Le métabolisme du fer, expliqué

Si vous ne retenez qu’une chose de cet article, que ce soit celle-ci :: 

Le fer est à la fois ESSENTIEL et TOXIQUE pour l’organisme humain.

Dans notre société où plusieurs semblent adopter l’adage :: « Si UN PEU c’est bien, alors PLUS est inévitablement mieux » je souhaite mettre une emphase particulière sur le fait que cette mentalité s’applique très peu aux processus métaboliques humains. 

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Le corps étant conçu pour, inlassablement, dissiper les excès et pallier les carences que nos modes de vie lui imposent; pourquoi vouloir le surcharger à outrance? 

La supplémentation en fer isolé doit se faire « À la Boucle d’or »; elle est fortement déconseillée sans la supervision d’un professionnel de santé.

Notoirement difficile à absorber, le fer est également très difficile à éliminer et met tout individu y allant « à tâtons » dans le merveilleux monde de la supplémentation à risque de surcharge. 

Le fer a plusieurs rôles dans le corps humain :: 

  • Transport d’oxygène
  • Transfert d’électrons
  • Respiration cellulaire –> création d’énergie!
  • Synthèse et réparation d’ADN et protéines
  • Synthèse de l’ARN
  • Cofacteur de nombreuses enzymes :: enzymes qui sont essentielles à TOUTES les réactions biochimiques du corps humain.
  • Participe à la formation des hémoprotéines :: hémoglobine, myoglobine, cytochromes…

En excès et/ou en cas de régulation compromise, il entrave le bien-être humain ::

  • Il peut être promoteur de formation d’espèces réactives de l’oxygène (ROS/ FRO) qui peuvent causer des dommages à l’ADN et/ou inactiver certains enzymes. En termes simples, on pense :: radicaux libres toxiques. Le fer mal régulé/ excédentaire a la capacité de provoquer un vieillissement accéléré des cellules. (Réaction de Fenton)

Cette mise en garde bien établie, voyons comment le corps humain régule ses apports et ses stocks de fer. 

Apports

Le fer est d’abord dit « essentiel » parce que le corps ne peut le synthétiser et donc, des sources alimentaires doivent impérativement être consommées. 

Les apports se présentent sous 2 formes :: 

**Notion à laquelle les végé voudront porter une attention toute particulière :: l’absorption de ces 2 formes de fer ne se fait ni pareillement, ni également.

  • Fer ferreux/ Fe2+/ fer héminique :: Environ 10% du fer alimentaire, il représente approximativement  1/3 du fer absorbé. On parle de fer de provenance animale intégré à des molécules d’hémoglobine et de myoglobine analogues aux nôtres. “Héminique” traduit la présence d’héme, le fer y est logé. On pourrait comparer ce type, si on utilise une analogie un peu douteuse, à un baigneur (le fer) arrivant à la piscine avec un manteau (l’hème) par-dessus son maillot d’bain. Stick with me! J’promet que ça va être utile plus bas. 😉
  • Fer ferrique/ Fe3+/ fer non héminique/ Inorganique :: Environ 90% du fer alimentaire, il représente approximativement 2/3 du fer absorbé. Ce fer végétal est libre d’hème; il est un peu comme un baigneur qui arrive à la piscine publique nu comme un ver :: sans manteau, ni maillot. Vous comprendrez donc que certaines modifications devront être faite avant de le laisser entrer celui-là.

Absorption de fer Fe3+/ NON Héminique dit inorganique

Dans le tube intestinal, le fer ferrique de source végétale, Fe3+, ne peut être absorbé; une enzyme doit d’abord altérer sa charge (le DCYTB, majoritairement). Cette enzyme a besoin pour opérer de vitamine C. Si vous avez déjà entendu ou lu qu’il est avantageux de coupler ses apports de fer végétal d’une source de vitamine C :: c’est pour cette raison! 

PAS de vitamine C, pas d’altération possible de la molécule de fer = PAS d’absorption.

L’analogie douteuse est de retour :: il en revient à demander à notre baigneur nu de bien vouloir mettre un maillot avant d’entrer à la piscine. L’entrée requiert donc 1- la capacité d’enfiler un maillot, l’enzyme, et 2- le fait d’en avoir un sous la main, la vitamine C.

*On notera qu’une acidité gastrique adéquate est aussi impliquée dans l’altération de la charge du fer. Les individus sous administration d’inhibiteurs de pompe à proton (réducteurs d’acidité gastrique), devraient donc garder ce fait en tête quand ils évalueront leurs besoins1. La bactérie H.pylori peut aussi venir jouer sur l’absorption initiale du fer via un baisse d’acidité gastrique2.

Le fer Fe3+ ainsi converti en Fe2+ -équivalent de notre baigneur maintenant décemment vêtu- peut s’engager depuis l’intestin, dans la cellule intestinale via un transporteur (le DMT1). 

Le fer étant dommageable pour l’organisme; il ne peut ressortir de l’autre côté de la cellule intestinale et gagner accès à la circulation que s’il est couplé à une molécule en quelque sorte « atténuante/ stabilisante/ désarmante » soit ::

  • Pour sa circulation HORS cellule :: il se lie à la transferrine, une protéine de transport, de transfert
  • Pour son stockage DANS une cellule :: il se lie à une ferritine, une protéine de réserve de fer

Il est à noter qu’encore une fois la charge du fer devra changer; le fer ne peut s’accrocher à aucune de ces molécules sous sa forme Fe2+. Notre baigneur en maillot est bien entré à la piscine, mais il doit maintenant revêtir un bonnet de bain pour gagner accès au bassin et finalement nager.

Deux molécules se chargent d’altérer, une fois de plus, la charge du fer; elles sont toutes 2 dépendantes du cuivre ::

  • Héphaestine :: travaille majoritairement à faciliter la sortie du fer des cellules intestinales où il a été absorbé initialement
  • Céruléoplasmine :: impliqué dans la facilitation de l’accrochage du fer à la transferrine se chargeant de son transport sécuritaire

Ces 2 composantes expliquent en partie que les gènes impliqués dans la gestion du cuivre soient régulés dans la même direction que ceux impliqués dans l’absorption du fer en cas de carence en fer3.

On récapitule :: 

  1. Le fer végétal, doit subir une réduction de charge pour pénétrer dans les cellules intestinales. Une enzyme, avec l’aide de la vitamine C, le converti. On s’imagine un baigneur nu à qui on demande de bien vouloir mettre un maillot pour entrer à la piscine publique.
  2. Le fer maintenant dans la forme/ tenue appropriée, entre dans la cellule via un transporteur, une porte.
  3. Pour gagner accès à la circulation et être ultimement utilisé ou stocké, le fer doit, une fois de plus, subir une altération de charge, une oxydation. Notre baigneur indécent repenti doit maintenant enfiler un casque de bain pour gagner accès à l’eau. Héphaestine et/ou céruléoplasmine, 2 protéines nécessitant du cuivre pour fonctionner, se chargent de cette altération.
  4. Le fer maintenant dans la forme/ tenue appropriée est finalement utilisable par l’organisme. 

On conclue que pour des raisons évidentes, les surcharges de fer végétal alimentaire (je ne parle PAS de suppléments!) sont très improbables. Le métabolisme est complexe et cela peut jouer, contrairement à la croyance populaire de « végé = carencé », en faveur de l’individu. 

Abosorption du Fe2+/ Héminique

Le fer de source animale ayant déjà la bonne charge pour l’absorption intestinale -il arrive à la piscine DÉJÀ vêtu d’un maillot- emprunte simplement un transporteur, le HPC1. Notez qu’il emprunte une porte différente de notre ami nu, expliquant le fait que ces 2 formes de fer ne se font pas compétition pour l’absorption; chacun ont leur porte d’entrée spécifique.

Une enzyme, l’hème oxygénase, libère le fer de sa molécule de transport, l’hème. Analogie douteuse #2 :: notre baigneur arrivant en maillot porte aussi un manteau; il doit donc le laisser dans un casier dans le vestiaire. S’ensuit un mécanisme de circulation/ absorption, toujours dépendant du cuivre, identique à celui du fer végétal/ non héminique décrit plus haut.

Une fois l’étape initiale de l’absorption intestinale réussie (Maillot d’bain? Check. Manteau retiré? Check.), les 2 formes deviennent interchangeables via transfert d’électrons se faisant au gré des besoins en « stockage » et « utilisation » de l’organisme. 

Régulation

Les cellules intestinales n’activent leurs transporteurs et récepteurs de fer que si elles ont reçu un message leur indiquant un besoin. Le nombre de transporteurs de fer n’est pas statique, il fluctue au gré de la régulation hormonale4,5.

C’est l’hepcidine, hormone hépatique maitresse de la régulation du métabolisme du fer, qui se charge de communiquer les besoins aux parties impliquées dans l’absorption et la circulation du minéral. 

  • En cas de fer suffisant ou surprésent :: elle se fixe sur la ferroportine; le seul exportateur de fer connu situé à la surface des cellules. Elle provoque l’internalisation et la dégradation de ces portes de sortie du fer. En gros, elle baricade les ponts donnant accès à l’extérieur des lieux de stockage et  « emprisonne » le fer dans les cellules. Elle limite ainsi une utilisation supplémentaire de fer qui pourrait s’avérer nocive.

En plus d’inhiber son relargage des lieux de réserve, l’hepcidine bloque également l’absorption intestinale du fer ; sa présence est donc logiquement élevée en cas de surcharge de fer.

Suivant cette ordre d’idée, un pool de fer insuffisant aura pour effet de diminuer la sécrétion d’hepcidine et permettra libération et absorption intestinale du fer sans restriction.

À noter :: Un état infectieux et/ou inflammatoire aura aussi un effet promoteur d’hepcidine.  La régulation du fer n’est donc pas qu’une question de « fer suffisant ou pas», l’équilibre inflammatoire de l’organisme joue un rôle important dans la bonne gestion du fer via son effet sur l’hepcidine. Obésité, maladie auto-immune, pathologies entrainant des saignements chroniques ou une irritation constante de la muqueuse intestinale, grossesse, infection à Helicobacter pylori… ; plusieurs facteurs au-delà de la simple équation fer in/ fer out sont à prendre en compte quand on évalue les besoins en fer d’un individu.

Recyclage du Fer

Il n’existe aucun système actif d’excrétion du fer chez l’humain; le contenu en fer de l’organisme est principalement contrôlé par la modulation de l’absorption intestinale. Elle est tantôt accrue, tantôt ralentie, voire stoppée. 

La régulation du fer est en quelque sorte quasi « auto-suffisante »; elle implique très peu d’entrée et de sortie du minéral puisqu’il est constamment recyclé/ réutilisé. 

Des 3 à 5g présents dans un organisme sain, 99% ne peuvent en sortir; expliquant que les besoins quotidiens soient si minimes.

Sa répartition se décline ainsi ::  

  • La production et maturation des globules rouges et leurs précurseurs dans la moelle osseuse accaparent les 2/3 du fer total de l’organisme; la majeure partie de ce fer provient du recyclage des globules rouges ayant atteint la fin de leur vie utile. Ce sont les macrophages du foie et de la rate qui sont en charge de la dégradation des globules rouges et du relargage du fer qu’elles contiennent dans la circulation.
  • Une partie du fer disponible est également stockée dans les cellules du foie par les ferritines.

Longévité

Contrairement à ce qu’on pourrait croire, la charge totale de fer dans l’organisme tend à augmenter au fil des ans6; les apports moyens de la diète Nord Américaine étant fréquemment plus importants que les besoins. Cette accumulation serait responsable d’un vieillissement cellulaire accéléré dû au stress oxydatifs engendré par la surprésence de fer dans l’organisme. Plusieurs études démontrent des dépôts de fer dans la substance noire d’individus affecté par la maladie de Parkinson7

Une concentration en fer plus faible dans l’organisme pourrait en partie expliquer la longévité plus importante des femmes vs celle des hommes. Les saignements mensuels étant source de perte de fer; ils auraient possiblement un effet préventif sur l’accumulation de fer quasi inévitable chez l’homme. Les travaux du Dr Thomas Perls sur le sujet de la longévité sont particulièrement intéressant.

De plus en plus d’études soutiennent les sources végétariennes de fer comme “protectrices” de cet effet d’accumulation puisque malgré une abondance marquée dans l’alimentation, l’absorption est plus modeste, ce qui est bénéfique à un organisme sain et adéquatement alimenté et régulé8,9.

Alimentation AVANT supplémentation

On ne le répétera jamais assez, la supplémentation en fer n’est pas à prendre à la légère; un test sanguin reste la meilleure façon d’évaluer les besoins réels. Inquiets? Curieux? Une simple prescription d’analyse sanguine par votre médecin traitant reste l’avenue par excellence pour clarifier vos taux.

Cela dit, l’analyse de vos choix alimentaires et de votre état de vitalité générale sont aussi des outils inestimables dans la compréhension de vos besoins spécifiques.

Commencer par prendre connaissance des faits sur les apports sub-optimaux en fer en lisant cet article détaillant les différents mécanismes de l’anémie. Tout étant interrelié dans l’organisme humain; on se rend vite compte que le fer n’est pas un agent agissant seul dans le contexte de la santé sanguine. La vitamine C et le cuivre ont été mentionnés ici, mais la présence de plusieurs autres micronutriments (B6, B9 et B12 entre autres) est aussi cruciale dans la quête de bien-être absolu.

La « Fiche VBN – Fer » met en lumière les faits de bases couvrant pour les apports recommandés, les sources, les pertes possibles et les risques liés aux apports exagérés.

Quelques études sont intégrées à même cet article, n’hésitez pas à lire plus en profondeur sur le sujet; ce billet n’est qu’une synthèse rapide et simplifiée.

Si besoin il y a, envoyez ou présentez ces études à votre praticien de santé afin d’évaluer si vos taux de fer soutiennent pleinement votre vitalité. 

Restons toujours humbles et curieux, 

Soyez bien,

Vicky x 

Vicky Bachand ND.A est naturopathe :: un naturopathe ne remplace pas un médecin. 

Les renseignements contenus dans cet article sont présentés strictement à titre informatif et ne visent pas à fournir des renseignements complets sur les sujets traités ni à remplacer les conseils d’un professionnel de la santé qualifié.

Ces renseignements ne constituent ni une consultation, ni un diagnostic ou une opinion médicale, et par conséquent, ne doivent pas être interprétés comme tels.

Consulter toujours votre professionnel de la santé si vous avez des questions au sujet de votre état de santé.

Vitamine D et anémie :: un lien?

  • Vous souffrez, ou avez souffert d’anémie et les solutions offertes par votre praticien de santé se sont limitées/ se limitent à la supplémentation en fer isolé 
  • Vous êtes enceinte ou venez de donner naissance et souhaitez vous prémunir contre un état anémique possible 
  • Vous êtes affligé d’une maladie inflammatoire et/ou auto-immune ayant la particularité d’engendrer des carences en fer
  • Végétarien ou végane, vous êtes soucieux d’un risque accru de carence en fer
Si vous vous reconnaissez dans l’un de ces scénario, ce qui suit est pour vous.

ENGLISH version here.

Si la prévention de l’anémie vous préoccupe, vous comprenez peut-être déjà l’importance des apports en B6, folate (B9), B12 et fer. Si ce n’est pas le cas, lisez ici mon papier intitulé « Anémie 101 ». 

Alors, la “vitamine soleil” en lien avec le métabolisme du fer, en avez-vous entendu parler?

Des papiers récents suggèrent :: 

  • Qu’elle jouerait un rôle dans la réduction de molécules engendrant l’inflammation (les cytokines, de petites protéines de signalisation) 
  • Et agirait comme agent inhibiteur de l’hepcidine, une hormone provenant du foie, régulatrice MAITRESSE de la gestion du fer dans le corps humain

Ces 2 facteurs agiraient favorablement sur la biodisponibilité du fer dans l’organisme1 et soutiendraient le bon équilibre de ce minéral.

L’Hepcidine

L’hepcidine, trop peu discutée dans la gestion du fer « grand public », se résume sommairement comme suit :: 

  • C’est une hormone produite au foie puis sécrétée dans la voie sanguine. 
  • Elle est responsable de la diminution de l’absorption et du recyclage du fer.
    • C.-à-d. ::  elle contrôle les transporteurs (ferroportine) qui font passer le fer de ces lieux de stockage et d’asborption –> vers le plasma sanguin. Sans elle, le fer est et reste “séquestré” là où il est emmagasiné.
    • Son rôle principal :: prévenir l’absorption de fer excédentaire lorsque sa concentration dans l’organisme est suffisante. Elle veille à éviter les surcharges.
  • L’inflammation, les infections et une accumulation de fer dans les tissus font augmenter la sécrétion d’hepcidine.
    • En situation d’infection, ce mécanisme de protection a pour but de priver de fer des organismes envahisseurs afin de prévenir leur croissance.
    • En état d’inflammation chronique* par contre, ce phénomène de diminution du fer circulant devient persistant. L’état chronique, maintenu par l’abondance de molécules pro-inflammatoires, peut engendrer des déficits de production d’hémoglobine, de globules rouges et ultimement, entrainer l’état anémique. 
    • PAS de fer :: PAS d’hémoglobine puisque le fer est un atome essentiel à la protéine d’hémoglobine.
  • Une production d’hémoglobine appauvrie signifie un transport d’oxygène inadéquat vers les organes qui en ont besoin. 

*L’obésité est considéré comme un état inflammatoire chroniqueA. 

L’état varie d’asymptomatique à grave, liste des symptômes ici. 

La vitamine D jouerait un rôle de soutien dans la production de globules rouges et d’hémoglobine.

En situation normale :: suite à un repas, une certaine proportion du fer ingéré est absorbé dans l’intestin au gré des besoins de l’organisme. 

Dans un organisme sain, simplement, le fer est soit stocké au foie, soit utilisé puis, ultimement, recyclé.

Quand les globules rouges atteignent la fin de leur vie utile, il sont dégradés en leurs différentes composantes (globine, hème et fer) et le fer est à nouveau, soit stocké, soit réacheminé dans la circulation où il peut rejoindre la moelle osseuse et être réutilisé dans la fabrication des globules rouges. 

Hors, un état inflammatoire (impliquant IL-6 et IL-1β) stimule le foie à produire une plus grande quantité d’hepcidine. Cette forte concentration empêche la sortie du fer stocké en se collant puis en dégradant les transporteurs dédiés à la sortie du fer vers le plasma (ferroportine).

Un apport adéquat en vitamine D, aux propriétés anti-inflammatoires bien documentées, a démontré un effet stimulant la production de globule rouge via la diminution de molécules engendrant l’inflammation. 

L’effet anti-inflammatoire de la vitamine D contribuerait de ces façons à prémunir l’individu contre l’anémie ::

  • Une diminution des molécules pro-inflammatoires ferait diminuer la sécrétion d’hepcidine qui, lorsqu’élevée, rend l’utilisation du fer difficile, voire impossible. 
  • La sécretion d’hepcidine diminuée rétablirait la disponibilité du fer dans l’organisme et stimulerait la production de globules rouges et d’hémoglobine via la restauration du cycle d’utilisation et recyclage du fer.
  • Une production de globule rouge accrue engendrerait à son tour une diminution de la sécrétion d’hepcidine; renforçant l’action tout juste décrite.

Un apport optimal en vitamine D aurait les effets suivants sur la gestion endogène du fer ::

  • Suppresseurs de transcription d’ARNm dictant la production d’hepcidine qui elle, tend à rendre le fer inaccessible
  • Promoteurs d’expression d’ARNm exprimant la ferroportine qui elle, est favorable à la bonne circulation du fer et favorise son utilisation par l’organisme.

Selon une étude tirée du Journal of the American Society of Nephrology, des volontaires sains auxquels on a administré 100 000IU de D2 de synthèse ont vu leur taux sérique d’hepcidine diminué en 24hrs. Des résultats similaires ont été obtenus chez des patients sous dialyse, atteints de maladies rénales chroniques2

La vitamine D serait également un élément de support dans la production de globule rouge (érythropoïèse) de 2 façons :: 

  • Elle accroit la prolifération de BUF-EBurst-Forming Unit-Erythroïd – qui sont en termes simples :: précurseurs de globules rouges. *Bonus :: Ces précurseurs produisent des régulateurs qui ont pour fonction de réprimer la sécrétion d’hepcidine!
  • Elle présente un effet promoteur de l’hormone stimulant la production de globules rouges (érythropoïétine); facteur de croissance indispensable à la prolifération des précurseurs de cellules sanguines stimulant la production de globule rouge dans la moelle osseuse mentionnées ci-haut3

La littérature est donc de plus en plus claire :: 

Oui, la vitamine D pour la santé osseuse! Mais :: bien plus que ça!

La vitamine D détient une action anti-inflammatoire importante et soutient définitivement la bonne gestion du fer, des globules rouges et de l’hémoglobine dans le corps humain et ce, de façon directe et indirecte. 

En somme, la vitamine D, dans le contexte de prévention et gestion de l’anémie ::

Diminue :: 

  • Diminue les molécules pro-inflammatoires qui font augmenter la production d’hepcidine 
  • Diminue la production et sécrétion de l’hepcidine qui elle, est un obstacle à l’utilisation du fer
  • Diminue la résistance à l’hormone stimulant la production de globules rouges dans la moelle osseuse, l’érythropoïétine

Augmente :: 

  • Augmente le fer circulant qui lui, peut être adéquatement recyclé et/ou intégré aux tissus appropriés 
  • Augmente la production d’hémoglobine, transporteur d’oxygène (et de CO2)
  • Augmente la prolifération de progéniteurs érythroïdes (BUF-E) –> précurseurs de globules rouges
  • Augmente la présence de globules rouges
  • Augmente la production de l’hormone stimulant la production de globules rouges, l’érythropoïétine

Des études variées corroborent ces hypothèses :: des apports insuffisants en vitamine D chez les enfants de moins de 24mois4, les personnes agées5, les personnes atteintes de maladies rénales chronqiues6 ou souffrant d’insuffisance cardiaque7 sont liés à un risque accru d’anémie. L’association est plus forte encore, en pathologies inflammatoires tels syndrome du colon irritable, colite ulcéreuse, arthrite rhumatoïde, maladie de Crohn et lupus érythémateux systémique8

Compte tenu que la vitamine D produite par la peau est inactive et qu’elle doit être activée en 2 étapes :: au foie puis aux reins, la vitalité de ces 2 organes est à prendre en considération lorsque vous évaluer vos besoins.

Les individus sains devraient veiller à ce que leurs apports soient simplement suffisants; des apports excédentaires n’ont pas d’effet « extra » sur le métabolisme du fer. 

Dans le néant quant à vos besoins en vitamine D :: lisez la « Fiche VBN – Vitamine D » pour connaître apports, sources, pertes possibles et risques d’apports exagérés.

Quelques études sont intégrées à même cet article, n’hésitez pas à lire plus en profondeur sur le sujet; ce billet n’est qu’une synthèse rapide et simplifiée.

Si besoin il y a, envoyez ou présentez ces études à votre praticien de santé afin d’évaluer si vos apports en vitamine D soutiennent pleinement votre vitalité. 

Restez humbles et curieux, 

Soyez bien,

Vicky x 

** Non discutés ici mais influant les taux circulant de vitamine D et qui par défaut, peuvent avoir un rôle à jouer dans la prévention et gestion de l’anémie :: 

FGF-23 – inhibiteur de conversion de la vitamine D aux reins, synthétisé aux reins et en général élevé chez les personnes atteintes de maladies rénales chroniques.

PTH – stimulante de synthèse de vitamine D aux reins, produite et régulée par les parathyroïdes saines. 

Vicky Bachand ND.A est naturopathe :: un naturopathe ne remplace PAS un médecin.

Les renseignements contenus dans cet article sont présentés strictement à titre informatif et ne visent pas à fournir des renseignements complets sur les sujets traités ni à remplacer les conseils d’un professionnel de la santé qualifié.

Ces renseignements ne constituent ni une consultation, ni un diagnostic ou une opinion médicale, et par conséquent, ne doivent pas être interprétés comme tels.

Consulter toujours votre professionnel de la santé si vous avez des questions au sujet de votre état de santé.