Le fer a un large éventail de rôles dans la fonction cellulaire normale, et il sert de cofacteur pour les processus intracellulaires. À des concentrations élevées, cependant, le fer est potentiellement toxiques. Le corps n’a aucun moyen d’excréter activement l’excès de fer. Un système sophistiqué d’homéostasie du fer maintient normalement un équilibre optimal entre une absorption alimentaire adéquate du fer et une perte de fer.,
Le fer alimentaire absorbé par le tractus gastro-intestinal est lié à la protéine transferrine et transporté entre les cellules. L’hepcidine, hormone peptidique dérivée du foie, régule l’homéostasie systémique du fer, tandis que l’homéostasie intracellulaire du fer est régulée par le système protéine régulatrice du fer/élément réactif au fer. Ces deux systèmes de réglementation sont finement coordonnés. L’homéostasie équilibrée du fer peut cependant être facilement perturbée., Une carence en fer peut être le résultat d’un apport alimentaire insuffisant en fer, ou d’une absorption, d’une perte, d’un métabolisme ou d’une distribution anormale du fer, dus à une maladie. La carence en fer peut être absolue (les réserves de fer sont vides) ou fonctionnelle (les réserves de fer ont du fer séquestré).
la carence en fer est fréquente dans les pays en développement en raison d’une mauvaise nutrition et d’infections parasitaires. Les autres groupes à risque comprennent ceux chez qui une croissance rapide ou une érythropoïèse en expansion a lieu, tels que les jeunes enfants et les adolescents, et les personnes âgées, et la demande métabolique est élevée au deuxième et troisième semestre de la grossesse., De nombreuses maladies peuvent également causer une carence en fer, y compris des états pathologiques caractérisés par des états inflammatoires chroniques. L’inflammation chronique peut entraîner des niveaux élevés d’hepcidine, qui inhibe à la fois l’absorption du fer par l’intestin et l’exportation du fer stocké à partir des macrophages et des hépatocytes, ce qui entraîne une disponibilité limitée du fer pour les fonctions cellulaires. La perte de sang aiguë ou chronique peut également submerger la capacité limitée du corps à augmenter l’absorption du fer pour tenter de compenser.,
L’érythropoïèse est le plus grand besoin de fer: environ 70% du fer dans le corps humain adulte se trouve dans le compartiment érythropoïde; dans l’hème dans l’hémoglobine dans les globules rouges. La carence en fer est la principale cause d’anémie. L’anémie est l’effet le plus facilement reconnu de la carence en fer, mais il est devenu clair que la carence en fer en l’absence d’anémie a également des conséquences défavorables. Cet article résume les principales implications de la carence en fer, au-delà de l’érythropoïèse.,
fonction mitochondriale
// biosynthèse/ | / les mitochondries sont responsables de la biosynthèse des grappes d’hème et de fer-soufre. Ce sont des composants essentiels des protéines et nécessaires à de nombreuses fonctions enzymatiques. En raison de l’importance de cette biosynthèse, la majeure partie du fer disponible va aux mitochondries. La production altérée de grappes d’hème ou de soufre de fer peut avoir diverses conséquences en aval.
// métabolisme énergétique/ | / le métabolisme énergétique et la biosynthèse du composé essentiel dépendent en grande partie du fer., Le fer est essentiel pour les enzymes contenant de l’hème et des enzymes Non héminiques contenant du fer, y compris la NADH déshydrogénase. Le fer est donc essentiel pour la génération d’adénosine triphosphate (ATP) à partir de l’adénosine diphosphate (ADP).
// effets cliniques/ | / la réduction de la capacité oxydative cellulaire et d’autres effets sur les mitochondries peuvent expliquer la fatigue observée chez les personnes non anémiques présentant une carence en fer. En effet, la thérapie par le fer peut améliorer la fatigue chez ceux qui ont de faibles niveaux de ferritine, mais des concentrations d’hémoglobine normales.,
effets de la carence en fer sur la fonction myocardique
le myocarde est particulièrement vulnérable aux effets de la carence en fer, en raison de ses exigences énergétiques élevées. Chez les patients présentant une insuffisance cardiaque chronique stable (ICC), ceux présentant une carence en fer mais des taux d’hémoglobine adéquats ont montré une capacité d’exercice inférieure à celle des personnes remplies de fer. L’Administration de fer intraveineux (IV) a été décrite pour améliorer la gravité et les symptômes de la maladie chez les patients souffrant d’ICC déficients en fer, avec ou sans anémie., Les améliorations observées comprennent l’amélioration de la classe fonctionnelle, l’intolérance à l’exercice, la fonction rénale, la fatigue et la qualité de vie.
enzymes du Cytochrome P450 (CYP)
Le fer est présent sous forme d’hème dans la superfamille des enzymes CYP et est essentiel à l’oxydation des substrats. Les humains ont environ 50 enzymes CY450 différentes, dont celles des mitochondries synthétisent et métabolisent des composés endogènes, tandis que celles du réticulum endoplasmique métabolisent principalement des composés exogènes tels que des médicaments., Le fer est essentiel pour la fonction du CYP450, mais les données cliniques sur l’effet de la carence en fer sur L’activité du CYP450 font défaut.
réplication, réparation et cycle cellulaire de L’ADN
diverses protéines clés impliquées dans la réplication et la réparation de l’ADN nécessitent également du fer, par exemple les ADN polymérases, les primases, les hélicases et les ribonucléotides réductases (RNR) utilisent des clusters fer-soufre comme cofacteurs pour former des protéines actives. En plus de son rôle dans la réplication de l’ADN, le fer est important pour la progression et la croissance normales du cycle cellulaire., La synthèse de divers facteurs impliqués dans la régulation du cycle cellulaire peut être inhibée si les réserves de fer sont faibles, avec l’arrêt du cycle cellulaire comme conséquence potentielle. Les mécanismes sous-jacents au rôle du fer dans le contrôle du cycle cellulaire restent à élucider.
Le système immunitaire
Une réponse immunitaire efficace exige également du fer. Les cellules immunitaires ont besoin de fer comme cofacteur dans la production d’enzymes qui sécrètent des facteurs pouvant éradiquer les agents pathogènes intracellulaires., Les récepteurs de la transferrine (CD71) qui médient l’absorption du fer sont exprimés sur les surfaces des lymphocytes T, des thymocytes proliférants immatures et des lymphocytes B, ce qui affecte leur fonction. La réponse humorale ou productrice d’anticorps semble moins affectée par la carence en fer, mais l’immunité des lymphocytes T est particulièrement affectée. Les effets de ces effets sur le risque d’infection sont cependant moins clairs, en partie parce qu’il est difficile de démêler les effets immunologiques des effets de la malnutrition concomitante et d’autres carences en micronutriments.,
développement du cerveau et fonctionnement neuronal
Les données précliniques suggèrent que le fer joue un rôle dans la neurotransmission et le développement et la maturation du cerveau. De plus, il a été démontré que la carence en fer affecte la myélinisation chez la souris. Chez l’homme, des études ont évalué les effets neurocomportementaux de la thérapie par le fer, dont la plupart ont été menées chez les personnes souffrant d’anémie ferriprive, plutôt qu’avec une carence en fer seule. Ces études ont rapporté une motricité plus faible, une conduction neuronale plus lente et une altération du développement cérébral et comportemental., L’impact cognitif de la carence en fer en soi est moins clair; une méta-analyse récente n’a trouvé aucun impact significatif de la carence en fer chez les personnes non anémiques sur le niveau d’éducation chez les enfants ou sur le développement mental et psychomoteur chez les nourrissons et une autre méta-analyse n’a pas révélé d’amélioration des résultats cognitifs, D’autres études ont cependant fait état d’une attention et d’une concentration accrues, quel que soit le statut de référence en fer, chez les personnes recevant un traitement par fer oral, ou d’un effet modeste sur la cognition, le QI et les compétences psychomotrices dans l’anémie ferriprive.
un effet bien documenté de la carence en fer sur la fonction neuronale est sa contribution au syndrome des jambes sans repos (SLR). La sévérité des symptômes dans RLS est inversement liée aux niveaux sériques de ferritine, et la thérapie de replétion de fer résout souvent la condition.,
peroxydase thyroïdienne
la peroxydase thyroïdienne contient de l’hème et est une enzyme essentielle à la synthèse et à la sécrétion des hormones thyroïdiennes. Dans les pays en développement, l’ajout de fer à des suppléments d’iode a amélioré la fonction thyroïdienne et le volume par rapport à l’iode seul. Dans les pays occidentaux, cela n’a pas été testé, il n’est donc pas clair si ces observations s’appliquent aux individus bien nourris ou à ceux ayant des niveaux d’iode adéquats.,
autres effets possibles de la carence en fer
certaines hypothèses moins avancées ont été développées sur les effets de la carence en fer, y compris le rôle du fer dans la fonction de la glycoprotéine lactoferrine liant le fer dans la cicatrisation cutanée. Une carence chronique en fer peut contribuer au développement de complications osseuses, éventuellement via le rôle activateur de la vitamine D du fer. L’accumulation pathologique de fer et la carence en fer peuvent augmenter le stress oxydatif, bien que la plupart des preuves aient été recueillies dans le contexte de l’anémie.,
implications cliniques
// Diagnostic/ | / pour détecter une carence en fer absolue, la ferritine sérique est considérée comme le test le plus sensible et le plus spécifique. Une valeur seuil de 30 ng / mL semble appropriée pour la population générale, mais il n’existe pas de valeur seuil largement acceptée pour les personnes présentant une carence en fer sans anémie. Lorsque la disponibilité en fer peut être insuffisante, une carence fonctionnelle en fer peut être identifiée en mesurant la saturation de la transferrine (TSAT) et la ferritine., Un seuil inférieur de 100 µg/L pour la ferritine sérique et/ou un seuil de TSAT de 20% sont considérés comme appropriés dans les conditions inflammatoires chroniques, mais les valeurs limites varient entre les lignes directrices.
// Traitement/ | / une carence en fer en l’absence d’anémie mérite une intervention, même s’il existe des causes directes résolubles. Jusqu’à ce que la replétion de fer soit atteinte, un traitement approprié doit être commencé. Le fer Oral est souvent administré, bien que l’absorption intestinale du fer soit faible. L’Absorption peut être améliorée en utilisant des doses plus faibles et en évitant l’administration deux fois par jour., En cas de carence fonctionnelle en fer, l’absorption est particulièrement inhibée; ainsi, le fer oral a une faible efficacité. Les effets secondaires gastro-intestinaux et un goût métallique compromettent l’adhérence.
Le fer IV peut produire une replétion de fer plus efficacement et plus rapidement, en particulier dans les cas inflammatoires. L’absorption des IG est contournée et les effets secondaires des IG sont évités. Les effets indésirables associés au fer par voie intraveineuse sont généralement mineurs, peu fréquents et de courte durée. Le risque de réactions d’hypersensibilité constitue la principale préoccupation, qui peut être grave ou potentiellement mortelle., De plus, récemment, une préoccupation a été soulevée sur le risque d’hypophosphatémie transitoire, qui pourrait induire des effets plus durables conduisant à des complications osseuses.
ainsi, la carence en fer peut affecter un large éventail de processus cellulaires. Il devrait être considéré comme une condition à part entière, plutôt qu’un marqueur de l’anémie, car il est associé à de nombreux symptômes qui ne sont pas liés à l’anémie. La prise en charge de la carence en fer peut prévenir la progression vers l’anémie ferriprive., Les soins Standard des patients à risque de carence en fer devraient inclure la détection et le traitement approprié de la carence en fer.
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