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METABOLISMO DEL FERRO E PROTEINE CONTENENTI FERRO

chimica




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METABOLISMO DEL FERRO E PROTEINE CONTENENTI FERRO


L'organismo umano adulto contiene circa 4 g di Ferro, di cui il 60% è contenuto in 2 metallo-proteine implicate nel trasporto e deposito di O2: emoglobina e mioglobina. Il fabbisogno giornaliero di Fe è di circa 10 mg al giorno nel maschio e di 15 mg nella donna. Esso è molto importante perc 222j92c hé, oltre ad essere contenuto in queste due cromoproteine, è implicato anche nel metabolismo mitocondriale (i citocromi coinvolti nella sintesi di ATP contengono ferro). Solo però una parte piuttosto esigua viene però assorbita dal nostro organismo dagli alimenti. L'assorbimento del ferro ha luogo nella mucosa intestinale (duodeno e digiuno): solo il ferro ferroso (Fe2+) viene assorbito, ferro ferrico (Fe3+) no! Il ferro ferrico deve essere già ridotto nello stomaco grazie al bassissimo livello di pH del nostro stomaco. Nel primo tratto del duodeno troviamo la forma ferrosa (perché il pH è basso), a pH molto alti la forma ferrica. Vi sono sostanze che fungono da antiossidanti tipo l'acido ascorbico (vitamina C), acido lattico, acido citrico, che favoriscono l'assorbimento del ferro; per contro i Sali non favoriscono per nulla l'assorbimento del ferro. Sulla membrana luminale degli enterociti c'è un canale detto Nramp che fa entrare il ferro e tramite questo canale avviene assorbimento; su quella controluminale vi è una proteina canale detta ferroportina che trasferisce il ferro dall'enterocita allo spazio interstiziale e lo portano alla transferrina.




Il ferro può essere distinto in EMINICO (contenuto negli anelli pirrolici) e NON EMINICO (non si trova al centro di anelli pirrolici e in questo caso il ferro si trova legato con altri elementi, ad es. zolfo). Le proteine a ferro eminico sono, oltre ad emoglobina e mioglobina, i citocromi, le catalasi, le per ossidasi, le triptofano-pirrolasi; quelle a ferro non evinco servono per il ricambio del ferro (transferrina, ferritina, emosiderina ecc.)

Il ciclo del ferro è un ciclo CHIUSO (non riutilizziamo tutto il ferro che ci proviene dai cataboliti), anche se possiamo perdere da 1 a 2 mg di ferro al giorno. Gli emuntori per il ferro sono la pelle (tramite il sudore), le urine (solo ferro degli epiteli intestinali), le feci (ferro alimentare). Alimenti che contengono ferro eminico molto assorbibile sono la carne, quelli a ferro non eminico (che però è poco assorbibile, sebbene tali alimenti contengano molto ferro) sono i legumi ed i cereali. Il latte è piuttosto povero di ferro e viene assorbito in quantità ridotte, il latte materno contiene poco ferro (0,5 mg/l) che però è facilmente assorbibile.

Esistono proteine molto sensibili a livello cellulare che regolano la quantità di Fe2+ (un eccesso può provocare emocromatosi, che si manifesta con perdita di peso, ingrossamento del fegato seguito da cirrosi epatica; tale malattia provoca disfunzioni cellulari soprattutto a livello epatico e può essere causata o da aberrazioni genetiche o da continue trasfusioni di sangue; la diagnosi si basa sul conto percentuale di ferritina nel sangue e anche tramite biopsie epatiche): in condizioni di carenza può aumentare fino al 20% in più. L'emosiderina è una proteina di accumulo per il ferro; la ferritina è una proteina di riserva per il ferro che si crea con assorbimento intestinale del ferro dagli elementi e che blocca il passaggio del ferro quando ne abbiamo in quantità eccessive (tale proteina è costituita da catene pesanti e leggere che formano un guscio dove sono presenti canali che fanno entrare ed uscire il ferro). La ferritina può contenere fino a 4500 ioni ferrici (quando non lega ferro è detta apoferritina) ed è presente soprattutto nel midollo osseo (necessaria per l'emopoiesi), ma anche in piccole quantità a livello ematico e nell'intestino. La transferrina è una proteina che trasporta il ferro ferrico nel plasma (può legare fino a due ioni ferrici; apotransferrina non lega ferro, monferrina uno ione, diferrina due) ed è una proteina satura per 1/3 della sua capacità reale (quantità di ferro contenuta nella ferritina) mentre la capacità totale è la vera capacità della transferrina; latente è data dalla totale - reale; in caso di patologie diminuisce la latente mentre aumenta quella reale. La totale si può conoscere solamente saturando il sistema. Per differenza tra totale e reale avremo la latente.






femmina


 



45 anni

 

35 anni



 

18 anni

 

6 mesi

 
menopausa (donna)



Il maschio deve utilizzare maggiori quantità di ferro per la sintesi di proteine che determineranno soprattutto aumento del volume muscolare; la donna solo nella menopausa sintetizzerà quantità maggiori di ferritina. Vi sono proteine che evitano la perdita di ferro come la aptoglobina (proteina plasmatica che lega emoglobina durante emolisi intravasale) o l'emopressina (come l'aptoglobina, solo che lega il gruppo eme; quest'ultima può essere più facilmente degradata a livello dell'emuntorio renale). I recettori della transferrina sono molecole che si trovano su tutte le membrane cellulari, tranne che nella membrana eritrocitaria.

Quando gli eritrociti che vengono degradati negli organi emocateretici (milza o fegato), la componente prostetica dell'emoglobina verrà ridotta a ferro ferroso e tutto questo verrà immagazzinato nel fegato.



Schema dell'assorbimento del ferro


Lume intestinale                           Mucosa intestinale Plasma sanguigno


Alimenti                   Ferritina rilascio di ferro ai tessuti



Fe3+

Fe3+ (primo tratto duodenale)                                                                          Transferrina


Fe3+


Fe2+ (a pH più bassi) Fe2+


rilascio di ioni ferrosi                            Fe2+






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