Métabolisme du fer et du cuivre: Questions clés

Les Oligo-éléments : Le Fer

• La carence en fer est la plus fréquente des carences nutritionnelles, même dans les pays développés.
• C'est un élément essentiel à la vie cellulaire, mais il peut être toxique.
• Le fer existe sous deux formes ioniques : fer ferreux (Fe2+) et fer ferrique (Fe3+).
• Ces deux formes diffèrent par leur nombre d'électrons et présentent des propriétés chimiques distinctes.

Fer ferreux (Fe2+)

• Il est plus réactif que le fer ferrique.
• Sa réactivité permet une relation avec l'hème (molécule organique complexe contenant un atome de fer).
• L'association avec l'hème est importante pour le transport de l'oxygène.

Fer ferrique (Fe3+)

• Il est moins réactif que le fer ferreux, mais joue un rôle crucial dans de nombreux processus biologiques.
• Il est adapté aux fonctions de stockage et de structure grâce à sa stabilité accrue.
• Il est impliqué dans certains systèmes enzymatiques, où sa stabilité contribue à la catalyse de réactions spécifiques.

Fer de réserve

• Se trouve dans le foie, la moelle osseuse, le sang circulant (macrophages) et les muscles.

Fer de transport

• Est lié à la transferrine.
• Se trouve dans le sang circulant ou le plasma.

Apports nutritionnels

• Le corps humain contient environ 4 g de fer.
• Le fer est recyclé, l'absorption digestive compense les pertes physiologiques.
• L'absorption du fer héminique (viandes, poissons) est d'environ 25%.
• L'absorption du fer non héminique (légumineuses, céréales, épices) est d'environ 5%.
• L'apport alimentaire est d'environ 10 à 20 mg/jour, dont seulement 10% sont absorbés.
• L'ascobique(vitamine C) favorise l'absorption du fer non héminique alors que le thé et le café l'inhibent fortement.
• L'hepcidine, une hormone produite par le foie, régule l'absorption du fer.

Transport du Fer

• Le transport du fer est couverte par la transferrine.
• La transferrine (sidérophiline) est une bêta globuline synthétisée par le foie.
• La transferrine a deux sites de fixation pour Fe3+.
• La saturation normale est de 30%.Un excès de fer conduit à saturation de la transferrine, ce qui laisse apparaitre du fer toxique.

Macrophages

• Les macrophages jouent un role essentiel dans le recyclage de fer issu de l'hémoglobine.
• Les érythrocytes sont la plus grande source de fer.

Stockage du fer : La Ferritine

• Le fer est stockée au niveau de la ferritine tissulaire
• C'est une glycoprotéine complexe hautement spécialisée (PM=45Kda).
• La ferritine tissulaire est présente dans le foie, la rate, les muscles et d'autres tissus (minime).
• L'hémosidérine est une réserve difficilement mobilisable.

Elimination du fer

• L'organisme ne possède pas mécanisme spécifique pour gérer un surplus de fer.
• Les pertes de fer se produisent principalement par desquamation de l'épithélium intestinal ou menstruations.

Principales fonctions du fer

• Le fer est un oligo-élément essentiel pour notre organisme.
• Transport de l'oxygène, car il compose l'hémoglobine dans les globules rouges.
• Production d'énergie.
• Synthèse de l'ADN.
• Fonctionnement du système immunitaire.

Pathologies du fer : Carences en fer

• La carence en fer est une des carences nutritionnelles les plus courantes (1,5 milliard de personnes).
• Les causes de la carence martiale incluent un régime pauvre en fer, les pertes sanguines, la malabsorption et l'augmentation des besoins.
• Les réserves de fer épuisées empêchent la synthèse de l'hémoglobine.

Hémochromatose

• Est une surcharge de fer qui se dépose dans différents organes, notamment le foie, le pancréas et le cœur.
• L'hemochromatose peut conduire à une cirrhose hépatique, à un diabète sucré et à une insuffisance cardiaque.

Le Cuivre : Présentation du cuivre

• Le cuivre est l'élément chimique de numéro atomique 29,de symbole Cu.
• Le cuivre est un oligo-élément indispensable à la vie.
• Le corps humain en contient environ 1,4 à 2,1 mg/kg.

Apports nutritionnels et sources alimentaire

• Le cuivre se trouve dans la plupart des aliments, notamment les abats, les fruits de mer, les fruits à coque et le cacao.

Besoins en cuivre

• L'apport quotidien recommandé de cuivre est de 1 à 3 mg/jour.

Métabolisme du le Cuivre

• En premier lieu, le cuivre alimentaire, est lié à une protéine ou un acide aminé.
• Une fois absorbé par les entérocytes, le cuivre se couple à une protéine ATP7A qui assure son transport jusqu'à la veine porte, qui conduit le sang su tube digestif, vers le foie.

Céruléoplasmine

• La Céruléoplasmine est une alpha-2-glycoprotéine de la classe des oxydoréductases synthétisée par le foie, enzyme et protéine de transport.
• Elle permet (par oxydation) la fixation du fer à la transferrine et doit être liée au cuivre pour avoir son activité ferroxidasique.

Excrétion du cuivre

• La principale voie est biliaire.
• Le cuivre est éliminé sous une forme non réabsorbable.

Fonctions Principales

• Le cuivre est un oligo-élément essentiuel à tous les organismes vivants.
• Essentiel a l'activité enzymatique (cuivre de l'état oxydé (Cu2+) à l'état réduit (Cu1+)).
• Il est essentiel pour la Cytochrome c oxydase, pour la Céruloplasmine, Superoxyde dismutase (SOD).

Carences en cuivre

• Les causes peuvent être:
  • Alimentation déséquilibrée
  • Maladies intestinales
  • Mutations génétiques
  • Interactions médicamenteuses

Maladie de Menkes

• Est due a une mutation du gène codant l'ATP7A, une baisse de la cuprémie, avec déficit dans certaines enzyme du cuivre.
• Cette maladie est mortelle avant l'âge de 5ans.

Maladie de Wilson

• Anomalie héréditaire rare du métabolisme du cuivre causée par une mutation du gène ATP7B, qui cause une accumulation du Cuivre dans le foie.

Le Zinc : Présentation

• Le zinc est un métal de numéro atomique 30 et de symbole Zn.
• Il compte parmi les oligo-éléments antioxydants.
• Il est essentiel à de nombreuses fonctions physiologiques.

Quel effet dur le corps

• Système immunitaire : Il est indispensable à la prolifération et à la différenciation des lymphocytes T.
• Cicatrisation : Il stimule la synthèse de collagène et la prolifération des fibroblastes.
• Croissance et Développement : Il est nécessaire à la synthèse de l'ADN et de l'ARN.
• Fonctionnement Cérébral : Il module la neurotransmission et la plasticité synaptique.
• Fertilité : Il est essentiel à la spermatogenèse et à la fonction reproductive masculine. Chez la femme, il est impliqué dans la synthèse des hormones sexuelles.

Carences en zinc

• Multiples causes, un apport alimentaire insuffisant, les troubles de l'absorption digestive, l'alcoolisme chronique, Certaines maladies chroniques (diabète, le cancer ou les brûlures)
• Les conséquences sont un retard de croissance(chez les enfants),troubles de la cicatrisation, perte d'appétit, troubles de la peau, perte de cheveux, affaiblissement du système immunitaire,troubles de l'apprentissage et de la mémoire.

Toxicité du zinc

• Elle peut s'observer sous traitement supplétif.Elle s'observe dans la cirrhose, l'insuffisance rénale, le diabète, ou lors de traitement médicamenteux ayant des propriétés chélatrices ou hormonales.
• La présentation clinique sont des difficultés à marcher, des troubles de l'élocution, des tremblements.

Iode

• L'atome d'iode fait partie de la famille des halogènes, de symbole chimique « I», son poids atomique est de 127 g/mol.
• Il est relativement rare dans le milieu naturel mais abondant dans le milieu marin.
• Les poissons et fruits de mer d'eau salée sont la meilleure source naturelle d'iode.

Dose Quotidienne Recommandée d'iode

• L'apport adéquat en iode dans des conditions normales se situe entre 150 et 300 mcg/jour (microgrammes/jour). Dépendant de l'état physiologique, cela comprends : l'âge 0-3 ans, puberté, grossesse, allaitement.

Role de l'iode dans l'organisme

• L'iode est un oligo-élément des hormones Thyroïdiennes thyroxine (T4) et triiodothyronine (T3).
• C'est à la fois un facteur favorisant et régulateur.

Careneces en iode

• A comme conséquences :
  • Prise/perte de poids inexpliquée
  • Chute de cheveux
  • La sensation de Froid
  • Cycle Menstruel irrégulier
  • Sécheresse cutanée, les Troubles de la Mémoire.

Toxicité par excès en iode

• 2000 µg entraine un dysfonctionnement thyroïdien, particulièrement rencontrée chez les individus atteints d'une carrence en Iode et sous supplémentations; Une alimentation très riche en algues est susceptible d'entraîner des risques de surdosage en iode.

Sélénium

• Le sélénium est un oligo-élément antioxydants.
• Il est lié à différentes protéines et principalement stocké dans les muscles.

Rôles du Sélénium

• Il intervient dans le métabolisme des hormones thyroïdiennes par l'intermédiaire d'une désiodinase qui est une sélénoprotéine
• Protection cardio-vasculaire, la stimulation le système immunitaire et sa la capacité de lutte le vieillissement cellulaire.

Sources du Sélénium

• La teneur en selenium depends de la nature du terrain où il est produit et de sa concentration en protéines.
• Les poissons, les fruits de mer, les œufs, les céréales, l'ail et les champignons contiennent plus.
• La viande,les abats, les germes de blé, la levure de bière, les noix et certains légumes sont également des sources de selenium.

Toxicité du Sélénium

• une trop grande consommation sera toxique
• Principalement de la Source: Sels fluorés, poissons et fruits de mer
• On aura une ostéporose hyperlaxité ligamentaire ou rachitisme
• L'élimination se fait de manière urinaire.

Testez vos connaissances sur le métabolisme du fer et du cuivre. Questions sur les conséquences des carences, l'hémochromatose, le rôle de la céruloplasmine et l'impact sur la performance physique.