METABOLISMO DEL FERRO

metabolismo ferro

METABOLISMO DEL FERRO

Il ferro è un elemento essenziale per il trasporto di ossigeno, il metabolismo ossidativo e la proliferazione cellulare.

In condizioni fisiologiche il ferro totale dell’organismo è di circa 3-4 g, con ampie variazioni tra i sessi (35-50 mg/kg nell’uomo; 25-35 mg/kg nella donna).

 

Il ferro dell’organismo è distribuito in tre compartimenti:

  • funzionale,
  • di deposito, 
  • di trasporto.

Il ferro funzionale è il più importante ed è rappresentato dall’emoglobina-Hb- (il 70% pari a circa 2000 mg), dalla mioglobina (10%, circa 300 mg) e da enzimi (in minima quantità). Il ferro di deposito è presente come ferritina ed emosiderina per un totale di circa 1000 mg, soprattutto nel fegato e nel sistema reticolo- endoteliale (milza e midollo osseo).

 

Il ferro di trasporto è legato alla transferrina che ne contiene 3-4 mg (0,1%), una quota minima, ma rapidamente scambiabile con i tessuti. Il metabolismo del ferro è conservativo: il ferro recuperato dall’emocateresi viene riciclato dai macrofagi e prontamente ceduto alla transferrina circolante (20-25 mg/die), e solo 1-2 mg di ferro, perduti per desquamazione cellulare, vengono ricambiati giornalmente.

 

Il mantenimento dell’omeostasi del ferro è assicurato dalla regolazione dell’assorbimento intestinale, che è incrementato per le esigenze dell’eritropoiesi e ridotto quando i depositi di ferro sono abbondanti.

 

Le perdite di ferro nell’uomo e nella donna dopo la menopausa ammontano a circa 1 mg/die (desquamazione di cellule intestinali, della cute, delle vie urinarie).

 

Trasporto del ferro nel circolo sanguigno


Il ferro, entrato nel torrente circolatorio, si trova in un sistema chiuso dove viene costantemente riciclato tra plasma e tessuti.

 

Il midollo osseo ne impiega la gran parte per l’eritropoiesi, spetta invece al sistema reticolo-endoteliale (cellule macrofagiche del midollo, e più relativamente della milza e del fegato) fagocitare le emazie al termine del loro ciclo vitale di 120 giorni circa, recuperare il ferro e ritrasmetterlo nuovamente agli eritroblasti attraverso due vie: la transferrina (la quota maggiore) e il meccanismo della rofeocitosi (dal greco, aspirare), ovvero direttamente dai macrofagi agli eritroblasti (la quota minore).

 

La transferrina è formata da una catena polipeptidica singola, del peso molecolare di circa 80.000, provvista di due siti specifici di legame per il ferro, situati agli estremi N-terminale e C-terminale della molecola.

 

La sua concentrazione plasmatica è di 240-280 mg/dl. Può essere misurata in termini di capacità ferrolegante totale del plasma (TIBC, Total Iron-Binding Capacity), normalmente 300-400 g/dl.

 

Nel normale, la sideremia è circa 100-130 g/dl, per cui la transferrina è normalmente saturata per circa 1/3. La transferrina esiste in forma di apotransferrina (cioè priva di ferro), transferrina monoferrica (con un solo legame saturo) e transferrina diferrica (con entrambi i legami saturi).

 

Sulla superficie della maggior parte delle cellule sono situati recettori per la transferrina: la captazione cellulare del ferro ha inizio con lo stabilirsi di un legame tra il complesso transferrina-ferro e il recettore della transferrina.

 

La differenza nel numero di recettori adatta la captazione del ferro alle necessità del singolo tessuto; i recettori tissutali mostrano un’avidità preferenziale per la transferrina diferrica.

 

Le cellule con maggior numero di recettori sono il trofoblasto placentare e i precursori eritroidi del midollo, soprattutto durante la loro maturazione in relazione alle necessità di produrre emoglobina. Il

meccanismo di captazione del ferro avviene attraverso un fenomeno di endocitosi in cui il recettore, la transferrina e il ferro vengono internalizzati dalla cellula in un ciclo endosomico.

 

Il ferro viene rilasciato al pH acido dell’endosoma e, mediante il trasportatore di membrana DMT1, viene rilasciato al citoplasma per le esigenze cellulari, mentre il recettore e l’apotransferrina vengono riciclati sulla superficie cellulare ed iniziano un nuovo ciclo.

 

Recentemente è stato dimostrato che anche HFE, il gene dell’emocromatosi ereditaria, si associa al recettore della transferrina in questo ciclo endosomico, verosimilmente con funzione regolatoria.