CARENZA DI FERRO: 1/3 POPOLAZIONE MONDIALE 5-10% POPOLAZIONE USA Il ferro e’ indispensabile per la respirazione • A livello del sangue come gruppo prostetico dell’emoglobina che lega l’ossigeno • A livello cellulare come trasportatore di elettroni secondo la reazione: 2Fe+++ + 2e- à 2 Fe++ à 2Fe+++ + 2e- + O2 à O2-- + 2H+ à H2O Il ferro e’ indispensabile per la proliferazione cellulare • Come componente essenziale della ribonucleotide riduttasi, enzima chiave della sintesi del DNA. • Per duplicare i mitocondri con tutti i loro citocromi e proteine Fe/S FERRO E FUNZIONI COGNITIVE CARENZA DI FERRO compromissione funzioni cognitive (Sandstead, 2000) ADOLESCENTI et al., 1984; Brune et al., 1996) correlazione tra performances cognitive, livelli di ferritina, lateralizzazione EEG ↑ ANZIANI (Tucker et al., 1990) apprendimento verbale e della memoria dopo somministrazione di ferro correlazioni tra livelli del ferro e caratteristiche EEG (T FERRO FERRO~~44grammi grammi DISTRIBUZIONE DEL FERRO NELL’ORGANISMO POOL FUNZIONALE Emoglobina 2600 mg Mioglobina 200 mg Citocromi eme-enzimi 200 mg pool labile POOL DI TRASPORTO POOL DI DEPOSITO 3 mg 1000 mg FERRO • Fabbisogno/die REALE di un individuo adulto in condizioni fisiologiche • 1 mg maschio 1,8 mg femmina • Perdite/die: • Fe fecale 90% Fe non assorbito degli alimenti ~ 8% Cellule Mucose intestinale ~ 2% Eliminato con la bile • Fe desquamazione cellulare (es pelle) 1 mg • Fe urinario • Mestrui 6 – 16 mg 0,1 – 0,4 mg Contenuto in Fe facilmente assorbibile (eme 40-50% del Fe totale) FEGATO, FRATTAGLIE, FRUTTI DI MARE CARNE DI CAVALLO CARNE DI BUE ALTRE CARNI (inclusi i salumi) PESCI mg di Fe contenuto in 100 gr di alimento mg di Fe assorbiti presumibilmente per 100 gr di alimento 5 - 10 0,77 3,9 2,5 1-2 0,9 0,6 0,3 – 0,4 1 0,1 Contenuto in Fe difficilmente assorbibile mg di Fe contenuto mg di Fe assorbiti in 100 gr di presumibilmente alimento per 100 gr di alimento CACAO, LIEVITO VERDURE (radicchio, spinaci, indivia, broccoletti) FRUTTA SECCA OLEOSA (noci, nocciole) CIOCCOLATO LEGUMI (fagioli, ceci) RISO, PASTA, UOVA PANE PASTICCERIA (torte, biscotti) FRUTTA FRESCA, ORTAGGI, LATTE, FORMAGGI 10 1-5 0,5 0,2 2 1,5 1 1-3 0,06 0,09 0,05 <1 <0,05 0,05 – 0,1 Sede di assorbimento dei nutrienti La quantità di ferro assorbito dipende da diversi fattori: • Quantità di ferro presente negli alimenti • Forma chimica del ferro alimentare (Fe ++ o Fe +++) • Meccanismo di regolazione “feedback” esercitato dal pool di ferro presente nell’organismo Fattori influenti sull’assorbimento Fe+++ Fe++ • pH gastrico • sostanze alimentari riducenti: - composti contenenti SH (cisteina) - acido ascorbico - rame • Alterazioni anatomiche - assenza totale o parziale dello stomaco o dell’intestino • cause iatrogene - antiacidi, gastroprotettori - antibiotici • alimentari - fosfati (uovo) - acido fitico (cereali) - tannini (te, caffè, cacao) - amidi PERDITE DI FERRO FISIOLOGICHE DESQUAMAZIONE CELLULARE CUTE E MUCOSE MESTRUAZIONI GRAVIDANZA ~ 1 mg/die ~ 10-20 mg per ciclo ~ 700-900 mg CAUSE PATOLOGICHE DI CARENZA DI FERRO RIDOTTO APPORTO ALIMENTARE RIDOTTO ASSORBIMENTO AUMENTATO FABBISOGNO EMORRAGIE CRONICHE CARENZA DI FERRO DA RIDOTTO APPORTO ALIMENTARE DIETA VEGETARIANA STRETTA DIETA LATTEA PROLUNGATA NEL NEONATO DIETA MONOTONA NELL’ANZIANO CARENZA DI FERRO DA RIDOTTO ASSORBIMENTO ACHILIA GASTRICA GASTRORESEZIONE USO PROLUNGATO DI ANTIACIDI MALASSORBIMENTO: CELIACHIA CARENZA DI FERRO DA EMORRAGIE CRONICHE •Epistassi E. EVIDENTI •Emoftoe Rendu-Osler Siderosi Id. Polmonare •Ematemesi Varici esofagee •Ematurie Vescicali o renali •Emoglobinurie •Metrorragie •Rettorragie Emorroidi E. OCCULTE •Apparato urinario .Microematurie •Tubo digerente - ulcera, - ernia hiatus - gastrite da aspirina - elmintiasi - neoplasie AUTOSALASSI - colite ulcerosa, - diverticoli - angiodisplasie FERRO = Sideremia ASSORBIMENTO ATOMICO METODI DI DETERMINAZIONE METODI COLORIMETRICI METODI COLORIMETRICI CV ANALITICO = 3 % VARIABILITA’ BIOLOGICA INTRAINDIVIDUALE = 30 % È RITMO CIRCADIANO CON SERALE INTERVALLO DI RIFERIMENTO: maschi 59 – 160 µg/dL frmmine 37 – 145 µg/dL COSTO/TEST: È 1000 Lire/test (di cui 500 per reagenti) LIMITI DEL DOSAGGIO: INFEZIONI ACUTE NECROSI CELLULARE (EPATOPATIE ACUTE) EMOLISI TRANSFERRINA GLICOPROTEINA; P.M.: 79600 Da SINTESI EPATICA METODI DI DETERMINAZIONE CV ANALITICO = 5 % METODI IMMUNOLOGICI come “proteina” METODI INDIRETTI come “funzione ferro-legante (TIBC) VARIABILITA’ BIOLOGICA INTRAINDIVIDUALE = 7 % È EMIVITA BIOLOGICA: 8 – 12 gg INTERVALLO DI RIFERIMENTO: 200 – 330 µg/dL COSTO/TEST: È 9000 Lire/test (di cui 4500 per reagenti) FALSI POSITIVI (contraccettivi orali) LIMITI DEL DOSAGGIO: FALSI NEGATIVI (epatopatie, malnutrizioni, flogosi, sindrome nefrosica) SATURAZIONE TRANSFERRINICA % FERRO “REALMENTE” TRASPORTATO (sideremia misurata) = FERRO “TEORICAMENTE” TRASPORTABILE (1 mg Transferrina = 1,4 µg Ferro) IN PRATICA: SIDEREMIA (µg/dL) SATURAZIONE TRANSFERRINICA % = x 100 TRANSFERRINA (mg/dL) x 1.4 INTERVALLO DI RIFERIMENTO: 20 – 45 % LIMITI: DEFICIT SINTESI TRANSFERRINICA APOFERRITINA (“guscio” proteico di 24 subunità) FERRITINA (Fe-APOFERRITINA) •Ogni molecola di Ferritina ingloba al suo interno circa 4500 atomi di Fe+++ (in forma cristallina SIDERITE) FERRITINA •Prodotta da tutte le cellule a livello ribosomiale •Presente nel Sistema Reticolo Endoteliale di tulle le cellule, soprattutto fegato, milza, midollo TOTALE FERRO DI DEPOSITO CIRCA 1000 MG •Se il Fe è presente in concentrazioni molto elevate si formano depositi tissutali di Ferritina in forma oligomerica EMOSIDERINA Presente in circolo in bassissima concentrazione (<1%) SIEROFERRITINA P.M. circa 440.000 Da FERRITINA CATENE H (circa 21000 Da) APOFERRITINA : CATENE L (circa 19000 Da) FERRITINA TISSUTALE (circa 20 ISOFORME): fegato, milza, midollo …: Con prevalenza catena L, più ricche in Fe placenta, cuore …: Con prevalenza catena H, meno ricche in Fe SIEROFERRITINA: povera in Fe per lo più APOFERRITINA non presente catena H presenza di forme glicosilate (subunità G, circa 23000 Da) Regolazione della sintesi di ferritina da parte della quantità di ferro contenuta dentro le cellule tanto ferro poco ferro FERRITINA NORMALMENTE LA FERRITINA E’ UN INDICATORE FEDELE DEI DEPOSITI DI FERRO Es: 100µg/l = 1 µg/L di FERRITINA ≅ 8 mg (o 120µ µg/Kg) 800 mg deposito di FERRO DI DEPOSITO FRT < 20 µg/L STATO DI CARENZA MARZIALE ( no falsi negativi ) FRT> 340 µg/L STATO DI ACCUMULO MARZIALE….. ma MARZIALE falsi positivi: STATI FLOGISTICI (FRT è proteina “di fase acuta”) NEOPLASIE (neoproduzione di FRT da parte cellule neoplastiche) CITOLISI EPATICA (liberazione di FRT dai depositi intracellulari) EMOLISI (liberazione di FRT dal globuli rossi) FERRITINA METODI DI DOSAGGIO COSTO TEST: RIA/IRMA (in routine da aa ’70) circa Lire 15.000 di cui 6000 – 9000 per reagenti METODI NON RADIOISOTOPICI AUTOMATIZZATI (ELISA, IFMA, ILMA) NUMERO TEST 1999 “BALDI E RIBERI”: circa 22900 Ab monoclonali: specificità Automazione: precisione, riproducibilità, diffusione del test, diminuzione TAT, diminuzione costi Introduzione Standard Internazionale WHO: omogeneità di dati tra kit e apparecchi diversi FERRITINA VALORI MORMALI: ‹ 25-340 µg/L Œ 15-150 µg/L µg/L 1000 800 600 esempi 400 200 0 sideropenia normalità accumulo MORFOLOGIA DELLE EMAZIE In corso di anemia sideropenica conclamata le emazie sono caratterizzate principalmente da: -MICROCITOSI (MCV) - IPOCROMIA -- POICHILOCITOSI - ANISOCITOSI (RDW) QUADRO CLINICO DELLA SIDEROPENIA CONCLAMATA LEGATO ALL’ANEMIA: SCARSA CORRELAZIONE Hb E SINTOMI LEGATO ALLA CARENZA DI FERRO NEI TESSUTI ANEMIA IPOCROMICA MICROCITICA ASTENIA ALTERAZIONI DELLA CUTE Pallore, secchezza ALTERAZIONI DEGLI ANNESSI capelli fragili coilonichia ALTERAZIONI DELL’APPARATO DIGERENTE glossite, disfagia cheilite angolare PICACISMO geofagia DISTURBI NEUROLOGICI pagofagia ANEMIA ERITROPOIESI CARENTE DEPLEZIONE DEPOSITI NORMALE DIVERSI STADI DELLA CARENZA MARZIALE Fe Deposito Fe trasporto Fe eritrocitario Ferritina (µg/l) N Sideremia (µg/dl) N N Transferrina (mg/dl) Saturazione Transferrina (%) N N >20 >20 Eritrociti N N <15 <10 N Ipocro. Microc DIAGNOSI DI LABORATORIO DELLA SIDEROPENIA Hb & (g/dl) Hb & (g/dl) MCV (fl/) MCH (pg) MCHC (g/dl) Sideremia (µg/dl) Transferrina (ml/dl) Saturazione Transferrina (%) Ferritina (µg/l) GR Ipocr. (%) Normale >15 >12 >80 >28 >32 Latente >15 >12 >80 >28 >32 Manifesta <15 <12 <80 <28 <30 >50 ≤50 <50 250-300 300-400 >400 >20 <15 <15 >20 <2,5 % <20 <2,5 % <12 >2,5 % LA DIAGNOSI DI CARENZA MARZIALE: LE DOMANDE CLINICHE 1. Screening di carenza di ferro 2. Diagnosi di carenza di ferro semplice 3. Diagnosi di carenza di ferro associata a malattia cronica 4. Diagnosi di carenza funzionale di ferro 1. SCREENING DELLA CARENZA DI FERRO Possibili candidati dello screening: - Bambini a rischio (6-12 mesi di età) - Donne in gravidanza - Donne in età fertile Test raccomandati: - Hb - MCV e ferritina CONCLUSIONE Lo screening per la carenza di ferro nella popolazione è pratica corrente solo nelle donne gravide. I test utili sono: Hb e ferritina 2. DIAGNOSI DI CARENZA DI FERRO SEMPLICE Candidati al test: - Soggetti senza evidente patologia associata che hanno sintomatologia anemica - Soggetti in cui viene riscontrata casualmente anemia o iposideremia Valore soglia della ferritina serica per la diagnosi di carenza di ferro semplice Autore Anno Cook et al. 1974 Sorbie et al 1975 Leyland et al 1975 Valberg et al 1976 Barnett et al 1978 Mazza et al 1978 Heinrich 1979 Gordon et al 1981 Milman et al 1983 Harju et al 1984 Hallberg et al 1993 Materiale Valore soglia Normali (survey) Normali (midollo) Normali (survey) Normali (survey) Clinico (midollo) Clinico (midollo) Clinico (midollo) Clinico (midollo) Normali (midollo) Clinico (midollo) Clinico (midollo) <12 <15 <15-16 <15 <16 <18 <27 <18 <15 <20-25 <16 Efficienza diagnostica dei test del ferro per la carenza di ferro semplice (Hallberg et al, 1993) Test (%) Soglia Hb 11.5 (g/dL) Efficienza 63 Sat. transferrina 25 (%) 70 MCV 85 (fl) 64 Ferritina serica 16 (µg/L) 91 CONCLUSIONE Per la diagnosi di carenza di ferro semplice è sufficiente e necessaria la documentazione di ferritina serica diminuita (< 15 µg/L) 3. DIAGNOSI DI CARENZA DI FERRO ASSOCIATA AD ANEMIA DELLA MALATTIA CRONICA Candidati al test: Pazienti con malattie reumatiche, infiammatorie, neoplastiche o infettive con anemia più severa dell’atteso 4. DIAGNOSI DI CARENZA RELATIVA O FUNZIONALE DI FERRO (IRON RESTRICTED ERYTHROPOIESIS) Definizione: Condizioni: Incapacità di apportare ferro in quantità sufficiente per soddisfare le richieste di una eritropoiesi aumentata - Sferocitosi ereditaria - Predonazione di sangue - Terapia con eritropoietina LA TERAPIA MARZIALE 2. DIAGNOSI DI MALATTIA Cause ovvie - Donne in età fertile - Donatori regolari di sangue - Gravidanza recente - Gastroresecato - Vegetariano stretto (?) Cause non ovvie Ricerca!!! 3. VIA DI SOMMINISTRAZIONE ORALE E’ la prima scelta PARENTERALE - Mancato assorbimento del ferro (gastroresecati..) - Carenza funzionale di ferro (pazienti in terapia con eritropoietina) - Intolleranza alla terapia orale 4. I PRODTTI FARMACEUTICI Per os - Sale ferroso meglio che ferrico - Complesso polinucleare meglio che sale - Non raccomandate le forme protette - 100 mg meglio di 40 mg (per unità) Endovena - Il ferro saccarato e il gluconato sono meglio del ferro destrano - E’ utile una dose test 5. LA DOSE Per os: 100 mg al giorno di ferro-elemento Per endovena: Secondo la tollerabilità e la convenienza: da 40 mg/die a 400 mg/die (in soluzione fisiologica diluita 1mg/ml) 6. MONITORAGGIO (terapia per os) - Emocromo dopo un mese Aumento Hb >1g/dL Aumento Hb < 1g/dL Continua la terapia fino a normalizzazione di Hb e ferritina (3-6 mesi) Ricerca causa di refrattarietà (non compliance, sprue dell’adulto, malassorbimento, eccessive perdite..) L’eccesso di ferro e’ tossico perché può portare alla formazione di radicali liberi Il meccanismo di tale reazione è uguale a quello della catena respiratoria, ma con una riduzione solo parziale dell’ O2 Fe++ à Fe+++ + e- + O2 à O2°e porta alla formazione di anione superossido (O2°-) che è il capostipite di tutta una serie di radicali liberi