Ferro nel sangue

Il contenuto totale di ferro nel corpo umano è di circa 4,2 g. Circa il 75-80% del ferro totale si trova nell'emoglobina, il 20-25% è di riserva, il 5-10% nella mioglobina e l'1% è contenuto negli enzimi respiratori che catalizzano i processi respiratori nelle cellule e nei tessuti. Il ferro svolge la sua funzione biologica principalmente come componente di altri composti biologicamente attivi, principalmente enzimi. Gli enzimi contenenti ferro svolgono quattro funzioni principali:

• trasporto di elettroni (citocromi, proteine ferro-zolfo);
• trasporto e stoccaggio dell'ossigeno (emoglobina, mioglobina);
• partecipazione alla formazione dei centri attivi degli enzimi di ossidoriduzione (ossidasi, idrossilasi, SOD, ecc.);
• trasporto e deposito del ferro (transferrina, emosiderina, ferritina).

L'omeostasi del ferro nell'organismo è garantita innanzitutto dalla regolazione del suo assorbimento, dovuta alla limitata capacità dell'organismo di espellere questo elemento.

Esiste una chiara relazione inversa tra il livello di ferro nel corpo umano e il suo assorbimento nel tratto digerente. L'assorbimento del ferro dipende da:

• età, stato di ferro dell'organismo;
• patologie del tratto gastrointestinale;
• la quantità e le forme chimiche del ferro in entrata;
• quantità e forme di altri componenti alimentari.

Valori di riferimento per la concentrazione sierica del ferro

Età	Concentrazione sierica di ferro
	Mcg/dl	µmol/l
Neonati	100-250	17,90-44,75
Bambini di età inferiore a 2 anni	40-100	7.16-17.90
Bambini	50-120	8,95-21,48
Adulti:
Uomini	65-175	11.6-31.3
Donne	50-170	9.0-30.4

La normale secrezione di succo gastrico è necessaria per un assorbimento ottimale del ferro. L'assunzione di acido cloridrico favorisce l'assorbimento del ferro nell'acloridria. L'acido ascorbico, che riduce il ferro e forma con esso complessi chelati, aumenta la disponibilità di questo elemento, così come altri acidi organici. Un altro componente alimentare che migliora l'assorbimento del ferro è il "fattore proteico animale". I carboidrati semplici migliorano l'assorbimento del ferro: lattosio, fruttosio, sorbitolo, così come amminoacidi come istidina, lisina e cisteina, che formano chelati facilmente assorbibili con il ferro. L'assorbimento del ferro è ridotto da bevande come caffè e tè, i cui composti polifenolici legano saldamente questo elemento. Pertanto, il tè viene utilizzato per prevenire un aumento dell'assorbimento del ferro nei pazienti con talassemia. Diverse malattie hanno un impatto significativo sull'assorbimento del ferro. Aumenta in caso di carenza di ferro, anemia (emolitica, aplastica, perniciosa), ipovitaminosi B6 _ed emocromatosi, che si spiega con un aumento dell'eritropoiesi, una deplezione delle riserve di ferro e l'ipossia.

I moderni concetti di assorbimento del ferro nell'intestino assegnano un ruolo centrale a due tipi di transferrina: mucosa e plasmatica. L'apotransferrina mucosa viene secreta dagli enterociti nel lume intestinale, dove si combina con il ferro, dopodiché penetra nell'enterocita. In quest'ultimo, viene liberata dal ferro, dopodiché entra in un nuovo ciclo. La transferrina mucosa non si forma negli enterociti, ma nel fegato, da cui questa proteina entra nell'intestino con la bile. Sul lato basale dell'enterocita, la transferrina mucosa cede il ferro al suo analogo plasmatico. Nel citosol dell'enterocita, una parte del ferro è inclusa nella ferritina, la maggior parte viene persa durante la desquamazione delle cellule della mucosa, che si verifica ogni 3-4 giorni, e solo una piccola parte passa nel plasma sanguigno. Prima di essere incluso nella ferritina o nella transferrina, il ferro bivalente viene convertito in trivalente. L'assorbimento più intenso di ferro si verifica nelle porzioni prossimali dell'intestino tenue (nel duodeno e nel digiuno). La transferrina plasmatica trasporta il ferro ai tessuti che presentano recettori specifici. L'incorporazione del ferro in una cellula è preceduta dal legame della transferrina a specifici recettori di membrana, la cui perdita, ad esempio, negli eritrociti maturi, comporta la perdita della capacità della cellula di assorbire questo elemento. La quantità di ferro che entra nella cellula è direttamente proporzionale al numero di recettori di membrana. Il ferro viene rilasciato dalla transferrina all'interno della cellula. Successivamente, l'apotransferrina plasmatica ritorna in circolo. Un aumento del fabbisogno di ferro delle cellule durante la loro rapida crescita o la sintesi dell'emoglobina porta all'induzione della biosintesi del recettore della transferrina e, viceversa, con un aumento delle riserve di ferro nella cellula, il numero di recettori sulla sua superficie diminuisce. Il ferro rilasciato dalla transferrina all'interno della cellula si lega alla ferritina, che trasporta il ferro ai mitocondri, dove entra a far parte della composizione dell'eme e di altri composti.

Nel corpo umano, il ferro viene costantemente ridistribuito. In termini quantitativi, il più importante è il ciclo metabolico: plasma → midollo osseo rosso → eritrociti → plasma. Inoltre, funzionano i seguenti cicli: plasma → ferritina, emosiderina → plasma e plasma → mioglobina, enzimi contenenti ferro → plasma. Tutti e tre questi cicli sono interconnessi tramite il ferro plasmatico (transferrina), che regola la distribuzione di questo elemento nell'organismo. Tipicamente, il 70% del ferro plasmatico entra nel midollo osseo rosso. A causa della degradazione dell'emoglobina, vengono rilasciati circa 21-24 mg di ferro al giorno, una quantità di ferro di gran lunga superiore all'assunzione di ferro attraverso l'apparato digerente (1-2 mg/giorno). Oltre il 95% del ferro entra nel plasma dal sistema dei fagociti mononucleati, che assorbe più di 1011 ^eritrociti vecchi al giorno per fagocitosi. Il ferro che entra nelle cellule dei fagociti mononucleati torna rapidamente in circolazione sotto forma di ferritina o viene immagazzinato per un uso futuro. Il metabolismo intermedio del ferro è principalmente associato ai processi di sintesi e decadimento dell'emoglobina, in cui il sistema dei fagociti mononucleati svolge un ruolo centrale. Nell'adulto, il ferro della transferrina nel midollo osseo viene incorporato nei normociti e nei reticolociti tramite recettori specifici, che lo utilizzano per sintetizzare l'emoglobina. L'emoglobina che entra nel plasma sanguigno durante il decadimento degli eritrociti si lega specificamente all'aptoglobina, impedendone la filtrazione attraverso i reni. Il ferro rilasciato dopo la degradazione dell'emoglobina nel sistema dei fagociti mononucleati si lega nuovamente alla transferrina ed entra in un nuovo ciclo di sintesi dell'emoglobina. La transferrina trasporta 4 volte meno ferro agli altri tessuti rispetto al midollo osseo rosso. Il contenuto totale di ferro nell'emoglobina è di 3000 mg, nella mioglobina di 125 mg, nel fegato di 700 mg (principalmente sotto forma di ferritina).

Il ferro viene escreto dall'organismo principalmente attraverso l'esfoliazione della mucosa intestinale e la bile. Viene inoltre perso attraverso capelli, unghie, urina e sudore. La quantità totale di ferro escreta in questo modo è di 0,6-1 mg/giorno in un uomo sano e di oltre 1,5 mg nelle donne in età riproduttiva. La stessa quantità di ferro viene assorbita dagli alimenti (5-10% del suo contenuto totale nella dieta). Il ferro proveniente da alimenti di origine animale viene assorbito molto meglio rispetto a quello proveniente da alimenti di origine vegetale. La concentrazione di ferro ha un ritmo giornaliero e nelle donne è correlata al ciclo mestruale. Durante la gravidanza, il contenuto di ferro nell'organismo diminuisce, soprattutto nella seconda metà.

La concentrazione del ferro nel siero dipende quindi dal riassorbimento nel tratto gastrointestinale, dall'accumulo nell'intestino, nella milza e nel midollo osseo rosso, dalla sintesi e degradazione dell'Hb e dalla sua perdita da parte dell'organismo.

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