Effet de la supplémentation en vitamine D sur les adaptations à l'exercice chez les patients sous traitement par statine

Les statines, une classe d'inhibiteurs de l'hydroxylméthylglutaryl-coenzyme A réductase qui abaissent le cholestérol des lipoprotéines de basse densité, sont couramment prescrites aux patients atteints du syndrome métabolique ou à ceux qui présentent de multiples facteurs de risque de maladies cardiovasculaires lorsque les changements de mode de vie ne permettent pas d'atteindre les cibles LDL pour réduire le risque de morbidité et mortalité coronariennes. L'American Diabetes Association (ADA) recommande une statine d'intensité modérée pour les patients diabétiques sans facteurs de risque cardiovasculaires supplémentaires âgés de plus de 40 ans. Les statines sont largement prescrites en association avec l'exercice physique pour réduire le risque de morbidité et de mortalité par maladie cardiovasculaire. Chaque réduction de 1 millimole par litre de LDL est associée à une réduction de 10 à 20 % du risque d'événements cardiovasculaires et de mortalité toutes causes confondues, tandis que chaque 1 équivalent métabolique [MET] (3,5 millilitres d'oxygène par kilogramme de poids corporel par minute) augmente de la forme physique est associée à une réduction de 18 % de la mortalité par maladie cardiovasculaire et à une réduction de 11 à 50 % de la mortalité toutes causes confondues. Les statines sont généralement sans danger, mais une myotoxicité, y compris une rhabdomyolyse mortelle, peut survenir. Bien que des effets secondaires graves liés aux muscles surviennent chez <0,1 % des utilisateurs de statines, des symptômes moins graves, tels que des myalgies et des crampes musculaires, surviennent chez 1 à 7 % des utilisateurs.

Les mécanismes de médiation de la myopathie aux statines ne sont pas clairs, mais les possibilités incluent une diminution du cholestérol du sarcolemme ou du réticulum endoplasmique, une production réduite de protéines prénylées, y compris la coenzyme Q10, une protéine mitochondriale de transport d'électrons, une réduction du catabolisme des graisses, une augmentation des concentrations myocellulaires de cholestérol et de stérols végétaux, une incapacité à réparer le squelette endommagé. musculaire, carence en vitamine D et inflammation. De plus en plus, l'intérêt s'est porté sur l'utilisation altérée de l'énergie cellulaire et le dysfonctionnement mitochondrial, le dysfonctionnement activant les voies conduisant à l'atrophie musculaire. Bien que les mécanismes soient mal connus, il a été démontré que certaines statines (simvastatine, atorvastatine, fluvastatine) réduisent le contenu mitochondrial du muscle squelettique et la capacité oxydative chez l'homme.

Sirvent et al ont évalué la fonction mitochondriale et la signalisation calcique dans les muscles de patients traités par statines, présentant ou non des symptômes musculaires, par oxygraphie et enregistrement des étincelles calciques, respectivement. Les patients traités par statines présentaient une altération de la respiration mitochondriale impliquant principalement le complexe I de la chaîne respiratoire et une fréquence et une amplitude altérées des étincelles calciques. Les problèmes musculaires observés chez les patients traités par statine semblent donc être liés à une altération de la fonction mitochondriale et de l'homéostasie du calcium musculaire.

Mikus et al ont examiné les effets de la simvastatine sur les modifications de la condition cardiorespiratoire et du contenu mitochondrial des muscles squelettiques en réponse à un entraînement aérobique. Les critères de jugement principaux étaient la condition cardiorespiratoire et le contenu mitochondrial du muscle squelettique (vastus lateralis) (activité de l'enzyme citrate synthase). Trente-sept participants (exercice plus statines ; n = 18 ; exercice uniquement ; n = 19) ont terminé l'étude. La condition cardiorespiratoire a augmenté de 10 % (P <0,05) en réponse à l'entraînement physique seul, mais a été atténuée par l'ajout de simvastatine, ce qui n'a entraîné qu'une augmentation de 1,5 % (P <0,005 pour l'interaction groupe par temps). De même, l'activité citrate synthase du muscle squelettique a augmenté de 13 % dans le groupe exercice uniquement (P <0,05), mais a diminué de 4,5 % dans le groupe simvastatine plus exercice (P <0,05). Coenzyme Q10, qui est un composant de la chaîne de transport d'électrons et est indispensable pour la génération d'ATP lors de la phosphorylation oxydative dans les mitochondries. Les statines ou les inhibiteurs de l'hydroxyl-méthylglutaryl coenzyme A (HMA CoA) réductase interfèrent avec la production d'acide mévalonique, qui est un précurseur dans la synthèse de la coenzyme Q10.

Un dysfonctionnement mitochondrial a également été signalé chez des personnes déficientes en vitamine D, ce qui a été attribué à une carence en calcium intra-mitochondrial ou à une fonction enzymatique déficiente de la voie oxydative (par effet direct de la vitamine D sur l'expression des gènes ou des protéines enzymatiques).

Mukherjee et al ont mené une étude dans laquelle des poussins ont été élevés pendant 3 à 4 semaines soit avec un régime normal (supplémenté en vitamine D) soit avec un régime rachitogène. La teneur en Ca2+ du sérum, du tissu cardiaque et des mitochondries cardiaques était significativement réduite chez les poussins élevés avec un régime rachitogène. Dans les mitochondries isolées de cœurs déficients en calcium, le taux de respiration d'état 3 induite par l'adénosine diphosphate et de respiration non couplée au 2,4-dinitrophénol a été significativement diminué. à la normale indiquant que les changements ci-dessus sont réversibles Dans une étude longitudinale, les effets de la thérapie au cholécalciférol sur la fonction oxydative des mitochondries squelettiques chez des sujets carencés en vitamine D à l'aide de la spectroscopie par résonance magnétique 31Phosphorus ont été examinés. La demi-vie de récupération de la phosphocréatine (t1/2PCr) était significativement réduit après traitement au cholécalciférol chez les sujets indiquant une amélioration de la phosphorylation oxydative maximale (34,44 ± 8,18 s à 27,84 ± 9,54 s, P < 0,001).

Ainsi, la vitamine D peut améliorer les changements médiés par les statines dans la forme cardiorespiratoire et la fonction mitochondriale en améliorant la machinerie enzymatique impliquée dans la phosphorylation oxydative qui est bloquée par la statine. Un autre mécanisme d'interaction proposé entre la statine et la vitamine D est l'inhibition du CYP3A4 par les statines, qui présentent une activité 25-hydroxylase in vitro. Une carence en vitamine D conduit à un "shunting préférentiel" du CYP3A4 pour l'hydroxylation de la vitamine D, diminuant ainsi la disponibilité du CYP3A4 pour le métabolisme des statines, entraînant une toxicité induite par les statines.

Cette étude décrit l'effet de la supplémentation en vitamine D sur le changement médié par la simvastatine dans la condition cardiorespiratoire médiée par l'exercice et le contenu mitochondrial des muscles squelettiques chez les adultes atteints de diabète de type 2.