La vitamine D lutte contre l’inflammation intestinale

[Nutrimuscle-Conseils]

Vitamin D Reduces Colitis- and Inflammation-Associated Colorectal Cancer in Mice Independent of NOD2
Ihsan Elimrani Nutrition and Cancer Pages 1-13 Jan 2017

Inflammatory bowel disease (IBD) patients are at increased risk of developing colorectal cancer (CRC). Vitamin D (vD) induces NOD2 gene expression, enhancing immunity, while deficiency impairs intestinal epithelial integrity, increasing inflammation. This study investigated the effect of vD on CRC in colitis, and if preventive benefits are mediated via NOD2. Inflammation-associated CRC was induced by treating C57BL/6J and Nod2−/− mice with azoxymethane (AOM) and dextran sodium sulfate (DSS) cycles (×3). vD-deficient mice displayed more severe colitis compared to vD-supplemented mice, with greater weight loss, higher colitis activity index, increased colonic weight/length ratios, and lower survival rates. Increased histological inflammation score and increased IL-6 were observed in the mucosa of vD-deficient mice. Overall incidence of colonic tumors was not significantly different between vD-deficient and vD-supplemented mice. Higher tumor multiplicity was observed in vD-deficient vs vD-supplemented groups (both mouse strains). After AOM/DSS treatment, decreased plasma 25(OH)D3 levels and downregulation of vD target genes Cyp24 and Vdr were observed in both mice strains (vD-deficient or vD-supplemented diet), compared to saline-treated controls on the vD-deficient diet.

In conclusion, vD supplementation reduced colitis severity and decreased the number of inflammation-associated colorectal tumors in both C57BL/6J and Nod2−/− mice, independent of NOD2.

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l’étude

La vitamine D réduit le cancer colorectal associé à la colite et à l'inflammation chez des souris, indépendantes de NOD2
Ihsan Elimrani Nutrition et Cancer Pages 1-13 Jan 2017

[b]Les patients souffrant de maladies intestinales inflammatoires présentent un risque accru de développer un cancer colorectal (CCR). La vitamine D (vD) induit l'expression du gène NOD2, en renforçant l'immunité, tandis que la carence altère l'intégrité épithéliale intestinale, en augmentant l'inflammation.[/b] Cette étude a étudié l'effet de la vD sur la CRC dans la colite, et si les avantages préventifs sont médiés via NOD2. La CRC associée à l'inflammation a été induite par le traitement de souris C57BL / 6J et Nod2- / - avec des cycles azoxyméthane (AOM) et de dextrane sulfate de sodium (DSS) (× 3). Les souris déficientes en vD présentaient une colite plus grave comparativement aux souris supplémentées en vD, avec une perte de poids plus importante, un indice plus élevé d'activité de la colite. Une augmentation du score d'inflammation histologique et une augmentation de l'IL-6 ont été observées dans la muqueuse de souris déficientes en vD. L'incidence globale des tumeurs du côlon n'était pas significativement différente entre les souris à déficience en vD et en vD. Une multiplicité tumorale plus élevée a été observée dans des groupes déficients en vD versus des groupes supplémentés en vD (les deux souches de souris). Après traitement AOM / DSS, on a observé une diminution des taux plasmatiques de 25 (OH) D3 et une régulation négative des gènes cDv et Vdr de vD chez les deux souches de souris (régime déficient en vD ou complémenté en vD) comparativement aux témoins salés traités sur la vD.

En conclusion, la supplémentation en vD réduit la gravité de la colite et diminue le nombre de tumeurs colorectales associées à l'inflammation chez les souris C57BL / 6J et Nod2 - / -, indépendamment de NOD2.

[Nutrimuscle-Conseils]

Effects of oral vitamin D supplementation on inflammatory bowel disease: a systematic review and meta-analysis
Yiwen Guo Food & Function 2021, Volume 12, Issue 17

Vitamin D (VitD) is a fat-soluble micronutrient that plays a critical role in inflammatory bowel disease (IBD). Although the effective properties of VitD in anti-inflammatory and immune moderation were reviewed, some important issues still remain uncovered. Considering the practicability and high bioavailability, as a more recommended therapeutic approach, the effects of oral VitD supplementation on IBD remain inconclusive. This study aims to investigate the effect and safety of oral VitD supplementation on IBD patients, which has already been registered on PROSPERO (no. CRD42020165045).

A pooled analysis of 17 trials with 1127 patients revealed that as a safety therapeutic strategy, oral VitD supplementation effectively increased the concentration of serum 25-hydroxyvitamin D [weighted mean difference 12.15 ng mL−1; 95% confidence interval (CI) 9.26, 15.03; I2 = 90%] and decreased serum C-reactive protein levels [standard mean difference (SMD) −0.33; 95% CI −0.61, −0.05; I2 = 55%], but it did not decrease erythrocyte sedimentation rate levels (SMD 0.35; 95% CI −4.33, 5.03; I2 = 57%), disease activity index (SMD −0.13; 95% CI −0.66, 0.39; I2 = 84%) and relapse rate (RR 0.59; 95% CI 0.19, 1.86; I2 = 79%). These findings suggest that oral VitD supplementation has a role to play in the therapeutic management of IBD.

These findings may contribute to public health and clinical dietary guidelines and improve the health of IBD patients.

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l'étude

Effets de la supplémentation orale en vitamine D sur les maladies inflammatoires de l'intestin : une revue systématique et une méta-analyse
Yiwen Guo Food & Function 2021, Volume 12, Numéro 17

La vitamine D (VitD) est un micronutriment liposoluble qui joue un rôle essentiel dans les maladies inflammatoires de l'intestin (MICI). Bien que les propriétés efficaces de VitD dans la modération anti-inflammatoire et immunitaire aient été examinées, certains problèmes importants restent encore à découvrir. Compte tenu de la praticabilité et de la biodisponibilité élevée, en tant qu'approche thérapeutique plus recommandée, les effets de la supplémentation orale en VitD sur les MII restent peu concluants. Cette étude vise à étudier l'effet et l'innocuité de la supplémentation orale en VitD sur les patients atteints de MII, qui a déjà été enregistrée sur PROSPERO (n° CRD42020165045).

Une analyse groupée de 17 essais portant sur 1127 patients a révélé qu'en tant que stratégie thérapeutique de sécurité, la supplémentation orale en VitD augmentait efficacement la concentration sérique de 25-hydroxyvitamine D [différence moyenne pondérée 12,15 ng mL−1 ; Intervalle de confiance (IC) à 95 % 9,26, 15,03 ; I2 = 90 %] et une diminution des taux sériques de protéine C réactive [différence moyenne standard (SMD) -0,33 ; IC à 95 % -0,61, -0,05 ; I2 = 55 %], mais il n'a pas diminué les taux de vitesse de sédimentation des érythrocytes (SMD 0,35 ; IC à 95 % -4,33, 5,03 ; I2 = 57 %), indice d'activité de la maladie (SMD -0,13 ; IC à 95 % -0,66, 0,39 ; I2 = 84 %) et le taux de rechute (RR 0,59 ; IC à 95 % 0,19 ; 1,86 ; I2 = 79 %). Ces résultats suggèrent que la supplémentation orale en VitD a un rôle à jouer dans la gestion thérapeutique des MII.

Ces résultats peuvent contribuer à la santé publique et aux directives diététiques cliniques et améliorer la santé des patients atteints de MII

[Nutrimuscle-Conseils]

The Association between Vitamin D and Gut Microbiota: A Systematic Review of Human Studies
by Federica Bellerba Nutrients 2021, 13(10), 3378;

Recent evidence has shown a number of extra-skeletal functions of Vitamin D (VD), primarily involving the immune system. One of these functions is mediated by the modulation of gut microbiota, whose alterations are linked to many diseases. Our purpose is to contribute to the understanding of existing evidence on the association between VD and gastrointestinal microbiota alterations. A systematic review of studies with human subjects has been conducted up to January 2021. We included publications reporting the association between gut microbiota and VD, including VD supplementation, dietary VD intake and/or level of 25(OH)D. We identified 25 studies: 14 were interventional and 11, observational.

VD supplementation was found to be associated with a significant change in microbiome composition, in particular of Firmicutes, Actinobacteria and Bacteroidetes phyla. Furthermore, Firmicutes were found to be correlated with serum VD. Concerning alpha and beta diversity, a high nutritional intake of VD seems to induce a shift in bacterial composition and/or affects the species’ richness. Veillonellaceae and Oscillospiraceae families, in the Firmicutes phylum, more frequently decreased with both increasing levels of 25(OH)D and vitamin D supplementation.

We found evidence of an association, even though the studies are substantially heterogeneous and have some limitations, resulting sometimes in conflicting results. To further understand the role of VD on the modulation of the gastrointestinal microbiota, future research should be geared toward well-designed animal-based studies or larger randomized controlled trials (RCTs).

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l'étude

L'association entre la vitamine D et le microbiote intestinal : une revue systématique des études humaines
par Federica Bellerba Nutriments 2021, 13(10), 3378;

Des preuves récentes ont montré un certain nombre de fonctions extra-squelettiques de la vitamine D (VD), impliquant principalement le système immunitaire. L'une de ces fonctions est médiée par la modulation du microbiote intestinal, dont les altérations sont liées à de nombreuses maladies. Notre objectif est de contribuer à la compréhension des preuves existantes sur l'association entre la DV et les altérations du microbiote gastro-intestinal. Une revue systématique des études sur des sujets humains a été menée jusqu'en janvier 2021. Nous avons inclus des publications rapportant l'association entre le microbiote intestinal et la VD, y compris la supplémentation en VD, l'apport alimentaire en VD et/ou le niveau de 25(OH)D. Nous avons identifié 25 études : 14 étaient interventionnelles et 11, observationnelles.

La supplémentation en VD s'est avérée être associée à un changement significatif dans la composition du microbiome, en particulier des Firmicutes, Actinobacteria et Bacteroidetes phyla. De plus, les Firmicutes se sont avérées corrélées avec la VD sérique. Concernant la diversité alpha et bêta, un apport nutritionnel élevé en VD semble induire un changement dans la composition bactérienne et/ou affecter la richesse des espèces. Les familles des Veillonellaceae et des Oscillospiraceae, dans le phylum des Firmicutes, ont diminué plus fréquemment avec l'augmentation des niveaux de supplémentation en 25(OH)D et en vitamine D.

Nous avons trouvé des preuves d'une association, même si les études sont substantiellement hétérogènes et présentent certaines limites, entraînant parfois des résultats contradictoires. Pour mieux comprendre le rôle de la DV sur la modulation du microbiote gastro-intestinal, les futures recherches devraient être orientées vers des études animales bien conçues ou des essais contrôlés randomisés (ECR) plus importants.

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Non-linear Association between Serum 25-Hydroxyvitamin D and All-cause Mortality in Adults with Inflammatory Bowel Disease in a Prospective Cohort Study
Lintao Dan The Journal of Nutrition, 11 July 2022

Background
Non-linear association between serum 25-hydroxyvitamin D [25(OH)D] concentration and all-cause mortality has been widely reported for the general population, but this association has not been quantified for individuals with inflammatory bowel disease (IBD).

Objectives
This was to explore the association between serum 25(OH)D and all-cause mortality in individuals with IBD.

Methods
We identified 2690 females and 2532 males aged 40–69 with diagnosed IBD at baseline in the UK Biobank. Serum 25(OH)D concentration was measured by direct competitive chemiluminescent immunoassay. The outcome was all-cause mortality, ascertained via the death registry. Cox proportional hazard regression was used to evaluate associations between serum 25(OH)D in quintiles and all-cause mortality among individuals with IBD (Crohn's disease [CD, n = 1760] and ulcerative colitis [UC, n = 3462]). Restricted cubic splines (RCS) were used to investigate potential non-linearity.

Results
During the mean follow-up period of 11.9 years, 529 deaths (198 in CD and 331 in UC) were documented among 5222 individuals with IBD. Compared with the lowest quintile of serum 25(OH)D, hazard ratios and 95% confidence intervals for the second to the highest quintiles were 0.82 (0.63, 1.06), 0.63 (0.47, 0.83), 0.64 (0.48, 0.85), and 0.74 (0.55, 0.99), respectively. Non-linearity was detected in the dose-response association between serum 25(OH)D concentration and all-cause mortality (P-nonlinearity < 0.001), and 25(OH)D concentrations of 44–78 nmol/L were associated with a 50% lower risk of all-cause mortality (vs. 10 nmol/L). Subgroup analyses showed that the non-linear association mostly applied to females (P-nonlinearity < 0.001 vs 0.080 in males).

Conclusions
We observed a non-linear association, mostly applied to the females, between serum 25(OH)D concentrations and all-cause mortality among individuals with IBD. A concentration range of 44–78 nmol/L of 25(OH)D can serve as a starting point for future research to confirm recommended 25(OH)D concentrations for individuals with IBD.

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Traduction de l'étude

Association non linéaire entre la 25-hydroxyvitamine D sérique et la mortalité toutes causes confondues chez les adultes atteints d'une maladie intestinale inflammatoire dans une étude de cohorte prospective
Lintao Dan Le Journal de la nutrition, 11 juillet 2022

Arrière plan
Une association non linéaire entre la concentration sérique de 25-hydroxyvitamine D [25(OH)D] et la mortalité toutes causes confondues a été largement rapportée pour la population générale, mais cette association n'a pas été quantifiée pour les personnes atteintes de maladies inflammatoires de l'intestin (MICI).

Objectifs
Il s'agissait d'explorer l'association entre la 25(OH)D sérique et la mortalité toutes causes confondues chez les personnes atteintes de MII.

Méthodes
Nous avons identifié 2 690 femmes et 2 532 hommes âgés de 40 à 69 ans avec une MII diagnostiquée au départ dans la biobanque britannique. La concentration sérique de 25(OH)D a été mesurée par dosage immunologique par chimiluminescence directe compétitive. Le critère de jugement était la mortalité toutes causes confondues, déterminée via le registre des décès. La régression des risques proportionnels de Cox a été utilisée pour évaluer les associations entre la 25(OH)D sérique dans les quintiles et la mortalité toutes causes confondues chez les personnes atteintes de MICI (maladie de Crohn [MC, n = 1 760] et rectocolite hémorragique [CU, n = 3 462]). Les splines cubiques restreintes (RCS) ont été utilisées pour étudier la non-linéarité potentielle.

Résultats
Au cours de la période de suivi moyenne de 11,9 ans, 529 décès (198 dans la MC et 331 dans la CU) ont été documentés parmi 5222 personnes atteintes de MII. Par rapport au quintile le plus bas de 25(OH)D sérique, les rapports de risque et les intervalles de confiance à 95 % pour le deuxième quintile au plus haut étaient de 0,82 (0,63, 1,06), 0,63 (0,47, 0,83), 0,64 (0,48, 0,85) et 0,74 (0,55, 0,99), respectivement. Une non-linéarité a été détectée dans l'association dose-réponse entre la concentration sérique de 25(OH)D et la mortalité toutes causes confondues (P-non linéarité < 0,001), et des concentrations de 25(OH)D de 44 à 78 nmol/L étaient associées à une 50 % moins de risque de mortalité toutes causes confondues (vs 10 nmol/L). Les analyses de sous-groupes ont montré que l'association non linéaire s'appliquait principalement aux femmes (P-non linéarité < 0,001 contre 0,080 chez les hommes).

conclusion
Nous avons observé une association non linéaire, principalement appliquée aux femmes, entre les concentrations sériques de 25(OH)D et la mortalité toutes causes confondues chez les individus atteints de MII. Une plage de concentration de 44 à 78 nmol/L de 25(OH)D peut servir de point de départ pour de futures recherches visant à confirmer les concentrations recommandées de 25(OH)D pour les personnes atteintes de MII.

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Vitamin D receptor involves in the protection of intestinal epithelial barrier function via up-regulating SLC26A3
Yaoyu Guo The Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology Volume 227, March 2023, 106231

Background
Vitamin D receptor (VDR) and SLC26A3 (DRA) have been identified as pivotal protective factors in maintaining gut homeostasis in IBD patients. However, the specific mechanism underlying the increased intestinal susceptibility to inflammation induced by the loss of VDR and whether DRA participates in the role of VDR regulating intestinal epithelial barrier function are undefined.

Aim
The current study is undertaken to elucidate the regulatory effects of VDR on DRA and VDR prevents intestinal epithelial barrier dysfunction via up-regulating the expression of DRA.

Methods
WT and VDR-/- mice are used as models for intestinal epithelial response. Paracellular permeability is measured by TEER and FD-4 assays. Immunohistochemistry, immunofluorescence, qPCR and immunoblotting are performed to determine the effects of VDR and DRA on gut epithelial barrier function.

Results
VDR-/- mice exhibits significant hyperpermeability of intestine with greatly decreased levels of ZO-1 and Claudin1 proteins. DRA is located on the intestinal epithelial apical membrane and is tightly modulated by VDR in vivo and in vitro via activating ERK1/2 MAPK signaling pathway. Notably, the current study for the first time demonstrates that VDR maintains intestinal epithelial barrier integrity via up-regulating DRA expression and the lack of DRA induced by VDR knockdown leads to a more susceptive condition for intestine to DSS-induced colitis.

Conclusion
Our study provides evidence and deep comprehension regarding the role of VDR in modulating DRA expression in gut homeostasis and makes novel contributions to better generally understanding the links between VDR, DRA and intestinal epithelial barrier function.

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Traduction de l'étude

Le récepteur de la vitamine D participe à la protection de la fonction de barrière épithéliale intestinale via la régulation positive du SLC26A3
Yaoyu Guo Le Journal de la biochimie des stéroïdes et de la biologie moléculaire Volume 227, mars 2023, 106231

Arrière-plan
Le récepteur de la vitamine D (VDR) et le SLC26A3 (DRA) ont été identifiés comme des facteurs de protection essentiels dans le maintien de l'homéostasie intestinale chez les patients atteints de MII. Cependant, le mécanisme spécifique sous-jacent à la susceptibilité intestinale accrue à l'inflammation induite par la perte de VDR et si DRA participe au rôle de régulation de la fonction de barrière épithéliale intestinale VDR ne sont pas définis.

But
L'étude actuelle est entreprise pour élucider les effets régulateurs du VDR sur le DRA et le VDR empêche le dysfonctionnement de la barrière épithéliale intestinale en régulant à la hausse l'expression du DRA.

Méthodes
Les souris WT et VDR-/- sont utilisées comme modèles pour la réponse épithéliale intestinale. La perméabilité paracellulaire est mesurée par les dosages TEER et FD-4. L'immunohistochimie, l'immunofluorescence, la qPCR et l'immunotransfert sont effectués pour déterminer les effets du VDR et du DRA sur la fonction de barrière épithéliale intestinale.

Résultats
Les souris VDR-/- présentent une hyperperméabilité significative de l'intestin avec des niveaux considérablement réduits de protéines ZO-1 et Claudin1. Le DRA est situé sur la membrane apicale épithéliale intestinale et est étroitement modulé par le VDR in vivo et in vitro via l'activation de la voie de signalisation ERK1/2 MAPK. Notamment, l'étude actuelle démontre pour la première fois que le VDR maintient l'intégrité de la barrière épithéliale intestinale via une expression de DRA régulée à la hausse et que l'absence de DRA induite par l'inactivation du VDR conduit à une condition plus sensible de l'intestin à la colite induite par le DSS.

Conclusion
Notre étude fournit des preuves et une compréhension approfondie du rôle du VDR dans la modulation de l'expression du DRA dans l'homéostasie intestinale et apporte de nouvelles contributions à une meilleure compréhension générale des liens entre le VDR, le DRA et la fonction de barrière épithéliale intestinale.

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Immunomodulatory Properties of Vitamin D in the Intestinal and Respiratory Systems
by Fatheia N. Hamza Nutrients 2023, 15(7), 1696;

Vitamin D plays a crucial role in modulating the innate immune response by interacting with its intracellular receptor, VDR. In this review, we address vitamin D/VDR signaling and how it contributes to the regulation of intestinal and respiratory microbiota. We additionally review some components of the innate immune system, such as the barrier function of the pulmonary and intestinal epithelial membranes and secretion of mucus, with their respective modulation by vitamin D. We also explore the mechanisms by which this vitamin D/VDR signaling mounts an antimicrobial response through the transduction of microbial signals and the production of antimicrobial peptides that constitute one of the body’s first lines of defense against pathogens.

Additionally, we highlight the role of vitamin D in clinical diseases, namely inflammatory bowel disease and acute respiratory distress syndrome, where excessive inflammatory responses and dysbiosis are hallmarks. Increasing evidence suggests that vitamin D supplementation may have potentially beneficial effects on those diseases.

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l'étude

Propriétés immunomodulatrices de la vitamine D dans les systèmes intestinal et respiratoire
par Fatheia N. Hamza Nutrients 2023, 15(7), 1696;

La vitamine D joue un rôle crucial dans la modulation de la réponse immunitaire innée en interagissant avec son récepteur intracellulaire, le VDR. Dans cette revue, nous abordons la signalisation de la vitamine D/VDR et comment elle contribue à la régulation du microbiote intestinal et respiratoire. Nous passons en outre en revue certains composants du système immunitaire inné, tels que la fonction de barrière des membranes épithéliales pulmonaires et intestinales et la sécrétion de mucus, avec leur modulation respective par la vitamine D. Nous explorons également les mécanismes par lesquels cette signalisation de la vitamine D/VDR monte une réponse antimicrobienne par la transduction de signaux microbiens et la production de peptides antimicrobiens qui constituent l'une des premières lignes de défense de l'organisme contre les agents pathogènes.

De plus, nous soulignons le rôle de la vitamine D dans les maladies cliniques, à savoir les maladies inflammatoires de l'intestin et le syndrome de détresse respiratoire aiguë, où les réponses inflammatoires excessives et la dysbiose sont des caractéristiques. De plus en plus de preuves suggèrent que la supplémentation en vitamine D peut avoir des effets potentiellement bénéfiques sur ces maladies.