Il metabolismo del ferro è normale

La normale dieta giornaliera umana contiene circa 10-20 mg di ferro (90% allo stato libero, 10% in combinazione con l'eme), di cui 1-1,5 mg vengono assorbiti. La quantità di ferro assorbita dipende dalle sue riserve nell'organismo: maggiore è il fabbisogno, maggiore è il ferro assorbito. L'assorbimento avviene nelle parti superiori dell'intestino tenue ed è un processo attivo in cui il ferro può essere trasferito anche contro gradiente di concentrazione. Tuttavia, i meccanismi di trasferimento sono sconosciuti. Sono state identificate proteine che possono fungere da trasportatori di ferro, ma il loro ruolo esatto non è ancora stato stabilito.

Nelle cellule della mucosa, il ferro si trova nel citosol. Una parte di esso è legata e immagazzinata come ferritina, che viene poi utilizzata o persa attraverso la disseminazione cellulare. Una parte del ferro destinato al metabolismo in altri tessuti viene trasportata attraverso la membrana basolaterale della cellula (il meccanismo non è chiaro) e si lega alla transferrina, la principale proteina di trasporto del ferro nel sangue.

La transferrina (peso molecolare 77.000 Da) è una glicoproteina sintetizzata principalmente nel fegato. Può legare 2 molecole di ferro. La capacità totale di legare il ferro del siero dovuta alla transferrina è del 250-370 μg%. Normalmente, la transferrina è saturata per circa un terzo con il ferro. L'assorbimento fisiologico del ferro da parte di reticolociti ed epatociti dipende dai recettori della transferrina presenti sulla superficie cellulare, che hanno un'affinità principalmente per la transferrina legata al ferro. Il complesso ferro-recettore entra nella cellula, dove il ferro viene rilasciato. Quando la cellula è satura di ferro, i recettori cellulari della transferrina vengono inibiti. Quando la transferrina è completamente satura, come accade, ad esempio, nell'emocromatosi grave, il ferro circola in forme non legate alla transferrina, sotto forma di composti con chelanti a basso peso molecolare. In questa forma, il ferro entra facilmente nelle cellule indipendentemente dal loro grado di saturazione ferrica.

Nelle cellule, il ferro si deposita sotto forma di ferritina (peso molecolare 480.000 Da), un complesso della proteina apoferritina (subunità H e L) con il ferro, che, alla microscopia elettronica, appare come particelle con un diametro di 50 Å, liberamente distribuite nel citoplasma. Una molecola di ferritina può contenere fino a 4.500 atomi di ferro. Ad alte concentrazioni di ferro, la sintesi di apoferritina è potenziata.

Cluster di molecole di ferritina rotte sono emosiderina, che viene colorata in blu dal ferrocianuro. Circa un terzo delle riserve di ferro dell'organismo è sotto forma di emosiderina, e la quantità aumenta nelle malattie associate a un eccessivo accumulo di ferro.

La lipofuscina, o pigmento di usura, si accumula a causa del sovraccarico di ferro. È di colore giallo-marrone e non contiene ferro.

Quando aumenta la necessità di sintesi dell'emoglobina, il ferro depositato sotto forma di ferritina o emosiderina viene mobilitato.

Normalmente, l'organismo contiene circa 4 g di ferro, di cui 3 g presenti nell'emoglobina, nella mioglobina, nella catalasi e in altri pigmenti o enzimi respiratori. Le riserve di ferro sono pari a 0,5 g, di cui 0,3 g nel fegato, ma non sono visibili durante un esame istologico di routine con colorazione del ferro con metodi convenzionali. Il fegato è il principale sito di deposito del ferro assorbito nell'intestino. Quando è completamente saturo, il ferro si deposita in altri organi parenchimatosi, tra cui le cellule acinose del pancreas e le cellule dell'ipofisi anteriore. Il sistema reticoloendoteliale svolge un ruolo limitato nell'accumulo di ferro e diventa il sito di deposito predominante di ferro solo quando viene somministrato per via endovenosa. Il ferro proveniente dai globuli rossi distrutti si accumula nella milza.

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