Exploration du métabolisme du fer

Introduction

Le fer est un élément paradoxal : indispensable au transport de l'oxygène et à de nombreuses fonctions métaboliques, mais toxique en excès par la production de radicaux libres. L'organisme, qui échange difficilement le fer avec le milieu extérieur, le fait circuler dans un système de recyclage quasi fermé, rendant tout accident — carence ou surcharge — potentiellement grave. La carence martiale, cause la plus fréquente d'anémie dans le monde, et les hémochromatoses, maladies génétiques de surcharge, constituent les deux pôles opposés de la pathologie du fer, dont le diagnostic biologique repose sur trois dosages complémentaires : fer sérique, transferrine et ferritine. Nous étudierons la répartition et le métabolisme du fer, sa régulation, l'exploration biologique, puis la carence martiale et les hémochromatoses.

I. Répartition et métabolisme du fer

Fer total de l'organisme ≈ 4 g, réparti en trois catégories :

Seulement 10 % du fer alimentaire est réellement absorbé, principalement au duodénum, selon deux voies : le fer inorganique (moins efficace, dépendant du régime, Fe²⁺ mieux absorbé que Fe³⁺) et le fer héminique (plus efficace, indépendant du régime, libéré après dégradation de l'hème par l'hème-oxygénase). L'organisme ne perd que 1 mg/j de fer (desquamation cutanée et digestive), avec une perte additionnelle de 0,5-1 mg/j par les menstruations. La grossesse entraîne une perte nette d'environ 350 mg.

Le cycle du fer

Le métabolisme du fer se déroule dans un cycle presque clos : la dégradation de l'hémoglobine sénescente (système réticulo-histiocytaire) fournit 95 % du fer nécessaire à l'érythropoïèse (25 mg/j), le reste provenant de l'absorption intestinale et des réserves. La transferrine transporte 25-40 mg de fer/24h, avec environ 10 rotations par molécule et par jour.

II. Régulation

Particularité majeure : l'élimination rénale du fer est négligeable, donc la régulation du métabolisme du fer se fait uniquement au niveau de l'absorption intestinale, stimulée par l'hypoxie, l'activité érythropoïétique et l'épuisement des réserves. L'absorption peut être multipliée par 2 à 10 selon les besoins.

III. Exploration biologique

A. Fer sérique

Dosage colorimétrique (chromogène après réduction du Fe³⁺-transferrine en Fe²⁺). VR : 14-32 μmol/l (homme) ; 11-29 μmol/l (femme). Le fer sérique, sujet à d'importantes variations physiologiques (nycthémérales, avec l'âge), est un mauvais indicateur isolé des réserves.

B. Transferrine

β1-globuline hépatique, chaque molécule fixant 2 atomes de Fe³⁺. VR : 1,70-3,70 g/l. Sa synthèse est inversement proportionnelle au contenu hépatocytaire en ferritine.

• Capacité totale de fixation (CTF) : CTF (mg/l) = 1,2839 × transferrine (g/l).
• Coefficient de saturation : % saturation = (fer sérique / CTF) × 100 — physiologiquement 20-40 %.

C. Ferritine

Dosage immunochimique, reflet fidèle des réserves tissulaires (1 μg/l de ferritine ≈ 10 mg de fer en réserve). Abaissée en cas de carence, augmentée en cas de surcharge — mais aussi élevée lors des états inflammatoires (protéine de l'inflammation), ce qui peut masquer une carence martiale associée.

IV. Pathologies

A. Carence martiale

La carence en fer, cause la plus fréquente d'anémie dans le monde, évolue en trois phases avant l'installation de l'anémie (les réserves sont épuisées avant que les besoins ne soient compromis).

La carence martiale altère aussi la myoglobine et le système mitochondrial (asthénie musculaire à l'effort) et augmente la susceptibilité à l'intoxication par le plomb (même voie d'absorption). Populations à risque : femmes en période d'activité génitale, nouveau-nés, adolescents.

B. Hémochromatoses

Maladies héréditaires, le plus souvent autosomiques récessives, de surcharge en fer touchant préférentiellement foie, pancréas, cœur et hypophyse, avec risque de lésions irréversibles à long terme.

Diagnostic : asthénie, arthralgies, élévation modérée des transaminases, augmentation du fer sérique, de la CTF et de la ferritine. Traitement : soustractions sanguines répétées ; un diagnostic et un traitement précoces normalisent l'espérance de vie.

Conclusion

L'exploration du métabolisme du fer repose sur l'interprétation combinée de trois marqueurs complémentaires — fer sérique (approvisionnement instantané, peu fiable isolément), transferrine et son coefficient de saturation, et ferritine (reflet des réserves, mais faussée par l'inflammation). Cette triade permet de suivre précisément l'évolution d'une carence martiale, de la phase latente à l'anémie avérée. À l'opposé, les hémochromatoses illustrent les conséquences d'une dérégulation génétique de l'absorption intestinale, seul niveau de contrôle du fer en l'absence d'élimination rénale efficace. Le chapitre suivant, consacré aux protéines et au liquide céphalo-rachidien, poursuit l'exploration des grands équilibres biologiques par l'étude d'autres marqueurs plasmatiques, notamment inflammatoires.