Le tissu osseux extra cellulaire se compose, grossièrement, pour moitié de protéines, dont le collagène de type I et pour moitié de cristaux de phosphate de calcium. C’est dire l’importance d’une diététique correcte pour l’acquisition et le maintien d’une masse osseuse optimale car l’os est une structure en perpétuel renouvellement.

Chaque cycle de remodelage comporte une phase de résorption osseuse suivie d’une phase de formation osseuse. L’équilibre entre résorption et formation est sous la dépendance de nombreux facteurs, hormones, cytokines, facteurs de croissance, activité physique, apports alimentaires. La résultante entre les quantités d’os formé et d’os résorbé est la balance osseuse qui devient négative en cas d’ostéoporose, avec une fragilisation de la matrice osseuse.

En raison du vieillissement de la population, l’ostéoporose est un problème de santé publique majeur en raison du risque de fractures et de la répercussion sur la qualité de vie des patients. L’ostéoporose se manifeste cliniquement dans des sites où il existe une proportion relativement importante d’os trabéculaire, c’est-à- dire les vertèbres (50 % d’os trabéculaire), la hanche (30 % d’os trabéculaire), le radius [1,2].

De nombreux facteurs interviennent pour maintenir la solidité de l’os, mais la masse osseuse est l’un des plus importants. Une perte de 12 % à 15 % de la masse osseuse double le risque de fracture. Toute diminution de la réserve en calcium du squelette entraîne une diminution de la masse osseuse avec fragilisation et risque de fracture [3].

Des besoins journaliers en calcium ont été définis pour couvrir chez l’adulte les pertes par la peau, la sueur, les ongles, les urines et les sécrétions digestives, soit 4 à 8 mmol/ jour, en fonction de l’activité physique et des autres composants du régime, notamment du sodium qui augmente la calciurie. Un manque de calcium stimule la sécrétion de parathormone qui favorise la résorption osseuse [2]. Le calcium soluble du sang (1 %) intervient également dans la contraction musculaire, la régulation de la pression artérielle, la transmission nerveuse et l’activation des systèmes enzymatiques.

La dose journalière conseillée chez l’adulte, jusqu’à la ménopause, est de 25 mmol (1000mg) /jour et à partir de la ménopause de 37,5 mmol (1500mg)/jour [4].

Pendant la croissance, un apport suffisant de calcium est nécessaire pour acquérir un pic de masse osseuse correct, mais il n’y a pas de bénéfice supplémentaire à attendre d’un apport calcique supérieur au besoin. Il est conseillé de deux à huit ans :

35 mmol (1 400mg)/jour et de 9 à 17 ans : 37 mmol(1500mg)/jour [1]. Les recommandations d’apport calcique varient selon les experts et d’un pays à l’autre [5] et certains travaux, récents, mettent en doute l’intérêt à long terme du pic de masse osseuse acquis dans l’enfance [6].

Tableau 1. — Apports calciques journaliers recommandés [5] Âge France CEE USA 1-3 ans 600 400- 800 800 4-9 ans 700 400- 800 800 10-12 ans 1000 600-1200 1200 12-19 ans 1200 600-1200 1200 Adulte 800-900 500-1000 800 Grossesse 1000-1200 600-1450 1200 Allaitement 1200 900-1500 1200 Les produits non laitiers, la viande, les légumes et les fruits, apportent environ 200mg/jour de calcium, le complément étant assuré par les produits laitiers et les eaux minérales plus ou moins riches en calcium [7].

La teneur en calcium des produits laitiers (Tableau 2) varie de 120mg/100g pour les moins riches (lait entier ou demi écrémé, fromage de Brie ou de chèvre frais) à 1200mg pour le Beaufort et le Gruyère [7].

Tableau 2. — Teneur en calcium des principaux produits laitiers [7] (mg pour 100g) Lait et dérivés

Lait entier ou ½ écrémé 120 Yaourts 150 Fromages frais 120 Petits-suisses 100 Crèmes glacées 130-160 Fromages

Brie 120 Chèvre frais/sec 120/200 Camembert, Pont l’Évêque 400

La teneur en calcium du lait humain est plus faible que celle du lait de vache, en moyenne 28-30 mg de calcium pour 100 g avec un rapport calcium/phosphore de 2, ce qui est considéré comme optimal pour l’absorption digestive du calcium. Ce rapport n’est que de 1,2 dans le lait de vache [5].

En Afrique noire, la ration quotidienne de calcium est faible, 300-400 mg/jour. Une étude récente a montré qu’un apport supplémentaire de 1 500 m de carbonate de calcium chez des femmes enceintes ne modifiait ni la teneur en calcium du lait maternel, ni le métabolisme osseux de l’enfant, jusqu’à 1an [8]. Au Japon, la ration de calcium recommandée par le ministère de la santé, de 600mg/jour, est rarement atteinte et les produits laitiers ne représentent que 32 % car ils sont moins prisés que dans les pays occidentaux, en raison de la fréquence de l’intolérance au lactose [9].

Cette carence doit être corrigée car la durée de vie augmente et le nombre de fractures du col du fémur a doublé de 1987 à 2002 [9]. En Malaisie, une étude portant sur un groupe de cent soixante-treize chinoises ménopausées a montré qu’un apport de lait supplémentaire pouvait réduire la perte osseuse, mesurée par l’ostéodensitométrie avec un effet rémanent possible à vingt et un mois. L’apport calcique était de 710mg/jour dans le groupe avec lait et de 466mg/jour dans le groupe contrôle [10].

Les produits laitiers sont également une source de magnésium, potassium, zinc, sodium, folate, thiamine, riboflavine, vitamines B6, B12, A, E et D [11].

Le rôle du calcium dans la prévention de l’ostéoporose et du risque de fractures a été très controversé [12,13]. Comme l’indique Heaney [2], l’ostéoporose est une maladie plurifactorielle qui ne se résume pas à un problème de supplément diététique en calcium. Une revue générale portant sur cent trente-neuf publications depuis 1975, dont cinquante-deux études randomisées et contrôlées, a montré, sauf dans deux cas, un effet positif sur l’os. Par contre les résultats des études de cohorte sont plus difficiles à interpréter en raison de la difficulté d’évaluer rétrospectivement la quantité exacte de calcium absorbé à long terme. Chez les sujets âgés de plus de soixante-cinq ans un supplément en calcium de 1300 mg à 1 700mg/jour réduit la perte osseuse et le risque fracturaire, en présence de vitamine D, qui intervient dans l’absorption du calcium.

À distance de la ménopause, la privation d’œstrogènes, la carence alimentaire en calcium, la carence en vitamine D favorisent la dégradation osseuse. Chappuy et coll. [14] ont montré que l’association de vitamine D3 et de calcium permettait de diminuer le risque de fracture du col fémoral chez des femmes âgées, en institution.

Une méta-analyse portant sur l’efficacité des suppléments en calcium pour prévenir la perte osseuse des femmes ménopausées a été publiée en 2003, par The Cochrane Collaboration [15].

L’étude a porté sur quinze publications de grande qualité, représentant 1 800 femmes ménopausées traitées par placebo ou calcium, à raison de 500mg à 2 000mg/jour, avec ou sans vitamine D. L’étude de Chappuy et coll . [14] a été écartée en raison d’une dose journalière de vitamine D dépassant les 400UI/jour, ce qui laissait planer un doute sur la part respective du calcium et de la vitamine D, dans la prévention des fractures du col.

La mesure de la densité minérale osseuse a montré que la perte osseuse chez les femmes qui avaient pris du calcium, pendant deux ans et plus, était moindre que celles qui étaient sous placebo.

Peu d’études ont été faites sur la prévention des fractures par les suppléments de calcium, cependant la méta-analyse montre une tendance à la réduction des fractures vertébrales et une moindre tendance à la réduction des fractures non vertébrales, en particulier, le poignet et la hanche.

Les auteurs concluent sur l’importance d’un apport suffisant de calcium, avec ou sans vitamine D, selon qu’il y a ou non carence, pour prévenir la perte osseuse.

La controverse a été relancée par une publication récente mettant en cause l’intérêt du calcium dans la prévention secondaire des fractures [16]. Cette étude prospective, randomisée, contre placebo, a comparé chez 5 292 sujets de plus de soixante-dix ans, ayant déjà eu une fracture et non immobilisés, l’effet de 1g/jour de calcium, de 800 UI de vitamine D ou des deux associés. Avec un suivi de vingt-quatre à soixante-deux mois, quel que soit le traitement, aucune différence dans la prévention de nouvelles fractures n’est constatée par rapport au placebo.

La discussion reste ouverte, car malgré l’importance numérique de l’étude, un certain nombre de biais méthodologiques ne permettent pas une conclusion définitive et incitent à proposer de nouvelles études [17].

En cas de lithiase urinaire calcique, il convient non seulement d’assurer une diurèse quotidienne d’au moins deux litres, mais aussi, contrairement à ce que l’on pourrait penser, un apport en calcium de 800 mg à 1 000 mg par jour, pour éviter l’ostéolyse et l’aggravation de l’hypercalciurie [7,18].

Un apport suffisant de calcium est donc indispensable, un taux normal de vitamine D étant assuré, notamment chez l’enfant et les sujets de plus de soixante-cinq ans et tout spécialement chez les femmes âgées, ménopausées de longue date.

Cet apport calcique est assuré par les produits laitiers complétés, éventuellement, par des sels de calcium par voie orale et des eaux minérales naturelles riches en calcium. Trois ou quatre prises de produits laitiers, par jour, suffisent à couvrir les besoins [19].

Les carences en calcium sont relativement rares contrairement aux carences en vitamine D, indispensable à l’absorption intestinale du calcium.

L’hypovitaminose D est fréquente en fin de grossesse, surtout en hiver et au printemps, et demande à être corrigée [20]. Le manque de vitamine D est particulièrement important dans les pays nordiques, en hiver, et mal couvert par les produits laitiers [21]. En France, une enquête portant sur vingt villes et 1 569 sujets, a mis en évidence une carence dans 14 % des cas, avec des valeurs plus basses dans le nord du pays. Une constatation analogue a été faite chez 1 195 femmes belges ménopausées, même lorsqu’elles recevaient des suppléments vitamino-calciques [22, 23]. L’insuffisance en vitamine D favorise l’hyperparathyroïdisme secondaire, facteur d’ostéolyse avec un accroissement du risque fracturaire.

La dose quotidienne, souhaitable, de vitamine D est de 700-800 UI avec une concentration sérique d’au moins 75 nmol/l [24].

L’utilisation de lait enrichi en calcium et en vitamine D permet de contrôler l’hyperparathyroïdie réactionnelle et agit favorablement sur la densité minérale osseuse, en fonction des sites de mesure [25, 26].

Le traitement ou la prévention d l’ostéoporose fracturaire par les bisphosphonates doit être associé à un apport de calcium et vitamine D suffisant, tout en sachant que la prise simultanée de calcium inhibe l’absorption intestinale des bisphosphonates.

Une étude comparant l’effet du calcium alimentaire (>/= 800mg/jour) avec 400 UI de vitamine D, à l’alendronate 10mg/ jour, avec ou sans 1000mg de calcium a montré une augmentation de densité minérale osseuse, chez des femmes ménopausées, pour les groupes traités par l’alendronate. L’association au calcium avait comme seul effet, de diminuer un peu le facteur de résorption NTx [27].

La pertinence clinique d’un apport en calcium basé majoritairement sur les produits laitiers, a été très contestée, par le journaliste scientifique Thierry Souccar [28]. Il estime que l’industrie agroalimentaire mondialisée, encourage une surconsommation de lait et de produits lactés, grâce à une publicité aguicheuse, basée sur des travaux discutables. Le lait de vache ne serait pas adapté à l’alimentation humaine et l’apport excessif en calcium favoriserait l’ostéoporose post-ménopausique, par épuisement des ostéoblastes, entre autres méfaits. Malgré une attitude très polémique et très orientée, ce document a le mérite d’attirer l’attention sur l’arbitraire de la ration calcique recommandée et sur l’intérêt de diversifier les sources de calcium.

Toutes ces controverses ont conduit un groupe d’experts à tenter de se mettre d’accord sur la prescription de calcium et vitamine D pour prévenir et traiter l’ostéoporose [29].

Le taux sanguin de 25-hydroxyvitamine D (25(OH)D) nécessaire au maintien d’une sécrétion de parathormone normale a été fixé à 50 nmol/l.

Pour la consommation de calcium, les recommandations varient de 400 à 1 500 mg/ jour. Un apport systématique de calcium, en l’absence de facteurs de risque d’ostéoporose, n’est pas recommandé. Un supplément de calcium et vitamine D est réservé aux femmes qui ont un risque élevé d’ostéoporose, aux femmes ostéopéniques et ostéoporotiques. La dose de vitamine D doit être suffisante pour assurer un taux sanguin d’au moins 50 nmol/l. En cas de carence en calcium avérée, la quantité de calcium et de vitamine D sont fixées en fonction de l’importance de la carence.

Après soixante-cinq ans, l’absorption intestinale du calcium et la capacité d’adaptation à un régime pauvre en calcium diminuent. Le risque de fracture est réduit par le calcium et la vitamine D associés, soit 1 000 à 1 200 mg de calcium et 800 UI de vitamine D par jour. Une surveillance de cette association s’impose pour éviter les risques de surdosage.

Tout traitement de l’ostéoporose doit être associé à du calcium et de la vitamine D.

CONCLUSION

Le calcium et la vitamine D sont indispensables pour assurer un remodelage osseux équilibré. En France et dans les pays occidentaux, la principale source de calcium alimentaire provient du lait et des produits laitiers. Il est inutile de dépasser la dose quotidienne de calcium recommandée, soit trois prises par jour, la limite supérieure étant de 2 g/jour.

L’absorption intestinale du calcium se fait en présence de vitamine D et de nombreuses études de population ont montré la relative fréquence de l’hypovitaminose D dans certaines populations, nord de la France, pays nordiques, femmes enceintes, sujets âgés. La dose efficace, en prévention, est de 800UI/jour, visant à assurer un taux sanguin de 50 nmol/l.

Il est inutile de donner des suppléments calciques à des sujets normaux. Par contre, quelles que soient les controverses et les biais méthodologiques des différentes publications, un supplément de calcium et vitamine D est nécessaire chez les femmes qui ont des facteurs de risque d’ostéoporose, en cas d’ostéopénie et d’ostéoporose, chez les sujets âgés, en institution notamment. Tous les traitements de l’ostéoporose doivent être associés à un supplément en calcium et vitamine D.

L’observance de la prise médicamenteuse de calcium est très mauvaise. Elle peut être compensée par la consommation de produits laitiers, en quantité raisonnable, de préférence allégés en matières grasses et enrichis en vitamine D. Celle-ci n’est pas présente, naturellement, en quantité suffisante, dans le lait.

BIBLIOGRAPHIE [1] INSERM. — Ostéoporose. Stratégies de prévention et de traitement.

Les Éditions INSERM,

Paris, 1996.

[2] Heaney R.P. — Calcium dairy products and osteoporosis. J. Am. Coll. Nutr. ,2000, 19, 835-895.

[3] Heaney R.P. — Calcium needs of the elderly to reduce fracture risk.

J. Am. Coll. Nutr., 2001, 20, 1929-1975.

[4] Nih Consensus conference. — Optimal calcium intake. J.A.M.A., 1994, 272, 1942-1948.

[5] Salle B. — Le calcium à travers les âges.

Institut Danone Editeur, Bruxelles, 2006.

[6] Gafni R.I., Baron G. — Childhood bone mass acquisition and peak bone mass may not be important determinant of bone mass in late adult life. Pediatrics, 2007, 119 suppl 2, S 131-S 136.

[7] Hubert J., Hubert C., Jungers P., Daudon M., Hartemann P. — Eau de boisson et lithiase calcique urinaire idiopathique. Quelles eaux de boisson et quelle cure de diurèse ? Progrès en Urologie, 2002, 12, 692-699.

[8] Jarriou L.M., Prentice A., Sawo Y., Laskey M.A., Bennett J., Goldberg G.R., Cole T.J.

— Randomized, placebo-controlled, calcium supplementation study in pregnant Gambian women : effects on breast-milk calcium concentrations and infant birth weight, growth and bone mineral accretion in the first year of life. Am. J. Clin. Nutr., 2006, 83, 657-666.

[9] Zhang Y., Ojima T., Murata C. — Calcium intake pattern among japanese women across five stages of health behavior change. J. Epidemiol., 2007, 17, 45-53.

[10] Ting G.P., Tan SY, Chan S.P., Karuthan C., Zaitun Y., Suriah A.R., Chee W.S. — A follow-up study on the effects of a milk supplement on bone mineral density of postmenopausal chinese women in Malaysia. J. Nutr. Health Aging, 2007, 11, 69-73.

[11] Ranganathan R., Nicklas T.A., Yang S.J., Berenson G.S. — The nutritional impact of dairy product consumption on dietary intakes of adults (1995-1996) : The Bogalusa heart study J. Am. Diet Assoc., 2005, 105, 1391-1400.

[12] Kanis J.A., Passmore R. — Calcium supplementation of the diet : not justified by present evidence. B. M J. 1989, 298, 137-140.

[13] Nordin B.E.C., Heaney R.P. — Calcium supplementation of the diet : justified by present evidence. B.M.J., 1990, 300, 1056-1060.

[14] Chapuy M.C., Arlot M.E., Dubœuf F., Brun J., Crouzet J.B., Arnaud S., Delmas P., Meunier P.J. — Vitamin D3 and calcium to prevent hip fractures in the elderly women. N. Engl.

J. Med., 1992, 327, 1637-1642.

[15] The Cochrane database of systematic reviews (Complete Reviews). Calcium supplementation on bone loss in post menopausal women. The Cochrane Library, 2003, issue 4, Art. no : CD 004526.

[16] Record trial group. Oral vitamin D3 and calcium for secondary prevention of low trauma fractures in elderly people (Randomized evaluation of calcium or vitamin D, Record) a randomized placebo controlled trial. Lancet, 2005, 365, 1621-1628.

[17] Sambrook P. — Vitamin D and fractures : quo vadis ?

Lancet, 2005, 365, 1599-1600.

[18] Curhan G.C., Willet W.C., Rimm E.B., Stamper M.J. — A prospective study of dietary calcium and other nutrients and the risk of symptomatic kidney stones. N. Engl. J. Med., 1993, 328, 833-838.

[19] Fulgoni V.L., Huth P.J., Dirienzo D.B., Miller G.D. — Determination of the optimal number of dairy servings to ensure a low prevalence of inadequate calcium intake in Americans.

J. Am. Coll. Nutr., 2004, 23, 651-659.

[20] Salle B.L., Delvin E., Lapillonne A., Bishop J., Glorieux F.H. — Perinatal metabolism of vitamin D. Am. J. Clin. Nutr., 2000, 71, 1317 S-1324 S.

[21] Välimäki V.V., Löyttyniemi E., Välimäki M.J. — Vitamin D fortification of milk products does not resolve hypovitaminosis D in young Finnish men. Eur. J. Clin. Nutr. 2007, 61, 493-497.

[22] Chapuy M.C., Preziosi P., Maamer M., Arnaud S., Galan P., Hercberg S., Meunier P.J. — Prevalence of vitamin D insufficiency in an adult normal population. Osteoporos. Int., 1997, 7, 439-443.

[23] Neuprez A., Bruyère O., Collette J., Reginster J.Y. — Vitamin D inadequacy in Belgian post menopausal osteoporotic women. BMC Public Health, 2007, 7, 64.

[24] Bischoff-Ferrari H.A. — How to select the doses of vitamin D in the management of osteoporosis. Osteoporos. Int., 2007, 18, 401-407.

[25] Daly R.M., Brown M., Bass S., Kukulian S., Nowson C. — Calcium-and-vitamin D3-fortified milk reduces bone loss at clinically relevant skeletal sites in older men : a 2-year randomized controlled trial. J. Bone Miner. Res., 2006, 21, 397-405.

[26] Moschonis G., Manios Y. — Skeletal site-dependent response of bone mineral density and quantitative ultra-sound parameters following a 12-month dietary intervention using dairy products fortified with calcium and vitamin D : the Post menopausal Health Study. Br. J. Nutr.

2006, 96, 1140-1148.

[27] Bonnicks S., Broy S., Kaiser T., Teutson C., Rosenberg E., Delucca P., Melton M. — Treatment with alendronate plus calcium, alendronate alone, or calcium alone for postmenopausal low bone mineral density. Curr. Med. Res. Opin., 2007, 23, 1341-1349.

[28] Souccar T. — Lait, mensonges et propagande.

Thierry Souccar Edition , Vergèse, France, 2007.

[29] Rizzoli R., Boonen S., Brandi M.L., Buriet N., Delmas P., Reginster J.Y. — Le calcium et la vitamine D dans la prise en charge de l’ostéoporose. J. Gynécol. Obst. Biol. Reprod., 2007, 22 juin.

Bull. Acad. Natle Méd., 2008, 192, no 4, 739-747, séance du 2 avril 2008