Il ferro totale dell’organismo in un soggetto adulto di sesso maschile si aggira intorno a 4 g, 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, ed è in paragone minimo rispetto al precedente, ammontando a circa 3-4 mg. Infine, il compartimento di deposito comprende ferritina ed emosiderina (consistente in aggregati di ferritina) che immagazzinano ferro nei macrofagi e negli epatociti (da 200 mg nella donna fino a circa 1000 mg nell’uomo). Esistono comunque importanti variazioni individuali, soprattutto per quanto riguarda l’entità del ferro di deposito.

La quantità di ferro che è giornalmente ricambiata è minima (circa 1-2 mg). La medesima quantità di ferro assorbito dagli enterociti duodenali è eliminata infatti attraverso la desquamazione cellulare (cute, apparato genitourinario e feci), non esistendo un meccanismo attivo di eliminazione del metallo, nemmeno in condizioni di grave accumulo (ad esempio secondario a trasfusioni ripetute).

Il fabbisogno giornaliero di ferro è di circa 0.5-1 mg nell’uomo adulto e nella donna dopo la menopausa (Tabella I). In proporzione è più elevato nei bambini durante l’accrescimento e negli adolescenti, soprattutto nelle femmine. Infatti, nella donna in età fertile raddoppia (circa 2 mg) per compensare le perdite mestruali e durante la gravidanza. E’ stato stimato che ogni gravidanza comporti una perdita complessiva di ferro da parte della donna intorno a 1-1,2 g (fino a 450 mg per l’espansione della massa eritrocitaria materna; fino a 300 mg per l’eritropoiesi fetale e la crescita del feto; fino a 90 mg per la crescita della placenta; fino a 350 mg di perdite ematiche peri-partum) (Fisher AL e Nemeth E, 2017).

Tabella I: Stima del fabbisogno di ferro (in mg/dL). (Modificata da Camaschella C, Hoffbrand AV, Hershko C, 2015).

Anche se la dieta occidentale contiene mediamente 7 mg di ferro/1000 kcal, la quantità di ferro non emico assorbita è 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 all’interno dell’enterocita 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 et al, 2010). DMT1 e DCYTB sono incrementati in condizioni di ipossia per effetto dell’hypoxia inducible factor (HIF)-2alfa, in modo da importare più ferro dal lume nella cellula duodenale, ma la regolazione finale del ferro che entra nell’organismo è operata sulla membrana basolaterale dalla interazioneepcidina ferroportina

(vedi approfondimento relativo). I due sistemi (ipossia e asse epcidina-ferroportina) in realtà cooperano perché la stabilizzazione di HIF-2alfa dipende dalla prolil-idrossilasi che è ferro-dipendente (Schwartz AJ et al, 2019) e quindi risente della attività di ferroportina. La ferroportina cede il ferro alla transferrina circolante con la cooperazione di efestina, una multi-ossidasi rame-dipendente omologa alla ceruloplasmina.

Il fabbisogno di ferro dipende anche dall’entità dei depositi, rappresentati dalla ferritina, la proteina di sequestro del ferro. Il ferro dell’epatocita infatti influenza l’espressione di epcidina che è elevata quando i depositi sono ingenti e ridotta/assente quando si riducono nella sideropenia.

Bibliografia

• Camaschella C, Hoffbrand AV, Hershko C. Iron metabolism, iron deficiency and disorders of haem synthesis. In Postgraduate Haematology – V. Hoffbrand ed – 7th Edition, Wiley-Blackwell London 2015, p 28.
• Fisher AL and Nemeth E. Iron homeostasis during pregnancy. Am J Clin Nutr. 2017; 106(Suppl): 156S-174S.
• Hentze MW, Muckenthaler MU, Galy B, Camaschella C. Two to tango: regulation of mammalian iron metabolism. 2010;142:24-38.
• Schwartz AJ, Das NK, Ramakrishnan SK et al. Hepatic hepcidin/intestinal HIF-2α axis maintains iron absorption during iron deficiency and overload. J Clin Invest. 2019;129:336-348.