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Dott. Sveva Remedia, DVM
Il metabolismo del ferro e le sue alterazioni nel cane e nel gatto
Il ferro è uno degli elementi più diffusi in natura ed un nutriente essenziale richiesto
in un grande numero di processi metabolici. In natura tale metallo si presenta sia allo
stato ferrico (Fe3+) ossidato, insolubile e poco utilizzabile dalla maggior parte dei
sistemi biologici, che in piccola parte allo stato ferroso (Fe2+), ridotto. La capacità
del ferro di passare dalla forma ossidata a quella ridotta in dipendenza dei legami che
instaura, lo rende un elemento utile a moltissime reazioni biologiche, quali il
trasporto e lo stoccaggio di ossigeno, la respirazione, il ciclo di Krebs e numerose
reazioni enzimatiche; sfortunatamente le stesse caratteristiche che rendono il ferro un
cofattore indispensabile nelle ossidoriduzioni biochimiche ne fanno anche un
elemento potenzialmente tossico per le cellule a causa della sua capacità, se non
legato a proteine, di formare radicali liberi. Per questo motivo all'interno
dell'organismo è presente legato a diverse proteine responsabili del suo assorbimento,
trasporto, stoccaggio e attività biologica.
Metabolismo
• Assorbimento: A livello intestinale il ferro può essere assorbito sia nella sua
forma di ione libero (inorganico) sia in forma di eme (organico) secondo due
diverse vie la cui preponderanza varia a seconda della dieta e della specie in
esame. Allo stato libero il ferro è normalmente ossidato e il suo assorbimento
è secondario alla sua solubilizzazione da parte dall'acido gastrico e riduzione
da parte dell'acido ascorbico, o dal citocromo duodenale B (o anche DCYTB),
presente sul dominio apicale delle cellule duodenali . Nel cane, rispetto
all'uomo, vi è la stessa capacità di assorbire ferro ridotto ed ossidato, per
meccanismi ancora non ben noti. Una volta ridotto, il ferro viene trasportato
all'interno della cellula grazie ad un trasportatore di metalli divalenti (DMT-1).
Un'altra via di assorbimento vede la mucina e la mobilferrina coinvolte. Una
volta all'interno dell'enterocita l'elemento si lega all'apoferritina per formare la
ferritina.
• Trasporto: Per evitare l'ossidazione del ferro e la sua precipitazione nonché la
formazione di radicali liberi, una volta nel plasma l'elemento viene legato
all'apotransferrina per creare la transferrina. L'apotransferrina è una proteina
prodotta dal fegato che possiede due siti per legare il ferro; è presente nel
plasma sotto forma di apotransferrina non legata, transferrina monoferrica e
diferrica, con proporzioni variabili a seconda della disponibilità marziale
dell'organismo. Nonostante la forma diferrica sia meno presente nel plasma,
questa è la maggiore responsabile della distribuzione dell'elemento ai tessuti in
quanto la sua affinità per il recettore espresso sulle cellule è più elevata rispetto
alla forma monoferrica. La maggior parte del ferro una volta assorbito viene
trasportato al midollo osseo per la formazione di emoglobina mentre il resto
viene dirottato verso tessuti non eritroidi, soprattutto il fegato.
• Distribuzione: Nei mammiferi il ferro si trova per il 60-70% nell'emoglobina,
per il 20-30% stoccato come ferritina ed emosiderina (in epatociti e
macrofagi), dal 3 al 5% nella mioglobina, soprattutto nel cane, l'1% in enzimi
all'interno dei tessuti e in piccola quantità legato alla transferrina nel plasma
(0,1%).
• Emoglobina: Negli eritrociti il ferro svolge un ruolo essenziale nella
formazione dell'emoglobina, essa ne contiene 4 atomi ed è il compartimento
più ricco di ferro dell'organismo. Quello del ferro è un ciclo pressoché chiuso
in quanto in un animale sano non è prevista una sua eliminazione se si
tralascia una minima quantità persa dalla esfoliazione cutanea e
desquamazione cellulare in urine, feci, bile. Con l'eritrocateresi, una volta
degradata l'emoglobina, il ferro viene rilasciato nel plasma o tenuto nei
macrofagi sotto forma di emosiderina, rilasciato poi all'occorrenza.
• Mioglobina: Si trova principalmente nel muscolo come riserva di ossigeno e
ogni molecola contiene un atomo di ferro. La sua concentrazione nel muscolo
dipende dalla specie e dall'attività muscolare stessa.
• Il ferro tissutale: Anche se presente in minima quantità è fondamentale nel
catalizzare numerosi processi enzimatici.
• Stoccaggio: Avviene all'interno dei tessuti; il ferro si trova sotto forma di
ferritina, diffusibile e solubile, ed emosiderina, insolubile, di deposito.
L'equilibrio tra queste due forme dipende dalle disponibilità marziali
dell'animale, a bassi livelli di deposito prevale la ferritina, all'aumentare delle
riserve aumenta poi la presenza dell'emosiderina. La maggior parte
dell'elemento è stoccato in fegato, milza e midollo osseo e poi in rene, cuore
muscoli scheletrici e cervello.
Sideremia
La concentrazione di ferro sierico viene misurata con metodi spettrofotometrici e si
riferisce al pool di trasporto e quindi alla quota legata alla transferrina. Questa
misurazione non dà pertanto informazioni sulle riserve marziali dell'organismo,
piuttosto contestualizzata con altri parametri aiuta il clinico ad inquadrare l'eventuale
patologia in atto.
Campioni da utilizzare:
Siero e plasma freschi o conservati in frigorifero per non più di 7 giorni, non in
provette di vetro che possono adsorbire il ferro
Artefatti preanalitici:
Sieri lipemici, itterici, emolitici possono interferire con la reazione colorimetrica e, a
seconda delle metodiche utilizzate, dare falsi aumenti o diminuzioni della sideremia.
Cause di ipersideremia
Aumentata introduzione:
• Patologie genetiche rare dell'assorbimento e trasporto del ferro (es.
Emocromatosi)
• Iatrogena per somministrazione di sostanze contenenti ferro per via enterale e
parenterale
Rilascio dai tessuti:
• Emolisi in vivo, sia vascolare che extravascolare, perchè liberato
dall'emoglobina
• Danni epatici per liberazione di ferro dai depositi
Cause sconosciute:
• Somministrazione di glucocorticoidi, secondo meccanismi poco noti, nel cane
Cause di iposideremia
Ridotta introduzione:
• Negli animali si verifica raramente, si osserva nei lattanti prima dello
svezzamento a causa della carenza di ferro nel latte. I livelli di ferro aumentano
con lo svezzamento.
Ridotto assorbimento:
• Alterazioni delle secrezioni gastriche e duodenali (pH)
• Alterazioni della parete duodenale per perdita di recettori (malassorbimento)
• Carenze ereditarie di recettori o di proteine di trasporto (rare)
Aumentata perdita:
• Emorragie croniche, soprattutto del tratto gastroenterico per ulcere, tumori,
parassiti ematofagi, ed apparato urinario per calcoli e neoplasie, ma anche per
gravi infestazioni da parte di ectoparassiti
Sequestro o pseudoiposideremia:
• Infiammazione acuta o cronica, la presenza di alcune interleuchine quali la IL1 e IL-6 promuove la sintesi da parte del fegato di epcidina, molecola che
riduce l'assorbimento del ferro a livello intestinale e ne impedisce il suo
rilascio nel plasma da parte delle cellule, soprattutto macrofagi. Il meccanismo
sopracitato vede la sua utilità nel ridurre la disponibilità di ferro ai
microrganismi eventualmente presenti che necessitano di tale elemento per la
loro attività biologica.
Carenza delle proteine di trasporto
• Carenza ereditaria (rara)
• Shunt porto-sistemico: nonostante la causa dell'iposideremia sia poco chiara,
sembra imputabile ad una carenza di produzione dell'apotransferrina da parte
del fegato insufficiente. Tuttavia va tenuto in considerazione che essendo la
transferrina una proteina negativa della fase acuta essa potrebbe risultare
comunque diminuita in corso di un eventuale patologia flogistica
concomitante.
Esiste in medicina veterinaria anche la possibilità di valutare altri parametri per
aiutare il clinico a valutare i disordini sideremici. La capacità totale di legare il ferro
(TIBC total iron-binding capacity) fornisce in maniera indiretta la quantità di
transferrina presente nell'organismo; mentre TIBC e sideremia per sottrazione danno
la UIBC unsaturated iron-binding capacity,ossia il valore della transferrina non legata
e la % di saturazione.
Anche la concentrazione sierica della ferritina può essere un parametro utile da
valutare perchè, sebbene essa non sia presente in grande misura a livello plasmatico,
la sua concentrazione è direttamente proporzionale alle riserve dell'organismo.
Concludendo, sebbene la valutazione della sideremia da sola possa dare poche
informazioni sulle riserve reali di ferro del paziente, essa è senza dubbio utile nel
completare il quadro clinico e laboratoristico per una corretta diagnosi della patologia
in atto.
Bibliografia:
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