Fer dans le sang

Le corps humain contient environ 4,2 g de fer total. Environ 75 à 80 % du fer total se trouve dans l'hémoglobine, 20 à 25 % dans les réserves, 5 à 10 % dans la myoglobine et 1 % dans les enzymes respiratoires qui catalysent la respiration cellulaire et tissulaire. Le fer exerce ses fonctions biologiques principalement au sein d'autres composés biologiquement actifs, principalement des enzymes. Les enzymes contenant du fer remplissent quatre fonctions principales:

• transport d'électrons (cytochromes, protéines fer-soufre);
• transport et stockage de l'oxygène (hémoglobine, myoglobine);
• participation à la formation des centres actifs des enzymes d'oxydoréduction (oxydases, hydroxylases, SOD, etc.);
• transport et dépôt du fer (transferrine, hémosidérine, ferritine).

L'homéostasie du fer dans l'organisme est assurée, tout d'abord, par la régulation de son absorption en raison de la capacité limitée de l'organisme à excréter cet élément.

Il existe une relation inverse évidente entre le statut en fer de l'organisme humain et son absorption dans le tube digestif. L'absorption du fer dépend de:

• âge, statut en fer de l'organisme;
• affections du tractus gastro-intestinal;
• la quantité et les formes chimiques du fer entrant;
• quantités et formes d’autres composants alimentaires.

Valeurs de référence pour la concentration sérique en fer

Âge	Concentration sérique en fer
	Mcg/dl	µmol/l
Nouveau-nés	100-250	17,90-44,75
Enfants de moins de 2 ans	40-100	7h16-17h90
Enfants	50-120	8,95-21,48
Adultes:
Hommes	65-175	11,6-31,3
Femmes	50-170	9,0-30,4

Une sécrétion normale de suc gastrique est nécessaire à une absorption optimale du fer. La prise d'acide chlorhydrique favorise l'absorption du fer en cas d'achlorhydrie. L'acide ascorbique, qui réduit le fer et forme des complexes chélatés avec lui, augmente la disponibilité de cet élément, tout comme d'autres acides organiques. Un autre composant alimentaire qui améliore l'absorption du fer est le « facteur protéique animal ». Les glucides simples améliorent l'absorption du fer: lactose, fructose, sorbitol, ainsi que les acides aminés tels que l'histidine, la lysine et la cystéine, qui forment des chélates facilement assimilables avec le fer. L'absorption du fer est réduite par des boissons comme le café et le thé, dont les composés polyphénoliques lient fermement cet élément. Par conséquent, le thé est utilisé pour prévenir une absorption accrue du fer chez les patients atteints de thalassémie. Diverses maladies ont un impact significatif sur l'absorption du fer. Elle augmente en cas de carence en fer, d'anémie (hémolytique, aplasique, pernicieuse), d'hypovitaminose B6 _et d'hémochromatose, ce qui s'explique par une augmentation de l'érythropoïèse, un épuisement des réserves en fer et une hypoxie.

Les concepts modernes d'absorption du fer dans l'intestin attribuent un rôle central à deux types de transferrine: muqueuse et plasmatique. L'apotransferrine muqueuse est sécrétée par les entérocytes dans la lumière intestinale, où elle se combine au fer, puis pénètre dans l'entérocyte. Dans ce dernier, elle est libérée du fer, après quoi elle entre dans un nouveau cycle. La transferrine muqueuse n'est pas produite dans les entérocytes, mais dans le foie, d'où elle pénètre dans l'intestin avec la bile. À la base de l'entérocyte, la transferrine muqueuse cède du fer à son analogue plasmatique. Dans le cytosol de l'entérocyte, une partie du fer est incorporée à la ferritine. La majeure partie est perdue lors de la desquamation des cellules muqueuses, qui se produit tous les 3 à 4 jours, et seule une faible partie passe dans le plasma sanguin. Avant d'être incorporée à la ferritine ou à la transferrine, le fer divalent est converti en fer trivalent. L'absorption du fer la plus intense se produit dans les parties proximales de l'intestin grêle (duodénum et jéjunum). La transferrine plasmatique apporte du fer aux tissus dotés de récepteurs spécifiques. L'incorporation du fer dans une cellule est précédée par la liaison de la transferrine à des récepteurs membranaires spécifiques. Leur perte, par exemple dans les érythrocytes matures, prive la cellule de sa capacité à absorber cet élément. La quantité de fer entrant dans la cellule est directement proportionnelle au nombre de récepteurs membranaires. Le fer est libéré par la transferrine dans la cellule. L'apotransferrine plasmatique retourne ensuite dans la circulation. L'augmentation des besoins en fer des cellules lors de leur croissance rapide ou de la synthèse de l'hémoglobine induit l'induction de la biosynthèse des récepteurs de la transferrine. Inversement, avec l'augmentation des réserves de fer dans la cellule, le nombre de récepteurs à sa surface diminue. Le fer libéré par la transferrine à l'intérieur de la cellule se lie à la ferritine, qui transporte le fer vers les mitochondries, où il entre dans la composition de l'hème et d'autres composés.

Dans le corps humain, le fer est constamment redistribué. En termes quantitatifs, le cycle métabolique le plus important est celui-ci: plasma → moelle osseuse rouge → érythrocytes → plasma. De plus, les cycles suivants fonctionnent: plasma → ferritine, hémosidérine → plasma et plasma → myoglobine, enzymes contenant du fer → plasma. Ces trois cycles sont interconnectés par le fer plasmatique (transferrine), qui régule la distribution de cet élément dans l'organisme. En général, 70 % du fer plasmatique pénètre dans la moelle osseuse rouge. La dégradation de l'hémoglobine libère environ 21 à 24 mg de fer par jour, ce qui est bien supérieur à l'apport en fer du tube digestif (1 à 2 mg/jour). Plus de 95 % du fer pénètre dans le plasma par le système phagocytaire mononucléaire, qui absorbe plus de 10 ¹¹ vieillissements érythrocytes par jour par phagocytose. Le fer qui pénètre dans les cellules des phagocytes mononucléaires retourne rapidement dans la circulation sanguine sous forme de ferritine ou est stocké pour une utilisation ultérieure. Le métabolisme intermédiaire du fer est principalement associé aux processus de synthèse et de dégradation de l'hémoglobine, dans lesquels le système des phagocytes mononucléaires joue un rôle central. Chez l'adulte, le fer transferrine présent dans la moelle osseuse est incorporé aux normocytes et aux réticulocytes grâce à des récepteurs spécifiques, qui l'utilisent pour synthétiser l'hémoglobine. L'hémoglobine pénétrant dans le plasma sanguin lors de la dégradation des érythrocytes se lie spécifiquement à l'haptoglobine, ce qui empêche sa filtration par les reins. Le fer libéré après la dégradation de l'hémoglobine dans le système des phagocytes mononucléaires se lie à nouveau à la transferrine et entre dans un nouveau cycle de synthèse de l'hémoglobine. La transferrine délivre quatre fois moins de fer aux autres tissus qu'à la moelle osseuse rouge. La teneur totale en fer de l'hémoglobine est de 3000 mg, de la myoglobine - 125 mg de fer, du foie - 700 mg (principalement sous forme de ferritine).

Le fer est excrété par l'organisme principalement par l'exfoliation de la muqueuse intestinale et par la bile. Il est également éliminé par les cheveux, les ongles, l'urine et la sueur. La quantité totale de fer ainsi excrétée est de 0,6 à 1 mg/jour chez un homme en bonne santé et de plus de 1,5 mg chez la femme en âge de procréer. La même quantité de fer est absorbée par l'alimentation (5 à 10 % de son apport total). Le fer d'origine animale est bien mieux absorbé que celui d'origine végétale. La concentration en fer suit un rythme journalier et, chez la femme, est liée au cycle menstruel. Pendant la grossesse, la teneur en fer de l'organisme diminue, surtout au cours de la deuxième moitié de la grossesse.

Ainsi, la concentration de fer dans le sérum dépend de la résorption dans le tractus gastro-intestinal, de l’accumulation dans l’intestin, la rate et la moelle osseuse rouge, de la synthèse et de la dégradation de l’Hb et de sa perte par l’organisme.

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