LE BILAN MARTIAL Pr N. KAMAL UM6SS 1 FmpCopy PLAN Introduction I. Métabolisme du fer II.Exploration des paramètres du bilan martial 1- Dosage du fer circulant 2- Dosage du fer fonctionnel 3- Dosage du fer des réserves 4- Systèmes de régulation III. Variations pathologiques 1 Carence en fer 2 Surcharge en fer Conclusion 2 FmpCopy INTRODUCTION Ensemble de paramètres biochimiques et hématologiques visant a évaluer le statut en fer des patients. Le fer joue un rôle essentiel au cours de l’érythropoièse . Sa carence est la plus fréquente des carences nutritionnelles et son incidence est toujours élevée, en particulier chez les femmes et les nourrissons. 3 FmpCopy Le diagnostic de carence en fer isolée est simple, à condition de respecter certaines précautions et de mesurer un paramètre adapté, la ferritine. les surcharges primitives en fer, ou hémochromatoses, sont moins fréquentes mais non exceptionnelles et leur diagnostic est aujourd’hui encadré de recommandations internationales. 4 FmpCopy PLAN Introduction I. Métabolisme du fer II. Exploration des paramètres du bilan martial 1Dosage du fer circulant 2Dosage du fer fonctionnel 3- Dosage du fer des réserves 4- Systèmes de régulation III.Variations pathologiques 1- Carence en fer 2- Surcharge en fer 5 FmpCopy I-MÉTABOLISME DU FER 1- répartition dans l’organisme L’adulte sain possède 4g de fer réparti en: Fer héminique: Fe++ ou fer ferreux, forme divalente réduite. -60% (2,4g) au niveau de l’Hb. - 5% (0,2g) au niveau du myoglobine. -0,01g au niveau des enzymes respiratoires cellulaires (cytochromes, oxydases, peroxydases, catalases, enzymes du cycle de Krebs...). Fer non héminique: Fe+++ ou fer ferrique, forme trivalente oxydée dont: - le fer des réserves ( ferritine et hémosidérine): 1,4 g (35 %) -le fer plasmatique lié à la transferrine et dans les liquides biologiques: 0,05g. . 6 FmpCopy Figure 1: répartition du fer 7 FmpCopy 2- cycle du fer Le GR vieilli sera détruit par les macrophages au niveau du SRH . L’hémoglobine détruite va libérer le fer dont une partie est + stockée sous forme de ferritine et d’hémosidérine, + et l’autre partie va être libérée dans le plasma, transportée par la transferrine et aura plusieurs destinées : -Retour dans la moelle osseuse, pour servir de nouveau à la formation des érythroblastes. - passage dans le foie, et mise en réserve sous forme de ferritine et d’hémosidérine. -le reste est éliminé : par voie urinaire , par desquamation intestinale et de la peau, perte de phanères et également les pertes épisodiques liées à la menstruation, grossesse….. 8 FmpCopy Figure 2: cycle du fer 9 FmpCopy 3- Besoins en fer Quotidiens: 1mg/j chez l’homme, 2mg/j chez la femme, 3 mg/j chez la femme enceinte pendant les 2 premières trimestres et 10 mg/j pendant le troisième. Chez l'enfant : Besoins plus importants pendant les deux premières années et au moment de l'adolescence. Aliments: la viande, le poisson, les légumes secs, les fruits, les légumes (les aliments les plus riches sont les abats). 10 FmpCopy 11 FmpCopy 4- absorption intestinale À partir de l’alimentation → absorption duodénale et à moindre jéjunale. 10% des apports → l'apport alimentaire quotidien doit être de 10 mg chez l'homme et de 20 mg chez la femme. Favorisée par la vitamine C en milieu acide. Le fer ferreux d’origine animale est mieux absorbé que le fer végétal, et dans toutes les situations l’organisme n’absorbe que la quantité dont il a besoin. Quoiqu'il en soit, une surcharge de l'organisme en fer diminue son absorption et au contraire, toute augmentation de l'activité érythropoïétique (saignement, hémolyse...) augmente l'absorption du fer. 12 FmpCopy 5- transport du fer dans le plasma La plus grande partie du fer plasmatique est transportée par une glycoprotéine: la transferrine. Cette molécule est capable de fixer deux atomes de fer ferrique, un à chaque extrémité de la protéine. Globalement la transferrine du plasma est saturée environ au tiers de sa capacité. elle est synthétisée essentiellement dans l'hépatocyte mais aussi un peu dans les macrophages de la moelle osseuse et de la rate. La synthèse de la transferrine par l'hépatocyte est fonction de la quantité de fer dans la cellule. Une diminution des réserves est responsable d'une augmentation de la synthèse de la transferrine et inversement dans les surcharges en fer la synthèse est diminuée. Lorsque la transferrine est totalement saturée par le fer, celui-ci peut être transporté par d'autres protéines comme l'albumine ou la lactoferrine. 13 FmpCopy 6- Les récepteurs de la transferrine Les cellules érythroïdes captent le fer de la transferrine par l'intermédiaire de récepteurs appelés récepteurs de la transferrine (RTf). Toutes les cellules de l'organisme possèdent des RTf mais les érythroblastes en sont les plus richement dotés. Le nombre de RTf est le principal élément régulateur du taux de captation du fer par les érythroblastes. Ces RTf membranaires érythroblastiques, dans leur métabolisme, donnent naissance à une forme tronquée capable de passer dans le plasma où l'on peut la MESURER et que l'on appelle le récepteur soluble de la transferrine (RsTf). Il existe une bonne corrélation entre l'activité proliférative de la moelle et le taux sérique des RsTf. 14 FmpCopy transport du fer dans le plasma 15 FmpCopy 7- réserves du fer dans l’organisme: représentent à peu près 35 % du fer total sous deux formes de stockage, la ferritine et l'hémosidérine. Ces deux types de réserves se trouvent surtout au niveau du foie, de la rate et de la moelle osseuse. La ferritine représente la forme de stockage rapidement disponible alors que dans l'hémosidérine le fer est plus difficilement mobilisable. 16 FmpCopy a- La ferritine: la ferritine tissulaire : est une structure ubiquitaire constituée d'une protéine, l'apoferritine, et de fer à l'état ferrique. Schéma de la molécule de ferritine Sous-unité protéique Atomes de fer 17 FmpCopy Bien qu'ubiquitaire, la ferritine est localisée plus particulièrement dans certaines cellules : - dans les macrophages du SRH du foie, de la rate, de la moelle osseuse, - et dans les hépatocytes. Le fer des ferritines des macrophages est le premier mobilisé pour rentrer dans l'érythropoïèse, après avoir été transporté par la transferrine. Le fer des hépatocytes ne se mobilise que si la voie précédente est épuisée. La ferritine plasmatique : Une très petite quantité de ferritine (à peu près 150 µg/l soit 2,5 µmol/l) se trouve dans le plasma, où les méthodes de dosages récentes permettent de la mesurer. 18 FmpCopy Elle aurait deux origines : une grande partie (80 %) viendrait des macrophages du SRH où, après une synthèse spécifique , elle serait sécrétée dans le plasma. Cette ferritine est glycosylée pendant le processus sécrétoire et est pauvre en fer. une autre partie proviendrait de la lyse des cellules de différents tissus lors de la sénescence de ceux-ci. Cette ferritine n'est pas glycosylée et est riche en fer. →Si quantitativement cette ferritine est mineure, elle est particulièrement importante dans le cadre de l'exploration du métabolisme du fer, car la ferritinémie est un bon reflet des réserves martiales. 19 FmpCopy b-L’hémosidérine Forme stable de réserve martiale elle ne libère son fer que très lentement. C'est un complexe fer-protéine qui dériverait d'une digestion lysosomiale des agrégats de ferritine. Elle se trouve, comme la ferritine, dans les macrophages du SRH et dans les hépatocytes où on peut la mettre en évidence par la coloration de Péris au bleu de Prusse. 20 FmpCopy PLAN Introduction I. métabolisme du fer II. exploration des paramètres du bilan martial 1dosage du fer circulant 2dosage du fer fonctionnel 3- dosage du fer des réserves 4- systèmes de régulation III.variations pathologiques 1- carence en fer 2- surcharge en fer 21 FmpCopy II-EXPLORATION DES PARAMÈTRES DU BILAN MARTIAL Fer circulant. Fer fonctionnel hématopoïétique. Fer des réserves. Systèmes de régulation du métabolisme du fer. 22 FmpCopy PHASE PRÉ ANALYTIQUE Echantillon : - Sérum de préférence, prélèvement sur tube sec. - Plasma, prélèvement sur tube hépariné. - Prélèvement sur tube EDTA en Hématologie. Précautions : - Standardisation du temps de prélèvement (matin 8-10H) en raison d’importantes variations nycthémérales intra individuelles. - A jeun. - Proscrire toute thérapie martiale 1 semaine avant prélèvement. - Centrifugation correcte. - Eviter tout ajout de fer à l’échantillon par le matériel utilisé. - Exclure tout échantillon hémolysé. 23 FmpCopy PLAN Introduction I. métabolisme du fer II. exploration des paramètres du bilan martial 1- dosage du fer circulant 2- dosage du fer fonctionnel 3- dosage du fer des réserves 4- systèmes de régulation III.variations pathologiques 1- carence en fer 2- surcharge en fer 24 FmpCopy 1- dosage du fer circulant mesure isolée du fer sérique n’a pas d’intérêt (recommandations HAS 2011) → l’exploration du fer circulant s’effectue par le dosage couplé du fer plasmatique et de la transferrine permettant le calcul du coefficient de saturation de la transferrine. La Dosage du fer sérique : méthode chimique colorimétrique (Techniques sans déprotéinisation directes ): Automatisables. Selon la réaction suivante: 25 FmpCopy Valeurs de référence: [µmol/l = 17,92 x mg/l] : Homme : 10 - 30 µmol/l (0,55 - 1,65 mg/l) Femme : 8 - 28 µmol/l (0,46 - 1,62 mg/l) Enfant (1an→puberté) : 11 - 23 µmol/l (0,61 - 1,33 mg/l) 26 FmpCopy dosage de la transferrine Intérêt double: apprécier la capacité de synthèse du foie, en rapport avec les réserves de fer de l'organisme, calculer d'une façon plus correcte la capacité totale de fixation et le coefficient de saturation. dosage immunochimique direct par immunoprécipitation en veine liquide : immuno-néphélémétrie. immuno-turbidimétrie. Valeurs de référence: Adulte (H ou F) : 2,4 - 3,8 g/l Enfant (1 an→puberté) : 2,2 - 4,0 g/l 27 FmpCopy calcul de la capacité totale de fixation de la transferrine (CTF): CTF (µmol/l) = transferrine (g/l) x 25 Valeurs de référence: Adulte (H ou F) : 60 - 95 µmol/l (3,5 - 5,5 mg/l) Enfant (1 an→puberté) : 55 - 100 µmol/l (3,2 - 5,8 mg/l) 28 FmpCopy Calcul du coefficient de saturation de la transferrine (CST) CST (%) = {fer plasmatique (μmol/L) / [25 x transferrine (g/L)]} x 100. ou CST (%) = {[fer plasmatique (μmol/L)]/[CTF (μmol/L)]} x 100. Valeurs de référence: Homme : 20 - 40 % Femme : 15 - 35 % Enfant (1an→puberté) : 15 - 40 % 29 FmpCopy PLAN Introduction I. métabolisme du fer II. exploration des paramètres du bilan martial 1dosage du fer circulant 2dosage du fer fonctionnel 3- dosage du fer des réserves 4- systèmes de régulation III.variations pathologiques 1- carence en fer 2- surcharge en fer 30 FmpCopy 2- dosage du fer fonctionnel hématopoïétique = Fer hémoglobinique → deux sortes de paramètres étroitement liés: le taux d’hémoglobine les indices érythrocytaires : VGM et TCMH. . Valeurs de référence Homme : 13 -17,5 g/dl Femme : 11,5 -16 g/dl Enfant (à partir d’un an) : 11,5 - 14,5 g/dl 31 FmpCopy Les indices érythrocytaires volume globulaire moyen (VGM): Valeurs de référence: 85- 95 fl VGM: hématocrite/ nbr de GR Teneur corpusculaire moyenne en hémoglobine (TCMH) Valeurs de référence: 27 < TGMH < 32pg Ces paramètres sont modifiés a des stades avancés de la carence en fer et constituent donc un moyen peu sensible et non spécifique d’évaluer le fer fonctionnel. 32 FmpCopy Dosage du récepteur soluble de la transferrine Sa concentration plasmatique est proportionnelle à la quantité de récepteurs en surface des cellules hématopoïétiques. Augmente en cas de carence en fer . 33 FmpCopy PLAN Introduction I. métabolisme du fer II. exploration des paramètres du bilan martial 1 dosage du fer circulant 2 dosage du fer fonctionnel 3- dosage du fer des réserves 4- systèmes de régulation III- variations pathologiques 1- carence en fer 2- surcharge en fer 34 FmpCopy 3- dosage du fer des réserves Ferritine sérique: A noter qu’’iln’’existe pas de cycle nycthéméral de la ferritine Valeurs de référence : Homme : 30 - 300 µg/l Femme : 20 - 200 µg/l Enfant de 1 à 15 ans: 15 a 100 μg/L 35 FmpCopy Ferritine tissulaire La ferritine intra-érythrocytaire est un bon reflet des stocks, mais son dosage exige un sang fraîchement prélevé et une séparation des leucocytes. ce qui en limite l’usage en routine . 36 FmpCopy PLAN Introduction I. métabolisme du fer II. exploration des paramètres du bilan martial 1dosage du fer circulant 2dosage du fer fonctionnel 3- dosage du fer des réserves 4- systèmes de régulation III.variations pathologiques 1- carence en fer 2- surcharge en fer 37 FmpCopy 4- les systèmes de régulation La protéine HFE, dont les mutations sont responsables de la forme majoritaire d’hémochromatose primitive, L’étude des mutations du gène HFE est aujourd’hui l’élément central de confirmation du diagnostic d’hémochromatose primitive. ainsi que l’hepcidine, un peptide synthétisé par les hépatocytes et contrôlé par le fer → rôle essentiel dans l’homéostasie du fer l’intérêt clinique du dosage de l’hepcidine reste à évaluer. 38 FmpCopy PHASE POST ANALYTIQUE Interprétation toujours en fonction de: Contexte clinique (l’existence d’une éventuelle anémie, ou présence d’un syndrome inflammatoire ou d’une hépatopathie) Age Sexe 39 FmpCopy PLAN Introduction I. métabolisme du fer II. exploration des paramètres du bilan martial 1dosage du fer circulant 2dosage du fer fonctionnel 3- dosage du fer des réserves 4- systèmes de régulation III.variations pathologiques 1- carence en fer 2- surcharge en fer 40 FmpCopy III-VARIATIONS PATHOLOGIQUES 1- carences martiales: Perte de fer plus importante que les apports. Étiologies : Saignement chronique: -origine digestive: sujet âgé. -origine génitale: femme en PAG. Utilisation intensive: - grossesse, allaitement. - nouveau-né: surtout prématuré. - don de sang régulier, hémodialyse. 41 FmpCopy Carence d’apport : - alimentaire: nourrisson ,sujet âgé, femmes en PAG. - défaut d’absorption: MICI, diarrhées chroniques, gastrectomie, résection du grêle. La carence s’installe progressivement en 3 phases: carence latente. carence installée . anémie. l’anémie est définie selon les critères de l’Organisation mondiale de la santé (Hb < 120 g/L chez la femme et Hb < 130 g/L chez l’homme). Elle est microcytaire (VGM< 80fl), et hypochrome (TGMH< 27 pg) au cours de la carence en fer. 42 FmpCopy Recommandations HAS 2011: La ferritine est l’examen de première intention pour rechercher une carence en fer. Si son taux est diminué, il s’agit d’une carence martiale : il est inutile de doser un autre marqueur du métabolisme du fer. → Une ferritine plasmatique inferieure à 30 μg/L chez l’adulte, associée a une anémie, suffirait à poser le diagnostic d’anémie ferriprive. → Le CST est diminué (< 16 %) dans les stades avancés de carence martiale, en particulier lorsque l’anémie est déjà constituée, Le CST est donc un médiocre paramètre pour le diagnostic de carence en fer car il est peu sensible et non spécifique. 43 FmpCopy CAS PARTICULIER DES ANÉMIES INFLAMMATOIRES Au cours d’un syndrome infectieux sévère, un syndrome inflammatoire ou une néoplasie. Au début normochrome normocytaire mais évolue bientôt vers une anémie hypochrome microcytaire faisant évoquer une carence martiale. Physiopathologie : Dégranulation des PNN → libération de la lactoferrine qui, présentant une très grande affinité pour le fer, déplace celui-ci de la transferrine. La lactoferrine saturée en fer est ensuite piégée par les macrophages du SRH où le fer s'accumule sous forme de réserves. La moelle osseuse est donc privée du fer qui lui est normalement apporté par la transferrine 44 FmpCopy PLAN Introduction I. métabolisme du fer II.exploration des paramètres du bilan martial 1- dosage du fer circulant 2- dosage du fer fonctionnel 3- dosage du fer des réserves 4- systèmes de régulation III. variations pathologiques 1 carence en fer 2 surcharge en fer Conclusion 45 FmpCopy 2- surcharges en fer 2 entités: hémochromatoses primitives ou génétiques surcharges tissulaires secondaires. 46 FmpCopy a- hémochromatose primitive: Maladie héréditaire transmise selon le mode autosomique récessif. Accumulation du fer dans de nombreux tissus: Cliniquement: Mélanodermie. Hépatomégalie évoluant vers la cirrhose. Trouble du métabolisme des glucides avec diabète. Insuffisance gonadique d’origine hypophysaire. Manifestations cardiaques: trouble du rythme et insuffisance cardiaque. Manifestations osseuses et articulaires. 47 FmpCopy Biologie: le fer sérique est très augmenté ; le CS de la transferrine est très élevé ; la transferrine est diminuée ; la ferritine plasmatique n'est augmentée que dans les stades évolués de la maladie. Le fer s'accumulant d'abord beaucoup plus dans le foie que dans les macrophages du SRH. 48 FmpCopy b - Surcharges secondaires en fer secondaires à certaines anémies, à une insuffisance rénale, à une maladie métabolique, à une maladie hépatique. Surcharges des anémies: les anémies hémolytiques 2 mécanismes: - des transfusions qui tentent de corriger l'anémie. - l’hémolyse qui est responsables d'une érythropoïèse accrue mais inefficace, laquelle entraîne une augmentation de l'absorption du fer. 49 FmpCopy Biologie: une anémie hypochrome ; Un fer sanguin qui est souvent normal mais parfois augmenté ; Une ferritine circulante augmentée. Surcharge secondaire des insuffisants rénaux transfusions répétées supplémentation à titre systématique lors des hémodialyses Surcharge secondaire à une maladie métabolique Porphyrie cutanée Atransferrinémie Surcharge secondaire à une maladie hépatique Hépatopathie alcoolique par exemple. 50 FmpCopy Le CST est augmenté dans les surcharges en fer, quelles que soient leurs étiologies. En France, la Haute Autorité de Santé (HAS) a fixé a 45 % le seuil du CST pour le dépistage de l’hémochromatose primitive. L’hémochromatose est confirmée par un CST > 45 % associée a une ferritine élevée (> 200 μg/L chez la femme et > 300 μg/L chez l’homme) . Une ferritine plasmatique élevée isolée ne peut servir au diagnostic des surcharges en fer mais est très utile au suivi de leur traitement FmpCopy 51 CONCLUSION La fréquence des carences martiales dans notre contexte a rendu Le dosage des paramètres du bilan martial très répandu en pratique courante. Le dosage isolé du fer sérique devrait être abandonné au profit de la détermination du CST ou de la ferritine selon qu’une surcharge ou une carence en fer sont suspectées. Actuellement, le dosage du RsTf permet le diagnostic de la composante ferriprive de l’anémie au cours des syndromes inflammatoires. 52 FmpCopy