METABOLISMUL FIERULUI SI CUPRULUI

METABOLISMUL FIERULUI SI CUPRULUI

FIERUL

Distributia

Cca.745 - fier legat de hemoproteine

25% fier de depozit

1% fier sangvin

Hemoproteinele contin Fe functional

Hemoglobina - proteina intraeritrocitara. 4 lanturi polipeptidice (2 alfa, 2 beta) si 4 grupari hem, fiecare continand 1 atom de fier

-rol in transportul oxigenului si dioxidului de carbon

Hemoglobine patologice: talasemii, Hb S (siclemie)

Mioglobina - proteina musculara. 1 lant polipeptidic, 1 grupare hem

Stocheaza in musculatura oxigenul cedat de Hb (rezervor de oxigen pt. conditii de anaerobioza)

Leziunile distructive ale muschilor striati (striviri musculare, rabdomioliza) si miocardului (infarct)→ ↑mioglobinemiei → mioglobinurie

Hemine celulare - citocromi, citocromoxidaza, peroxidaza, catalaza

Fierul de depozit- asigura rapid un aport de fier; rezervor accesibil mobilizarii

Feritina

-proteine sintetizate in ficat, macrofage, maduva osoasa, splina

-structura globulara, care adaposteste in interior fierul, in proportie variabil (limiteaza efectul -toxic al fierului pe tesuturi)

-fara Fe = apoferitina

-in mod normal 205 ocupata cu fe

-cand proportia de Fe este intre 37-50% devin insolubile = hemosiderina (se poate evidentia prin coloratia Pearls)

Fierul sangvin .Transferina

Fierul sangvin si din lichidul extracelular este fixat pe transferina

Transferina - beta globulina sintetizata de ficat , 260 mg/dl

Proteina liniara care poate transporta 1, maximum 2 atomi de fier/molecula

In mod normal transferina este saturata cu fier doar in proportie de 1/3

Asigura transportul Fe de la intestin la tesuturi si al fierului mobilizat din depozite

Celulele au receptori pt. transferina - mai ales eritrocitele, dar si celulelel din fiact, placenta, unele tumori

Circuitul Fe in organism

Aportul - alimente bogate in fier: carne, viscere, galbenus, peste, ardei, spanac, coacaze

Aportul zilnic variabil 12- 26 mg

Absorbtia

Se absoarbe doar 1 mg/zi in conditii fiziologice (compenseaza pierderile)

Absorbtia creste -la copii -carenta de fier

-femei cu menstruatie - hipoxie

-sarcina

Factori favorizanti ai absorbtiei - forma divalenta, agenti reducatori

Factori defavorizanti - fosfati, oxalati, acid fitic

Transportul si utilizarea

Absorbit din intestin -fixat pe transferina

Din plasma spre maduva osoasa → o parte e captat de eritrocite care sunt bogate in receptori pt. transferina. O parte din Fe e folosit pt sinteza Hb, restul se depune in feritaina din macrofage → sange → cedat din nou transferinei

Cand hematiile sunt degradate, Fe este preluat de feritina si apoi cedat transferinei si circuzitul se reia (circuit inchis)

Eliminarea fierului

Pierderile de Fe - la barbati 1 mg/zi: 0,1 mg prin urina

0,2 mg descuamarea fanerelor

0,2 mg descuamarea mucoasei digestive

0,5 mg hemoragii minime

La femei se mai adauga pierderi lunare de aprox. 25 mg (deci aproape inca 1 mg/zi)

Necesitatile de fier ale organismului

Barbati 1 mg/zi

Femei 2 mg/zi

Copii (mai ales fetite care prezinta deja cicluri menstruale) - necesitati triple fata de adulti

Sarcina - de 4 ori necesitatile unui adult

Explorarea metabolismului fierului

Sideremia-  80- 100 μg/dl la femei

100-140 μg/dl la barbati

La nou nascutul cu icter valori mai mari

Mai scazut la gravide

Valori scazute in carenta de fier

Valori crescute in supraincarcarea cu feir

Anemii hemolitice

Anemii megaloblastice

Capacitatea totala de fixare (CTF)

-Cantitatea de fier care ar putea fi transportata de transferina daca aceasta ar fi in totalitate saturata cu fier

- 330 μg/dl

-CTF creste in carenta de fier si scade in supraincarcarea cu fier

Capacitatea latenta de fixare = CTF- sideremia

Feritina

Reflecta mai fidel decat sideremia starea depozitelor de fier

Femei 30 μg/l

Barbati 90 μg/l

Scade in carenta de fier - chiar inainte de aparitia anemiei

Creste in supraincarcarea cu fier

leziuni toxice ale ficatului

procese inflamatorii

neoplazii

Receptori pt. transferina

Cresc in carenta d efier

Scad in supraincarcarea cu fier

Nemodificati in procese inflamatorii, neoplazii

Evidentierea depozitelor de fier

Eritroblasti medulari cu granule de hemosiderina = sideroblasti. Normal se gasesc in procent de 40-60% din totalul de eritroblasti

Depozitele d ehemosiderina s epot evidentia si in alte tesuturi (ficat, piel etc)

Eliminarea urinara de fier- 0,1 mg/zi

Studii de ferocinetica - administarre de fier marcat radioactiv

Deficitul de fier

Cauze

-Aport inadecvat - dieta fainos lactata -

-Absorbtie deficitara - rezectii gastrice, sindrom de malabsorbtie

-Necesitati crescute - prematuri, gemeni, sarcini repetate

-Pierderi - cel mai frecvent genitale si digestive

Manifestari clinice

-Astenie, fatigabilitate, senzatie de frig

-Atrofie a mucoasei digestive

-Tulburari trofice ale fanerelor

-Paloare

Explorari de laborator

In primul rand sunt afectate depozitele - scaderea feritinei (productia de Hb se mentine)

Scaderea sideremiei, cresterea CTF

Ulterior apare microcitoza, apoi hipocromia (anulocite), anizocitoza, poikilocitoza

Deficitul de transferina

Genetic - rar . Anemie feripriva rezistenta la tratamentul cu fier

Secundar - in disproteinemii severe

Supraincarcarea cu fier

Hemosideroza - incarcarea cu fier a macrofagelor

Hemocromatoza - depunerea fierulul si in organele parenchimatoase. Efect toxic pe tesuturi

Depunerile: ficat - ciroza

Pancreas - diabet

Tegumente- hiperpigmentare

Miocard - insuficienta cardiaca

Glande endocrine

Explorari de laborator

-Sideremia crescuta

-CTF scazuta

-Feritina mult crescuta

-Eliminare urinara de fier crescuta. Se accentueaza dupa administrarea de agenti chelatori de tip Desferal

-evidentierea depozitelor - coloratia Pearls - cresterea procentului de sideroblasti medulari

Explorarea organelor afectate: glicemie, explorarea ficatului, dozari de hormoni steroizi

Hemocromatoza secundara

Subiecti homozigoti cu talasemie

Anemii sideroblastice

Hipoxii cronice - creste absorbtia fierului si eliberarea fierului din macrofage. Fierul s edepune si in macrofage si in organele parenchimatoase

CUPRUL

Distributie: 80-120 mg in organism.

Majoritatea in muschi, oase, creier, rinichi, hematii

Cupremia - 140 μg/ dl

Circuitul in organism

Surse alimentare: cereale, crustacee, viscere, cacao

Aportul zilnic: 2-5 mg

Absorbtia se face in intestinul subtire, de unde Cu este fixat labil pe albumina si transportat la ficat, unde este legat de ceruloplasmina (alfa2 globulina)

Eliminarea: majoritatea se elimina prin bila. Prin urina se elimina 100 mg/zi

Reglarea cupremiei STH, corticotropina

Rol fiziologic:

Eritropoeza

Functia mitocondriilor

Cofactor pt. diferite enzime (tirozinaza, monoaminoxidaza)

Carenta de cupru

Malnutritie severa (kwashiorkhor) → neutropenie, anemie, diaree, retard staturoponderal

Sindrom nefrotic

Sprue

Boala Menkes - deficit genetic de absorbtie a Cu din mucoasa digestiva

Supraincarcarea cu Cu

Cauze:

- Consum de alimente sau bauturi acide care au fost stocate in recipiente de cupru

- Utilizarea de sulfat de cupru ca fungicid

Alte cauze:

- sarcina

- terapia cu estrogeni

- leucemii, limfoame

- talasemii

- anemie megaloblastica, anemie aplastica

-colagenoze (LES, spondilita anchilozanta, PCE)

Manifestari clinice:

In intoxicatia acuta - greata, voma, diaree, hemoragii digestive, hematurie, Hburie, hipotensiune, necroza hepatica, convulsii, moarte

Boala Wilson (degenerescenta hepatolenticulara)

Boala genetica autosomal recesiva

Defect de sinteza a ceruloplasminei si de incorporare a cuprului in ceruloplasmina

Manifestari clinice

Depunerea cuprului in diferite organe parenchimatoase (efect toxic)

- ficat -ciroza

- rinichi - defecte de reabsorbsorbti tubulara

- pancreas

- SNC - manifestari de tip extrapiramidal (tremor, ataxie, incoordonare motorie, disartrie), tulburari psihice

- cornee - inel Kayser Fleischer

Examinari de laborator

- Cupremie scazuta

- Ceruloplasmina scazuta (sub 15 mg/dl)

- Cupruria (normal sub 0,1 mg/zi) crescuta; creste si mai mult dupa administrarea de agenti chelatori (D penicilamina)

- administrarea de Cu radioactiv si efectuarea electroforezei proteinelor (normal radioactivitatea apre in alfa2, iar in boala Wilson la albumine)

- punctie biopsie hepatica si dozarea Cu din tesutul uscat