Ferrodeplezione
17 dicembre 2010
Linfomi follicolari – Umberto Vitolo
19 febbraio 2011

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Il ferro totale dell’organismo si aggira intorno a 4 g in un soggetto adulto di sesso maschile, distribuito in diversi compartimenti. Il compartimento funzionale  comprende emoglobina (1,8-2,5 g), mioglobina, citocromi ed enzimi (circa 200-300 mg); il compartimento di trasporto include il ferro circolante legato alla transferrina (circa 3-4 mg); il compartimento di deposito include ferritina ed emosiderina che immagazzinano ferro nei macrofagi e negli epatociti (da 200 fino a circa 1000 mg). Esistono comunque variazioni individuali importanti soprattutto del ferro di deposito. La quantità di ferro che viene giornalmente ricambiata è minima e si aggira intorno a 1-2 mg.

Il ferro è assorbito dagli enterociti della mucosa duodenale e perso solo attraverso la desquamazione cellulare (cute, apparato genitourinario e feci), non esistendo un meccanismo attivo di eliminazione del metallo.

Il fabbisogno giornaliero di ferro è di circa 1 mg nell’uomo adulto e nella donna dopo la menopausa (Tabella I). Nella donna in età fertile raddoppia (circa 2 mg) per compensare la perdita mestruale e durante la gravidanza, soprattutto nel terzo trimestre, aumenta ulteriormente per l’espansione della massa eritroide del feto. Anche se la dieta occidentale contiene mediamente 7 mg di ferro/1000 kcal, la quantità di ferro non emico che viene assorbita è sempre molto limitata (circa 5-10%), sia per l’interazione del ferro con altri alimenti che lo rende poco biodisponibile e sia per la regolazione inibitoria della mucosa intestinale da parte del regolatore sistemico del ferro, l’ormone epatico epcidina. Il ferro emico è di più facile assorbimento (20-40%), ma il meccanismo alla base non è ancora chiarito. Il ferro non emico presente nel lume viene trasportato da un trasportatore di metalli bivalenti (divalent metal transporter 1, DMTI) dopo che il ferro ferrico è stato ridotto a ferroso da una reduttasi dell’orletto a spazzola, nota come citocromo b reduttasi duodenale (Dcytb). Il ferro all’interno dell’enterocita può essere utilizzato per le funzioni cellulari, stivato nella ferritina o trasferito alla circolazione dall’esportatore della membrana basolaterale, ferroportina (Hentze MW, 2010) PubMed[. DMT1 è incrementato in condizioni di ipossia, ma la regolazione fine del ferro che entra nell’organismo è operata sulla membrana basolaterale dalla interazione epcidina-ferroportina (vedi box relativo).

 

Camaschella_FABBISOGNO_DEL_FERRO_Tabella1

Tabella I: Fabbisogno giornaliero di ferro in mg

 

Il fabbisogno di ferro dipende anche dall’entità dei depositi, rappresentato dalla ferritina, la proteina che sequestra il ferro, proteggendo la cellula dalla sua tossicità (Arosio P et al, 2010) PubMed. E’ una grossa proteina (pM 440 kDa) formata da 24 subunità che comprendono catene leggere (ferritina L, 20 kd) e pesanti (ferritina H, 21 kd) in varia combinazione. Catene H sono presenti soprattutto nel cuore, L nei macrofagi. La ferritina può immagazzinare sino a 4500 atomi di ferro nella cavità centrale sferica (Arosio P et al, 2010). La ferritina H possiede attività ferrossidasica necessaria per immagazzinare il ferro, la ferritina L non lega il ferro ma facilita il deposito nella catena H. Una proteina che lega RNA (poly (rC)-binding protein 1, PCBP1) sembra essere il trasportatore citosolico del ferro alla ferritina (Shi H et al, 2008) PubMed.

Il ferro depositato nei tessuti tende ad aggregare in complessi di ferritina degradata e si evidenzia sottoforma di emosiderina con la colorazione di Perl’s.  La ferritina circolante è formata sopratutto da catene L non in grado di legare il ferro e la sua entità correla con i depositi di ferro soprattutto macrofagici, se si eccettua la condizione di infiammazione o di necrosi epatica in cui è aumentata per rilascio indipendentemente dal sovraccarico di ferro.

Il meccanismo di rilascio proposto di recente nel modello murino prevede che il rilascio macrofagico avvenga per meccanismo di secrezione (Cohen LA et al, 2010) PubMed.

 

Bibliografia

  • Arosio P, Levi S. Cytosolic and mitochondrial ferritins in the regulation of cellular iron homeostasis and oxidative damage. Biochim Biophys Acta. 2010;1800(8):783-92.
  • Cohen LA, Gutierrez L, Weiss A, Leichtmann-Bardoogo Y, Zhang DL, Crooks DR, Sougrat R, Morgenstern A, Galy B, Hentze MW, Lazaro FJ, Rouault TA, Meyron-Holtz EG. Serum ferritin is derived primarily from macrophages through a nonclassical secretory pathway Blood. 2010;116(9):1574-84.
  • Hentze MW, Muckenthaler MU, Galy B, Camaschella C. Two to tango: regulation of mammalian iron metabolism. Cell. 2010;142(1):24-38.
  • Shi H, Bencze KZ, Stemmler TL, Philpott CC A cytosolic iron chaperone that delivers iron to ferritin. Science. 2008;320(5880):1207-10.
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