Les hémochromatoses correspondent à un ensemble de maladies ayant en commun d’être des surcharges en fer d’origine génétique. Cette définition exclut donc les surcharges en fer acquises qui peuvent être aussi appelées surcharges en fer secondaires mais non hémochromatoses secondaires. Ce domaine des hémochromatoses a bénéficié, au cours des dernières années, de progrès considérables en matière de connaissance du métabolisme du fer et d’avancées majeures touchant tant à la génétique moléculaire qu’à l’approche biochimique et aux procédés d’imagerie. L’impact de ces évolutions conceptuelles et technologiques s’est porté, à ce jour, avant tout sur le versant diagnostique, permettant désormais, dans la grande majorité des cas, une approche non invasive. Des avancées thérapeutiques essentielles constitueront, dans les années à venir, la seconde onde de choc positive liée à l’amélioration de nos connaissances théoriques et pratiques en matière de surcharges en fer.
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Extrait
Chapitre S03P01C32 Hémochromatoses
P B , M R , A M J IERRE RISSOT ARTINE OPERT NNE ARIE OUANOLLE TOLIVIERLORÉAL E
32 01C P 3 S0
2 C3 1 P0 3 S0
Les hémochromatoses correspondent à un ensemble de maladies ayant en commun dêtre des surcharges en fer dorigine génétique. Cette définition exclut donc les surcharges en fer acquises qui peuvent être aussi appelées surcharges en fer secondaires mais non hémochro matoses secondaires. Ce domaine des hémochromatoses a bénéficié, au cours des dernières années, de progrès considérables en matière de connaissance du métabolisme du fer et davancées majeures touchant tant à la génétique moléculaire quà lapproche biochimique et aux procédés dimagerie. Limpact de ces évolutions conceptuelles et tech nologiques sest porté, à ce jour, avant tout sur le versant diagnostique, permettant désormais, dans la grande majorité des cas, une approche non invasive. Des avancées thérapeutiques essentielles constitueront, dans les années à venir, la seconde onde de choc positive liée à lamé lioration de nos connaissances théoriques et pratiques en matière de surcharges en fer.
Avancées récentes dans la connaissance du métabolisme du fer
Il est important, afin de pouvoir appréhender au mieux les données actuelles physiopathologiques, diagnostiques et thérapeutiques concer nant les hémochromatoses, de rappeler les grandes bases physiolo giques du métabolisme du fer. Ce rappel comportera dix points principaux [2]. Le fer est indispensable à lorganisme humain. Il est essentiel pour le transport de loxygène au sein de la molécule dhème, partie constitu tive de lhémoglobine du globule rouge et de la myoglobine muscu laire. Il est cofacteur dune myriade de réactions enzymatiques qui concernent notamment la synthèse de lADN, la synthèse du collagène et la biotransformation des xénobiotiques. Lorganisme humain ne fabrique pas de fer. La source de fer est uni quement alimentaire, représentant labsorption quotidienne de 1 à 2 mg de fer par le duodénum (soit le dixième de lapport oral quotidien). Cette donnée explique la vulnérabilité du corps humain à la carence alimentaire en fer. La destinée du fer alimentaire est essentiellement de gagner la moelle osseuse pour contribuer à fabriquer les globules rouges, puis dépouser la vie de lérythrocyte, laquelle sachève environ 120 jours plus tard au niveau de la rate (processus dérythrophagocytose). Le fer ne peut circuler dans le plasma et ne peut être stocké dans les cellules à létat libre. En effet, au niveau sanguin, le fer à létat libre pré cipiterait et, au niveau intracellulaire, il deviendrait toxique pour son environnement cytosolique par le biais de la production despèces radi calaires oxygénées. Ces écueils sont évités par lincorporation du fer, dans le plasma, au sein de la transferrine (protéine de transport du fer), et, dans les cellules, au sein de la ferritine (protéine de stockage intra 3+ cellulaire du fer), sous forme de fer ferrique (ou fer oxydé ou Fe ).
S03P01C32 • Hémochromatoses
La prise en compte de létat rédox du fer (sa nature ferreuse ou fer rique) est capitale, en particulier pour le transport et le stockage du fer. Ainsi, au niveau du plasma, le fer est contenu dans la transferrine sous forme ferrique (une molécule de transferrine peut capter deux atomes 3+ de Fe ). Au niveau intracellulaire, le stockage du fer à lintérieur de la molécule de ferritine se fait également sous forme oxydée (chaque molécule de ferritine pouvant emmagasiner jusquà 4 500 atomes de 3+ Fe ). Quant au transport transmembranaire du fer, il ne peut se faire 2+ que sous forme réduite Fe . Les situations suivantes illustrent cette implication « rédox » du fer dans les mécanismes de transport et de stockage : la captation entérocytaire du fer alimentaire non héminique (inor ganique ou végétal) au niveau du pôle apical de lentérocyte : elle requiert une étape préalable de réduction du fer alimentaire par la pro téine Dcytb avant que le fer, devenu ferreux, ne puisse traverser la membrane par le transporteur DMT1 (divalent metal transporter 1) ; la sortie du fer entérocytaire dans le plasma : elle se fait, sous forme réduite, au travers de la ferroportine, seule protéine connue pour assu rer lexport cellulaire du fer. Mais, afin de pouvoir être prise en charge secondairement par la transferrine, une oxydation est nécessaire. Cette oxydation est assurée par la fonction oxydase de la protéine héphastine, ancrée dans la membrane basale de lentérocyte ; la sortie du fer intramacrophagique dans le plasma : elle se fait éga lement par le passage du fer sous forme ferreuse au travers de la ferro portine mais, pour pouvoir ensuite être captée par la transferrine, cest une oxydase différente de celle de lentérocyte qui intervient, à savoir la ferroxydase plasmatique, fonction assurée par la céruléoplasmine cir culante. Lorganisme humain est très peu armé pour excréter le fer. Ainsi les pertes quotidiennes sontelles minimales, se faisant par les urines, par voie biliaire, puis digestive, par la desquamation intestinale (donc aussi digestive) ou par voie transcutanée. Au total, ce sont 1 à 2 mg de fer qui sont éliminés quotidiennement, sans réelle capacité daccroisse ment de ces pertes en cas dentrée de fer supérieure à la normale. Le corps humain est donc très exposé au risque de surcharge en fer. Le fer est un « pionnier du recyclage ». En effet, les quantités absor e bées et excrétées quotidiennement ne représentent que 1/2 000 à e 1/4 000 du fer total de lorganisme (2 à 4 g). La base de ce recyclage est la remise en circulation du fer libéré après destruction des globules rouges, fer qui retourne par voie sanguine à la moelle osseuse. La vulnérabilité de lorganisme visàvis tant de la déficience que de la surcharge en fer explique lextrême finesse de la régulation du fer à la fois au niveau systémique et au niveau cellulaire : auniveau systémique, cette régulation est sous la dépendance de la concentration plasmatique de lhepcidine, hormone de régulation du fer [6, 8, 9]. Ce petit peptide de vingtcinq acides aminés est essentiel lement produit par le foie. En cas daugmentation du fer plasmatique et/ou cellulaire, se produit une augmentation de synthèse de lhepci dine, conduisant à une hyperhepcidinémie relative qui va exercer simultanément une double action correctrice. Il se produit en effet, dune part, une diminution de la libération dans le plasma du fer dori gine digestive et, dautre part, une diminution de la libération dans le plasma du fer macrophagique (qui est surtout splénique). Un méca nisme inverse se produit en cas de diminution du fer plasmatique et/ou cellulaire. Dun point de vue moléculaire, laction de lhepcidine sexerce au travers de la ferroportine. Cette protéine possède une