Métabolisme du Fer et Physiopathologie de la carence martiale

Métabolisme du Fer

Introduction Le Fer : Indispensable à toute forme de vie : Assure le transport d’oxygène via l’hémoglobine. 1g d’Hb  3,4 mg de fer. Participe à la fonctionnalité de plus d’une centaine d’enzymes (catalases, peroxydases). Participe à la synthèse d’ADN. Beaumont C. Mécanismes moléculaires de l’homéostasie du fer. M/S : médecine sciences, 2004; 20(1):,68-72. Huch R., Schaefer R. Iron Deficiency and Iron Deficiency Anemia. Pocket Atlas Special. Stuttgart : Georg Thieme Verlag, 2006, p.14.

Fer : un élément paradoxal Potentiellement toxique Par sa capacité à réagir avec l’oxygène et à former des radicaux libres : La réaction de Fenton : Fe2+(aq) + H2O2 → Fe3+(aq) + OH-(aq) + .OH Radicaux libres : Stress oxydatif, Altération des membranes cellulaires, Altération de l’ADN. Le fer est en permanence lié à des protéines de transport ou de stockage : éviter le Fer libre. Delaby C et al. Rev Med Interne, doi:10.1016/j.revmed.2007.03.009. Fievet P et al. Néphrol thér, doi:10.1016/j.nephro.2010.10.011. Examens du métabolisme du fer dans les carences. Rapport HAS mars 2011. Arlet J-B et al. Rev Med Interne, http://dx.doi.org/10.1016/j.revmed.2012.04.007.

Le fer dans l’organisme Le fer dans l’organisme est réparti dans 3 compartiments : Le fer fonctionnel, Le fer de transport, Le fer de réserve. FER DE RESERVE = contenu dans la FERRITINE Foie Rate Moëlle osseuse Sang circulant (macrophages) Muscles FER FONCTIONNEL = contenu dans L’HÉMOGLOBINE Sang circulant / plasma Et dans la MYOGLOBINE Muscles Enzymes FER DE TRANSPORT = lié à la TRANSFERRINE - Sang circulant / plasma CNHIM. Revue d’évaluation sur le médicament. 1998, XIX (4), p.1-49. p.10. Wagner A. Revue de l'ACOMEN, 2000, 6 (1), p.23-27.

Où est le fer dans l’organisme Où est le fer dans l’organisme ? 3 à 4 g (soit environ 30-45 mg de fer /kg) Globules rouges = 65% Moelle os = 2% Foie = 20% Macrophages = 10 % Muscles = 10 % FER MOBILISÉ < 1% Enterocytes = 0.05% Lasocki S. Anesthesiology 2011; 114:688–94

L’apport en fer VOIE ENDOGÈNE VOIE EXOGÈNE Globules rouges = 65% Moelle os = 2% Foie = 20% Macrophages = 10 % Muscles = 10 % FER MOBILISÉ < 1% Enterocytes = 0.05% VOIE EXOGÈNE Lasocki S. Anesthesiology 2011; 114:688–94

L’apport en fer : voie endogène Recyclage du fer des globules rouges sénescents Macrophages du système réticulo-endothélial (foie, rate et moelle osseuse) : Mobilisation des réserves de fer À partir des réserves des cellules foie, rate… GR = Globule Rouge Hb = hémoglobine Hox = Hème oxygénase Transferrine LE COUPLE HEPCIDINE FERROPORTINE M.-B. Troadec, O.Loréal, P. Brissot. Métabolisme du fer, Endocrinologie-Nutrition 2006, Loréal O Cah Nutr Diet 2012

L’apport en fer : voie exogène Absorption intestinale Entérocyte LE COUPLE HEPCIDINE FERROPORTINE DMT1 = transporteur de fer non-héminique (fer ferreux) M.-B. Troadec, O.Loréal, P. Brissot. Métabolisme du fer, Endocrinologie-Nutrition 2006, Loréal O Cah Nutr Diet 2012

Hepcidine : l’hormone du fer Métabolisme : Hépatocytes, Concentration sérique : 20 – 200 ng/ml, rénale. Rôle principal : Régulation du métabolisme du Fer Inhibe la sortie du fer des cellules dans le plasma … = Diminue le pool de transport du fer ….et donc le pool de fer fonctionnel L’hepcidine inhibe l’absorption digestive du fer L’hepcidine inhibe le recyclage macrophagique du fer  Hepcidine si inflammation, infection  Hepcidine si anémie, hypoxie, carence en fer.. Vaulon S. Actualités Néphrologiques 2006 ; Singh B. Clinica Chimica Acta 2011,

Physiopathologie de la carence martiale

Carence martiale absolue Baisse des réserves en fer et biodisponibilité du fer insuffisante pour assurer une érythropoïèse normale Fer des réserves Fer de transport Fer fonctionnel (Hb) 12

Carence martiale absolue Baisse des réserves en fer et biodisponibilité du fer insuffisante pour assurer une érythropoïèse normale Fer des réserves Fer de transport Fer fonctionnel (Hb) Fer de transport Fer des réserves Fer fonctionnel (Hb) ↘ de la ferritine 13

Carence martiale absolue Baisse des réserves en fer et biodisponibilité du fer insuffisante pour assurer une érythropoïèse normale Fer des réserves Fer de transport Fer fonctionnel (Hb) Fer de transport Fer des réserves Fer fonctionnel (Hb) Fer de transport Fer des réserves Fer fonctionnel (Hb) ↘ de la ferritine puis ↘ du CST 14

Ferritine normale voire élevée Carence martiale fonctionnelle Insuffisance de mobilisation du fer pour l’érythropoïèse à partir des lieux de stockage et de transport, quelque soit l’état des réserves tissulaires Fer des réserves Fer de transport Fer fonctionnel (Hb) Ferritine normale voire élevée 15

Ferritine normale voire élevée Carence martiale fonctionnelle Insuffisance de mobilisation du fer pour l’érythropoïèse à partir des lieux de stockage et de transport, quelque soit l’état des réserves tissulaires Fer des réserves Fer de transport Fer fonctionnel (Hb) Fer des réserves Fer de transport Fer fonctionnel (Hb) Ferritine normale voire élevée ↘ ↘ du CST CST : Coefficient de Saturation de la Transferrine 16

Carence martiale , Absolue et Fonctionnelle (CMA, CMF) FER DE RÉSERVE FER DE TRANSPORT FER FONCTIONEL GR DÉFICIT DES RÉSERVES EN FER CMA CMA RÉSERVE VIDE ANÉMIE SELON GRAVITÉ DE LA CM CMF INFLAMMATION FID DÉFICIT MOBILISATION DU FER Adapté de Beguin Y. In Bokemeyer ed. ESO scientific updates, Vol 6. Anaemia in Cancer. 2nd ed. Elsevier. 2005.

Etiologies des carences martiales F/A Carence Martiale Fonctionnelle Carence Martiale Absolue Chirurgie : Inflammation en réanimation. Augmentation des pertes en Fer : Pathologies inflammatoires. Saignements digestifs ou gynécologiques. Insuffisance rénale chronique. Chirurgie hémorragique : perte sanguine lors de l’intervention, hématome… Maladies Inflammatoires Chroniques de l’Intestin. Hémorragies digestives induites par les AINS ou l’aspirine, hématuries, épistaxis. Cancer. Dialyse. Maladie auto-immunes. Augmentation des besoins en Fer : Traitement par ASE Croissance, grossesse, dons du sang. Diminution des apports en Fer : Carence Martiale Mixte Insuffisance d’apport alimentaire. Diminution de l’absorption du Fer : MICI. Alimentation, médicaments (ex : antisécrétoires gastriques). Cancers. Ulcères. Pathologies GI : maladie cœliaque, MICI, Hélicobacter, diminution de l’acidité gastrique. Pathologies chroniques Le fer h.minique est facilement absorb.. Ce n'est pas le cas du fer non-h.minique car il doit .tre transform. en fer ferreux pr.alablement. C'est au niveau p.le apical de la cellule que la mol.cule Cybrd1 transforme le fer ferrique (Fe3+) en fer ferreux (Fe2+). L'absorption du fer par l'ent.rocyte se fait par : - la DMT1 pour le fer non-h.minique - la HCP1 pour le fer h.minique Perte de sang : 200 mL  100 mg de fer Huang Postgrad Med J 2010, Van Puyvelde K Acta Clinica Belgica, 2009; Andrews NC NEJ Med 1999