteurs possèdent des récepteurs de reconnaissance à l’extrémité de leurs cellules. Des molécules de liaison (ligands) sont sécrétées et cela entraîne une réaction immune de défense et / ou adaptative.

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1.25D est généré localement, pas seulement par les reins

Message  Luc le Dim 2 Déc 2018 - 18:17

III. 1,25-DIHYDROXYVITAMIN D IS GENERATED LOCALLY IN THE LUNGS


Humans get vitamin D through synthesis in the skin following UVB exposure and to a lesser extent from limited dietary sources. Vitamin D from the skin or diet is metabolized primarily in the liver to 25-hydroxyvitamin D3 (25D) (Ponchon, Kennan et al. 1969). 25D is the “storage form” of vitamin D and is used to determine the vitamin D status of individuals. The last and rate limiting step in the synthesis of “active” 1,25-dihydroxyvitamin D3 (1,25D) is catalyzed by the mitochondrial enzyme 1α-hydroxylase and is conventionally known to take place in the kidneys. Renal 1α-hydroxylase activity is under stringent regulation by parathyroid hormone, calcium, calcitonin, phosphorus and 1,25D itself (ZEHNDER, BLAND et al. 1999). Vitamin D is inactivated by the ubiquitous enzyme, 24-hydroxylase, whose expression is inducible by 1,25D, thus creating a negative feedback loop (Holick 2007). The biological effects of vitamin D are achieved through the regulation of gene expression mediated by the vitamin D receptor (VDR) (Baker, McDonnell et al. 1988). Active vitamin D binds to VDR and upon ligand binding, the receptor dimerizes with the retinoic X receptor (RXR) (MacDonald, Dowd et al. 1993). The VDR/RXR complex binds to vitamin D responsive elements (VDREs) within the promoter regions of vitamin D regulated genes (Sutton and MacDonald 2003).

It is increasingly recognized that localized synthesis of 1,25D rather than systemic production is responsible for many of the immune effects of vitamin D. Extra-renal expression of 1α-hydroxylase has been found in various cells of the immune system including alveolar macrophages (Adams, Sharma et al. 1983; Reichel, Koeffler et al. 1987), dendritic cells (Fritsche, Mondal et al. 2003; Hewison, Freeman et al. 2003; Sigmundsdottir, Pan et al. 2007) and lymphocytes (Chen, Sims et al. 2007; Sigmundsdottir, Pan et al. 2007) as well as in airway epithelia (Hansdottir, Monick et al. 2008) (Table 1). Locally formed 1,25D acts in an autocrine or paracrine fashion to modulate cell proliferation, cell differentiation and immune function (Bell 1998; Hewison, Burke et al. 2007; White 2008).
*) Résumé (1.25D est généré localement dans le poumon)
La 25D est la «forme de stockage» de la vitamine D et est utilisée pour déterminer le statut en vitamine D des individus. La dernière étape de la synthèse de 1,25D «active», qui est une étape limitante, est catalysée par l’enzyme mitochondriale 1α-hydroxylase et est reconnue comme ayant lieu dans les reins. L’activité rénale 1α-hydroxylase est soumise à une régulation stricte par l’hormone parathyroïdienne (PTH), le calcium, la calcitonine, le phosphore et la 1,25D elle-même.
Décodage : La 25D est une forme de stockage (ZymaD ou D-cure sont sous cette forme). 25D doit être activée en 1.25D, généralement par les reins. Du moins, c’est ce qu’on pensait il y a encore qques années. Il y a toutefois encore une étape limitante dans la synthèse de cette hormone. 1.25D est catalysée par une enzyme mitochondriale 1α-hydroxylase. Nous pensions, de manière conventionnelle, que cela ne se produisait que dans les reins. Ce n’est pas exact. Pas que, comme nous le verrons plus loin.
Suite : La vitamine D peut être inactivée par l'enzyme omniprésente, la 24-hydroxylase, dont l'expression est inductible par 1,25D, créant ainsi une boucle de rétroaction négative.
Décodage : En cas d’excès de 25D ou de 1.25D, une enzyme dégrade ces 2 molécules et les rendent inopérantes (afin d’éviter une hypercalcémie). Il y a donc un rétro feedback / une régulation, quand tous les récepteurs fonctionnent bien.
Suite : Les effets biologiques de la vitamine D sont modulés / exprimés par les récepteurs de la vitamine D (VDR) (VDR = vitamin D receptor). A ce niveau une protéine, qui sert de ligand, permet à VDR de s'associer à une autre protéine appelée récepteur X du rétinoïde (RXR) (RXR = retinoid X receptor).  Un complexe est alors formé. C’est ce complexe qui régule l’expression des gènes responsables de l’activité hormonale de la vitamine D. En activant ou désactivant ces gènes, le complexe aide à contrôler l'absorption du calcium et du phosphate et d'autres processus. On n’explique pas tout. On constate.
Détails sur le processus (on peut zapper) : [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]
Suite: Il est de plus en plus reconnu qu’il y a aussi une synthèse localisée de 1,25D, responsable de nombreux effets immunitaires de la vitamine D. L'expression extra-rénale de 1α-hydroxylase a été constatée dans diverses cellules du système immunitaire, notamment les macrophages alvéolaires, des cellules dendritiques et des lymphocytes, ainsi que dans l'épithélium des voies respiratoires (Tableau 1). La 1,25D formée localement agit de manière autocrine ou paracrine pour moduler la prolifération cellulaire, la différenciation cellulaire et la fonction immunitaire.
Vocabulaire : autocrine, ici signalisation / communication par un messager chimique ayant pour rôle d'agir sur la cellule l'ayant produit. Paracrine, communication vers l’extérieur de la cellule.


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L'épithélium des poumons peut générer de la Vit D3 active

Message  Luc le Dim 2 Déc 2018 - 18:42

A. Airway epithelium


Defense systems have evolved to clear and inactivate inhaled pathogens so that despite continual exposure to potential antigens, the lung is generally maintained in a quiescent, non-inflamed state (Kohlmeier and Woodland 2008). The airway epithelium is constantly exposed to potentially pathogenic microorganisms. Recognition of pathogens by airway epithelial cells results in activation of intracellular signaling pathways and the end result is transcription of genes for a variety of effector molecules, including antimicrobials, type I interferons and pro-inflammatory cytokines and chemokines (Bartlett, Fischer et al. 2008).

Recent work has found that airway epithelium exposed to the “storage” form of vitamin D is able to generate “active” vitamin D, potentially creating localized areas with higher 1,25D levels than are seen in serum (Hansdottir, Monick et al. 2008). Primary human airway epithelial cells express relatively high mRNA levels of 1α-hydroxylase and lower levels of the inactivating 24-hydroxylase at baseline. Unlike alveolar macrophages, which need to be stimulated to convert 25D to 1,25D, airway epithelial cells constitutively generate 1,25D. Not only do airway epithelial cells produce active vitamin D at baseline, they also respond to pathogens by increasing the machinery needed to convert 25 D to 1,25D. Viral infection induces expression of 1α-hydroxylase and increases conversion of 25D to 1,25D, which may be of benefit to the host response against the virus (Hansdottir, Monick et al. 2008).

Local generation of active vitamin D in the lung potentially regulates pulmonary immune responses. Active vitamin D, generated by airway epithelium, directly increases expression of VDR-regulated genes that are involved in recognition and killing of pathogens, including the TLR co-receptor CD14 and the antimicrobial peptide cathelicidin (Hansdottir, Monick et al. 2008). When airway epithelium is infected with a virus 1,25D modulates the expression of inflammatory chemokines and cytokines in response to the virus (Hansdottir, Monick et al. 2010). This will be discussed further in the section on vitamin D and respiratory infection.


*) Résumé (traduction):
Des travaux récents ont montré que l'épithélium des voies respiratoires exposé à la forme de «stockage» de la vitamine D est capable de générer de la vitamine D «active», créant potentiellement des zones localisées avec des taux de 1,25 D supérieurs à ceux observés dans le sérum sanguin. Les cellules épithéliales des voies respiratoires humaines primaires expriment des taux d'ARNm relativement élevés de l’enzyme 1α-hydroxylase (enzyme activante) et des taux plus bas de l’enzyme 24-hydroxylase (enzyme inactivante), au départ. Contrairement aux macrophages alvéolaires, qui doivent être stimulés pour convertir 25D en 1,25D, les cellules épithéliales des voies respiratoires génèrent constitutivement du 1,25D. Non seulement les cellules épithéliales des voies respiratoires produisent de la vitamine D active, dès le départ, mais elles réagissent également aux agents pathogènes en augmentant le mécanisme nécessaire pour convertir la 25D en 1,25D. L'infection virale induit / stimule l'expression de la 1α-hydroxylase et augmente la conversion de 25D en 1,25D, ce qui peut être bénéfique pour la réponse de l'hôte en présence d’un virus.

La génération locale de vitamine D active dans les poumons régule potentiellement les réponses immunitaires pulmonaires. La vitamine D active, générée par l'épithélium des voies respiratoires, augmente directement l'expression des gènes régulés par la VDR qui sont impliqués dans la reconnaissance et la destruction des agents pathogènes, notamment le co-récepteur CDR du TLR et le peptide antimicrobien cathelicidine (Hansdottir, Monick et al. 2008). Lorsque l'épithélium des voies respiratoires est infecté par un virus, la 1,25D module l'expression des chimiokines et des cytokines inflammatoires en réponse au virus (Hansdottir, Monick et al. 2010). Ceci sera discuté plus loin dans la section sur la vitamine D et les infections respiratoires.

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Re: Vitamine D et effets immunitaires sur l'asthme

Message  Luc le Dim 2 Déc 2018 - 18:45

B. Alveolar macrophages


Like airway epithelium, alveolar macrophages (AMs) can also generate active vitamin D. In contrast to the constitutive activity of 1α-hydroxylase in airway epithelium, alveolar macrophages need to be stimulated before converting inactive to active vitamin D. The first description of extra-renal 1α-hydroxylase was in patients with the granulomatous disease, sarcoidosis. It had been noted that some patients with sarcoidosis had hypercalcemia and high vitamin D levels (Papapoulos, Clemens et al. 1979; Barbour, Coburn et al. 1981). Subsequently Adams et al. (Adams, Sharma et al. 1983) showed that AMs from patients with sarcoidosis converted 25D to 1,25D whereas AMs from patients with idiopathic pulmonary fibrosis did not. It has since been shown that AMs from normal subjects do not constitutively express 1α-hydroxylase and convert 25D to 1,25D but can do so if activated with TLR 2/1 ligands, IFNγ or LPS (Reichel, Koeffler et al. 1987; Reichel, Koeffler et al. 1987; Liu, Stenger et al. 2006). This is different from renal 1α-hydroxylase which is mainly regulated by mediators of calcium and bone homeostasis. Moreover activated macrophages lack negative feedback by 25D and 1,25D (Dusso, Kamimura et al. 1997). A nonfunctional alternatively spliced form of 24-hydroxylase has been found in the cytoplasm of macrophages that may be responsible for impeding the access of 25D and 1,25D to the enzyme and preventing their catabolism (Ren, Nguyen et al. 2005). The lack of a negative feedback system contributes to the increased serum vitamin D levels in patients with granulomatous diseases.

Expression of 1α-hydroxylase by stimulated alveolar macrophages, production of 1,25D and lack of active 24-hydroxylase, can have beneficial effects on host defense but also has pathological implications. On one hand TLR 2/1 ligands (mycobacterial antigen) activate alveolar macrophages, induce 1α-hydroxylase and increase 1,25D which leads to an increase in the vitamin D regulated antimicrobial peptide cathelicidin. Cathelicidin facilitates killing of mycobacterium tuberculosis (Liu, Stenger et al. 2006). On the other hand overproduction of 1,25D in macrophages in sarcoidosis, tuberculosis and various other granulomatous conditions can result in hypercalcemia (Adams, Sharma et al. 1983). Epidemiological data suggests that low vitamin D is associated with susceptibility to tuberculosis and severity of disease (Gao, Tao et al. 2010). Available studies on vitamin D and tuberculosis will be reviewed in the following section on vitamin D and mycobacterial infections.
*) Traduction (macrophages alvéolaires => dans les alvéoles des poumons)
Comme les épithéliums des voies respiratoires, les macrophages alvéolaires (MA) peuvent également générer de la vitamine D active. Contrairement à l'activité constitutive de la α-hydroxylase dans l'épithélium des voies respiratoires, les macrophages alvéolaires doivent être stimulés avant de convertir la vitamine D inactive en vitamine D active. La première description de la 1α-hydroxylase extra-rénale concernait des patients atteints de la maladie granulomateuse, la sarcoïdose. On a noté que certains patients atteints de sarcoïdose présentaient une hypercalcémie et des taux élevés de vitamine D (Papapoulos, Clemens et al. 1979; Barbour, Coburn et al. 1981). Par la suite, Adams et al. (Adams, Sharma et al. 1983) ont démontré que les MA de patients atteints de sarcoïdose convertissaient la 25D en 1,25D, contrairement aux MA de patients atteints de fibrose pulmonaire idiopathique. Depuis lors, il a été démontré que les MA de sujets normaux n’expriment pas de manière constitutive la 1α-hydroxylase et ne convertissent pas la 25D en 1,25D mais peuvent le faire s’ils sont activés avec des ligands TLR 2/1, IFNγ ou LPS (Reichel, Koeffler et al. 1987; Reichel, Koeffler et al. 1987; Liu, Stenger et al. 2006). Ceci diffère de la 1α-hydroxylase rénale qui est principalement régulée par les médiateurs de l'homéostasie du calcium et de l'os. De plus, les macrophages activés ne présentent pas de rétroaction négative de 25D et 1,25D (Dusso, Kamimura et al. 1997).Une forme non fonctionnelle alternativement épissée de 24-hydroxylase a été découverte dans le cytoplasme des macrophages, ce qui pourrait entraver l'accès de l'enzyme 25D et 1,25D à l'enzyme et empêcher leur catabolisme (Ren, Nguyen et al. 2005). L'absence de système de rétroaction négative contribue à l'augmentation des taux sériques de vitamine D chez les patients atteints de maladies granulomateuses.

L'expression de la 1α-hydroxylase par les macrophages alvéolaires stimulés, la production de 1,25D et le manque de 24-hydroxylase active peuvent avoir des effets bénéfiques sur la défense de l'hôte, mais ont également des implications pathologiques. D'une part, les ligands TLR 2/1 (antigène mycobactérien) activent les macrophages alvéolaires, induisent la 1α-hydroxylase et augmentent la 1,25D, ce qui entraîne une augmentation du peptide peptidique antimicrobien, la cathélicidine. La cathélicidine facilite la destruction de Mycobacterium tuberculosis (Liu, Stenger et al. 2006). En revanche, la surproduction de 1,25D dans les macrophages de la sarcoïdose, de la tuberculose et de diverses autres maladies granulomateuses peut entraîner une hypercalcémie (Adams, Sharma et al. 1983). Les données épidémiologiques suggèrent qu'une faible teneur en vitamine D est associée à une susceptibilité à la tuberculose et à la gravité de la maladie (Gao, Tao et al. 2010). Les études disponibles sur la vitamine D et la tuberculose seront examinées dans la section suivante sur la vitamine D et les infections mycobactériennes.


Dernière édition par Luc le Lun 3 Déc 2018 - 9:50, édité 1 fois

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1.25D module l'activation des cellules dendriniques

Message  Luc le Dim 2 Déc 2018 - 18:49

C. Dendritic cells


Dendritic cells play a key role in the initiation and regulation of adaptive immune responses to inhaled antigens. Dendritic cells form a contiguous network throughout the airway epithelium. In the steady state, dendritic cells are specialized for uptake and processing of environmental antigens but lack the capacity for efficient antigen presentation (Holt, Strickland et al. 2008). If dendritic cells sense an abnormal state they mature. Maturation is characterized by migration to regional lymph nodes, down-regulation of antigen uptake and an enhanced capacity to activate naive T cells. This process of dendritic cell maturation involves changes in the expression of chemokine receptors and is associated with up regulation of costimulatory molecules and markers of dendritic cell activation (Upham 2003).

Human blood monocytes can be differentiated to dendritic cells by in vitro culture with GM-CSF, IL-4 or IL-13. Monocyte derived dendritic cells constitutively express 1α-hydroxylase. Following terminal differentiation induced by TNFα, IFNγ, polyI:C or LPS there is marked increase in expression and function of 1α-hydroxylase (Fritsche, Mondal et al. 2003; Hewison, Freeman et al. 2003). Furthermore dendritic cells metabolize vitamin D precursors to active 1,25D (Fritsche, Mondal et al. 2003; Hewison, Freeman et al. 2003; Sigmundsdottir, Pan et al. 2007). In contrast VDR expression may be down-regulated during the maturation process (Hewison, Freeman et al. 2003). 1,25D generated by the dendritic cells themselves and exogenous 1,25D inhibit dendritic cell differentiation, maturation and function by decreasing the expression of MHC class II and costimulatory molecules, decreasing production of IL-12 and increasing secretion of IL-10 (D’Ambrosio, Cippitelli et al. 1998; Penna and Adorini 2000; Piemonti, Monti et al. 2000; Mora, Iwata et al. 2008). By modulating dendritic cell activation 1,25D alters T cell activation favoring the induction of regulatory T cells and leads to T cell hypo-responsiveness (Penna and Adorini 2000; Penna, Roncari et al. 2005). It has been postulated that inhibition of dendritic cell maturation and T cell hypo-responsiveness may explain some of the immunosuppressive activities of 1,25D including control of autoimmune diseases and transplantation tolerance (Gregori, Casorati et al. 2001; Griffin, Lutz et al. 2001; Adorini and Penna 2008).
*) Traduction (Cellules dendritiques):
Les cellules dendritiques jouent un rôle clé dans l'initiation et la régulation des réponses immunitaires adaptatives aux antigènes inhalés. Les cellules dendritiques forment un réseau contigu dans l’épithélium des voies respiratoires. À l'état d'équilibre, les cellules dendritiques sont spécialisées dans l'assimilation et le traitement des antigènes environnementaux, mais ne permettent pas une présentation efficace de l'antigène (Holt, Strickland et al. 2008). Si les cellules dendritiques détectent un état anormal, elles mâturent (évoluent). (…)

En modulant l'activation des cellules dendritiques, la 1,25D modifie l'activation des cellules T en favorisant l'induction des cellules T régulatrices et conduit à une hyperréactivité des cellules T (Penna and Adorini 2000; Penna, Roncari et al. 2005). Il a été postulé que l'inhibition de la maturation des cellules dendritiques et l'hyperréactivité des cellules T pourraient expliquer certaines des activités immunosuppressives de la 1,25D, notamment le contrôle des maladies auto-immunes et la tolérance à la transplantation (Gregori, Casorati et al. 2001; Griffin, Lutz et al. 2001; Adorini and Penna 2008).

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Vit D affecte l'activité des lymphocytes

Message  Luc le Dim 2 Déc 2018 - 18:56

D. Lymphocytes


Vitamin D not only affects lymphocytes indirectly via its effects on dendritic cells as described above but also has direct effects on T cells and likely B cells. Activated T lymphocytes and B lymphocytes have been found to express VDR and 1α-hydroxylase and to convert 25D to 1,25D (Bhalla, Amento et al. 1983; Provvedini, Tsoukas et al. 1986; Chen, Sims et al. 2007; Sigmundsdottir, Pan et al. 2007).

Antigen-mediated activation of naive T helper (TH) cells results in the generation of pluripotent TH0 lymphocytes that synthesize a broad spectrum of cytokines (IL-2, IL-4, IL-10 and IFNγ) (Adams and Hewison 2008). Proliferating TH0 lymphocytes are then able to differentiate into TH1 (IL-2, IFNγ, TNF), TH2 (IL-3, IL-4, IL-5 and IL-10) or TH17 (IL-17) lymphocytes with a more distinct cytokine profile. Vitamin D suppresses the production of TH1 and TH17 cytokines (Lemire, Archer et al. 1995; Daniel, Sartory et al. 2008; Mora, Iwata et al. 2008) but its effects on the production of TH2 cytokines is less clear. Early studies suggested that 1,25D enhanced the development of TH2 cells (Boonstra, Barrat et al. 2001) but subsequent studies indicate that 1,25D does not favor the TH2 phenotype (Pichler, Gerstmayr et al. 2002; Staeva-Vieira and Freedman 2002). Recent studies have shown that the effects of vitamin D are complex and include the generation of IL-10 producing T-regulatory lymphocytes (previously known as suppressor T cells) (Penna, Roncari et al. 2005). IL-10 is a major anti-inflammatory and immunosuppressive cytokine that inhibits both TH1 and TH2 immune responses (Moore, de Waal Malefyt et al. 2001). In general the immunomodulatory effects of vitamin D on T cell medicated immunity may be beneficial for conditions in which the immune system is directed at self i.e. autoimmune diseases and graft rejection in transplantation (Gregori, Casorati et al. 2001; Barrat, Cua et al. 2002; Bikle 2009). In direct relation to the lungs there is evidence that TREGs function is impaired in allergic and asthmatic disease (Lloyd and Hawrylowicz 2009). Vitamin D has been shown to reverse steroid resistance, through induction of IL-10 secreting T cells, in patients with asthma (Xystrakis, Kusumakar et al. 2006). The role of vitamin D in asthma pathogenesis and treatment will be discussed in the section on vitamin D and obstructive lung diseases.

The actions of 1,25D on B cells are not well studied. A recent study found that 1,25D suppresses immunoglobulin production and B cell proliferation and differentiation (Chen, Sims et al. 2007). This study also found that patients with systemic lupus erythematosus have low vitamin levels and hypothesized that low vitamin D levels may contribute to the B cell hyperactivity that is seen in this disease.


*) Traduction (lymphocytes)
La vitamine D affecte non seulement les lymphocytes indirectement via ses effets sur les cellules dendritiques, comme décrit ci-dessus, mais elle a également des effets directs sur les cellules T et probablement les cellules B. On a constaté que les lymphocytes T activés et les lymphocytes B exprimaient la VDR et la 1α-hydroxylase et convertissaient la 25D en 1,25D (Bhalla, Amento et al. 1983; Provvedini, Tsoukas et al. 1986; Chen, Sims et al. 2007; Sigmundsdottir, Pan et al. 2007).
L'activation induite par les antigènes des cellules T auxiliaires (TH) naïves entraîne la génération de lymphocytes TH0 pluripotents qui synthétisent un large spectre de cytokines (IL-2, IL-4, IL-10 et IFNγ) (Adams and Hewison 2008).
Vocabulaire : Pluripotent = Les lymphocytes TH0 ont la capacité de se différencier en Th 1 à 35. Par conséquent, TH0 est potentiellement puissant car ce type de lymphocyte peut alors exercer différentes fonctions, avec plusieurs capacités différentes. D’où le raccourci « pluripotent ».
Suite : Les lymphocytes TH0, en mode prolifération, sont alors capables de se différencier en lymphocytes TH1 (IL-2, IFNγ, TNF), TH2 (IL-3, IL-4, IL-5 et IL-10) ou TH17 (IL-17) avec un profil de cytokines.
Vocabulaire : cytokine (du grec cyto, cellule, et kinos, mouvement) – Molécule de signalisation du système immunitaire ayant la capacité, à distance, de déclencher une réaction, pour réguler l’activité et la fonction. On distingue les interférons et les interleukines (IL), dans cette catégorie.
Suite : La vitamine D inhibe la production de cytokines TH1 et TH17 (Lemire, Archer et al. 1995; Daniel, Sartory et al. 2008; Mora, Iwata et al. 2008), mais ses effets sur la production de cytokines TH2 sont moins clairs. Les premières études suggéraient que 1,25D améliorait le développement des cellules TH2 (Boonstra, Barrat et al. 2001), mais des études ultérieures indiquent que 1,25D ne favorise pas le phénotype TH2 (Pichler, Gerstmayr et al. 2002; Staeva-Vieira and Freedman 2002). Des études récentes ont montré que les effets de la vitamine D sont complexes et incluent la génération de lymphocytes T régulateurs (précédemment connus sous le nom de lymphocytes T suppresseurs) producteurs de IL-10 (Penna, Roncari et al. 2005). L'IL-10 est une cytokine majeure anti-inflammatoire et immunosuppressive qui inhibe les réponses immunitaires TH1 et TH2 (Moore, de Waal Malefyt et al. 2001). En général, les effets immuno-modulateurs de la vitamine D sur l'immunité médicamenteuse à base de lymphocytes T peuvent être bénéfiques dans les cas où le système immunitaire est dirigé contre soi, à savoir les maladies auto-immunes et le rejet de greffe lors d'une transplantation (Gregori, Casorati et al. 2001; Barrat, Cua et al. 2002; Bikle 2009). En relation directe avec les poumons, il existe des preuves que la fonction des TREG est altérée dans les maladies allergiques et asthmatiques (Lloyd and Hawrylowicz 2009). Il a été démontré que la vitamine D inversait la résistance aux stéroïdes en induisant / stimulant les lymphocytes T à sécréter de l’IL-10 chez les patients asthmatiques (Xystrakis, Kusumakar et al. 2006). Le rôle de la vitamine D dans la pathogenèse et le traitement de l'asthme sera traité dans la section consacrée à la vitamine D et aux maladies pulmonaires obstructives.
Les actions de 1,25D sur les lymphocytes B n’ont pas été bien étudiées. Une étude récente a montré que la 1,25D inhibe la production d'immunoglobuline ainsi que la prolifération et la différenciation des lymphocytes B (Chen, Sims et al. 2007). Cette étude a également révélé que les patients atteints de lupus érythémateux aigu disséminé avait de faibles taux de vitamines, et a émis l’hypothèse que de faibles taux de vitamine D pourraient contribuer à l’hyperactivité des lymphocytes B observée dans cette maladie.


Dernière édition par Luc le Lun 3 Déc 2018 - 9:51, édité 1 fois

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Vit D contre les mycobactéries

Message  Luc le Dim 2 Déc 2018 - 19:31

IV. VITAMIN D AND LUNG INFECTIONS

A. Mycobacteria


It was first noted over one century ago that UV light seemed to help in the treatment of mycobacterial infections. The 1903 Nobel Prize in Medicine was awarded to Niels Finsen for demonstrating that UV light is beneficial to patients with lupus vulgaris (tuberculosis of the skin). In the late 19th century Hermann Brehmer built the first sanatorium for the treatment of tuberculosis (Liu, Krutzik et al. 2007). Patients were exposed to plentiful amounts of high altitude, fresh air, and good nutrition. It has since been speculated that patients with tuberculosis benefitted from sanatoriums because of UV light exposure and increased production of vitamin D precursors in the skin. The first in vitro studies looking at vitamin D and M. tuberculosis were published in the 1980s. These studies demonstrated that adding 1,25D to M. tuberculosis infected human monocytes and macrophages reduced the intracellular bacterial load (Rook, Steele et al. 1986; Crowle, Ross et al. 1987). This observation has been followed by a series of observational studies suggesting that individuals with low 25D levels are more susceptible to M. tuberculosis infection and often have a more severe course of disease (Wilkinson, Llewelyn et al. 2000; Ustianowski, Shaffer et al. 2005; Gibney, MacGregor et al. 2008; Nnoaham and Clarke 2008). Case-control studies have also found an association between VDR polymorphisms and susceptibility to tuberculosis, in particular in individuals with low 25D levels (Wilkinson, Llewelyn et al. 2000; Bornman, Campbell et al. 2004; Roth, Soto et al. 2004; Lewis, Baker et al. 2005).

Several different mechanisms have been proposed for how vitamin D may increase antimicrobial actions of monocytes and macrophages. A multiplicity of studies has been published recently indicating that a vitamin D induced antimicrobial peptide, cathelicidin, plays a key role. The first study was a translational study published in 2006 showing that adequate 25D levels are required for TLR2/1 activation (by a mycobacterial ligand) and subsequent 1α-hydroxylase and VDR dependent expression of cathelicidin. This study also revealed increased killing of mycobacteria by macrophages in the presence of 25D (Liu, Stenger et al. 2006). In a subsequent study of peripheral blood monocytes infected with recombinant mycobacteria, vitamin D strongly induced cathelicidin mRNA and reduced the growth of mycobacteria in a dose dependent fashion (Martineau, Wilkinson et al. 2007). Another study showed a direct correlation between serum 25D levels and monocyte expression of cathelicidin following treatment with TLR 2/1 and TLR 4 ligands. In the same study, in vivo supplementation of vitamin D enhanced ex vivo innate immune responses by rescuing TLR-mediated suppression of cathelicidin expres​sion(Adams, Ren et al. 2009). Lastly a study using human monocytic cells found that siRNA knockdown of 1,25D induced cathelicidin resulting in complete loss of antimicrobial activity (Liu, Stenger et al. 2007) (Figure 1). Alternative mechanisms that have been proposed for the effects of vitamin D include 1,25D induction of superoxide burst and enhancement of phagolysosome fusion both of which are mediated through the phosphatidylinositol 3-kinase pathway (Sly, Lopez et al. 2001; Hmama, Sendide et al. 2004).
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Vitamin D deficiency appears to increase susceptibility to TB infections due to lack of induction of the cathelicidin antimicrobial peptide. Vitamin D deficient individuals also report more frequent respiratory tract infections perhaps due to less production of cathelicidin and/or increased production of chemokines leading to uncontrolled inflammatory response. Lastly vitamin D deficiency has been associated with higher prevalence of asthma and a more severe course of this disease. Two mechanisms have been proposed: i) Increased risk of respiratory viral infection. ii) Lack of vitamin D suppressive effects on adaptive immunity, in particular dendritic cells and T regulatory cells.

Human trials looking at vitamin D for prevention or treatment of tuberculosis have been performed. In a double blinded randomized controlled trial, 192 healthy adult TB contacts were randomized to receive a single oral dose of vitamin D (2.5 mg = 100,000 IU) or placebo. 6 weeks later a functional whole blood assay to assess growth of recombinant reporter mycobacteria in vitro (BCG-lux assay) was performed. IFN-γ responses to M. tuberculosis antigens were also determined. The investigators found that vitamin D significantly enhanced the ability of participants’ whole blood to restrict growth of the reporter mycobacteria but did not affect antigen-stimulated IFN-γ secretion (Martineau, Wilkinson et al. 2007). Two small randomized studies have looked at adding vitamin D to treatment regimens for tuberculosis and showed faster resolution of symptoms and earlier sputum conversion to culture negativity in patients given vitamin D (Morcos, Gabr et al. 1998; Nursyam, Amin et al. 2006). A larger randomized, double blind, placebo control trial included 365 patients with TB starting treatment and gave 100,000 IU of vitamin D at inclusion and again 5 and 8 months after the start of treatment. No differences were found in a clinical severity score (TB score), sputum conversion or 12-month mortality between patients treated with vitamin D or placebo (Wejse, Gomes et al. 2009). Of note is that 25D levels in the two groups were similar when measured at 2 and 8 months suggesting that perhaps the dose of vitamin D used was insufficient.

To date there is ample evidence that vitamin D inhibits growth of mycobacteria in vivo. Epidemiological studies suggest that low vitamin D levels increase the susceptibility to and severity of tuberculosis. Clinical trials looking at vitamin D for the treatment of tuberculosis have provided conflicting results and it remains unclear whether vitamin D supplementation is beneficial. Several clinical trials are ongoing that are investigating the impact of vitamin D supplementation on response to treatment of Mycobacterium Tuberculosis ([Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]).

Traduction sur le post suivant

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Vit D contre les infections pulmonaires

Message  Luc le Dim 2 Déc 2018 - 19:38

*) Traduction (IV. INFECTIONS PULMONAIRES et VITAMINE D)

A. Mycobactéries

(…)

            Ces études ont démontré que l’ajout de 1,25D aux monocytes et macrophages humains infectés par M. tuberculosis réduisait la charge bactérienne intracellulaire, d’une manière dose-dépendante. (…)

            Plusieurs mécanismes différents ont été proposés pour expliquer comment la vitamine D pourrait augmenter les actions antimicrobiennes des monocytes et des macrophages. Beaucoup d'études ont été publiées récemment indiquant qu'un peptide antimicrobien induit par la vitamine D, la cathélicidine, joue un rôle clé. La première étude était une étude translationnelle (étude de contrôle, par transfert sur des sujets) publiée en 2006 montrant que des taux adéquats de 25D étaient nécessaires pour l'activation de TLR2/1 (par un ligand mycobactérien) et l'expression ultérieure de la cathélicidine dépendante de la 1α-hydroxylase et de la VDR. Cette étude a également révélé une augmentation de la destruction des mycobactéries par les macrophages en présence de 25D (Liu, Stenger et al. 2006). (…)

            Des mécanismes alternatifs ont été proposés pour expliquer les effets de la vitamine D, dont l’induction par la 1,25D d’une sursaturation en superoxyde et l’amélioration de la fusion phagolysosome.

Décodage : 1.25D induit / permet une augmentation du SOD (superoxyde dismutase, enzyme clé dans le processus antioxydant et la détox). 1.25D améliore aussi la rentabilité de la phagocytose par lyse (càd la destruction des intrus + évacuation des reliquats).

Figure 1 : Mécanismes proposés en cas de maladies respiratoires (voir image ci-dessus).

Encart : Une carence en vitamine D semble augmenter la susceptibilité aux infections tuberculeuses en raison du manque d'induction du peptide antimicrobien cathélicidine. Les personnes déficientes en vitamine D font également état d'infections des voies respiratoires plus fréquentes, peut-être dues à une production moindre de cathélicidine et / ou à une production accrue de chimiokines entraînant une réponse inflammatoire non contrôlée. Enfin, une carence en vitamine D a été associée à une prévalence plus élevée d'asthme et à une évolution plus sévère de cette maladie. Deux mécanismes ont été proposés: 1) Risque accru d'infection virale par les voies respiratoires. 2) Absence d'effet suppresseur de la vitamine D sur l'immunité adaptative, en particulier les cellules dendritiques et les cellules T régulatrices. (Fin de l’encart).

Suite : (…) À ce jour, il existe de nombreuses preuves que la vitamine D inhibe la croissance des mycobactéries in vivo. Des études épidémiologiques suggèrent que de faibles niveaux de vitamine D augmentent la susceptibilité et la gravité de la tuberculose. Les essais cliniques portant sur la vitamine D dans le traitement de la tuberculose ont donné des résultats contradictoires et il n’est pas clair si une supplémentation en vitamine D est bénéfique. Plusieurs essais cliniques sont en cours pour étudier l'impact de la supplémentation en vitamine D sur la réponse au traitement de « Mycobacterium Tuberculosis ».

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Re: Vitamine D et effets immunitaires sur l'asthme

Message  Luc le Dim 2 Déc 2018 - 19:41

B. Respiratory infections


Seasonal variation in the incidence of communicable diseases, in particular respiratory tract infections, is among the oldest observations in population biology, dating back to ancient Greece (Lipsitch and Viboud 2009). Several mechanisms have been hypothesized to explain this observation one of which is seasonal variation in vitamin D levels. It has been noted that the peak incidence of respiratory tract infections, coincides with the time of the year when there is insufficient UV-B light to produce vitamin D, and vitamin D levels in the population are at a low (Cannell, Vieth et al. 2006; Cannell, Zasloff et al. 2008). As our understanding of the role of vitamin D in innate immunity has increased, this hypothesis has gained increased popularity. Further circumstantial evidence supporting the role of vitamin D comes from epidemiological studies that have shown that children with rickets are at increased risk of respiratory infections (Rehman 1994; Muhe, Lulseged et al. 1997). More recently several epidemiological studies have consistently found an association between low vitamin D levels and increased susceptibility to respiratory infections (Wayse, Yousafzai et al. 2004; Aloia and Li-Ng 2007; Laaksi, Ruohola et al. 2007; Ginde, Mansbach et al. 2009). The largest of those studies was a secondary analysis of the Third National Health and Nutrition Examination Survey (NHANES-III) (Ginde, Mansbach et al. 2009). This study looked at the association between 25D levels of nearly 19,000 participants and self reported upper respiratory tract infections. After adjusting for demographic and clinical characteristics, lower 25D levels were independently associated with recent respiratory tract infections. Preliminary evidence also suggests an association between VDR polymorphisms and acute lower respiratory tract infection in children. A study of 56 children hospitalized with lower respiratory tract infection (predominantly viral bronchiolitis) found that the odds of infection were higher in children with the FokI ff VDR genotype (Roth, Jones et al. 2008) when compared with the FokI FF genotype (Roth, Jones et al. 2008).

At the basic science level, we have recently shown that airway epithelium converts 25D to 1,25D which raises the possibility of higher levels of 1,25D locally in the lungs than are seen in serum (Hansdottir, Monick et al. 2008). We have also shown that viral infection increases the amount of 1,25D generated by the airway epithelium. We believe that the increase in local 1,25D in airways will contribute to decreased tissue damage, while maintaining viral clearance. The studies supporting this conclusion are described below.

When examining the role of vitamin D in airway anti-viral responses, the transcription factor, nuclear factor-κB (NF-κB) is a potential regulatory pointNF-κB is a well-established key player in multiple physiological processes including innate- and adaptive immune responses and inflammation (Holt, Strickland et al. 2008). IκBα inhibits the NF-κB pathway by binding to NF-κB subunits in the cytoplasm and inhibiting translocation to the nucleus (Li and Verma 2002). Relevant to vitamin D control of airway epithelial cell immune responses, we have shown that vitamin D induces IκBα in airway epithelium, leading to less induction of NF-kB driven genes during viral infection. The end result is decreased secretion of inflammatory chemokines but no change in viral clearance (Hansdottir, Monick et al. 2010). While vitamin D dampens expression of inflammatory chemokines we have also shown that it increases expression of CD14 and cathelicidin which serve a role in recognizing and eliminating pathogens, including viruses. Combined these results suggest that vitamin D may potentiate innate immunity while controlling the potentially harmful inflammatory response (Hansdottir, Monick et al. 2008; Hansdottir, Monick et al. 2010) (Figure 1).

Two randomized placebo controlled trials looking at vitamin D supplementation on respiratory tract infections were recently published. In the former study 162 adults were given 2000 IU units of vitamin D daily or placebo for 12 weeks. A questionnaire was administered bi-weekly to record the incidence and severity of upper respiratory tract infection symptoms. This study found no difference in the incidence or severity between the groups (Li-Ng, Aloia et al. 2009). The second randomized trial looked at the incidence of influenza A in school children treated with 1200 IU vitamin D daily or placebo. In this study, influence A occurred in 18/167 (10.8%) of children in the vitamin D group compared with 31/167 (18.6) in the placebo group (relative risk 0.58; 95% CI 0.34–0.99; P=0.04).

More rigorously designed randomized, placebo controlled, clinical trials are warranted to further explore and establish the role of vitamin D in preventing and/or treating respiratory tract infections. A trial of vitamin D supplementation for the prevention of influenza and other respiratory infections is ongoing ([Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]).
*) Traduction (Infections respiratoires)
Les variations saisonnières de l'incidence des maladies transmissibles, en particulier des infections des voies respiratoires, comptent parmi les observations les plus anciennes, remontant à la Grèce antique (Lipsitch et Viboud 2009). Plusieurs mécanismes ont été proposés pour expliquer cette observation, l’un d’eux étant la variation saisonnière du taux de vitamine D. Il a été noté que le pic d’incidence des infections des voies respiratoires coïncide avec le moment de l’année où la lumière UV-B est insuffisante pour produire de la vitamine D et que les niveaux de vitamine D dans la population sont faibles (Cannell, Vieth et al. 2006; Cannell, Zasloff et al. 2008). (…) Plus récemment, plusieurs études épidémiologiques ont systématiquement mis en évidence une association entre de faibles taux de vitamine D et une sensibilité accrue aux infections respiratoires (Wayse, Yousafzai et al. 2004; Aloia and Li-Ng 2007; Laaksi, Ruohola et al. 2007; Ginde, Mansbach et al. 2009).  (…)

Au niveau des connaissances scientifiques de base, nous avons récemment démontré que l’épithélium des voies respiratoires convertit la 25D en 1,25D, ce qui laisse entrevoir la possibilité de concentrations locales de 1,25 D plus élevées dans le poumon que dans le sérum sanguin (Hansdottir, Monick et al. 2008). Nous avons également montré qu'une infection virale augmente la quantité de 1,25D générée par l'épithélium des voies respiratoires. Nous pensons que l'augmentation de 1,25 D locale dans les voies respiratoires contribuera à réduire les dommages aux tissus, tout en maintenant la clairance virale. Les études à l’appui de cette conclusion sont décrites ci-dessous.

Lors de l'examen du rôle de la vitamine D dans les réponses antivirales des voies respiratoires, le facteur de transcription, le facteur nucléaire-κB (NF-κB), constitue un potentiel de régulation. NF-KB est un acteur clé bien établi dans de nombreux processus physiologiques, y compris les réponses immunitaires innées et adaptatives et l'inflammation (Holt, Strickland et al. 2008). IκBα inhibe la voie NF-κB en se liant aux sous-unités de NF-κB dans le cytoplasme et en inhibant la translocation vers le noyau (Li and Verma 2002). En rapport avec le contrôle de la réponse immunitaire des cellules épithéliales des voies respiratoires par la vitamine D, nous avons démontré que la vitamine D induisait l'IKBα dans l'épithélium des voies respiratoires, ce qui induisait moins d'induction de gènes induits par NF-kB lors d'une infection virale. Le résultat final est une diminution de la sécrétion de chimiokines inflammatoires, mais aucune modification de la clairance virale (Hansdottir, Monick et al. 2010). Tandis que la vitamine D atténue l’expression des chimiokines inflammatoires, nous avons également montré qu’elle augmentait l’expression de CD14 et de la cathélicidine, qui jouent un rôle dans la reconnaissance et l’élimination des agents pathogènes, y compris des virus. La combinaison de ces résultats suggère que la vitamine D pourrait potentialiser l'immunité innée tout en contrôlant la réponse inflammatoire potentiellement nocive (Hansdottir, Monick et al. 2008; Hansdottir, Monick et al. 2010) (Figure 1).

(…)

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Re: Vitamine D et effets immunitaires sur l'asthme

Message  Luc le Dim 2 Déc 2018 - 19:46

V. VITAMIN D AND OBSTRUCTIVE LUNG DISEASES

A. Asthma

Asthma is a chronic inflammatory disorder that causes an increase in airways hyper-responsiveness leading to recurrent episodes of wheezing and shortness of breath. The prevailing consensus is that the immunological bases of allergic disease like asthma results from inappropriate TH2 responses to common, harmless, airborne antigens. These reactions are normally suppressed by TREGs which maintain airway tolerance (Lloyd and Hawrylowicz 2009). There is increasing evidence that one mechanism for the development of asthma is imbalance between regulatory and effector T cells and that the ability to enhance regulatory function may represent an effective treatment for asthma (Lloyd and Hawrylowicz 2009; Robinson 2009).

The prevalence of asthma has been steadily increasing over the last several decades and over the same period of time vitamin D insufficiency has been on the rise. The prevalence of both conditions have been linked to African American race, obesity and immigration to westernized countries (Litonjua and Weiss 2007). These observations have prompted the hypothesis that vitamin D deficiency is an important contributor to the asthma epidemic. Epidemiological studies have found that vitamin D insufficiency is common in asthmatics and is associated with increased asthma severity and hospitalizations (Brehm, Celedon et al. 2009; Brehm, Schuemann et al. 2010; Freishtat, Iqbal et al. 2010; Sutherland, Goleva et al. 2010). If such an association exists it may be mediated through increased risk of respiratory viral infection in vitamin D deficient individuals or by the effects of vitamin D on adaptive immunity, in particular T regulatory cells (Litonjua 2009).

Vitamin D modulates adaptive immunity both indirectly via inhibition of dendritic cell maturation and directly via its effects on TREGs. Regulatory T cells can either develop as a normal part of the immune system (naturally occurring TRegs) or in response to particular antigenic exposure (induced/adaptive TREGs) (Xystrakis, Urry et al. 2007). Naturally occurring TRegs are characterized by the expression of the forkhead winged transcription factor FoxP3 whereas induced TRegs may be FoxP3+ or FoxP3- (Dimeloe, Nanzer et al. 2010). Pretreatment of dendritic cells with vitamin D and subsequent co-culture with CD4+ cells leads to induction of CD4+FoxP3+ TREGs with suppressive activity (Penna, Roncari et al. 2005). 1,25D also acts directly on CD4+ T cells and promotes an IL-10 secreting TReg population (Barrat, Cua et al. 2002) (Figure 1). IL-10 inhibits many functions relevant to asthma and has been proposed to play a role in maintaining immune homoeostasis in the airways (Hawrylowicz and O’Garra 2005). An inverse correlation exists between the presence of IL-10 and the incidence and severity of asthma.

Glucocorticosteroids are the principal controller therapy for patients with persistent asthma but there is a significant variability in the response to this treatment and a proportion of patients do not achieve optimal asthma control despite high doses (Sutherland, Goleva et al. 2010). Glucocorticosteroids increase TRegs and IL-10 synthesis (Karagiannidis, Akdis et al. 2004) and the induction may be enhanced by 1,25D (Barrat, Cua et al. 2002; Xystrakis, Kusumakar et al. 2006; Xystrakis, Urry et al. 2007). CD4+ T cells from steroid resistant asthmatics fail to demonstrate increased IL-10 synthesis following stimulation in the presence of a glucocorticosteroid (Hawrylowicz, Richards et al. 2002). This defect in steroid induced IL-10 can be overcome by the addition of 1,25D to the T cell culture (Xystrakis, Kusumakar et al. 2006). Epidemiological evidence supports a role for vitamin D on the effects of glucocorticosteroids. Low vitamin D levels have been associated with increased use of corticosteroids and reduced in vitro glucocorticoid response (Brehm, Celedon et al. 2009; Searing, Zhang et al. 2010; Sutherland, Goleva et al. 2010).

To summarize, vitamin D deficiency is common in asthmatic patient and vitamin D supplementation may result in improvement in asthma severity and treatment response to corticosteroids, likely via induction of TRegs and secretion of IL-10. It should be noted that not all the data supports a positive role for vitamin D on the development of asthma. The hypothesis that vitamin D may cause asthma because of inhibition of TH1 responses also exists (Hypponen, Sovio et al. 2004; Gale, Robinson et al. 2008). Several clinical trials are ongoing that are looking at vitamin D and asthma, ranging from maternal supplementation during pregnancy and prevention of childhood asthma to the use of vitamin D as a treatment in individuals with asthma ([Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]).

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Asthme et Vitamine D

Message  Luc le Dim 2 Déc 2018 - 19:47

*) Traduction (Vitamine D et Maladies Obstructives des Poumons)

A. l'asthme

L'asthme est un trouble inflammatoire chronique qui entraîne une augmentation de l'hyperréactivité des voies respiratoires, entraînant des épisodes récurrents de respiration sifflante et d'essoufflement. Le consensus qui prévaut est que les bases immunologiques de maladies allergiques telles que l'asthme résultent de réponses TH2 inappropriées à des antigènes aéroportés courants et inoffensifs. Ces réactions sont normalement réprimées par les TREG qui maintiennent la tolérance des voies respiratoires (Lloyd and Hawrylowicz 2009). Il existe de plus en plus de preuves que l'un des mécanismes de développement de l'asthme est le déséquilibre entre les lymphocytes T régulateurs et effecteurs et que la capacité d'améliorer la fonction de régulation peut représenter un traitement efficace de l'asthme (Lloyd and Hawrylowicz 2009; Robinson 2009).

La prévalence de l'asthme a augmenté régulièrement au cours des dernières décennies, et au cours de la même période, l'insuffisance en vitamine D a augmenté. La prévalence de ces deux conditions a été liée à la race afro-américaine, à l'obésité et à l'immigration dans les pays occidentalisés (Litonjua and Weiss 2007). Ces observations ont conduit à l'hypothèse que la carence en vitamine D serait un facteur important de l'épidémie d'asthme. Des études épidémiologiques ont montré que l'insuffisance en vitamine D est fréquente chez les asthmatiques et qu'elle est associée à une aggravation de la gravité de l'asthme et des hospitalisations (Brehm, Celedon et al. 2009; Brehm, Schuemann et al. 2010; Freishtat, Iqbal et al. 2010; Sutherland, Goleva et al. 2010). Si une telle association existe, elle peut être médiée par un risque accru d'infection virale respiratoire chez les personnes déficientes en vitamine D ou par les effets de la vitamine D sur l'immunité adaptative, en particulier les cellules T régulatrices (Litonjua 2009).

La vitamine D module l'immunité adaptative à la fois indirectement via l'inhibition de la maturation des cellules dendritiques et directement via ses effets sur les TREG. Les lymphocytes T régulateurs peuvent se développer en tant que partie normale du système immunitaire (TRegs naturels) ou en réponse à une exposition antigénique particulière (TREG induite / adaptative) (Xystrakis, Urry et al. 2007).  Les TReg d'origine naturelle sont caractérisés par l'expression du facteur de transcription FoxP3 à ailes fourchées, alors que les TReg induits peuvent être FoxP3+ ou FoxP3- (Dimeloe, Nanzer et al. 2010).  Un prétraitement des cellules dendritiques avec de la vitamine D et une co-culture subséquente avec des cellules CD4+ conduisent à l'induction de cellules TREg  de type CD4+ FoxP3+, à activité suppressive ((Penna, Roncari et al. 2005). Le 1,25D agit également directement sur les cellules T CD4+ et favorise une population de TReg sécrétant de l'IL-10 (Barrat, Cua et al. 2002) (Figure 1). L’IL-10 inhibe de nombreuses fonctions liées à l’asthme et il a été proposé  que cet IL-10 joue un rôle dans le maintien de l’homéostasie immunitaire dans les voies respiratoires (Hawrylowicz and O’Garra 2005). Il existe une corrélation inverse entre la présence d’IL-10 et l’incidence et la gravité de l’asthme.

Les glucocorticoïdes constituent le traitement de contrôle principal chez les patients asthmatiques persistants, mais la réponse à ce traitement varie considérablement et une proportion de patients n'atteint pas un contrôle optimal de l'asthme malgré des doses élevées (Sutherland, Goleva et al. 2010). Les glucocorticoïdes augmentent la synthèse de TREg et d’IL-10 (Karagiannidis, Akdis et al. 2004) et l’induction peut être augmentée par 1,25 D (Barrat, Cua et al. 2002; Xystrakis, Kusumakar et al. 2006; Xystrakis, Urry et al. 2007). Les cellules T CD4+ des asthmatiques résistants aux stéroïdes ne parviennent pas à effectuer une synthèse accrue de l'IL-10 suite à une stimulation en présence d'un glucocorticostéroïde (Hawrylowicz, Richards et al. 2002). Ce défaut de [sécrétion de] stéroïdes IL-10, peut être surmonté par l'ajout de 1,25D à la culture de lymphocytes T (Xystrakis, Kusumakar et al. 2006).  Les données épidémiologiques confirment le rôle de la vitamine D dans les effets des glucocorticoïdes. De faibles niveaux de vitamine D ont été associés à une utilisation accrue de corticostéroïdes et à une réduction de la réponse glucocorticoïde in vitro (Brehm, Celedon et al. 2009; Searing, Zhang et al. 2010; Sutherland, Goleva et al. 2010).

En résumé, la carence en vitamine D est fréquente chez les patients asthmatiques et une supplémentation en vitamine D pourrait entraîner une amélioration de la gravité de l'asthme et de la réponse thérapeutique aux corticostéroïdes, probablement via l'induction des TREgs et la sécrétion d'IL-10. Il convient de noter que toutes les données ne confirment pas un rôle positif de la vitamine D dans le développement de l'asthme. L'hypothèse selon laquelle la vitamine D pourrait causer de l'asthme en raison de l'inhibition des réponses TH1 existe également (Hypponen, Sovio et al. 2004; Gale, Robinson et al. 2008). Plusieurs essais cliniques sont en cours sur la vitamine D et l'asthme, allant de la supplémentation maternelle pendant la grossesse à la prévention de l'asthme chez l'enfant jusqu'à l'utilisation de la vitamine D comme traitement chez les asthmatiques ([Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]).

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Maladies obstrcutives pulmonaires et vit D

Message  Luc le Dim 2 Déc 2018 - 19:49

B. Chronic Obstructive Pulmonary Disease


Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is characterized by airflow limitation that is not fully reversible. The airflow limitation is progressive and associated with an abnormal inflammatory response of the lungs to noxious stimulus or gases, like cigarette smoke. In addition to slow progressive loss of lung function, patients with COPD can have acute exacerbations that lead to a faster decline in FEV1. Exacerbations are most often triggered by viral or bacterial infection. (Papi, Bellettato et al. 2006). Vitamin D deficiency is highly prevalent in COPD and correlates with the severity of COPD (Janssens, Bouillon et al. 2010). In line with new insights into the immunomodulatory effects of vitamin D, including anti-inflammatory and possibly anti-microbial effects, it has been postulated that vitamin D may affect the pathogenesis of COPD (Janssens, Lehouck et al. 2009). Epidemiological studies in healthy subjects and patients with COPD have suggested a dose-dependent association between serum 25D levels and lung function (FVC and FEV1) (Black and Scragg 2005; Janssens, Bouillon et al. 2010). It is unclear at this time how vitamin D may affect lung function but variants in the vitamin D-binding gene have been linked to vitamin D deficiency and COPD risk (Janssens, Bouillon et al. 2010). These population based studies do not prove that there is an association between vitamin D deficiency and lung function but they do provide preliminary data and justification for randomized controlled trials of vitamin D supplementation in COPD. A randomized, multi-center, double-blind, placebo-controlled trial of vitamin D supplementation in COPD is currently underway ([Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]).


*) Traduction (Maladie pulmonaire obstructive chronique)
La maladie pulmonaire obstructive chronique (MPOC / COPD en anglais) est caractérisée par une limitation du débit d'air qui n'est pas totalement réversible. La limitation du débit d'air est progressive et associée à une réponse inflammatoire anormale des poumons à des stimuli nocifs. (…)La carence en vitamine D est très répandue dans la MPOC et est corrélée à sa gravité. (…) La carence en vitamine D est très répandue dans la MPOC et est corrélée à sa gravité (Janssens, Bouillon et al. 2010). Conformément aux nouvelles connaissances sur les effets immuno-modulateurs de la vitamine D, notamment les effets anti-inflammatoires et éventuellement antimicrobiens, il a été postulé que la vitamine D pourrait affecter la pathogenèse de la MPOC (Janssens, Lehouck et al. 2009). Des études épidémiologiques chez des sujets sains et des patients atteints de MPOC ont suggéré une association dose-dépendante entre les taux sériques de 25D et la fonction pulmonaire (CVF et VEMS) (Black et Scragg, 2005; Janssens, Bouillon et al., 2010). À l'heure actuelle, on ignore comment la vitamine D pourrait affecter la fonction pulmonaire, mais des variantes du gène de liaison à la vitamine D ont été liées à la carence en vitamine D et au risque de MPOC (Janssens, Bouillon et al. 2010). Ces études basées sur la population ne prouvent pas qu’il existe une association entre une carence en vitamine D et la fonction pulmonaire, mais elles fournissent des données préliminaires et une justification pour des essais contrôlés randomisés sur la supplémentation en vitamine D dans la MPOC.

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Re: Vitamine D et effets immunitaires sur l'asthme

Message  Luc le Dim 2 Déc 2018 - 19:54

VI. CONCLUSIONS AND FUTURE DIRECTIONS


Vitamin D deficiency is on the rise in western countries including the US (Ginde, Liu et al. 2009). Our understanding of vitamin D metabolism and function has grown exponentially over the last decade. It has become clear that vitamin D is not only important for bone and muscle health but has a wide spectrum of biological actions including significant immunomodulatory effects (Holick 2007). The enzyme 1α-hydroxylase is expressed by a variety of cells and the 1,25D that is produced locally in tissues may have direct effects on nearby cells and be responsible for the broad actions of vitamin D.

Epidemiological studies suggest an association between low vitamin D levels and mycobacterial infections, respiratory viral infections and asthma (Figure 1). The enzyme 1α-hydroxylase is expressed by airway epithelium, macrophages, dendritic cells and lymphocytes in the respiratory tract indicating that active vitamin D may be produced locally within the lungs (Table 1). Mechanistic studies have found the 1,25D influences cellular mechanisms that are important for recognition and killing of pathogens, inflammation and control of adaptive immune functions within the lungs (Figure 1).

Epidemiological and mechanistic studies indicate that vitamin D may play an important role in the development of respiratory diseases but many questions remain. Important clinical trials are on-going looking at the effects of vitamin D supplementation on mycobacterial infections, respiratory tract infections, asthma and COPD.
*) Traduction  (Conclusions et orientations futures)
La carence en vitamine D est en augmentation dans les pays occidentaux, y compris les États-Unis (Ginde, Liu et al. 2009). Notre compréhension du métabolisme et de la fonction de la vitamine D a augmenté de façon exponentielle au cours de la dernière décennie. Il est devenu évident que la vitamine D est non seulement importante pour la santé des os et des muscles, mais qu'elle exerce un large spectre d’actions biologiques, notamment des effets immuno-modulateurs importants (Holick 2007). L'enzyme 1α-hydroxylase est exprimée par diverses cellules et le 1,25D produit localement dans les tissus peut avoir des effets directs sur les cellules voisines et être responsable des actions générales de la vitamine D.



Des études épidémiologiques suggèrent une association entre de faibles taux de vitamine D et des infections à mycobactéries, des infections virales des voies respiratoires et de l’asthme (Figure 1). L'enzyme 1α-hydroxylase est exprimée par l'épithélium des voies respiratoires, les macrophages, les cellules dendritiques et les lymphocytes des voies respiratoires, ce qui indique que la vitamine D active peut être produite localement dans les poumons (tableau 1). Des études mécanistes ont montré que le 1,25D avait une influence sur les mécanismes cellulaires importants pour la reconnaissance et la destruction des agents pathogènes, l'inflammation et le contrôle des fonctions immunitaires adaptatives dans les poumons (Figure 1).


Des études épidémiologiques et mécanistiques indiquent que la vitamine D pourrait jouer un rôle important dans le développement des maladies respiratoires, mais de nombreuses questions demeurent. D'importants essais cliniques sont en cours sur les effets de la supplémentation en vitamine D sur les infections mycobactériennes  , les infections des voies respiratoires, l'asthme et la MPOC.
Vocabulaire : Étude mécanistique – Étude ou test conçu pour analyser les événements biologiques ou chimiques responsables ou associés à un effet observé et pour fournir des informations sur les mécanismes moléculaires, cellulaires ou physiologiques par lesquels les substances exercent leurs effets sur les cellules et les organismes vivants.

Références: 104 sources sur le lien initial, ou dans le docu word en téléchargement sur le post suivant.
Fin de l'article.

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Re: Vitamine D et effets immunitaires sur l'asthme

Message  Luc le Dim 2 Déc 2018 - 19:57

docu word en téléchargement sur ce lien (pdt 7 jours). 23 pages, 136 Ko.

[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]

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