Métabolisme du fer, Erythropoïèse et anémies

La teneur totale en fer (Fe) de l'organisme est de l'ordre de 45 mmol (1 mmol = 55,8 mg) chez la femme et approximativement 60 mmol chez l'homme : 60 à 70 % sont liés à l'hémoglobine (Hb). 10 à 12% se trouvent sous forme de fer «fonctionne» (myoglobuline, enzymes contenant du fer comme les catalases) et 16 à 29% forment le fer de réserve (ferritine, hémosidérine. A). La quantité de Fe absorbée avec les aliments varie selon l'alimentation et atteint environ 0.2 mmol/j chez la femme et environ 0.3 mmol/j chez l'homme. Sur cette quantité, seulement 6 % (chez l'homme) à 12 % (chez la femme) sont absorbés par le duodénum (A, B). L'absorption du Fe est adaptée aux besoins et peut s'élever en cas de déficit en fer jusqu'à plus de 25%.

Le fer alimentaire lié à l'hème, parmi d'autres substances lipophiles, est en partie absorbé par diffusion, alors que le fer libre, en particulier le Fe (II), est absorbé activement par la muqueuse intestinale par un phénomène de transport actif. La réabsorption du fer est conditionnée :

  1. par la présence d'acide chlorhydrique dans l'estomac [il détache le fer des complexes et stimule la réabsorption du Fe (III) au début du duodénum (cf. « pH 3 » dans B)].
  2. par la quantité de Fe (II) disponible [à un pH neutre, meilleure solubilité que le Fe (III). B] et
  3. par la « gastroferrine », glycoprotéine contenue dans la muqueuse gastrique et qui peut fixer de grosses quantités d'ions Fe (III).

Les mécanismes de régulation de l'absorption de fer sont encore mal connus, mais il semble bien que l'apotransferrine disponible (protéine de transport du fer dans le plasma) joue un certain rôle. Le fer qui a été absorbé en excès par la muqueuse intestinale se lie essentiellement à la ferritine ; il est absorbé dans les lysosomes où il est stocké jusqu'à ce qu'il repasse dans la lumière intestinale lors de la desquamation cellulaire). Ainsi, pendant un certain temps, une réabsorption du fer est encore possible.

Si le tractus gastro-intestinal se trouve saturé à la suite d'un apport en fer (injection de Fe), la capacité de la transferrine (≈ 0,2 mmol au maximum) peut être dépassée, le fer libre provoquant alors une intoxication par le fer (saignements en raison d'une mauvaise coagulation sanguine, insuffisance circulatoire, etc.).

La ferritine (intestin, rate, foie, moelle osseuse. cœur, muscles, etc.) représente une réserve de fer rapidement disponible, alors que l'hémosidérine est plus difficilement mobilisable. La majeure partie du fer se trouve dans les érythrocytes de la moelle osseuse (≈ 0.54 mmol/j), le fer des cellules déficientes (≈ 1/3) étant aussitôt libéré dans les macrophages de la moelle osseuse et donc de nouveau disponible). Les érythrocytes âgés sont également phagocytés par les macrophages. Le fer qui en résulte et qui est lié à l'hème de l'hémoglobine est absorbé par endocytose du plasma vers les cellules hépatiques. Dans ces deux cas, le fer ainsi renouvelé est disponible (≈ 97 % du Fe recyclé). La transferrine est elle aussi absorbée par endocytose ; les cellules hépatiques, les érythroblastes, etc., ont à cet effet leurs propres récepteurs.

Les besoins en fer (= pertes de fer) sont généralement faibles (18 μmol/j), mais ils sont accrus lors de la menstruation) et en particulier au cours de la deuxième moitié de la grossesse (développement du fœtus) et après la naissance (pertes de sang). Durant le 9e mois, le fœtus prend environ 60 μmol de Fe/j; l'alimentation maternelle doit donc contenir à ce moment approximativement 0,5 mmol de fer supplémentaire par jour (pour ≈ 12% ; d'absorption).

Les anémies sont définies comme une diminution de la concentration des érythrocytes et de l'hémoglobine dans le sang. Outre I'anémie par saignements et par manque de fer (troubles de la réabsorption, grossesse, saignements chroniques, infections) et d'autres types d'anémies, il est à noter qu'un déficit en cobalamines (vitamines B12) ou en acide folique) peut aussi provoquer une anémie : les érythrocytes augmentent de volume et leur concentration dans le sang est plus faible que celle de l'hémoglobine (anémie hyperchrome ; hémoglobine globulaire moyenne [= HGM] augmentée), Les anémies sont généralement dues à une diminution de la sécrétion ou à une neutralisation auto-immune du « facteur intrinsèque » (nécessaire à la réabsorption de la vitamineB12), ou bien à une diminution de l'absorption d'acide folique en cas de malabsorption. En raison de l'importance de son stock, une diminution de la réabsorption de la cobalamine ne provoque de signes de carence qu'après plusieurs années, alors qu'un apport insuffisant en acide folique provoque une anémie au bout de 4 à 5 mois seulement). Les antagonistes de l'acide folique (comme le méthotrexate, sont souvent utilisés comme cytostatiques (inhibiteurs de la multiplication cellulaire) lors des traitements anticancéreux, ce qui conduit également à une diminution du nombre d'érythrocytes et d'autres cellules à division rapide.

Sang