Le fer chezl'homme : de la physiologie à la pathologie
I. INTRODUCTION - HISTORIQUE
A.
Fer (Fe) = élément indispensable pour la majorité
des êtres vivants, en particulier pour le transport d'02
* Composant:
- des molécules liant 1'02 : hémoglobine (Rb),
myoglobine
- des cytochromes (P450...)
- de diverses enzymes (catalases...)
* Mais toxique :
Excès de fer : génère des radicaux très réactifs à l'origine
d'altérations des
structures cellulaires
=> jamais libre dans l'organisme: lié
à des protéines spécifiques de
façon à diminuer ses capacités oxydantes
B.
Valeur symbolique du fer
- Age du fer, étape majeure de la protohistoire
- Mars = dieu romain symbole de la force et de la.puissance
- Popeye et épinards, "santé de fer". . . .
C.
Déficit en fer
- Apparu il y a 8000 ans
- Auparayant, cueillette et chasse = apport correct en fer
héminique
- Puis avènement des cultures céréalières = fer non héminique
- Aujourd'hui, sur 6 milliards d'habitants, ~ à 1 milliard carencés
en fer.
- Carence ubiquitaire.
D.
Surcharge en fer (SF)
- Causes variées, origine génétique ou acquise
- La plus fréquente = Hémochromatose génétique:
Absorption intestinale excessive de
fer
Etroitement liée aux populations
d'origine celte, depuis le VI ème siècle av. JC
Conséquences viscérales délétères
Dans le passé, facteur de sélection positive...
II.
METABOLISME DU FER
A.
BESOINS - APPORTS
- Pertes de fer "basales" = 1 à 2 mg/j chez adulte sain:
- Desquamation intestinale = 0,6 mg/j
- Menstruations = 0,4 à 1 mg/j (25 à 40
ml/cycle)
- Autres...
- Apports alimentaires moyens de l'adulte = 10 à 20 mg/j
- Couvrent les besoins et les pertes dans les pays occidentaux
sauf chez F
enceinte (grossesse = 19 de fer)
- Enfants = A 1 an, besoins 8 à 10 fois> à ceux d'un adulte
B.
REPARTITION
- L'organisme contient 4 à 5 2rammesde fer: pool très "fermé"
- Essentiellement dans érythrocytes circulants / Rb (1800 mg) et
moëlle osseuse
(MO) (300 mg)
C.
ABSORPTION INTESTINALE
- Seul mécanisme de régulation du métabolisme
- Au niveau duodénum, jéjunum, après réduction dans l'estomac (Fe+++
-> Fe++)
- Fonction:
- de la nature des aliments:
biodisponibilité fer héminique (viande) > > non héminique
(céréales, fruits, légumes. ..)
- et surtout de la quantité de fer présente dans
l'organisme
- Contrôle au niveau des entérocytes par diverses protéines:
DMT1, HFE
+ rôle d'une
"nouvelle protéine": hepcidine
- 10 à 12% du fer ingéré est absorbé par l'intestin en situation
physiologique.
D.
TRANSPORT
- Provenance du fer sérique:
- Fer absorbé par les entérocytes = 5%
- Fer recyclé par les macrophages du système
réticulo-endothélial à partir des GR sénescents = 95%
- Fer capté par une molécule de transport: transferrine (3mg)
(ou sidérophylline) = glycoprotéine fixant 2 ions ferriques Fe+++
- Distribué vers les lieux ->
d'utilisation: MO (300mg) - muscle (300mg)
-> de stockage: foie essentiellement
(1000mg)
E. STOCKAGE
E.1. Essentiellement sous forme de ferritine
= assemblage de 24 sous-unités H de 21 KD et L de 19 kD
Coquille pouvant renfermer jusqu'à 4500 atomes de fer = cristaux
de phosphate d'oxyhydroxyde ferrique (cf figure)
= fer rapidement mobilisable
E.2. Hémosidérine : rôle accessoire (5%)
F.
CAPTATION CELLULAIRE
- Pénétration du fer dans les cellules autres que les
entérocytes = s'effectue par liaison de la transferrine
diferrique à son récepteur RTf
- RTf = rôle de régulation de l'incorporation du Fe dans la
cellule
III.
DEFICIT
EN FER
A.
EPIDEMIOLOGIE
- Une des carences nutritionnelles les plus fréquentes
- Pays en voie de développement surtout, mais aussi pays
industrialisés:
Prévalence = 3 à 5 % Hommes
10à14% Femmes
4 à 40 % Enfant
B.
SIGNES - CONSEQUENCES
B.1. BIOLOGIQUES
- Diminution des réserves:
Baisse Ferritinémie
- Puis erythropoïèse déficitaire:
. baisse Fer sérique : hyposidérémie
(normale : 0.5 à 1.5 mg/l de fer serrique)
. baisse CoefficIent de saturation de
la transfernne (CST) (normale : 20 à 40%)
- Microcytose (baisse taille de
globules rouges) : VGM < 80µ³ (Volume
Globulaire Moyen)
- Hypochromie (Globules rouges
carencés en hémoglobine) : CCHM < 32 (Concentration
Corpusculaire Hémoglobinique Moyen)
- Puis anémie ferriprive :
= stade avancé (cf schéma "iceberg")
- Hémoglobine < 12g/dl chez la Femme
(normale: 12 à 15g/dl), < 13g/dl chez l'Homme (normale : 13 à 18
g/dl)
- Arégénérative : réticulocytes <
120000/mm³
B.2. CLINIQUES
. Manifestations d'anémie: asthénie, pâleur, dyspnée d'effort,
tachycardie...
Peuvent manquer: installation lentement
progressive => bonne tolérance et
découverte fortuite
. Signes muqueux et phanériens : fragilité des cheveux et des
ongles, glossite, stomatite...
. Retentissement sur comportement et fonctions cognitives:
- Apathie, céphalées, irritabilité.. .
- Chez l'enfant, diminution des facultés
d'apprentissage
et des performances intellectuelles - effets potentiellement
irréversibles
. Retentissement sur l'activité physique: altérations
biochimiques musculaires
. Chez la femme enceinte : augmentation de la mortalité
maternelle, risque de prématurité, augmentation de la mortalité
infantile pré- et périnatale
. Perturbations du système immunitaire, diminution de la
résistance au froid. . .
C.
CAUSES
On peut manquer de fer parce qu'on:
1- n'en mange pas
2- n'absorbe'pas le fer ingéré
3- en utilise trop
4- en perd excessivement = cas le plus fréquent
C.1. LES SAIGNEMENTS
- Pas les hémorragies aiguës
- Saignements occultes, ou négligés, prolongés ou
répétés, "distillants" ~ épuisement des réserves
i. Chez la femme non ménopausée :
Règles abondantes = cause de loin la + fréquente
- ménorragies fonctionnelles
- stérilet
- myome utérin. . .
=> Ex gynécologique
ii. Chez la femme ménopausée et l'homme:
- saignements digestifs chroniques :
= Cause dominante
- cancers coliques, gastriques
- ulcères, hernies hiatales, hémorroïdes. ..
=> Endoscopies digestives
+ parasitoses intestinales en Afrique
(ankylostome...)
- facteurs favorisants:
- troubles de l'hémostase,
- traitements anticoagulants, antiinflarnrnatoires,
antiagrégants plaquettaires (Aspirine +++)
- pertes extra-digestives:
- urinaires, ORL, respiratoires... = beaucoup plus
rares
- dons du sang réguliers, prélèvements itératifs (soins
intensifs)
- pathomimie (syndrome de Lasthénie de Ferjol) (=
personnes qui se saignent)
C.2. MANQUE D'APPORT
- Végétaliens stricts
- Sujets âgés
- Nourrissons
C.3. DEFAUT D'ABSORPTION
- Maladie coeliaque (atrophie de la paroi musculaire = mauvaise
absoprtion du fer)
- Gastrites atrophiques, gastrectomies
- Chélateurs du fer: picas (géophagie, pagophagie.. .)
(=personnes qui mangent de la terre ou de la glace), thé...
C.4. EXCES D'UTILISATION
Grossesse = triplement des besoins en fer. . .
D.
TRAITEMENT
D.1. PREVENTIF
= Supplémentation des groupes à risque (F enceintes)
D.2. CURATIF
.Traitement de la cause = si possible
. Apport en fer:
- Voie orale - sels ferreux
- Plusieurs mois
- Adjonction de vit C, d'acide folique (B9) chez patients
multicarencés
- Fer injectable si mauvaise tolérance, mauvaise observance,
malabsorption
intestinale
. Transfusions:
- Evitées au maximum
- Anémie mal tolérée: installation rapide, insuffisance
coronarienne, cardiaque
IV.
SURCHARGE
EN FER
Mécanismes efficaces pour acquisition, transfert et stockage du
fer, mais aucun système de défense contre l'excès de fer
primitif ou secondaire
A. Hémochromatose
génétique
. Affection fréquente chez l'adulte (prévalence = 1/300)
= Mutations du gène HFE, situé sur le bras court du chromosome
6, codant pour une protéine impliquée dans la régulation de
l'absorption intestinale du fer
. Modification de stfl:lcture de cette protéine
=> programmation aberrante de l'absorption intestinale
=> hyperabsorption (x3) et stockage excessif
=> SF progressive => dégâts tissulaires
Génétique:
. Transmission autosomale récessive
. Mutation C282Y du gène HFE à l'état homozygote retrouvée chez plus de
90% des
patients
. Mutation hétérozygote (10% de la population) : pas de SF, mais
transmission de la
maladie
Signes de SF :
. Biologiques :
CST > 45% = signe le plus sensible
fer sérique qui augmente
ferritinémie qui augmente = non spécifique (inflammation +++,
cytolyse...)
.Cliniques : tardifs (50 ans)
- Asthénie (= fatigue)
- Atteinte hépatique: risque de cirrhose, puis de cancer
- Mélanodermie, diabète, atteintes cardiaque, articulaire,
endocrinienne
Diagnostic :
- Interrogatoire et examen,
- Dépistage et enquête familiale+++
- Test génétique
- IRM, biopsie hépatique parfois
Traitement : saignées...
B.
Autres surcharges en
fer
. Héréditaires
. Acquises:
Apport excessif en fer
Maladies hématologiques -Transfusions
Hépatopathies chroniques (=maladie du foie) -
Alcool
Hépatosidérose dysmétabolique... (=excés de fer
dans le foie)
L'iceberg du déficit en fer
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