Recyclage, réserves et quantité

La majorité du fer de l'organisme est associé à l'hémoglobine. Des macrophages assurent un recyclage efficace des atomes de fer. Ce mécanisme concerne principalement les macrophages de la rate, de la moelle osseuse et, dans une moindre mesure, les cellules de Küpffer (macrophages du foie). Les globules rouges accumulent des modifications biochimiques qui leur permettent d'être identifiés et phagocytés par les macrophages. Les composants du globule rouge sont ensuite dégradés, et la dégradation de l'hème* qui libère surtout du fer.

Le fer ainsi libéré est ensuite stocké dans la ferritine des macrophages pour un usage ultérieur. Les réserves en fer de l'organisme se trouvent dans les macrophages du foie et de la rate. Ce fer de réserve est associé à la ferritine, une protéine hétérogène. La plupart des cellules de la ferritine peuvent stocker le fer, même transitoirement, pour éviter qu'il ne reste à l'état libre, ce qui risquerait de favoriser la formation de formes radicalaires de l'oxygène, hautement réactives et toxiques pour les constituants cellulaires. La ferritine est une molécule qui possède un PM important (450 000 à 600 000), elle constitue la forme principale de réserve échangeable du fer. La ferritine est principalement tissulaire, localisée dans le foie, la rate, la moëlle osseuse… La ferritine change d’un individu à l’autre, dans le cas général de l’homme sa valeur est de 30 à 350 μg/L et chez la femme cette valeur est plus basse jusqu’à la ménopause : celle-ci ne dépasse pas 120 μg/L mais par la suite elle augmente progressivement. Elle est très conservée dans le monde du vivant, puisque des formes analogues de ferritine existent dans les bactéries, les champignons, les plantes, les vertébrés et les invertébrés. Seule la levure semble pouvoir se passer de ferritine en stockant le fer dans une vacuole.

La quantité de fer présente à un moment donné dans un organisme doit être finement contrôlée, l'excès comme la carence pouvant avoir des conséquences néfastes. La carence en fer, dite carence martiale d'origine nutritionnelle, touche environ deux milliards d'individus dans le monde. Elle est à l'origine d'une anémie par insuffisance des apports en fer destinés à l'érythropoïèse, mais elle entraîne aussi une réduction des défenses immunitaires et une diminution des capacités cognitives.  À l'inverse, un excès de fer dans l'organisme entraîne une maladie de surcharge appelée hémochromatose, qu'elle soit acquise ou génétique. Les surcharges d'origine nutritionnelle sont rares et les formes acquises sont essentiellement dues à des transfusions répétées par exemple chez les patients atteints de thalassémie.