L'utilisation du calcium et de la vitamine D dans la prise en charge de l'ostéoporose

Résumé

L'ostéoporose pose un problème de santé publique important, entraînant une morbidité et une mortalité importantes. L'utilisation du calcium et de la vitamine D dans l'optimisation de la santé osseuse est souvent négligée par les patients et les fournisseurs de soins de santé. De plus, la norme de soins optimale pour l'ostéoporose devrait englober un apport adéquat en calcium et en vitamine D. L'apport alimentaire ou la supplémentation en calcium et en vitamine D seront examinés, y compris les recommandations récentes pour un apport accru en vitamine D. L'observance du traitement par le calcium et la vitamine D est primordiale pour une prévention efficace des fractures ostéoporotiques. Un algorithme récemment publié (FRAX) estimant le risque absolu de fracture permet au fournisseur de soins de santé de décider quand un traitement pharmacologique est justifié en plus du calcium et de la vitamine D. Lorsqu'un traitement pharmacologique est conseillé, l'utilisation continue du calcium et de la vitamine D est recommandée pour un risque de fracture optimal. réduction. Une analogie « briques et mortier » est souvent utile pour conseiller les patients et cette analogie sera expliquée. Ce manuscrit passe en revue les données pertinentes liées à l'utilisation du calcium et de la vitamine D chez les patients à risque de fracture due à la perte osseuse.

Mots clés: ostéoporose, calcium, vitamine D, ostéopénie, fracture de la hanche, os

Aperçu de l'ostéoporose

La maladie squelettique de l'amincissement osseux et de la solidité osseuse compromise, l'ostéoporose, continue d'être un problème de santé publique majeur à mesure que la population vieillit. Cette maladie se caractérise par une fragilité osseuse et une susceptibilité accrue aux fractures, en particulier de la colonne vertébrale et de la hanche, bien que n'importe quel os puisse être atteint. On estime que plus de 10 millions d'Américains de plus de 50 ans souffrent d'ostéoporose. Le risque d'ostéoporose a été signalé chez des personnes de toutes les origines ethniques. 34 millions de personnes supplémentaires ont une masse osseuse réduite, appelée ostéopénie, ce qui les expose à un risque plus élevé de fractures plus tard dans la vie (USDH 2004). Le risque de fracture due à l'ostéoporose augmente avec l'âge. Environ 1,5 million de fractures ostéoporotiques sont signalées chaque année chez les femmes et les hommes aux États-Unis, dont plus de 300 000 fractures de la hanche. À mesure que la population vieillit, ce nombre augmentera probablement. Le Surgeon General des États-Unis estime qu'une femme sur deux âgée de plus de 50 ans aura une fracture liée à l'ostéoporose au cours de sa vie. De plus, 20% des personnes touchées par l'ostéoporose sont des hommes et 6% des hommes blancs de plus de 50 ans souffrent d'une fracture de la hanche. On estime que les coûts nationaux directs des soins pour les fractures ostéoporotiques sont de 12,2 à 17,9 milliards de dollars américains par an en dollars de 2002, avec une augmentation des coûts. Ce coût est comparable aux dépenses de Medicare pour les maladies coronariennes (11,6 milliards de dollars) (Thom et al 2006).

Étant donné que la perte osseuse se produit sans symptômes, l'ostéoporose est souvent considérée comme une « maladie silencieuse ». Au fur et à mesure que la détérioration du tissu osseux s'aggrave et que l'architecture osseuse se perturbe, l'os devient si faible qu'une bosse ou une chute relativement mineure provoque une fracture ou l'affaissement des vertèbres. La fracture qui en résulte peut entraîner une perte de mobilité et d'indépendance, 25 % nécessitant des soins de longue durée (NAMS 2006). Les fractures causées par l'ostéoporose ou une faible masse osseuse peuvent entraîner des douleurs chroniques, une invalidité ainsi que des symptômes psychologiques, y compris la dépression. Le risque de fracture de la hanche d'une femme est égal à son risque combiné de cancer du sein, de l'utérus et de l'ovaire). Malheureusement, environ 24 % des patients de plus de 50 ans ayant subi une fracture de la hanche décéderont dans l'année suivant la fracture (NOF 2008).

Heureusement, l'importance de cette maladie osseuse débilitante est reconnue. Le président Bush a déclaré 2002-2011 Décennie des os et des articulations. Des progrès importants ont été réalisés pour comprendre le processus de la maladie et aider à créer des thérapies pour traiter la maladie. La santé osseuse est optimisée en créant un environnement pour atteindre une masse osseuse maximale pendant l'adolescence, le maintien d'os sains tout au long de la vie et la prévention de la perte osseuse avec le vieillissement. Les prestataires de soins de santé sont essentiels pour identifier les patients à risque de perte osseuse et diagnostiquer l'amincissement osseux afin que les stratégies de prévention et de traitement soient efficaces.

Le Surgeon General des États-Unis a décrit une «approche pyramidale» pour traiter les maladies osseuses. La prévention des chutes et le maintien de la santé des os grâce à une quantité adéquate de calcium, de vitamine D et d'activité physique représentent la base de la pyramide pour tous les individus, y compris ceux qui souffrent d'une maladie osseuse. Le deuxième niveau de cette pyramide concerne l'identification et le traitement des causes secondaires de l'ostéoporose. Enfin, le troisième palier s'articule autour de la pharmacothérapie (USDH 2004).

Le calcium et la vitamine D sont reconnus depuis longtemps comme des nutriments importants et nécessaires à la santé et au maintien des os. La poursuite du calcium et de la vitamine D chez un patient présentant une perte osseuse est essentielle pour des soins optimaux. Malheureusement, 90 % des femmes ne consomment pas assez de calcium et plus de 50 % des femmes traitées pour une perte osseuse ont des taux de vitamine D insuffisants (NDC 2004 ; Holick et al 2005). Actuellement, il existe un certain nombre de traitements pharmacologiques de l'ostéoporose qui améliorent la masse osseuse et réduisent le risque de fracture. Ces traitements ont été étudiés là où une supplémentation adéquate en calcium et en vitamine D avait été obtenue. Par conséquent, leur utilisation repose sur une thérapie appropriée au calcium et à la vitamine D. L'objectif de ce manuscrit est d'examiner les données relatives au calcium et à la vitamine D dans la prise en charge de l'ostéoporose.

Calcium

Nutrition

Le pic de masse osseuse est généralement atteint à l'âge de 30 ans ; par conséquent, l'activité physique et l'obtention des doses recommandées de calcium et de vitamine D à l'adolescence et au début de l'âge adulte assureront le développement optimal de la masse osseuse () (IOM 1997). Le calcium est un élément essentiel du corps humain et est nécessaire à de nombreuses fonctions cellulaires. Le calcium est non seulement important pour la santé des os, mais il est également essentiel pour l'activité neuromusculaire, la coagulation sanguine et la fonction cardiaque normale. C'est un composant vital de l'architecture osseuse et il est nécessaire au dépôt de minéraux osseux tout au long de la vie. Bien que le corps stocke plus de 99% de son calcium dans les os et les dents, on le trouve également dans le liquide extracellulaire (ECF) ou plasma. Ce sont les niveaux de calcium plasmatique qui dictent l'équilibre calcique. Si le taux plasmatique diminue, la résorption osseuse augmente pour rétablir les taux plasmatiques. Un apport adéquat en calcium est nécessaire pour maintenir cet équilibre. Le calcium est absorbé dans l'intestin grêle à l'aide de la vitamine D (Bringhurst et al 2005). L'excrétion du calcium se fait principalement par les reins, bien qu'il y ait une perte fécale mineure.

Tableau 1

Apport alimentaire recommandé en calcium et en vitamine D. Adapté avec la permission de l'Institute of Medicine, Food and Nutrition Board (1997)

Années d'âge) Calcium (mg/jour) Vitamine D (UI/jour)
4–8 800 200
9–13 1300 200
14–18 1300 200
19–30 1000 200
31–50 1000 200
51–70 1200 400
≥70 1200 600

La meilleure façon de répondre aux besoins alimentaires quotidiens consiste à consommer des aliments riches en calcium. Les produits laitiers sont les meilleures sources de calcium en raison de leur teneur élevée en calcium élémentaire, de leur taux d'absorption élevé et de leur coût relativement faible. Les sources alimentaires de calcium comprennent les produits laitiers (lait, fromage, yogourt) et certains légumes verts. Chaque portion quotidienne de produits laitiers consommée contient environ 300 milligrammes. Une portion de produits laitiers équivaut à une tasse (8 onces) de lait, une tasse de yogourt ou une à 1,5 once de fromage. Par conséquent, chaque portion quotidienne de produits laitiers multipliée par 300 mg fournirait une estimation de la consommation totale de calcium élémentaire (IOM 1997). Les eaux minérales enrichies en calcium sont une autre source de calcium alimentaire. Une étude récente a montré que les eaux minérales riches en calcium avaient des capacités d'absorption égales au calcium du lait ou légèrement meilleures et pouvaient fournir des quantités utiles de calcium biodisponible (Heaney 2006).

Les personnes qui n'obtiennent pas suffisamment de calcium dans les aliments devraient prendre un supplément pour respecter ces directives. Les preuves suggèrent que l'Américain moyen ne respecte pas l'extrémité inférieure de l'apport quotidien recommandé en calcium. La femme moyenne de plus de 40 ans a un apport en calcium inférieur à la moitié de la quantité recommandée pour les femmes ménopausées. Dans une étude, 82% des patients atteints d'ostéoporose prenaient moins que les 1000 mg par jour recommandés (Black et al 1996). Cela met en évidence la nécessité d'une supplémentation en calcium dans toutes les populations de patients. En fait, les patients atteints d'ostéoporose sont plus susceptibles d'avoir des antécédents d'apport alimentaire insuffisant en calcium (NIH 1994).

Suppléments

Afin d'assurer un apport adéquat en calcium, un certain nombre de suppléments de calcium sont facilement disponibles. Les deux suppléments de calcium les plus courants et les mieux étudiés sont le carbonate de calcium et le citrate de calcium. Il a été démontré que les deux suppléments sont également bien absorbés lorsqu'ils sont pris avec de la nourriture (Heaney et al 2001). Dans le passé, on supposait que la sécrétion d'acide gastrique et l'acidité gastrique jouaient un rôle critique dans l'absorption intestinale du calcium. Un essai croisé randomisé a démontré que l'inhibiteur de la pompe à protons, l'oméprazole, diminuait considérablement l'absorption fractionnelle de calcium du carbonate de calcium lorsqu'il était ingéré par des femmes âgées après une nuit de jeûne à jeun (O'Connell et al 2005). En outre, une étude cas-témoin a rapporté qu'un traitement à long terme par inhibiteur de la pompe à protons, en particulier à fortes doses, était associé à un risque accru de fracture de la hanche (Yang et al 2006). La recherche semble soutenir que l'absorption du calcium peut être assurée par l'ingestion avec de la nourriture. Recker (1985) a rapporté une absorption normale des suppléments de carbonate de calcium lorsqu'ils sont pris avec un repas, même chez les patients achlorhydriques. Une étude visant à évaluer le rôle de l'acide gastrique sur l'absorption du calcium a rapporté qu'une dose importante de cimétidine, qui réduisait la sécrétion d'acide gastrique, n'avait aucun effet sur l'absorption du calcium à partir de sources de carbonate ou de citrate. De plus, l'absorption du carbonate de calcium était la même, que le contenu gastrique soit maintenu à un pH de 7,4 ou 3,0 (Bo-Linn et al 1984).

Les suppléments de carbonate de calcium ont le pourcentage le plus élevé de calcium élémentaire parmi les sels de calcium (). Le carbonate de calcium contient 40 % de calcium élémentaire, contre 21 % dans le citrate de calcium, 13 % dans le lactate de calcium et 9 % dans le gluconate de calcium (Weisman 2005). Du point de vue du patient, cela se traduit par moins de comprimés de carbonate de calcium nécessaires pour obtenir un apport quotidien optimal. Les produits à base de calcium de qualité doivent provenir d'un fabricant réputé qui peut fournir des données adéquates sur l'absorbabilité et la biodisponibilité. Compte tenu de la biodisponibilité équivalente des suppléments de carbonate et de citrate, l'analyse coûts-avantages favorise les produits carbonatés les moins chers. En fait, il a été rapporté qu'un produit phare à base de citrate de calcium (Citracal) coûtait 1,5 à 1,8 fois un produit phare à base de carbonate de calcium (OsCal) lorsque l'on comparait des grammes de calcium élémentaire (Heaney et al 2001).

Tableau 2

Pourcentage de calcium élémentaire dans les sels de calcium courants. Adapté avec la permission de Weisman (2005)

Sel calcique Calcium élémentaire (%)
Carbonate 40
Phosphate tricalcique 38
Citrate 21
Lactate 13
Gluconate 9

Pour assurer une absorption optimale, il faut conseiller aux patients de prendre leurs suppléments de calcium avec les repas en doses fractionnées. Étant donné que le tractus gastro-intestinal ne peut absorber que 500 à 600 mg de calcium à la fois, les suppléments doivent être espacés d'au moins quatre à cinq heures pour atteindre l'apport recommandé (Heaney et al 1975).

Les effets secondaires des suppléments de calcium sont peu nombreux. Bien que les effets secondaires gastro-intestinaux soient souvent mentionnés, la Women's Health Initiative (WHI) récemment publiée n'a révélé aucune différence entre le groupe calcium/vitamine D et le groupe placebo dans le taux d'événements gastro-intestinaux indésirables, tels que les gaz, les ballonnements ou la constipation (Jackson et al 2006). Cliniquement, il vaut la peine de recommander de commencer un supplément de calcium/vitamine D à une dose plus faible avec une titration progressive jusqu'à la quantité d'apport cible sur 1 à 2 mois chez les patients qui décrivent des symptômes gastro-intestinaux.

Interactions médicamenteuses

Les suppléments de calcium ont le potentiel d'interagir avec plusieurs médicaments sur ordonnance et en vente libre. Les suppléments de calcium peuvent diminuer les niveaux du médicament digoxine. L'interaction entre les suppléments de calcium et de vitamine D et la digoxine peut également augmenter le risque d'hypercalcémie. Les suppléments de calcium interagissent également avec les fluoroquinolones, la lévothyroxine, les antibiotiques de la famille des tétracyclines et la phénytoïne. Dans tous ces cas, les suppléments de calcium diminuent l'absorption de ces médicaments lorsque les deux sont pris en même temps (Jellin et al 2000 ; Shannon et al 2000).

Les thiazides et les diurétiques similaires aux thiazides peuvent interagir avec les suppléments de calcium et de vitamine D pour augmenter les risques de développer une hypercalcémie et une hypercalciurie (Jellin et al 2000). Les antiacides à base d'aluminium et de magnésium peuvent tous deux augmenter l'excrétion urinaire de calcium. L'huile minérale et les laxatifs stimulants peuvent tous deux diminuer l'absorption du calcium alimentaire (Jellin et al 2000).

En général, les médicaments bisphosphonates sont mal absorbés par le tractus gastro-intestinal et peuvent se lier au calcium. Par conséquent, les médicaments bisphosphonates doivent être pris à jeun avec un jeûne post-dose de 30 à 60 minutes. Pour assurer une absorption adéquate, il est prudent d'éviter de prendre des suppléments de calcium autour de la dose de bisphosphonates oraux.

Souvent, le médecin qui identifie et traite le patient pour une perte osseuse n'est pas le même fournisseur de soins de santé qui traite d'autres affections médicales aiguës et chroniques. Par conséquent, il est impératif de comprendre la pharmacologie des médicaments prescrits aux patients et les interactions potentielles avec les suppléments de calcium et de vitamine D.

Interactions alimentaires

Atteindre les besoins optimaux en calcium par l'alimentation seule peut s'avérer encore plus difficile dans certaines populations, comme les végétariens, les personnes intolérantes au lactose et celles qui suivent un régime hypocalorique. De plus, plusieurs substances peuvent interférer avec la capacité du corps à utiliser le calcium, notamment l'oxalate, les protéines, les phytates et la caféine.

Les aliments riches en oxalate et en phytate réduisent l'absorption du calcium contenu dans ces aliments. Les épinards, la rhubarbe et les feuilles de betterave sont des exemples d'aliments riches en oxalate. Bien que ces aliments puissent constituer une partie importante d'une alimentation saine, ils ne sont pas de bonnes sources de calcium.

Les légumineuses, telles que les haricots pinto, les haricots blancs et les pois, sont riches en phytates. Le son de blé est également riche en phytate. Par conséquent, il est recommandé d'éviter de prendre des suppléments de calcium avec des aliments riches en oxalates ou en phytates pour assurer une absorption adéquate.

Calculs rénaux

Les calculs rénaux sont des dépôts cristallisés de calcium et d'autres minéraux dans les voies urinaires. Les calculs d'oxalate de calcium sont la forme la plus courante de calculs rénaux aux États-Unis. On pensait auparavant que des apports élevés en calcium ou une absorption élevée de calcium contribuaient au développement de calculs rénaux. D'autres facteurs tels qu'un apport élevé en oxalate et une consommation réduite de liquide semblent être davantage un facteur de risque dans la formation de calculs rénaux que le calcium chez la plupart des individus.

Une augmentation de 17% de la formation de calculs rénaux a été observée dans l'étude WHI. Cependant, cette augmentation de la formation de calculs rénaux est contraire à un certain nombre d'études antérieures qui n'ont montré aucun risque accru ou un risque réduit de formation de calculs rénaux ; une étude plus approfondie est justifiée. Borghi et ses collègues (2002) ont rapporté une réduction de 50 % de la récidive des calculs chez les hommes ayant des antécédents de calculs rénaux auxquels on avait assigné un régime de calcium de 1 200 mg/jour par rapport à un groupe pauvre en calcium. Les données de la Nurses Health Study qui ont été suivies pendant 12 ans ont révélé que les femmes avec plus de 1000 mg/jour de calcium présentaient des risques plus faibles de calculs rénaux par rapport aux femmes avec un apport quotidien de moins de 500 mg/jour (Curhan et al 1997).

Vitamine D

Nutrition

La vitamine D est un nutriment important dans le maintien de la santé des os. Les principales fonctions de la vitamine D sont la régulation de l'absorption intestinale du calcium et la stimulation de la résorption osseuse conduisant au maintien de la concentration sérique de calcium (Reid et al 2003). Les sources de vitamine D comprennent la lumière du soleil, l'alimentation et les suppléments. La majorité des Américains n'atteignent pas des niveaux adéquats de vitamine D. En fait, on estime que 90 % des adultes entre 51 et 70 ans ne reçoivent pas suffisamment de vitamine D de leur alimentation (Moore et al 2004).

L'exposition au soleil, ou rayonnement ultraviolet B (UVB), est absorbée par le 7-déhydrocholestérol qui réside dans la peau pour former la prévitamine D3. La prévitamine D3, un composé instable, est rapidement convertie en vitamine D3 par la chaleur (MacLaughlin et al 1982). La vitamine D3 se déplace dans l'espace extracellulaire et est attirée dans les capillaires par la protéine de liaison à la vitamine D (DBP) (Holick 2005a). Une fois dans les capillaires, la vitamine D est transportée vers le foie où elle subit une hydroxylation pour former la 25-hydroxyvitamine D (25(OH)D). La 25-hydroxyvitamine D est à nouveau liée par le DBP et acheminée vers le rein où elle est transportée et libérée dans la cellule du tubule rénal et hydroxylée pour former la 1,25-dihydroxyvitamine D (1,25(OH)2D) (DeLuca 2004). Il s'agit de la forme biologiquement active de la vitamine D, responsable de l'homéostasie du calcium.

Les sources alimentaires de vitamine D sont absorbées dans le système lymphatique via les chylomicrons, où elles entrent dans la circulation et sont liées par le DBP (Bouillon 2001). De là, ils sont acheminés vers le foie et les reins, comme expliqué ci-dessus, pour la formation de la forme active de la vitamine D (1,25(OH)2D).

Carence en vitamine D

Dans les états de carence en vitamine D, une diminution de l'absorption du calcium se produit dans les intestins, entraînant une production accrue d'ostéoclastes, ce qui améliore la mobilisation du calcium à partir de l'os. Pendant les périodes de diminution de l'apport alimentaire, le 1,25(OH)2D interagit avec les récepteurs des ostéoblastes, entraînant finalement une formation accrue d'ostéoclastes (Holick 2004a). L'ostéoclaste mature libère ensuite des enzymes pour décomposer la matrice osseuse, libérant finalement du calcium et d'autres minéraux dans la circulation (Holick 2005b). Si le taux sérique de calcium libre reste bas, la glande parathyroïde est stimulée (Holick 2005a). La libération d'hormone parathyroïdienne (PTH) provoque une augmentation de la réabsorption rénale du calcium et stimule également la production d'ostéoclastes, entraînant une augmentation des taux sériques de calcium. Si la carence en vitamine D n'est pas corrigée, le calcium continue d'être extrait des os et le rachitisme peut survenir chez les enfants, tandis que l'ostéomalacie et l'ostéoporose peuvent survenir chez les adultes.

Sources de vitamine D

La lumière du soleil est la source la plus courante de vitamine D. Les taux sériques de 25(OH)D sont plus faibles chez les personnes qui utilisent des écrans solaires et chez celles qui ont la peau pigmentée. Une recommandation pratique et courante pour une quantité adéquate de vitamine D provenant du soleil est de cinq à 15 minutes d'exposition au soleil de 10 h à 15 h au printemps, en été et en automne au moins deux fois par semaine sur le visage, les bras, les mains, ou en arrière. Cela est généralement suffisant pour que les personnes ayant la plupart des types de peau maintiennent des niveaux adéquats de vitamine D (Holick 2004b). Après cette exposition, un écran solaire pourrait être appliqué pour limiter les dommages cutanés solaires. Par conséquent, il est important de se rappeler que si les rayons UV nocifs du soleil peuvent augmenter les risques de cancer de la peau, le blocage de ces rayons UV peut prédisposer les individus à une carence en vitamine D.

Si la lumière du soleil n'est pas suffisante, des sources alimentaires de vitamine D peuvent être utilisées. Les sources alimentaires de vitamine D comprennent les poissons gras comme le saumon, le maquereau et les sardines qui fournissent 300 à 600 unités/3,5 onces, les jaunes d'œufs qui fournissent 20 unités/jaune et l'huile de foie de morue qui fournit 400 unités/cuillère à café. La source alimentaire la plus courante de vitamine D se trouve dans les aliments enrichis tels que le lait, le jus d'orange et certaines céréales qui fournissent environ 100 unités par portion (Tangpricha et al 2003 ; Holick 2004a).

En raison du manque relatif d'aliments contenant de la vitamine D, des suppléments de vitamine D sont souvent nécessaires pour obtenir un apport adéquat. La National Osteoporosis Foundation (NOF) recommande un apport de 800 à 1000 unités internationales (UI) de vitamine D3 par jour pour les adultes de plus de 50 ans (NOF 2008). La limite supérieure de sécurité pour l'apport en vitamine D pour la population adulte générale a été fixée à 2 000 UI par jour en 1997 (SCSEDR 1997). Des preuves récentes indiquent que des apports plus élevés sont sans danger et que certains patients âgés auront besoin d'au moins cette quantité pour maintenir des niveaux optimaux de 25(OH)D (NOF 2008).

Les sources alimentaires de vitamine D peuvent provenir de végétaux (ergocalciférol ou vitamine D2) ou d'animaux (cholécalciférol ou vitamine D3). Les suppléments peuvent provenir de l'une ou l'autre source. Une revue de la presse médicale et profane semble conclure que la vitamine D2 est moins efficace que la vitamine D3 pour maintenir le statut en vitamine D. Une récente étude contrôlée par placebo a comparé des apports de 1000 unités de D2 et 1000 unités de D3 pendant 11 semaines à la fin de l'hiver. Fait intéressant, 67 % des participants présentaient une carence en vitamine D au début de l'étude. Les auteurs ont conclu que 1 000 unités de vitamine D2 par jour étaient aussi efficaces que 1 000 unités de vitamine D3 pour maintenir les taux sériques de 25-hydroxyvitamine D (Holick et al 2008). Par conséquent, les suppléments de vitamine D2 et D3 doivent être considérés comme comparables et de puissance égale.

Étant donné que des apports plus élevés en vitamine D peuvent réduire la résorption osseuse et la perte osseuse qui en résulte, il semble que l'apport recommandé en vitamine D nécessite une révision des besoins, en particulier chez les personnes âgées. Dans une revue approfondie de la littérature sur la vitamine D, Vieth (1999) déclare que l'apport quotidien de référence devrait être de 800 à 1 000 unités par jour en fonction des mesures de la densité osseuse et de la prévention des fractures chez les personnes âgées. Un rapport récent a révélé que des niveaux de 25(OH)D inférieurs à 10 ng/ml étaient liés à une augmentation de 78 % du risque de chute chez les hommes et les femmes de plus de 65 ans (Snijder et al 2006).

Cinquante-deux pour cent des femmes nord-américaines recevant un traitement pour prévenir ou traiter l'ostéoporose présentaient une carence en vitamine D après avoir mesuré les taux sériques de 25(OH)D (Holick et al 2005). De plus, une enquête sur les femmes enceintes aux États-Unis a révélé que 41 % des femmes afro-américaines âgées de 15 à 49 ans présentaient une carence en vitamine D à la fin de l'hiver (Nesby-O'Dell et al 2002). Enfin, 4 % des femmes caucasiennes présentaient une carence en vitamine D à la fin de l'été.

Les taux sériques de vitamine D peuvent être mesurés pour déterminer les réserves de vitamine D. La valeur mesurée est 25(OH)D parce que ce composé a la demi-vie la plus longue (deux semaines) et qu'il est en corrélation avec l'hyperparathyroïdie secondaire, le rachitisme et l'ostéomalacie (os non minéralisé) (Holick 2006). La plage normale de vitamine D (25(OH)D) est de 10 à 55 ng/ml (25 à 137,5 nmol/L) (Weaver et Fleet 2004). Le niveau de vitamine D (25(OH)D) souhaité pour un adulte est de 30 ng/ml (75 nmol/L) ou plus (NOF 2008).

Ostéoporose

Diagnostic

Récemment, le NOF a publié son nouveau Guide du clinicien sur la prévention et le traitement de l'ostéoporose (NOF 2008). Ces lignes directrices sont décrites comme une percée majeure dans la façon dont les fournisseurs de soins de santé évaluent et traitent les patients souffrant d'une faible masse osseuse ou d'ostéoporose et présentant un risque de fractures. Les directives permettent des recommandations spécifiques à de nombreuses races, y compris les femmes ménopausées de race blanche, ainsi que les femmes afro-américaines, asiatiques, latines et autres femmes ménopausées. Il s'adresse également pour la première fois aux hommes de 50 ans et plus.

L'outil clinique le plus courant pour diagnostiquer l'ostéoporose et prédire le risque de fracture est un test de densité minérale osseuse (DMO). Une mesure de la densité osseuse est souvent envisagée lorsqu'elle aide à orienter les décisions concernant le traitement pour prévenir les fractures ostéoporotiques. Le NOF recommande de tester toutes les femmes de 65 ans et plus et les hommes de 70 ans et plus, quels que soient les facteurs de risque cliniques. D'autres indications pour les tests de DMO comprennent : (NOF 2008)

  • Femmes et hommes ménopausés plus jeunes âgés de 50 à 70 ans dont vous avez des inquiétudes en raison de leur profil de facteurs de risque clinique.

  • Les femmes en transition ménopausique s'il existe un facteur de risque spécifique associé à un risque accru de fracture, tel qu'un faible poids corporel, des antécédents de fracture à faible traumatisme ou des médicaments à haut risque.

  • Adultes ayant subi une fracture après 50 ans.

  • Adultes atteints d'une affection (p. ex., polyarthrite rhumatoïde) ou prenant un médicament (p. ex., glucocorticoïdes, ≥5 mg/jour pendant ≥ 3 mois) associés à une faible masse osseuse ou à une perte osseuse.

  • Toute personne envisagée pour un traitement pharmacologique de l'ostéoporose.

  • Toute personne traitée pour l'ostéoporose, pour surveiller l'effet du traitement.

  • Toute personne ne recevant pas de traitement chez qui des signes de perte osseuse conduiraient à un traitement.

  • Les femmes ménopausées qui arrêtent l'œstrogénothérapie doivent être envisagées pour un test de densité osseuse.

Les directives NOF mises à jour incluent l'utilisation d'un nouvel algorithme sur le risque absolu de fracture, appelé FRAX par l'Organisation mondiale de la santé (OMS). L'algorithme FRAX prend en compte non seulement la DMO au niveau de la hanche, mais également neuf facteurs de risque cliniques spécifiques pour l'ostéoporose et les fractures associées. Cet algorithme estime la probabilité de fracture de la hanche sur 10 ans et la probabilité de toutes les fractures majeures liées à l'ostéoporose sur 10 ans. Le traitement est recommandé pour les patients présentant des fractures de la hanche ou des vertèbres (cliniques ou morphométriques), ainsi que ceux avec des T-scores de DMO ≤ −2,5 au col fémoral, à la hanche totale ou au rachis par DXA, après une évaluation appropriée.

Les directives de traitement aident le clinicien à décider quels patients atteints d'ostéopénie justifient un traitement pharmacologique. Le traitement est recommandé pour les femmes ménopausées et les hommes de 50 ans et plus présentant une faible masse osseuse (score T -1 à -2,5, ostéopénie) au niveau du col fémoral, de la hanche totale ou de la colonne vertébrale et une probabilité de fracture de la hanche à 10 ans ≥ 3 % ou une probabilité de toutes les fractures majeures liées à l'ostéoporose sur 10 ans ≥ 20 % selon le modèle de risque absolu de fracture de l'OMS adapté aux États-Unis.

La ménopause entraîne souvent une augmentation de la perte osseuse, les taux les plus rapides de perte osseuse se produisant au cours des cinq premières années après la ménopause (Gallagher et al 1987). Une baisse de la production d'œstrogènes après la ménopause entraîne une augmentation de la résorption osseuse et une diminution de l'absorption du calcium (Gallagher et al 1980; Breslau 1994). Des diminutions annuelles de la masse osseuse de 3 % à 5 % par an sont souvent observées au cours des années qui suivent immédiatement la ménopause, avec des diminutions inférieures à 1 % par an observées après l'âge de 65 ans (Daniels 2001). L'hormonothérapie post-ménopausique peut diminuer l'incidence de l'ostéoporose et réduire le risque de fracture. Cependant, étant donné que de nombreuses femmes ont choisi d'arrêter ou d'éviter l'hormonothérapie après la ménopause, il est impératif que les prestataires de soins de santé identifient activement les femmes à risque d'amincissement des os et de fracture. Les conseils sont particulièrement prudents concernant les exercices de mise en charge et l'apport en calcium/vitamine D pendant la transition de la périménopause.

Considérations relatives au traitement

Études sur le calcium

La supplémentation en calcium a montré son efficacité pour prévenir les fractures ostéoporotiques chez les femmes ménopausées. Une méta-analyse a passé en revue la littérature de 1966 à 1997 évaluant l'efficacité de la supplémentation en calcium pour la prévention des fractures ostéoporotiques chez les femmes ménopausées. Seules les études avec des critères de jugement sur les fractures étaient éligibles. Cette analyse a révélé des réductions de risque relatives entre 25 % et 70 % pour les fractures ostéoporotiques. La plupart des essais ont rapporté une réduction d'environ 30 % du risque de fracture avec un apport d'environ 1 000 mg/jour de calcium élémentaire (Cummings et Nevitt 1997).

Sur 18 mois, un essai sur des femmes françaises âgées a révélé que le nombre de fractures de la hanche était réduit de 43 % et le nombre de fractures non vertébrales était réduit de 32 % chez les femmes traitées avec du calcium (1 200 mg/jour) et de la vitamine D (800 unités/jour) que parmi ceux qui ont reçu un placebo (Chapuy et al 1992).

Dawson-Hughes et ses collègues (1990) ont rapporté que la perte osseuse est réduite chez les femmes ménopausées âgées et en bonne santé en augmentant l'apport en calcium de 400 mg/jour à 800 mg/jour. De plus, les femmes ménopausées (dans les trois à six ans suivant la ménopause) supplémentées avec 1700 mg/jour de calcium ont réduit la perte osseuse du col fémoral et amélioré l'équilibre calcique dans une étude portant sur 118 femmes blanches en bonne santé (Aloia et al 1994). Une autre étude a révélé qu'une supplémentation alimentaire en calcium et en vitamine D chez les hommes et les femmes de plus de 65 ans pouvait réduire la perte osseuse dans le col et la colonne fémorale tout en réduisant l'incidence des fractures non vertébrales sur trois ans (Dawson-Hughes et al 1997).

Une méta-analyse de 15 essais avec 1806 participants à l'étude a révélé que le calcium seul provoquait un pourcentage moyen positif de variation de la DMO par rapport au départ de 2,05 % pour la densité osseuse totale du corps, 1,66 % au niveau de la colonne lombaire, 1,6 % à la hanche et 1,9 % au le rayon distal. Les données ont également montré une tendance à la réduction des fractures vertébrales, avec une réduction du risque relatif de 0,79 (IC à 95 % 0,54 à 1,09). Cependant, la réduction du risque de fractures non vertébrales n'était pas claire (RR = 0,86 (IC à 95 % 0,43 à 1,72) (Shea et al 2004).

Le récent essai RECORD a étudié 5292 personnes de plus de 70 ans pour évaluer l'efficacité des suppléments de calcium et/ou de vitamine D pour la prévention secondaire des fractures. Le suivi était compris entre 24 et 62 mois. Les groupes étudiés n'ont pas révélé de réductions significatives des futures fractures. Cependant, l'observance des suppléments était un problème important dans cette étude. A 24 mois, seuls 54,5% des sujets prenaient encore le complément (Grant et al 2005).

Une méta-analyse plus récente de 29 études, avec plus de 63 000 personnes analysées, a examiné le calcium et le calcium en combinaison avec des essais de vitamine D pour une utilisation dans la prévention des fractures et de la perte osseuse a été récemment rapportée. Les auteurs ont conclu que le traitement était associé à une réduction de 12 % du risque de fractures de tous types. Les essais avec une conformité plus élevée ont révélé une réduction significative du risque par rapport aux études avec une conformité plus faible. Dans les 8 études avec une conformité supérieure à 80 %, une réduction du risque de 24 % pour toutes les fractures a été identifiée. Les conclusions de l'auteur étaient que le calcium, ou le calcium associé à une supplémentation en vitamine D, était efficace dans le traitement préventif de l'ostéoporose chez les personnes âgées de 50 ans ou plus. Il est apparu que le meilleur effet était observé avec des doses minimales de 1200 mg de calcium et 800 unités de vitamine D par jour (Tang et al 2007).

La supplémentation en vitamine D chez les personnes présentant une carence sévère en calcium n'a pas entraîné d'épargne osseuse. Cependant, la réplétion en calcium chez les sujets de l'étude avec des niveaux marginaux de vitamine D a entraîné une épargne osseuse. Par conséquent, l'apport optimal en vitamine D est influencé par l'apport en calcium. Une santé osseuse optimale nécessite à la fois un apport alimentaire élevé en calcium et un apport élevé en vitamine D (Weaver et Fleet 2004). Informer les patients que de nombreux suppléments de calcium contiennent également de la vitamine D est un mécanisme pratique par lequel une supplémentation adéquate peut être obtenue.

Une étude récente de la WHI a rapporté des résultats concernant la supplémentation en calcium et en vitamine D et le risque de fractures. Cette étude a assigné au hasard plus de 36 000 femmes ménopausées en bonne santé pour recevoir des doses quotidiennes de 1000 mg de carbonate de calcium et 400 unités de vitamine D ou un placebo, avec un suivi de sept ans en ce qui concerne les fractures et la DMO. Les conclusions tirées de l'étude ont révélé une amélioration faible mais significative de la densité osseuse de la hanche, mais aucune réduction significative des fractures de la hanche. Cet essai a été bien mené mais a laissé de nombreuses questions sans réponse. Pertinent findings within this study were that women who were adherent to their study regimen (those who took over 80% of their study calcium/vitamin D) had a significant 29% reduction in hip fracture. Women aged 60 and over (those at highest risk of fracture) had a significant 21% reduction in hip fracture risk.

Sixty-four percent of women in the placebo group had a daily calcium intake from diet and supplements of at least 800 mg and 42% had a daily vitamin D intake of at least 400 units. In addition, the study participants had average daily calcium intakes of 1150 mg before the study began, which is nearly double the national average. Therefore, this intake may certainly reduce the chances of detecting a benefit of additional calcium and vitamin D therapy in this study (Jackson et al 2006).

The data from these studies indicate a vital role for calcium and vitamin D related to optimal bone health. It is imperative that calcium and vitamin D counseling be conducted throughout life. Ensuring peak bone development via adequate nutritional intake during adolescence along with continued repeated discussions throughout a person’s life can significantly limit morbidity and mortality from osteoporosis. Poor compliance is a major obstacle in many medical regimens. Based on evidence presented, calcium and vitamin D supplementation compliance is vital to ensuring optimal risk reduction and fracture prevention.

Vitamin D studies

Vitamin D has been extensively studied regarding its impact on fracture risk reduction. In fact, vitamin D deficiency has been associated with greater incidence of hip fracture in many populations, including postmenopausal women (Chapuy et al 1992; Dawson-Hughes et al 1995). In a detailed review by LeBoff and colleagues (1999) of women with osteoporosis who were hospitalized due to hip fractures, 50% were found to have signs of vitamin D deficiency.

Reasons for an increased risk of fracture associated with vitamin D deficiency are numerous. Inability to absorb adequate amounts of calcium for optimal bone health, as well as an increased susceptibility of falling, impaired muscle strength, and increased rates of bone loss can increase the risk of fracture (Lips 2001). It has been reported that lower levels of vitamin D are independently associated with an increased risk of falling in the elderly. In fact, supplementation with vitamin D has been shown to improve musculoskeletal function and reduce the risk of falling in elderly women (Bischoff et al 2003). Human muscle contains vitamin D receptors that may lead to increasing muscle strength and improving stability (Snijder et al 2006). The combination of 700 units/day of vitamin D and 500 mg of calcium (obtained through supplementation in addition to diet) was shown to reduce falls by as much as 65% over three years in less active women over the age of 65 (Bischoff-Ferrari et al 2006).

It appears that vitamin D supplementation may prove more beneficial in reducing falls and increasing bone density in elderly women who have suffered a hip fracture when given with calcium (Harwood et al 2004). The Decalyos II study examined the effect of calcium and vitamin D supplementation over two years in a group of elderly women who were able to walk indoors with a cane or walker. Results suggested that such supplementation could reduce the risk of hip fractures in this population (Chapuy et al 2002).

All vitamin D trials from 1966 to 1999 for postmenopausal osteoporosis were evaluated in a meta-analysis to review the effect of vitamin D on bone density and fractures. Twenty-five trials that randomized women to vitamin D with or without calcium and measured bone density or fracture for at least one year were chosen. The results revealed a 37% reduction in vertebral fractures (Papadimitropoulos et al 2002).

A Cochrane Database review reported that vitamin D alone showed no statistically significant effect on hip fracture, vertebral fracture, or any new fracture. Vitamin D with calcium marginally reduced hip fractures and nonvertebral fractures, but there was no evidence of effect of vitamin D with calcium on vertebral fractures. Compliance to the supplements was not reported. The effect appeared to be restricted to those living in institutional care. There was no evidence that vitamin D increased gastrointestinal symptoms or renal disease. The conclusion was that frail older people confined to institutions may sustain fewer hip and other nonvertebral fractures if given vitamin D with calcium supplements. Further investigation regarding dose, frequency, and route of administration of vitamin D in older people was recommended (Avenell et al 2005).

Another meta-analysis of randomized, controlled fracture prevention trials with vitamin D reported that oral vitamin D supplementation between 700 to 800 units per day appeared to reduce the risk of hip and any nonvertebral fractures in ambulatory or institutionalized elderly persons. An oral vitamin D dose of 400 IU/d was not sufficient for fracture prevention. A vitamin D dose of 700 to 800 units per day reduced the relative risk of hip fracture by 26% and any nonvertebral fracture by 23% (Bischoff-Ferrari et al 2005). Subsequently, an enhanced meta-analysis was done to define the need for additional calcium supplementation in individuals receiving vitamin D for the prevention of hip fractures. Findings suggested that oral vitamin D appears to reduce the risk of hip fractures only when calcium supplementation is added (Boonen et al 2007).

Pharmacological treatment

Currently, there are a number of prescription therapeutic options for the prevention and treatment of osteoporosis. The antiresorptive medications are the largest group and include bisphosphonates (Actonel, Boniva, Fosamax, Reclast), selective estrogen receptor modulators (Evista), hormone therapy and calcitonin (Miacalcin). Teriparatide is a parathyroid hormone derivative that acts as an anabolic agent on bone and is indicated for post-menopausal women with osteoporosis who are at high risk of fracture (Eli Lilly 2008). A review of studies that led to the FDA approval of prescription medications used for the treatment of osteoporosis found that 80% of studies had been performed under conditions where a certain minimum calcium and vitamin D intake was ensured (Sunyecz and Weisman 2005). Therefore, one cannot conclude that these prescription medications would be as effective in calcium and vitamin D deficient patients. Unfortunately, calcium use during osteoporosis therapy is often under-utilized by patients and not appropriately counseled by physicians. In 1994, 43% of osteoporosis visits had some form of counseling for calcium. By 2000, this proportion had declined to 29% and fell to 23% by 2004 (Stafford et al 2005).

An effective tool that can be used to help patients understand the importance of calcium and vitamin D when using prescription medications for bone loss is the ‘brick and mortar’ analogy. In the analogy, reference is made to building a strong structural foundation. The antiresorptive medication serves as the ‘bricks’, while adequate calcium and vitamin D serve as the ‘mortar’. Without both ‘brick’ and ‘mortar’, the structure (healthy bone) could not be achieved.

Oral bisphosphonate medications must be taken on an empty stomach. Package inserts for oral bisphosphonate caution that calcium supplements may interfere with bisphos-phonate absorption and should be taken at a different time of day. Calcium citrate products can be taken on an empty stomach or with food, while calcium carbonate products should be taken with meals. Therefore, patients (especially calcium citrate users) need to be counseled to avoid taking their calcium supplements with bisphosphonates.

It is imperative for the health care provider to be aware that adequate calcium and vitamin D stores must be present to allow pharmacologic treatments for osteoporosis to be effective.

Summary

Bone loss and osteoporosis with the resultant increase in fracture risk should be major concerns for patients and health care providers. As the population ages, the long term effects of osteoporosis including pain, loss of independence and institutionalized care will become more prevalent. Efforts to prevent bone loss and osteoporosis should start with proper education about a healthy lifestyle, including optimal calcium and vitamin D and exercise in adolescence. This education should continue throughout life, with emphasis during times of increased bone loss such as the menopause transition.

This paper reviews the cornerstone of bone health; calcium and vitamin D. Although dietary sources of both nutrients are available, most people do not receive adequate amounts for proper bone health. In addition, the heightened awareness of damaging effects of sunlight has limited vitamin D synthesis from the skin. Fortunately, supplements are available that can supply the body with amounts necessary for bone health. As reviewed, there is ample evidence that calcium and vitamin D alone have the ability to prevent bone loss and reduce fracture. The one caveat is that compliance must be emphasized. Clearly, with diminished compliance the protective effects of calcium and vitamin D are lost. Continued discussions with patients to promote awareness of bone health and enhance compliance with calcium and vitamin D supplements, as well as prescription drugs, should be completed. Utilizing the entire health care team can be beneficial in this quest. Office staff should understand and remind patients about bone health at key times, such as during scheduling of bone density testing. The health care provider should highlight proper nutrition and supplementation at pertinent times. For example, annual examinations are excellent times to review calcium and vitamin D intake with recommendations for supplementation reviewed. The pharmacist has a vital role in making patients aware of the need for calcium and vitamin D with prescription osteoporosis therapies, including proper administration to ensure absorption of bisphosphonate medications.

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