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­Le fer est un oligo-élément, il est utile pour l'exploration des anémies, des syndromes inflammatoires, des syndromes de surcharge.

­Présentation du Bilan du Fer

 

La sidérémie est la concentration du fer [Fe] dans le sérum ou le plasma. La capacité totale de Fixation du Fer du plasma ou du sérum est notée CTF. Le coefficient de saturation correspond au rapport de la sitéremiesur la capacité totale

 

Ces dosages représentent 90 % des explorations.

 

Les 10% restant sont représentés par les dosages immunologiques :

 
  • dosage de la transferrine (qui transporte le fer dans le plasma).
  • dosage de la Ferritine (protéine de stockage du Fer dans les tissus).
  • test au desferal® (Chélateur du fer, il l'extrait des tissus et provoque son élimination urinaire). Il permet de connaître les réservés tissulaires en fer, mais il est de moins en moins utilisé.
 
 
 

Autres explorations :

 

Hématologiques (Anémie) : on fait FN et on ajoute le dosage de l'Hémoglobine. Réactions Inflammatoires : on ajoute au FN le dosage des protéines de l'inflammation. Syndrome de surcharge : FN et dosage des enzymes hépatiques.

 

Rappels physiologiques

 

Distribution du Fer

 

On a 4 à 5 grammes de Fer soit 70 à 90 mmol dans l'organisme.

 

Les deux-tiers du fer sont associés à l'hème :

 
  • Hb : 50 mmol.
  • Myoglobine : 2.5 mmol
  • Cytochrome, catalases... système enzymatique. Cela représente le fer hémique.
 
 
 

Un tiers du fer environ est du fer de réserve :

 
  • Ferritine très majoritaire (Hépatocytes, monocytes, macrophages).
  • Hèmosidérine (Monocytes et macrophages).
 
 

Environ 0.15% est du fer plasmatique. Le plasma étant le carrefour obligatoire de tous les échanges.

 

Echanges

 

Ils sont très lents. La demi-vie d'un atome de fer absorbé dans l'organisme est de 10 ans. Avant une hyposidérémie, il faut du temps, et pour la corriger, c'est très long.

 

Pertes en fer

 
  • petites pertes dues à la desquamation des cellules et des phanères.
  • pertes hémorragiques accidentelles ou pathologiques (hémorroïdes, polypes, fibromes utérins...).
  • pertes menstruelles.
 
 
 

Apports en fer

 
  • alimentaires suffisants : chocolat, fruits secs, lentilles, vin rouge, (pas les épinards).
  • 0, 18 à 0,27 mmol/jour sont apportés par l'alimentation.
 
 

Les échanges en fer dans l'organisme représentent 0.5 mmol, dont 90 % proviennent du recyclage.

 

Absorption intestinale

 

Elle est très limitée et très régulée en fonction des besoins. Le niveau d'échange intestinal est de 10 % chez l'homme et de 20 % chez la femme. Chez la femme enceinte, il peut monter jusqu'à 50 %.

 

A cela il faut rajouter les 0,45 mmol de fer quotidien qui proviennent du recyclage du fer de l'hémoglobine.

 

Le fer de l'alimentation est absorbé au niveau duodénal sous forme de Fe2+. Les agents réducteurs (Vitamine C par exemple) favorisent donc l'absorption du fer. Le fer est absorbé libre ou complexé à l'Acide Glutamique.

 

Dans la cellule, le fer Fe2+ est transformé en fer Fe3+. A partir de là, deux phénomènes concurrents :

 
  • transport par la protéine de transport du fer.
  • stockage par la ferritine.
 
 

Quand il y a transport, le fer redevient Fe2+, puis dans le plasma, il est associé à la transferrine sous forme de Fe 3+.

 

Le fer est oxydé quand il est associé à une protéine particulière et il est réduit quand il est transporté. Ces mécanismes sont très régulés :

 
  • si l'organisme a des besoins en fer, le transport est favorisé au niveau duodénal.
  • si il y a excès en fer, le stockage à la ferritine est favorisé.
 
 

Transport Plasmatique

 

Il est assurée par la transferrine, qui est une protéine de 80 kDa synthétisée par le foie. La synthèse est stimulée au cours des anémies et réprimée au cours des syndromes de surcharge en fer.

 

C'est donc un reflet de l'état fonctionnel des hépatocytes (le taux de transferrine est effondré lors des insuffisances hépatiques).

 

La transferrine a deux sites de liaison pour le fer. Elle est saturée au tiers de ses capacités.

 

Son rôle est d'apporter le fer dans les cellules de l'organisme par endocytose spécifique faisant intervenir un récepteur membranaire hautement régulé (même système que pour les LDL-récepteur).

 

Dans l'endosome, il y a dissociation du fer d'un côté et du complexe transferrine/récepteur qui est recyclé à la membrane.

 

Ce récepteur est présent partout, surtout au niveau des ostéoblastes.

 

Destinée du Fer intra-cellulaire

 

Trois types de destinée :

 
  • .synthèse de l'hème qui a lieu dans les mitochondries. Le Fe2+ et la protoporphyrine vont donner l'hème. L'hème passe dans le cytoplasme. L'Hème est associé à des chaines de globines (α2,β2) hémoglobine. L'essentiel du fer vient du catabolisme de l'hémoglobine dans les monocytes et les macrophages.
  • mise en réserve : la ferritine est l'association de l'apoferritine et du fer Fe3+. L'apoferritine est l'association de 24 sous-unités identiques (au total 440 kDa). A l'intérieur, il y a un noyau dense de polyphosphate de fer (Fe3+).Il y a environ 4000 ions de fer par molécule. Sur le plan fonctionnel, le fer est Fe3+ quand il est complexé à la ferritine mais il est Fe2+ quand il est mobilisé. Sur la face interne des sous-unités d'apoferritine, il y a des ferriréductases qui catalysent cette transformation. Les agents réducteurs (Vit C) favorisent la mobilisation du Fer. Utilisée en bioclinique, la ferritine est de localisation intra-cellulaire (macrophages, Hépatocytes). Une augmentation du taux de ferritine dans le sang reflète : une cytolyse hépatique,.un syndrome inflammatoire ou un syndrome de surcharge tissulaire.
  • régulation est de type opposée concernant la synthèse de la ferritine et du récepteur à la transferrine par un mécanisme similaire agissant au niveau traductionnel. Lorsqu'il y a excès de fer il y a augmentation de la synthèse de la ferritine et diminution de la synthèse des récepteurs transferrine et inversement lors d'une carence. Quand le fer fe3+ augmente dans la cellule, la traduction de l'ARNm de la ferritine est stimulée, de l'ARNm du récepteur à la transferrine est diminuée Quand le fe3+ diminue c'est l'inverse.
 
 
 

Il existe une autre protéine de réserve : l'hémosidénne, présente dans les monocytes et les macrophages. Elle est responsable du stockage de 30% du fer.

 

Récapitulatif

 

Lors d'une faible hémolyse intravasculaire l'hémoglobine est prise en charge par l'haptoglobine. Lors d'une forte hémolyse intravasculaire le système des macrophages et des monocytes prend en charge l'hémoglobine et les globules rouges vieillissants. Le fer est pris en charge par la ferritine et l'hémosidérine. Il est relargué dans le compartiment plasmatique associé à la transferrine puis ramené au niveau de la moelle osseuse érythroblastique grâce au récepteur à la transferrine.

 

Le plasma est le carrefour obligatoire.

 

Exploration biochimique du fer.

 

Dosage du fer sérique. Sidérémie

 

Une précaution à prendre dans le dosage du fer est l'absence d'hémolyse. C est un dosage colorimétrique où on utilise un chélateur du fer qui donne une réaction colorée.

 

Trois étapes :

 

1) dénaturation de la transferrine

 

2) utilisation d'un agent réduteur (comme la Vit C) : Fe3+ donne Fe2+.

 

3) utilisation d'un chélateur du fer donnant une coloration.

 

On peut observer des variations physiologiques : la sidérémie est plus haute chez l'homme que chez la femme, il y a un certain degré d'hyposidérémie en fin de grossesse

 

CTF : Capacité totale de fixation

 

On sature le sérum en Fe3+ avec du FeCl3 qui sature la transferrine. On rajoute ensuite un réactif MgCO3 qui fait précipiter le FeCl3.On centrifuge, ce qui nous débarrasse de l'excès de FeCl3 représenté par le culot de centrifugation. On récupère alors le surnageant (sérum saturé) sur lequel on fait le dosage. Cela correspond à une saturation en fer du sérum.

 

La CTF s'exprime comme le fer en mmol.l-1.

 

CS : Coefficient de Saturation

 

On le détermine à partir des 2 paramètres précédents. C'est le rapport de la sidérémie sur la capacité de fixation.

 

Physiologiquement on a 1/3 de saturation.

 

CS est exprimé en pourcentage.

 

Dosage de la Transferrine

 

Il s'agit d'un dosage immunologique effectué a l'aide d'anticorps spécifique qui donne normalement en valeur la moitié de la CTF (car 2 sites de fixation pour le fer sur chaque molécule de transferrine). Ainsi, la plupart du temps, on se contente de la CTF.

 

L'intérêt du dosage réside dans le fait que la transferrine diminue dans :

 
  • les insuffisances hépatiques.
  • les syndromes néphrotiques (fuites urinaires).
  • les syndromes inflammatoires (Ici, on s'intéresse à la propriété de protéine hépatique)
 
 
 

La transferrine augmente au cours :

 
  • de la grossesse.
  • des anémies par carence en fer C'est un bon marqueur mais il n'a pas supplanté la CTF.
 
 

Ferritine sérique

 

La ferritine est une protéine intracellulaire dont l'augmentation dans le sérum peut avoir deux origines :

 
  • .la lyse des hépatocytes.
  • l'activation des monocytes-macrophages.
 
 

Utilité du dosage de la ferritine :

 

C'est un marqueur précoce des anémies ferriprives mais un marqueur tardif de restauration lors de la suppléance en fer.

 

L'augmentation de la ferritine est retrouvée dans :

 
  • .la cytolyse des hépatocytes.
  • les syndromes inflammatoires chroniques.
  • les syndromes de surcharges comme rhémochromatose génétique où le taux de ferritine est proportionnel au degré de surcharge.
  • au cours de certains cancers du fait d'une sécrétion anormale par les cellules tumorales (cancers des ovaires, du sein, des poumons )
 
 
 
 

Test à la desferrioxamine (Test au DESFERAL®)

 

C'est un test dynamique. Le DESFERAL dissocie les liaisons fer-ferritine( c'est donc un chélateur du fer ) et conduit à l'élimination urinaire du fer.

 

Le protocole consiste donc à administrer 500 mg de desferal en intramusculaire ou par perfusion. On suit l'élimination du fer dans les urines sur 24h.

 

Normalement il est inférieur à 40µmol/24h.

 

Lors d'hémochromatose il est supérieur à 180 µmol/24h.

 

Ce test permet d'apprécier les réserves tissulaires en fer. Il provoque une déplétion majeure en fer. Il est indiqué lors de suspections de surcharge en fer. Ce test est de moins en moins utilisé.

 

Le bilan du fer est rarement seul ; il est dans le cadre d'anémie généralement associé à un bilan hématologique et au dosage des protéines de l'inflammation dans le cadre d'une maladie inflammatoire

 

Hyposidérémies

 

Anémies ferriprives

 

Etiologies

 

Ce sont des anémies par carences en fer, physiologiquement lors du dernier trimestre de grossesse, par petites hémorragies chroniques d'origine génitale ou digestive (fibrome utérin, polype intestinal, hémorrhoïde).

 

Biologie

 
  • .Le fer est très bas environ 5 µmol.l-1.
  • CTF et transferrine sont augmentées.
  • CS est donc extrêmement bas.
  • la Ferritine est effondrée.
 
 
 
 

Signes hématologiques

 

L'hémoglobine est basse elle définit l'anémie (normalement : 130-180 g/L).

 

Ces anémies sont dites microcytaires car on a une chute du VGM (Volume Globulaire Moyen normalement de 90µ3). Le VGM est calculé à partir de FHt et nbre de GR. Ces anémies sont hypochromes c'est-à-dire que le taux globulaire moyen en hémoglobine est diminué (normalement de 30 pg ) calculé à partir de l'hémoglobine et du nombre de globules rouges.

 

On a une anémie hypochrome microcytaire.

 

Anémies inflammatoires

 

Au cours d'un syndrome inflammatoire chronique, les polynucléaires vont sécréter une protéine appelée lactoferrine qui a une affinité très forte pour le fer qu'elle déplace de la transferrine.

 

Lactoferrine et transferrine sont captées par les macrophages activés et donc il y a une séquestration du fer dans les macrophages au détriment de la moelle osseuse (c'est comme si on avait un cycle court macrophage-plasma ).

 

CTF et transferrine sont diminuées.

 

La ferritine est augmentée car elle reflète l'activation des macrophages.

 

L'évolution au long est une anémie hypochrome microcytaire.

 

Syndrome néphrotique

 

C'est une entité bio clinique qui associe :

 
  • Une protéinurie supérieure à 3 g.l-1 ; on a un passage de protéines dans l'urine et notamment albumine et transferrine. Puisque la transferrine passe, on a une hyposidérémie.

Une diminution des protéines plasmatiques avec plusieurs conséquences :

 
 
  • Oedèmes du fait de la baisse de pression oncotique. Sensibilité aux infections car perte de g globulines.
  • Une augmentation des lipoprotéines plasmatiques (hypertriglycéridémie) pour compenser la chute de pression osmotique.
 
 

Donc, on retrouve une hyposidérémie. CTF et transferrine sont diminuées. La ferritine est normale.

 

Hypersidérémies

 

Les tableaux sont moins contrastés et moins spécifiques

 

Anémies hémolytiques

 

Elles ressemblent aux anémies inflammatoires sauf qu'ici on a une hypersidérémie.

 

Mécanisme physiopathologique

 

L'hémolyse provoque une libération d'hémoglobine qui va se complexer avec une protéine plasmatique appelée haptoglobine. Le complexe hémoglobine-haptoglobine est capté par les macrophages qui sont activés.

 

La transferrine est captée par les macrophages activés donc elle chute et la ferritine augmente reflétant elle aussi l'activation des macrophages.

 

On a donc : une hypersidérémie , une hyperferritinémie et une diminution de lait ransferrine.

 

Cytolyse hépatique

 

Elle provoque un relargage de la ferritine et une hyper sidérémie. La CTF_TRSF est normale voire diminuée selon le degré de l'insuffisance hépatique.

 

Remarque : la cirrhose est un processus secondaire à une agression prolongée des hépatocytes et est normalement marqué par une réaction fibreuse.

 

Hémochromatose génétique

 

C'est une maladie héréditaire dite autosomique récessive due à un gène porté par le chromosome 6.

 

La fréquence de l'hétérozygote est de 5% dans la population La fréquence de l'homozygote est de 1 à 2 %.

 

Remarque : les hétérozygotes peuvent développer tardivement des syndromes de surcharges (donc il faut nuancer le terme " récessif").

 

Physiopathologie :

 

Vraisemblablement 2 éléments interviennent mais ils ne sont pas très bien compris : anomalie de l'absorption intestinale du fer (trop d'absorption), hyper avidité du foie pour le fer.

 

Biologie :

 

Hypersidérémie : Fe supérieur à 35µmol.l-1

 

Le CS est supérieur à 50 %

 

On peut y rajouter des dosages de ferritine : celle-ci est plus ou moins élevée selon le degré de surcharge des hépatocytes.

 

Le test au DESFERAL est positif. En effet, le taux d'élimination du fer est 4 à 5 fois au-dessus de la normale.

 

On complète le bilan avec une ponction-biopsie du foie :

 
  • .On va visualiser la surcharge hépatocytaire dans les zones péries portâtes, ce qui signe l'origine intestinale des dépôts.
  • On regarde les nodules dépourvus de fer car ils ont une valeur néoplasique.
  • On dosera le fer dans le foie ; la teneur en fer du foie est multipliée par 4 ou 5.
 
 

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