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05-04-2016

La prévention de l'ostéoporose commence dès l'enfance

L'ostéoporose est une maladie des os qui résulte d'un déséquilibre entre la résorption et la formation osseuses. Elle est caractérisée par une faible densité osseuse et une détérioration générale du tissu osseux. Des suppléments nutritionnels peuvent aider à prévenir et retarder l'ostéoporose.
osteoporose
L'ostéoporose se définit comme une maladie générale du squelette caractérisée par une masse osseuse basse et une altération de la micro-architecture du tissu osseux, responsable d'une fragilité osseuse accrue.
La prévention de l'ostéoporose commence dès l'enfance : le capital osseux se constitue dans les premières années de la vie. Sa phase de croissance la plus rapide débute à la puberté et se termine à la fin de l'adolescence. Mais pour que cette croissance se fasse de façon optimale et qu'à 20 ans le pic de masse osseuse soit au plus haut, il faut que les apports en calcium et en vitamine D soient suffisants.
Physiologiquement, l'os est renouvelé en permanence par deux processus opposés de résorption et de formation, étroitement associés dans le temps et dans l'espace au sein d'une structure anatomique temporaire appelée unité de remodelage osseux. Dans cette unité, l'os vieilli est résorbé par des cellules osseuses, les ostéoclastes. La cavité résorbée est ensuite comblée par l'os nouvellement formé par des ostéoblastes. Le rôle de ces derniers est de tirer le calcium, le magnésium et le phosphore du sang pour construire la masse osseuse.
À l'âge adulte, formation et résorption osseuses s'équilibrent jusqu'à 25-30 ans. Par la suite, la masse osseuse diminue lentement, aboutissant à un léger déficit de 3 à 5 % tous les dix ans. Puis, chez la femme, cette perte osseuse s'accélère de façon transitoire pendant les cinq à dix ans qui suivent la ménopause, à cause de la carence en œstrogènes. À 80 ans, une femme a ainsi perdu en moyenne 40 % de son pic de masse osseuse. Après 60 ans, une perte tardive de masse osseuse se produit chez l'homme comme chez la femme.

Calcium et vitamine D, un couple incontournable

Le pilier de la prévention et du traitement de l'ostéoporose, chez la femme comme chez l'homme, est d'assurer des apports adéquats en vitamine D et en calcium par la supplémentation.
De nombreuses études ont montré que le calcium peut diminuer la perte osseuse et ralentir le renouvellement osseux. La prise de calcium est cruciale pour la prévention de l'ostéoporose, mais il nécessite la présence de la vitamine D pour une absorption maximale. Ainsi, dans une étude multicentrique, randomisée en double aveugle contrôlée contre placebo, des chercheurs ont réparti 583 femmes vivant dans des maisons de retraite en deux groupes qui ont pris pendant deux ans du calcium et de la vitamine D ou un placebo. Dans le groupe sous placebo, le risque de fracture de la hanche était plus élevé que dans celui supplémenté. La densité minérale osseuse est restée stable dans ce dernier alors qu'elle a diminué de 2,36 % par an dans le groupe sous placebo1.

La vitamine K2 (ménaquinone-7)

La vitamine K

La vitamine K est constituée d'un groupe de trois substances apparentées : K1, ou phylloquinone, K2 qui englobe un ensemble de substances appelées ménaquinones (MK4 à MK14) et la K3, ou ménadione, une version synthétique agissant comme une provitamine.
La ménaquinone-7, ou MK-7, est extraite du natto, un aliment à base de graines de soja fermentées. C'est aussi la fraction de la vitamine K2 ayant la biodisponibilité la plus élevée.
La vitamine K2 fonctionne comme un cofacteur essentiel de l'enzyme gamma-carboxylase. Les réactions de carboxylation en dépendent. C'est notamment le cas de la carboxylation de l'ostéocalcine, une protéine de l'os contenant de l'acide gamma-carboxyglutamique, ainsi que d'un grand nombre d'autres protéines de liaison au calcium comme la calbindine. Ces protéines sont impliquées dans l'absorption du calcium et la minéralisation osseuse. L'ostéocalcine est synthétisée dans les ostéoblastes des tissus osseux. Non carboxylée, elle est incapable de se lier à l'hydroxyapatite. Ses niveaux sériques constituent un bon marqueur du renouvellement osseux.
Des études in vitro montrent que la vitamine K2 est beaucoup plus active que la vitamine K1 sur la formation osseuse et la réduction de la perte osseuse.
Dans une étude clinique contrôlée, 172 femmes atteintes d'ostéoporose ont reçu quotidiennement de façon aléatoire de la vitamine K2 (45 mg/j), du 1-alpha-hydroxycalciférol vitamine D3, les deux ou un placebo pendant 24 mois. Le traitement combiné a généré une augmentation significative de la densité minérale osseuse (4,92 [+ ou -] 7,79 %) tandis que la vitamine K seule une élévation de seulement 0,135 % [+ ou -] 5,44 % qui n'était pas significativement plus importante que les valeurs de départ. Au bout de 18 à 24 mois, la densité minérale osseuse était significativement plus élevée dans le groupe K2 que dans celui sous placebo. Par ailleurs, l'association des vitamines K2 et D3 s'est montrée plus efficace que chacune d'elles seules2.
Quatre-vingt-douze femmes ménopausées âgées de 55 à 81 ans ont été réparties de façon aléatoire en quatre groupes pour recevoir quotidiennement de la vitamine K2 (45 mg), de la vitamine D (0,75 mcg), une combinaison des deux ou du lactate de calcium (2 g). La densité minérale osseuse des deux groupes vitamine K2 et vitamine D a augmenté par rapport à celle du groupe sous calcium au bout de deux ans, tandis que le traitement combiné agissait de façon synergique et générait une élévation significative de la densité minérale osseuse de 1,35 %3.

Le silicium, un rôle régulateur de la minéralisation osseuse

Le silicium exerce un effet bénéfique sur la régularisation dans la régularisation de la minéralisation osseuse. Il semble jouer un rôle important dans l'ostéoporose, en particulier en inhibant l'activité des ostéoclastes et en stimulant celle des ostéoblastes.
Dans l'os mature, la concentration en silicium diminue, devient pratiquement indétectable et des dépôts de calcium et de phosphore se forment de façon simultanée. Le silicium semble agir comme un facteur régulateur des dépôts de calcium et de phosphore dans les tissus osseux.
Des études animales indiquent qu'une supplémentation en silicium réduit le nombre des ostéoclastes, prévenant ainsi partiellement la résorption et la perte osseuses. Il semble également augmenter le nombre des ostéoblastes4.
Une étude a évalué les effets à court terme d'un traitement préventif avec du silicium organique soluble sur l'os trabéculaire de rats matures ovariectomisés âgés de trois mois. Au bout d'un mois, une diminution de 31 % de la surface des ostéoclastes et de 20 % de leur nombre a été constatée. Le rythme de la formation osseuse et la surface des ostéoblastes ont été augmentés de 30 %. La réduction de la résorption osseuse et l'augmentation de la formation osseuse induites par le silicium ont eu pour résultat une légère amélioration du volume osseux trabéculaire (+14 %) chez les animaux traités par rapport aux témoins. D'autre part, in vitro, le silicium stimule la synthèse de l'ADN de cellules similaires aux ostéoblastes5.
On a récemment montré qu'à dose physiologique, l'acide orthosilicique stimule le collagène de type 1 dans des cellules similaires à des ostéoblastes humains6.
Des études sur des rats déficients en œstrogènes souffrant d'ostéoporose ont démontré qu'une supplémentation en silicium pouvait prévenir la perte osseuse. Trois groupes de 15 rats femelles âgées de 100 jours ont été sélectionnés. Les animaux de deux groupes ont été ovariectomisés. Ceux de l'un de ces deux groupes ont reçu une alimentation enrichie avec 500 mg par kg de silicium, les autres ont reçu une alimentation normale.
Des mesures ont été effectuées sur le fémur et la 5e vertèbre des animaux. Au bout de 30 jours, les animaux ovariectomisés et supplémentés ne montraient pas de perte osseuse normalement induite par l'ovariectomie. De plus, une augmentation significative du développement longitudinal du fémur a été constatée. Les chercheurs ont conclu de ces résultats que le silicium inhibant la résorption osseuse et stimulant la formation osseuse pourrait trouver une application thérapeutique dans le traitement de l'ostéoporose involutive7.
Dans une étude clinique portant sur 53 femmes souffrant d'ostéoporose, une supplémentation en silicium a été associée à une augmentation significative de la densité minérale osseuse8.
Une autre équipe a regardé l'effet d'une faible dose de silicium sous forme d'acide orthosilicique sur les marqueurs du renouvellement osseux et la densité minérale osseuse. 114 femmes d'environ 61 ans avec une ostéopénie ou une ostéoporose ont été enrôlées dans une étude clinique randomisée contrôlée par placebo d'une durée de douze mois. Elles ont été réparties en quatre groupes, tous recevant 1 000 mg de calcium élémentaire et 800 UI de vitamine D3. Chaque groupe a en plus reçu un placebo : 3, 6 ou 12 mg de silicium élémentaire sous forme d'acide orthosilicique.
À 6 et 12 mois, les chercheurs ont constaté de vastes variations dans les changements des marqueurs osseux par rapport aux valeurs de départ. Une amélioration importante des marqueurs de la formation osseuse a été obtenue après six mois de prise de 6 et 12 mg de silicium9.
L'acide orthosilicique : une bien meilleure biodisponibilité

L'acide orthosilicique est la forme hydrosoluble de silicium que l'on trouve dans l'eau de mer, l'eau de boisson ou la bière. Les eaux minérales n'ont qu'une très faible concentration en acide orthosilicique à cause de sa stabilité limitée. Dans les suppléments nutritionnels il est associé à un agent stabilisant.
Une étude belge a mis en valeur la forte absorption d'un supplément contenant 2 % d'acide orthosilicique stabilisé. Dans une étude de six mois portant sur des veaux, la consommation de silicium a été augmentée de 5 % sous forme d'acide orthosilicique et a généré une élévation de 70 % des niveaux sanguins de silicium par rapport à ceux des animaux sous placebo10.

L'ipriflavone renforce l'action du calcium et de la vitamine D

L'ipriflavone est un isoflavone synthétisé à partir de la daïdzéine du soja. Au cours des années 1980 et 1990, des études randomisées, en double aveugle et contrôlées contre placebo ont montré qu'il pourrait prévenir la perte osseuse chez des femmes ménopausées.
L'ipriflavone, un isoflavone sans activité œstrogénique

Les isoflavones de soja ont des effets qui ressemblent à ceux des œstrogènes. Tout comme ces derniers, ils peuvent avoir des effets bénéfiques mais également présenter certains risques. En 1969, un projet de recherche a été initié pour produire un isoflavone possédant des effets stimulants sur la construction osseuse mais sans action œstrogénique. L'ipriflavone est né de ces recherches et est accepté aujourd'hui comme traitement de l'ostéoporose dans de nombreux pays.
Associé au calcium, il peut ralentir et, peut-être, légèrement inverser la dégradation osseuse. Il semble également aider à diminuer la douleur liée aux fractures causées par l'ostéoporose. De nombreuses études impliquant un total de plus de 1 700 participants ont examiné l'effet de l'ipriflavone sur différentes formes d'ostéoporose. Ainsi, une étude a suivi pendant deux ans 198 femmes ménopausées avec des indices de perte osseuse. À la fin de l'étude, un gain de densité osseuse de 1 % a été observé chez les femmes prenant de l'ipriflavone contre une perte de 0,70 % chez celles sous placebo11.

Stimule la construction osseuse

Des chercheurs ont mis en évidence que l'ipriflavone active les ostéoblastes. Lorsqu'on met ces derniers en présence d'ipriflavone, le processus cellulaire de fabrication des protéines de la matrice osseuse et les dépôts de minéraux dans les tissus osseux sont stimulés. L'action de l'ipriflavone sur la construction osseuse est plus nette lorsqu'il est associé à d'autres nutriments comme le calcium, la vitamine D et la vitamine K.

L'ipriflavone améliore le métabolisme du calcium

L'ipriflavone améliore le métabolisme du calcium dans les os en l'amalgamant lui-même à des sites spécifiques de liaison dans des cellules que l'os digère, des cellules précurseurs et des ostéoclastes matures. Par ce biais, l'ipriflavone altère le flux du calcium osseux et inhibe la résorption osseuse12. Des femmes ménopausées avec une faible densité vertébrale osseuse ont pris pendant deux ans trois fois par jour 200 mg d'ipriflavone avec 1 g de calcium, juste du calcium ou un placebo. Après six mois de supplémentation avec l'ipriflavone associé au calcium, la densité osseuse des vertèbres a augmenté de 1,4 % tandis que dans le groupe placebo elle a diminué de 1,2 % en deux ans13.
Un autre groupe de chercheurs a examiné la capacité de l'ipriflavone à prévenir la perte osseuse qui se produit peu de temps après la ménopause. 56 femmes ménopausées avec une faible densité osseuse vertébrale ont reçu 200 mg d'ipriflavone ou un placebo. Toutes prenaient également 100 mg quotidiens de calcium. Au bout de deux ans, aucune perte osseuse n'a été observée chez les femmes qui ont reçu de l'ipriflavone et du calcium alors qu'une perte de 4,9 % de la densité osseuse a été constatée chez celles qui n'ont pris que du calcium14.

Une action synergique avec la vitamine D

La vitamine D et ses métabolites stimulent l'absorption du calcium dans l'intestin et sa résorption par les os. Une déficience en vitamine D et/ou une défaillance de sa métabolisation dans le foie sont des facteurs reconnus du développement de l'ostéoporose. L'ipriflavone et la vitamine D agissent en synergie pour augmenter la densité osseuse. Des travaux indiquent que l'association vitamine D3 et ipriflavone a un effet bénéfique sur la construction osseuse plus important que l'ipriflavone seul. Cette association augmentait la densité minérale osseuse sur toute la longueur du fémur alors que l'administration de vitamine D3 seule n'avait aucun effet.
Une étude de 18 mois a montré que l'ipriflavone associé à la vitamine D3 stoppait efficacement la perte osseuse de femmes ménopausées. Dans le groupe supplémenté avec cette association, la perte osseuse a été de 0,33 % versus 2,37 % dans celui ne prenant que de l'ipriflavone, 1,15 % dans celui prenant seulement de la vitamine D3 et 3,70 % dans le groupe placebo15.



Références
1. Chapuy M.C. et al., Combined calcium and vitamin D3 supplementation to prevent hip fracture in elderly women. A confirmztory study: Decaloyos II, Osteoporos Int., 2002, 13(suppl 1): S25. Program and abstracts of the IOF world congress on osteoporosis; May 10-14, 2002, Lisbon, Portugal, abstract P68.
2. Ushiroyama T. et al., Effect of continuous combined therapy with vitamin K2 ans vitamin D3 on bone mineral density and coagulofibrinolys function in postmenopausal women, Maturitas, 2002, 41:211-221.
3. Iwamoto I. et al., Treatment with vitamin D3 and/or vitamin K2 for postmenopausal women with osteoporosis, Keio J. Med., 2003, 52: 147-150.
4. Hott M. et al., Short-term effects of organic silicon on trabecular bone in mature ovariectomized rats, Calcif. Tissue Int., 1993, 53: 174-179.
5. Keeting et al, Zeolite. An increased proliferation, diffrentiation and transforming growth factor beta production in normal adult human osteoblast-like cells in vitro, J. Bone and Mine rese., 1992, vol. 33, n° 6, 1758-1766.
6. Reffit D.M. et al., Orthosilicic acid stimulates collagen type 1 synthesis and osteoblastic differentiation in human osteoblast-like cells in vitro, Bone, 2003 Feb, 32(2): 127-35.
7. Ricoh H. et al., Effects of silicon supplement on osteopenia induced by ovariectomy in rats, Calcif. Tissue Int., 2000 Jan, 66(1): 53-55.
8. Eisinger J. et al., effects of silicon, fluoride, etidronate and magnesium on bone mineral density: a retrospective study, Magnesium research, 1993, 6(3): 247-249.
9. Fillon M., Effect on bone turnover and BMD of low dose oral silicon as an adjunct to calcium/vitamin D3 in a randomized placebo controlled trial, abstract SA421, American Society for bone and mineral research (ASBMR), 27th annual meeting, Nashville, September 24th 2007.
10. Calomme M. et al., Supplementation of calves with stabilized orthosilicic acid, Biol. Trace Elem., 1997, 56: 153-156.
11. Agnusdei D. et al., A double blind placebo-controlled trial of ipriflavone for prevention of postmenopausal spine bone loss, Calcif. Tissue Int., 1997, 61: 142-147.
12. Miyauchi A. et al., Novel ipriflavone receptors couple to calcium influx regulates osteoclast differentiation and function, Endocrinology, 1996 Aug, 137(8): 3544-50.
13. Gennari C. et al., Effect of ipriflavone - a synthetic derivative of natural isoflavones - on bone mass loss in the early years after menopause, Menopause, 1998 Spring, 5(1): 9-15.
14. Agnusdei D. et al., Metabolic and clinical effects of ipriflavone in establish postmenopausal osteoporosis, Druhs Exp. Clin. res., 1989, 15(2): 97-104.
15. Ushiroyama T. et al., Efficacy of ipriflavone and 1 alpha vitamin D therapy for cessation of vertebral bone loss, Int. Gynaecol. Obstet., 1995 Mar, 61 Suppl 1 (1): 283-8.
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