FER (MÉTABOLISME DU)

FER (MÉTABOLISME DU)

L’importance du fer ne se limite pas à la technologie. Le fer est, en effet, indispensable au maintien de la vie, à l’échelle cellulaire. Certaines algues et bactéries des eaux ferrugineuses en sont particulièrement riches; elles oxydent le fer ferreux en fer ferrique pour trouver l’énergie nécessaire à l’assimilation de l’anhydride carbonique. Chez les végétaux supérieurs, il est indispensable à la formation de la chlorophylle, bien que n’entrant pas dans la constitution du pigment lui-même. Dans les milieux naturels, son rôle géobiologique est essentiel et il participe à l’évolution pédologique des principaux sols. Chez l’homme, il se localise en majeure partie dans le sang, et, bien que les quantités de métal apporté par l’alimentation excèdent les besoins, son excrétion est minime: l’organisme est «économe en fer».

L’étude du métabolisme du fer, utilisant les techniques modernes de la physico-chimie (radio-éléments notamment), est associée intimement à l’aspect clinique du problème (anémies par exemple). L’explication du rôle primordial du fer tient au fait qu’il entre dans la composition de substances nécessaires à la vie: hémoglobine (transporteur d’oxygène), cytochromes (transporteurs d’électrons dans les chaînes respiratoires), enzymes héminiques (catalase, peroxydase).

1. Composés biologiques

La répartition quantitative du fer chez un homme adulte normal est indiquée sur le tableau 1.

Le fer de l’hémoglobine (Hb) est lié par quatre de ses six valences de coordination aux quatre atomes d’azote des quatre groupes pyrrol de la molécule de protoporphyrine (fig. 1). Une cinquième liaison unit l’atome de fer à une molécule d’histidine de la chaîne globinique dans l’enroulement de laquelle est logée la molécule de porphyrine (fig. 2). La sixième valence est libre et peut fixer réversiblement une molécule d’oxygène, ce qui permet à l’hémoglobine de remplir son rôle de transporteur d’oxygène: Hb + ² 燎 Hb².

La molécule d’hémoglobine est en réalité plus complexe: elle comprend quatre chaînes de globine (pour l’Hb normale de l’adulte: deux chaînes 見 et deux chaînes 廓) et quatre atomes de fer bivalent portés sur quatre groupes porphyriniques (qu’il s’agisse de l’hémoglobine réduite ou de l’oxyhémoglobine Hb²). Cette structure explique que la courbe de dissociation de Hb², en fonction de la saturation en oxygène du milieu, est sigmoïde, et non hyperbolique comme pour les molécules qui ne possèdent qu’une seule chaîne de globine – certaines Hb de vertébrés inférieurs, myoglobine – (fig. 3). Cette propriété importante de l’hémoglobine est attribuée à la présence de plusieurs sites de fixation de l’oxygène sur la molécule; la fixation d’une première molécule de ce gaz augmente la vitesse de combinaison des trois suivantes. On peut relier ce résultat aux fonctions physiologiques de l’hémoglobine; en effet, cette courbe en S montre que, la désaturation étant très rapide aux basses pressions d’oxygène, la livraison d’oxygène aux tissus est améliorée.

La structure de la molécule d’hémoglobine explique aussi l’influence du pH: la diminution de la saturation en oxygène lorsque le pH s’abaisse (effet Bohr) favorise encore la fourniture d’oxygène aux tissus où s’accumulent les lactates par suite d’un métabolisme actif.

La fonction de transport d’oxygène peut être altérée dans diverses conditions pathologiques, notamment dans les hémoglobinopathies où la mutation intéresse les acides aminés en rapport avec la poche de l’hème. L’affinité de l’hème pour l’oxygène est également modifiée par le taux de 2,3 diphosphoglycérate, dont l’augmentation dérive à droite la courbe d’affinité, facilitant la délivrance de l’oxygène aux tissus; un défaut de production du 2,3 déphosphoglycérate (anomalie de la chaîne catabolique anaérobie du glucose) diminue l’efficacité fonctionnelle de l’hémoglobine.

L’affinité de l’hémoglobine pour l’oxyde de carbone est beaucoup plus grande que pour l’oxygène, d’où la gravité des intoxications oxy-carbonées; la carboxyhémoglobine (HbCO), formée à des pressions partielles faibles (inférieures à 5 p. 100) en CO, est inapte au transport d’oxygène; elle est très lentement ramenée à l’état d’hémoglobine active.

Le fer bivalent de l’hémoglobine peut s’oxyder en fer trivalent sous l’action des oxydants (notamment de certains médicaments, comme les sulfamides) et même de certains composés oxygénés provenant du catabolisme normal de l’hématie; la méthémoglobine (Met Hb) ainsi obtenue est inapte à toute fonction de transport d’oxygène. Cette transformation tend à se produire in vivo . Des mécanismes réducteurs (enzyme méthémoglobine-réductase, glutathion réduit) empêchent normalement cette oxydation de l’hémoglobine ou réduisent la méthémoglobine formée (fig. 4); des agents toxiques (nitrites), une déficience congénitale récessive en méthémoglobine-réductase ou certaines anomalies structurales de l’hémoglobine favorisant l’oxydation du fer entraînent une méthémoglobinémie, aiguë et réversible dans le premier cas, chronique dans les seconds.

La myoglobine ne comporte qu’une chaîne polypeptidique peu différente de celle de la globine (d’un point de vue phylogénétique, elle en serait peut-être le précurseur). Comme dans l’hémoglobine, le fer lié à la protoporphyrine est bivalent. À cause de la structure spatiale simple de la molécule, la courbe de désaturation en oxygène est hyperbolique, et non sigmoïde comme pour l’hémoglobine.

Les enzymes héminiques (cytochromes mitochondriaux et microsomiaux, catalase et peroxydase) n’ont qu’un groupe porphyrinique par molécule. Les uns (catalase, peroxydase) sont des transporteurs d’oxygène et gardent, comme l’hémoglobine, leur fer sous forme bivalente; les autres (cytochromes) sont des transporteurs d’électrons et changent la valence du métal pendant leur fonction.

Les flavo-protéines , dont le métal n’est pas lié à un groupe héminique, sont aussi des transporteurs d’électrons indispensables comme les cytochromes pour tous les métabolismes cellulaires: NADH et NADPH -cytochrome-réductase, acylcoenzyme A déshydrogénase, succinate-déshydrogénase, xanthine-oxydase, aconitase. Certaines conséquences cliniques des carences martiales sont imputables à un déficit de ces enzymes échangeurs d’électrons.

La transferrine est une glyco-protéine de poids moléculaire 90 000 environ; elle migre par électrophorèse avec les 廓-1-globulines. Sa fonction est de fixer réversiblement le fer, qui s’y lie sous forme trivalente. Chaque molécule porte 0, 1, ou 2 atomes de fer. Il existe plus de dix types différents de transferrine, mais qui ont tous la même affinité pour le fer et sont donc équivalents fonctionnellement. Les différences de structure de cette protéine sont intéressantes pour les études génétiques.

La ferritine et l’hémosidérine sont les formes de stockage du fer. Dans les organes de réserve, elles sont simplement séparées par le fait que seule la première est soluble dans l’eau.

La ferritine se compose, après élimination du fer, d’une enveloppe protéique (apoferritine) d’un poids moléculaire d’environ 400 000 à 500 000; elle contient environ 16 p. 100 d’azote; sa composition en amino-acides est peu différente d’une espèce à une autre. Elle est constituée de 24 subunités, les unes de migration électrophorétique acide, les autres de migration basique. Selon l’organe, le rapport de nombre de ces deux types de sous-unités est différent: la ferritine hépatique et splénique (réserve martiale) est presque exclusivement basique, celle d’origine cardiaque et placentaire est mixte, celle d’origine tumorale, surtout acide. Le contenu en fer (rapport Fe/N) varie largement selon les conditions physiologiques; en complète saturation, une molécule de ferritine pourrait contenir environ 4 000 atomes de fer, soit 26 p. 100 de son poids, sous forme de fer trivalent: il s’agit de micelles colloïdales d’hydroxyde ferrique et de phosphate de fer. Il existe une très petite quantité de ferritine circulante que la précision des dosages radio-immunologiques permet de doser; ce dosage est important en clinique humaine parce que le taux de ferritinémie est le reflet des réserves martiales.

L’hémosidérine est généralement considérée comme une forme dégradée et métaboliquement inactive des réserves martiales. La copule protéique a une composition voisine de celle de la ferritine, mais a perdu toute structure organisée; le fer ferrique est en très forte proportion, sous forme d’oxyde de fer hydraté. Son échange avec les autres compartiments de fer de l’organisme est extrêmement lent. La lactoferrine est une protéine du lait, trouvée aussi dans les sécrétions digestives. Elle a un rôle d’inhibition des populations microbiennes dans le tube digestif, notamment chez le nourrisson.

On a d’autre part démontré le rôle régulateur important de la ferritine et de la lactoferrine, sécrétées par les cellules granuleuses et monocytaires de la moelle, sur la différenciation des cellules-souche.

2. Renouvellement métabolique

Toute la cinétique du fer dans l’organisme concourt à l’économiser, en utilisant dans les meilleures conditions possibles ce métal «biologiquement» précieux.

Aspect quantitatif des échanges métaboliques

Chez l’homme adulte, l’équilibre martial est réalisé aisément, grâce à un apport digestif modeste, car les pertes sont très minimes (tabl. 2). Au contraire, chez la femme en période d’activité génitale, les pertes sont plus élevées par suite des règles (variables d’une femme à l’autre, assez constantes chez le même sujet: entre 2 à 80 ml de sang, mais pouvant dépasser, même en l’absence de maladie génitale, 100 ml par mois) et de grossesse (tabl. 3). Cela explique que la femme ait un taux d’hémoglobine un peu inférieur et des réserves franchement plus faibles que celles de l’homme.

Absorption digestive du fer

Dans les pays normalement développés, l’alimentation humaine fournit par jour à l’adulte 10 à 15 mg de fer. Le contenu des aliments en ce métal est cependant très variable (tabl. 4). La teneur basse en fer du sucre, des laitages et des féculents est la cause d’un déficit fréquent d’apport chez le nourrisson, le vieillard et certaines populations à alimentation déséquilibrée. La carence martiale est d’une extrême fréquence, surtout chez l’enfant, dans les pays en voie de développement: Amérique latine, Afrique noire, Inde. Elle est moins due au défaut quantitatif de fer dans l’alimentation qu’à sa qualité: le fer amené par les végétaux est moins absorbable que celui de la viande, aliment cher et rare. Cette carence d’apport est majorée par les pertes dues aux parasitoses digestives très habituelles dans ces contrées. Le vin et les alcools contiennent une quantité de fer variable, mais généralement élevée (souvent de l’ordre de 10 mg/l), ce qui explique en partie la fréquence des hémochromatoses dans les cirrhoses alcooliques.

Les facteurs régularisant l’absorption

Ionisation du fer . En règle générale, les sels ferreux (fer médicamenteux, ionisé) sont mieux absorbés que le fer non ionisé de l’hémoglobine (viande, charcuterie) et surtout celui des végétaux.

Dose administrée . Cette forme de régulation est surtout valable en pathologie, pour la prescription des sels de fer; au fur et à mesure de l’augmentation de la dose, le pourcentage retenu diminue. Cette observation avait conduit à la théorie du «bloc muqueux» (Granick): un récepteur muqueux ayant une capacité de fixation limitée régulariserait le taux d’absorption en ne fixant qu’une petite quantité de fer et en ne reprenant son rôle de fixation qu’après avoir libéré dans le plasma le fer fixé. Cette théorie n’est qu’une simplification des faits.

Action du suc gastrique . La gastrectomie ne gêne l’absorption ni du fer ionique, ni du fer hémoglobinique, mais seulement des autres formes de fer alimentaire. La plupart des expériences souvent contradictoires ne confirment guère le rôle de l’acidité gastrique sur l’absorption du fer. La pepsine, en dégradant les protéines auxquelles le fer est lié, mais surtout en libérant des acides aminés chélatant les sels ferreux, favoriserait l’absorption intestinale.

Le fer aboutit au duodénum sous forme de chélates instables fer-acides aminés ou, pour l’hémoglobine, sous forme d’hémine; il semble se fixer à la cellule muqueuse intestinale sous cette forme et non sous forme d’ion. Certains chélateurs (médicaments, phytates) et un facteur, encore non précisé, de la sécrétion pancréatique réduisent l’absorption. Dans les pancréatites chroniques, l’absorption est excessive.

Chez l’animal de laboratoire et chez l’homme, l’absorption se fait pour la plus grande part dans le duodénum et le haut jéjunum. C’est pourquoi elle est diminuée en cas d’anastomose gastro-jéjunale; elle l’est aussi si le transit est accéléré (diarrhées chroniques) et dans les maladies chroniques de l’intestin grêle.

Besoins en fer . C’est l’élément régulateur essentiel du taux d’absorption permettant le maintien de l’équilibre martial dans l’organisme. Physiologiquement, les carences martiales entraînent une absorption à un taux élevé du fer minéral et du fer alimentaire; en revanche, les surcharges sont suivies d’une baisse du taux d’absorption.

Un autre point à prendre en considération est la présence éventuelle d’inhibiteurs dans l’alimentation; par exemple l’argile des aliments lavés en eau boueuse et le thé sont des inhibiteurs et leur responsabilité est importante dans les carences observées dans certains pays.

Le mécanisme de l’absorption

On peut admettre un schéma du type représenté sur la figure 5. Le fer se fixe dans les cellules muqueuses des villosités intestinales, non de façon passive, mais selon un mécanisme actif faisant appel à un système enzymatique. Une partie est transférée rapidement au plasma; le taux et la vitesse de ce passage dépendent de la saturation en fer de la transferrine ; ce transfert est complexe, car le fer est fixé sous forme trivalente, transporté d’un pôle de la cellule à l’autre sous forme bivalente, et de nouveau fixé comme fer trivalent à la protéine de transport.

Une autre fraction ne va pas immédiatement au plasma; elle est stockée dans la cellule muqueuse et dans les macrophages du chorion sous-jacent sous forme de ferritine et peut-être d’autres protéines. Le fer peut en être libéré secondairement vers le plasma, mais, s’il n’est pas utilisé, il est excrété dans la lumière digestive en même temps que les cellules intestinales, dont le renouvellement physiologique est rapide (tous les trois ou quatre jours).

Ce schéma est très incomplet. Il n’explique pas que le taux de fer fixé à la muqueuse varie lui aussi selon les besoins.

Le mécanisme est imparfait. Les sujets surchargés en fer (hémochromatoses primitives ou secondaires) continuent à absorber une petite quantité de fer alimentaire. Les surcharges accidentelles en fer ionique médicamenteux absorbé par la bouche peuvent amener une absorption telle que la capacité de saturation de la transferrine du plasma est débordée, et cela peut occasionner des accidents graves, notamment chez l’enfant.

Transport du fer

La voie physiologique de transport est la transferrine du plasma. La capacité de saturation totale, facile à doser, est de 300 à 400 microgrammes pour 100 ml de plasma, soit environ 10 à 12 mg chez un homme adulte pesant 70 kg. Chaque molécule de transferrine peut fixer deux atomes de fer.

Dans les conditions normales, environ le tiers de la capacité totale est employée. Le coefficient de saturation est d’environ 30 p. 100. Mais, en cas de sidérémie diminuée, non seulement il existe une désaturation (due à l’hyposidérémie), mais aussi une hypertransferrinémie (due à une augmentation de la synthèse de cette protéine); cette désaturation augmentée favorise l’absorption. Le fait inverse est observé dans les surcharges martiales. En revanche, ce mécanisme est perturbé dans certains cas pathologiques (tabl. 5).

La voie de transport plasmatique est la seule voie physiologique. Des faits expérimentaux et cliniques le démontrent: après son absorption digestive, le fer est fixé à la transferrine; après injection intramusculaire de fer marqué, lentement résorbable, tout le métal passe par le plasma; le radio-fer d’hématies lésées, après fixation dans le système réticulo-endothélial, repasse par le plasma avant d’être utilisé; le fer des réserves (si elles sont sollicitées) emprunte aussi la voie de la transferrine pour gagner l’appareil érythropoïétique.

Au niveau de l’organe utilisateur, la cellule rouge immature qui synthétise l’hémoglobine, la présence de transferrine est aussi indispensable. L’emploi de fer radio-actif a montré, in vivo et in vitro , que la fixation du fer à l’érythroblaste n’est possible que s’il est lié à la transferrine; cette dernière se fixe sur la membrane globulaire et échange son fer avec un récepteur dont la nature chimique évoque celle d’une transferrine cellulaire. On doit noter deux faits importants: la fixation de la molécule de transferrine (le transporteur) dépend de sa charge en fer, rapide si elle est chargée, faible si elle ne l’est pas; la libération du fer vers la cellule dépend aussi de la saturation en fer de la molécule. Le processus d’échange, très rapide (quelques minutes), réclame la présence d’énergie et ne consomme pas la protéine porteuse.

La transferrine a aussi un rôle considérable dans le transfert du fer, à partir du lieu de destruction des hématies jusqu’à l’organe d’utilisation. Après injection d’hémoglobine marquée, une grande partie du fer gagne les cellules réticulaires (système réticulo-endothélial du foie essentiellement, de la rate et de la moelle); une partie est recyclée très rapidement et réapparaît sous forme de radio-fer lié à la transferrine; le reste se recycle lentement, mais est aussi réutilisé, via le plasma.

L’importance de cette voie de transport est démontrée par des faits pathologiques. On connaît des cas d’atransferrinémie congénitale qui se traduisent par une anémie hypochrome importante (ce qui prouve que seul le fer lié à la protéine spécifique de transport est utilisable) et une surcharge martiale du foie (ce qui prouve que l’excès de fer absorbé, ou injecté avec les transfusions, était stocké inutilement). D’autres faits pathologiques confirment l’importance de cette voie, notamment les accidents de surcharge martiale, où la capacité de saturation est dépassée.

Utilisation du fer

Quantitativement, la majeure partie du fer est utilisée pour l’hémoglobinopoïèse. En effet, la synthèse de myoglobine nécessite une faible quantité de fer, et le renouvellement de cette protéine est très lent; les enzymes se renouvellent vite, mais le fer qu’elles contiennent est au total quantitativement très peu important. L’essentiel des données connues a été obtenu par l’emploi, in vivo , chez l’animal et chez l’homme, du fer radio-actif comme traceur du fer plasmatique.

Les résultats observés sont les suivants:

– La vitesse de disparition du radio-fer du plasma a lieu selon un système de deux pentes exponentielles, ce qui suggère qu’une partie de ce fer a gagné d’abord, non pas le compartiment définitif (hémoglobine ou réserves), mais un compartiment en équilibre avec le plasma d’où le métal est recyclé (fig. 6). Ce «pool» de fer, qui contient quatre à six fois plus de métal que le «pool» plasmatique, régulariserait de façon permanente la sidérémie malgré les variations dans le temps des apports extérieurs.

– Le fer livré par la transferrine à l’organe érythroblastique est utilisé quasi immédiatement pour la synthèse héminique. In vitro ou in vivo , plus de 80 p. 100 du radio-fer fixé en moins d’une heure est intégré dans l’hémoglobine. Le fer se lie avec la protoporphyrine, au niveau des mitochondries, grâce à un système enzymatique (hème-synthétase), dont l’activité est favorisée par la présence intracellulaire de réducteurs. La présence de fer intracellulaire libre permet la synthèse des porphyrines en favorisant la première étape: succinate CoA + glycine 燎 acide 嗀-aminolévulinique; à l’inverse, la présence d’hémine l’inhibe. À l’échelle cellulaire, le fer paraît donc le propre régularisateur de ses possibilités d’utilisation. Ces synthèses, qui exigent un appareil mitochondrial et microsomial intact, sont caractéristiques des cellules jeunes (érythroblastes et, à un faible degré, réticulocytes). In vivo , le radio-fer se fixe dans la moelle, où se trouvent les précurseurs, mais pas dans les cellules circulantes.

– Dans certains cas, un excès de fer se fixe à la cellule rouge immature. Non utilisé, il s’incorpore à la ferritine (le fer libre est un inducteur de synthèse d’apo-ferritine) et devient visible en microscopie électronique et optique. Son accumulation sur les mitochondries peut entraîner des anomalies métaboliques de la cellule. Normalement, il y a très peu de fer ferritinique dans l’érythroblaste, et celui-ci le remet à la disposition du cycle général du fer, soit dans la moelle (rophéocytose: échange de matériel entre la cellule réticulaire et l’érythroblaste), soit dans la rate après sa mise en circulation. Diverses maladies entraînent une surcharge martiale anormale des cellules rouges immatures; la thalassémie est une défaut quantitatif de synthèse des chaînes de globine accompagné d’accumulation inutile de fer; l’intoxication chronique par le plomb, inhibiteur de l’hème synthétase, aboutit à une accumulation anormale de fer en cellules rouges immatures; des maladies génétiques et acquises touchent aussi les enzymes de la synthèse de l’hème (anémie sidéroblastique).

– La phagocytose des globules rouges morts par les cellules réticulaires détruit la molécule d’hémoglobine. La molécule de porphyrine est brisée et le fer libéré. Le résidu porphyrinique suit le catabolisme de la bilirubine, le fer est réutilisé par l’organisme. Les étapes de cette phase sont encore mal connues, mais on sait que 60 à 70 p. 100 du fer sont progressivement recyclés en deux à trois semaines; le reste, étant mis en réserve, se renouvelle lentement. Cependant, dans les carences martiales, la totalité du fer des hématies détruites est recyclée très vite. En revanche, des maladies avec «hyperplasie fonctionnelle» du système réticulo-endothélial (inflammations chroniques, rhumatismes chroniques, cancers évolutifs, maladie de Hodgkin) s’accompagnent d’une mauvaise réutilisation du fer, amenant à une anémie hyposidérémique, alors même que le stock martial de l’organisme demeure correct.

Réserves martiales

Chez le sujet normal, une petite quantité de fer plasmatique gagne les réserves. Le renouvellement de celles-ci est très lent: le T 50 (temps de demi-renouvellement) d’une partie d’entre elles (ferritine) est de l’ordre de plusieurs semaines; celui de l’hémosidérine se mesure en années. Le dosage de la ferritine circulante est un bon index du volume de ces réserves.

Un problème non élucidé est le mécanisme par lequel la surcharge en fer des tissus, et notamment du foie, aboutit à des lésions cellulaires (notamment cirrhose, diabète, accidents cardiaques...); expérimentalement, en effet, la seule surcharge en fer n’entraîne pas de cirrhose hépatique chez l’animal.

3. Méthodes d’exploration du métabolisme du fer en clinique humaine

Cytologie et cytochimie

La cytologie classique hématologique (concentration hémoglobinique moyenne des hématies) définit les anémies hypochromes, dues à une carence martiale (déficit d’apport ou d’absorption, excès des pertes) ou à une anomalie d’utilisation (thalassémie, anémie sidéroblastique réfractaire).

La cytochimie permet de colorer au bleu de Prusse, par la technique de Perls, les dépôts de fer trivalent dans les érythroblastes de la moelle (sidéroblastes), dans les cellules réticulaires de la moelle et dans les coupes de biopsies de foie. L’excès de sidéroblastes suggère un trouble d’utilisation; l’accumulation de fer dans le foie est un indice semi-quantitatif des réserves.

La microscopie électronique, qui reconnaît la forme cristalline (ferritine) ou amorphe des dépôts de fer dans les cellules et son siège sur les organites sub-cellulaires, a été utilisée pour suggérer des voies du métabolisme et pour différencier, selon le siège de l’accumulation du fer, différents états pathologiques où le mécanisme de la surcharge serait différent.

Biochimie classique

Elle permet essentiellement de doser la sidérémie ; en effet, toute anémie doit être définie par son caractère hypo-, normo-, ou hypersidérémique. Ce dosage est à compléter par celui de la capacité de saturation; une hyposidérémie avec capacité totale diminuée évoque une affection maligne (tabl. 5). On peut mesurer approximativement les pertes de fer, digestives (sang) ou urinaires. La ferritine peut être dosée par méthodes radio-immunologiques ou immuno-enzymatiques. Certains ont suggéré que le dosage séparé des iso-ferritines acides et basiques pourrait être un marqueur utile d’une sécrétion tumorale. Le dosage des protoporphyrines globulaires – précurseurs de l’hème augmentés en cas de carence martiale – est un test utile pour apprécier celle-ci.

Méthodes isotopiques

L’absorption est mesurée après ingestion de radio-fer sous forme ionique, hémoglobinique, ou incorporée à un aliment (fig. 7). Ces méthodes mesurent soit la différence de radio-activité des ingesta et excreta, soit la différence d’incorporation globulaire du fer entre un isotope ingéré et un autre isotope injecté par voie veineuse, soit encore la différence d’activité de l’organisme entier immédiatement et huit jours après l’introduction d’une dose de radio-fer. Ce test permet de différencier les carences martiales par défaut d’absorption ou par excès de pertes.

Les pertes hémorragiques peuvent être exactement mesurées si on marque le sang circulant (par exemple par le radio-chrome) et qu’on mesure la radio-activité des pertes recueillies; elles sont alors chiffrées en millilitres de sang, et non, comme usuellement, estimées de façon approximative. Une remarquable méthode est le comptage global de l’individu (animal ou homme). Après administration d’une dose-test, la surveillance à long terme permet de calculer le taux de fuite puisque, idéalement, le fer doit être totalement recyclé. Cette méthode se heurte malheureusement au poids financier de l’appareillage.

La cinétique du radio-fer injecté dans le plasma est l’épreuve essentielle pour l’étude du métabolisme du fer. La vitesse du renouvellement plasmatique permet de calculer les flux de fer vers les compartiments érythropoïétique et de réserve. Le taux d’utilisation érythropoïétique (pourcentage du fer injecté apparaissant en circulation après quinze jours) permet de chiffrer l’hémoglobinopoïèse; la vitesse de l’incorporation est un indice du déroulement correct de la maturation érythroblastique; les calculs permettent la mesure de l’hémolyse, soit prématurée (dans la moelle ou peu après la naissance de cellules mûres), soit tardive (destruction excessive de cellules mûres). Les comptages au niveau de l’os, du foie, de la rate permettent de mesurer l’activité érythropoïétique de ces organes, de mettre en évidence une localisation anormale (splénique) de celle-ci dans certains états pathologiques, d’apprécier le degré de la mise en réserve hépatique et, après quelques jours, de repérer le site d’une éventuelle destruction précoce des cellules marquées. Les méthodes scintigraphiques (utilisant le fer 52, ou l’indium 111 qui a une cinétique voisine, ou les colloïdes de 99 m – technetium qui se fixent au système réticulaire en relation étroite avec l’hématopoïèse) permettent de visualiser quantitativement sur l’organisme entier le siège de l’érythropoïèse.

Le marquage du fer hémoglobinique permet de compléter ces informations en étudiant l’étape de libération du fer à partir des cellules réticulaires où se localise le métal après la destruction des hématies.

L’autoradiographie peut être utilisée pour l’étude physiologique de la fixation du fer aux différents types d’érythroblastes.

Encyclopédie Universelle. 2012.