Exploration Biochimique du Métabolisme du Fer 2ème Année Médecine

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Introduction au métabolisme du fer

• Le fer est un oligoélément indispensable à la vie, oscillant entre deux formes ioniques : Fe2+ (ferreux) et Fe3+ (ferrique)
• Le fer joue un rôle indispensable dans le transport d'oxygène, les réactions de transfert d'électrons, la fixation d'azote et la synthèse d'ADN
• Une carence ou une surcharge en fer peuvent entraîner des pathologies lentes à s'installer et à corriger

Rôle du fer

• Le fer participe :
  • Au transport de l'oxygène
  • À la respiration cellulaire
  • Aux réactions de transfert d'électrons
  • À la synthèse d'ADN, ARN et protéines
• Le fer est également le cofacteur de nombreuses enzymes (oxydases, catalases, peroxydases, cytochromes...)

Besoins en fer

• Les besoins quotidiens en fer :
  • Hommes : 1 à 2 mg
  • Femmes : 2 à 4 mg
  • Adolescent : 1,2 à 2,5 mg
  • Dernier trimestre de grossesse : 5 mg
• Les apports alimentaires journaliers sont de 10 à 25 mg de fer, dont seuls 1 à 2 mg seront absorbés
• Les sources en fer :
  • Héminique (viandes rouges, foie) : biodisponibilité de 20 %
  • Non héminique (légumes, fruits) : biodisponibilité réduite

Distribution du fer dans l'organisme

• La quantité de fer total dans l'organisme est d'environ 4 g
• Le fer est réparti en trois compartiments :
  • Fer fonctionnel (férraux) : 65 % (2,4 g)
  • Fer de réserve (férrrique) : 35 % (1,4 g)
  • Fer circulant (férrrique) : 0,1 % (0,004 g)

Cycle du fer

• Absorption intestinale du fer
• Transport du fer par la transferrine
• Utilisation du fer par les sites d'utilisation (muscles, globules, moelle osseuse)
• Destruction des globules rouges sénescents par des cellules macrophagiques
• Stockage du fer au niveau du foie

Métabolisme intracellulaire du fer

• Absorption du fer au niveau des entérocytes matures
• Facteurs intervenant dans l'absorption intestinale du fer non héminique (polyphénols, tanins, phytates, calcium, fibres alimentaires)
• Production de Dcytb (Duodenal cytochrome b) qui transforme Fe3+ en Fe2+

Transport plasmatique et capture cellulaire

• La transferrine : protéine de transport du fer dans l'organisme
• La transferrine possède 2 sites de fixation du fer : Fe3+
• La transferrine est physiologiquement saturée au 1/3
• Le récepteur de la transferrine (RTf) à la surface des cellules

Stockage du fer

• La ferritine : glycoprotéine ubiquitaire abondante dans le foie et la rate
• La ferritine est constituée d'un noyau de fer et d'une coque protéique (apoferritine)
• La ferritine est physiologiquement saturée à 50 %
• L'hémosidérine : analogue structural de la ferritine, plus riche en fer, stable qui libère plus lentement le fer

Excrétion du fer

• L'organisme ne perd que 1 mg de fer par jour
• Les pertes sont essentiellement dues à la desquamation des cellules cutanées et gastro-intestinales
• Les menstruations et la grossesse sont des périodes de perte accrue en fer

Régulation du métabolisme du fer

• Régulation systémique hormonale :
  • Hepcidine
  • Érythropoïétine
  • Érythroferrone
• Régulation intracellulaire : système IRE/IRP
• Régulation par l'hepcidine : hormone hyposidérémiante qui bloque et dégrade la ferroportine

Exploration biologique du fer

• Marqueurs biologiques du bilan martial :
  • Fer circulant
  • Fer de réserves
  • Fer fonctionnel
  • Récepteur soluble de la transferrine
  • Protoporphyrine zinc
• Étude génétique si suspicion d'anomalie d'origine génétique

Phases pré-analytique et analytique

• Renseignements cliniques
• Prélèvement sanguin matin à jeun
• Tube hépariné ou sec
• Minimiser la stase veineuse pour éviter l'hémolyse
• Dosage du fer sérique par technique colorimétrique

Étiologie des surcharges en fer

• Anomalies métaboliques congénitales (hémochromatoses héréditaires)
• Surcharges secondaires en fer (hépatosidérose dysmétabolique, transfusions massives, anémies hémolytiques et dysérythropoïèse, thalassémies et autres hémoglobinopathies)

Traitement des surcharges en fer

• Saignées pour maintenir le taux de ferritine à 50 à 100 µg/l
• Traitement des complications
• Mesures hygiéno-diététiques pour éviter les aliments riches en fer et vitamine C