METABOLISME ET EXPLORATION DU FER.

INTRODUCTION :

– Le fer est un oligo aliment  indispensable à la vie cellulaire, il participe à de nombreux processus métaboliques essentiels : tels que le transport d’oxygène aux tissus, le transport des électrons dans la chaîne respiratoire ou la synthèse de l’ADN.

– L’organisme reste cependant exposé à un double risque :

• D’une part à la carence martiale constituant un vrai problème de santé publique.
• Et d’autre part à l’excès de fer qui est délétère pour les cellules.

– Afin de se prémunir de ces risques, l’organisme dispose d’un système de régulation de l’homéostasie du fer. Plus récemment, de nouvelles protéines qui participent à ce système ont été identifiées et ont permis une meilleure connaissance des mécanismes impliqués dans le métabolisme du fer.

I – METABOLISME DU FER :

A – Le fer :

– Le fer est un élément important dans plusieurs fonctions physiologiques.

– Il est constitutif de l’hème que l’on retrouve dans l’hémoglobine et la myoglobine ; et des cytochromes.

– Le fer est également cofacteur de nombreuses déshydrogénases.

– Il est présent dans toutes les cellules, et possède la propriété de gagner ou de perdre facilement un électron, passant ainsi de la forme ferreuse (Fe2+) à la forme ferrique (Fe3+), et inversement.

– C’est cette propriété qui lui confère un rôle primordial dans les phénomènes d’oxydation et de réduction biologique.

B – Compartiments du fer :

1 – Compartiment fonctionnel :

Représente 65% des réserves, formé de 3 secteurs :

a- Au niveau du GR :

– Entre dans la constitution de l’Hb : 1g d’Hb contient 3,1mg de Fer.

b-Au niveau de la myoglobine : 5% des réserves.

c- Le fer des enzymes oxydatifs : Cytochrome, catalase, myéloperoxydase.

2 – Compartiment circulant :

– Représente 3 à 4 mg lié à la transferrine.

3 – Compartiment des réserves :

– Représente 1500mg au niveau des macrophages et des hépatocytes.

– La protéine de réserves est l’apoferritine qui existe sous 2 formes :

• Rapidement mobilisable = Ferritine.
• Forme insoluble peu mobilisable = l’hémosidérine.

C – Balance martiale :

– Les besoins de l’organisme en fer varie selon le sexe, l’âge et en période de croissance :

• Chez l’homme : 1mg/24h.
• Chez la femme en PAG : 2mg/24h.
• Chez la femme enceinte 4 à 6mg/24h.
• Adolescence : augmentation des besoins en fer.
• Chez un nourrisson : besoins x 8 à 10 fois.

– Les aliments les plus riches en fer sont : la viande, le poisson, le Cacao, le Caviar, Lentilles, soja…

– Les pertes en fer sont de l’ordre du mg chez l’homme (urine essentiellement, bile, sueur, desquamations).

D – Absorption du fer :

1 – Localisation :

– L’absorption intestinale est maximale au niveau du duodénum et de la partie haute du jéjunum.

2 – Facteurs favorisants/inhibants :

a- La forme chimique :

• Le fer ionisé et le fer héminique (hémoglobine, myoglobine) sont très bien absorbés contrairement au fer organique.

b- Autres facteurs :

– Favorisants :

• Sécrétions intestinales, biliaires et pancréatiques.
• La vitamine C et les acides aminés.

– Inhibiteurs :

• Phosphoprotéines du jaune d’œuf.
• Carbonates.
• Tannin et argile.

E – Transport du fer :

– Plusieurs protéines peuvent transporter le fer (Fe3+), mais seule la transferrine est capable de le délivrer aux érythroblastes.

– Physiologiquement les molécules de transferrine sont saturées au 1/3 et leur synthèse est liée aux réserves en fer.

F – Réserves du fer :

Représente 35% du fer total sous 2 formes de stockage :

1 – Ferritine :

– Protéine localisée particulièrement dans les macrophages de la rate, de la MO et dans les hépatocytes.

– Creuse d’une cavité centrale pouvant contenir jusqu’à 4500 atomes de fer.

– Le fer des ferritines des macrophages est le premier mobilisé pour l’érythropoïèse.

2 – Hémosidérine :

– Agrégat de ferritine : Sa teneur en fer est plus importante que celle de la ferritine.

– Forme stable de réserve martiale, elle ne libère son fer que très lentement.

G – Régulation du métabolisme du fer :

– Dont les différents mécanismes ne sont pas encore élucidés, la régulation du métabolisme du fer est actuellement sujette à plusieurs expérimentations.

– L’une des découvertes récentes est l’Hépcidine.

– L’Hépcidine est un peptide antibactérien synthétisé par le foie.

– L’augmentation de sa production diminue l’absorption intestinale du fer et sa libération à partir des sites de stockage, d’où une diminution du fer plasmatique.

– La diminution de sa production entraine un effet inverse.

II – EXPLORATION DU FER :

A – Examens directs :

1 – Dosage du fer sérique : Sidérémie :

– Son dosage est délicat : la moindre hémolyse perturbe les résultats et les variations nycthémérales sont importantes.

Sidérémie normale = 12 à 30µmol/L.

– Une hyposidérémie est observée dans les carences martiales et dans les syndromes inflammatoires.

2 – Dosage de la transferrine :

– Apprécie la capacité de synthèse du foie, le rôle de transporteur sérique du fer, et permet de calculer CTF, CLF, et CS.

Valeur normale : 2 à 4 g/L.

– CTF : Quantité maximale du fer transporté par la transferrine = 45 à 65 µmol/L.

– Remplacée par le Coefficient de saturation (CS) = 30-40%.

– Capacité Latente de Fixation (CLF) = CTF – Sidérémie.

Ces dosages sont de moins au moins utilisés.

3 – Dosage de la Ferritinémie : +++

– C’est l’examen de choix pour quantifier les réserves.

– Permet de déceler les carences avant l’apparition de l’anémie et de confirmer les hémochromatoses.

Valeurs normales = de 30 à 300 µg/1.

B – Examens indirects :

1 – Hémogramme :

– Les anomalies apparaissent tardivement :

• D’abord une microcytose.
• Puis une hypochromie.
• Enfin une anémie hypochrome microcytaire arégénérative.

2 – Coloration de Perls :

– Permet le diagnostic de surcharge en fer.

CONCLUSION :

– Le fer est un oligo élément essentiel pour un ensemble de processus métaboliques majeurs dans l’organisme.

– L’étude du métabolisme du fer trouve tout son intérêt dans ses applications à la pathologie (carence martiale, hémochromatose).

– C’est ainsi que la compréhension des mécanismes moléculaires contrôlant l’homéostasie du fer a rapidement progressé ces dernières années grâce aux techniques de la génétique moléculaire.

– L’Hépcidine, une des découvertes récentes, devrait constituer un traitement préventif logique de la surcharge en fer dans les hémochromatoses héréditaires.