Le fer : ce que vous devez savoir et le rôle du microbiome intestinal

QU'EST-CE QUE LE FER ?

Le fer est un élément biologiquement essentiel pour l'homme. Il est nécessaire pour les réponses immunitaires, le métabolisme oxydatif, la croissance physique, le fonctionnement neurologique et il est un composant nécessaire d'un certain nombre de protéines, notamment les enzymes, l'hémoglobine et la myoglobine [1,2,3]. L'hémoglobine est une protéine contenue dans les globules rouges qui transporte l'oxygène des poumons vers le corps et la myoglobine est une protéine qui fournit de l'oxygène aux muscles. Ce mécanisme de transport de l'oxygène dans notre corps est l'une des fonctions les plus vitales du fer. Les apports journaliers recommandés en fer varient en fonction des différentes phases de la vie. Pour maintenir des niveaux de fer sains, il convient de respecter ces apports nutritionnels recommandés (ANR).

SOURCES DE FER ET DISTRIBUTION DANS L'ORGANISME

Notre organisme ne fabrique pas de fer. Nous devons donc le puiser dans les aliments que nous consommons. Le fer se trouve dans les viandes (rouges), en grande quantité dans le foie animal, le jaune d'œuf, le poisson et les aliments végétaux tels que les noix et les épinards.

Une fois absorbé, le fer est acheminé vers les tissus par la transferrine, une protéine transporteuse spéciale [4].

• 75 % du fer absorbé par l'organisme sert à la formation de l'hémoglobine et des globules rouges.

• 10-20% sont stockés dans des réserves de fer appelées ferritine - le fer doit être stocké et transporté par des protéines spécialisées afin de le maintenir sous une forme soluble et non toxique.

• 5 à 15 % sont utilisés pour d'autres processus de l'organisme.

Comme le fer est réactif et toxique en excès, notre corps a été doté de mécanismes élégants pour réguler nos réserves de fer et les maintenir dans une fourchette physiologique saine et optimale [5,6,7]. Mais une fois le fer absorbé, il n'existe aucun mécanisme dans l'organisme qui nous permette de nous débarrasser du fer, sauf par de petites quantités de cellules mortes ou lorsque nous saignons.

Notre organisme régule l'excès de fer en conservant des réserves suffisantes dans des protéines spécialisées (appelées ferritine), et en réutilisant le fer corporel, limitant ainsi son absorption dans l'environnement. En fin de compte, la quantité de fer absorbée dépend en grande partie de la quantité qui circule dans l'organisme et de la quantité de fer stockée [5,6].

QU'EST-CE QU'UNE CARENCE EN FER ?

Malgré l'abondance géologique du fer, la carence en fer reste l'une des formes de malnutrition les plus courantes dans le monde [8]. À tel point qu'elle ne touche pas seulement les populations des pays sous-développés, mais qu'elle est très répandue dans les pays développés où les autres formes de malnutrition ont été éliminées.

La carence en fer touche 2 milliards de personnes dans le monde !

50% des cas d'anémie* sont causés par une carence en fer.

*L'anémie est une condition dans laquelle le nombre de globules rouges ou la concentration d'hémoglobine dans ces derniers est inférieur à la normale. Le seuil recommandé par l'Organisation mondiale de la santé pour l'anémie (Hb ,13 g/dL chez l'homme, ,12 g/dL chez la femme, ,11g/dL pendant la grossesse).

Le fer étant utilisé pour le transport de l'oxygène, une légère carence en fer peut sembler asymptomatique, mais elle peut vous rendre extrêmement fatigué et essoufflé, ces symptômes étant proportionnels au degré de carence [2]. À son tour, la fatigue est associée à d'importantes conséquences physiques, émotionnelles, psychologiques et sociales, pratiquement tous les aspects de la vie quotidienne étant affectés. On a également constaté que la carence en fer, avec ou sans anémie, est associée à une réduction de la teneur en myoglobine des muscles, ce qui réduit la force et l'endurance musculaires [9].

CAUSES DE LA CARENCE EN FER

Les causes de la carence en fer peuvent varier. Pour certains, elle est génétique, pour d'autres, elle est due à des problèmes gastro-intestinaux chroniques comme la maladie de Crohn, la colite ulcéreuse et la maladie cœliaque, et pour d'autres encore, il y a simplement un épuisement des réserves de fer parce que tout le fer est utilisé ou est perdu par une perte de sang importante. En d'autres termes, une alimentation insuffisamment riche en fer, des pertes sanguines chroniques, une grossesse et un exercice physique intense peuvent entraîner une carence en fer.

Bien que le fer soit disponible dans les aliments, il est très mal absorbé. Cela s'explique par la façon dont notre organisme nous protège des effets toxiques du fer (par exemple, dommages au foie et au cœur) en le régulant étroitement [10].

Pour les personnes qui présentent une carence en fer ou qui y sont exposées, comme les femmes en période de menstruation, les femmes enceintes, les végétariens, les végétaliens et les athlètes, il devient bénéfique de compléter leur alimentation par des suppléments en fer, en partie parce que - selon les aliments en fer que vous consommez - le fer absorbé à partir des aliments est faible. Au mieux, jusqu'à 13 % [11,12]. Lisez ce blog pour plus d'informations sur les personnes qui peuvent bénéficier de compléments en fer.

LE FER ET LE MICROBIOME INTESTINAL

L'intestin et notre microbiome jouent un rôle important dans l'absorption du fer. Tout d'abord, l'absorption du fer alimentaire a lieu dans le duodénum et le jéjunum proximal.

et dépend fortement de l'état physique de l'atome de fer. Au pH physiologique, le fer existe à l'état oxydé, ferrique (Fe3+).

Pour être absorbé, le fer doit d'abord passer par une importante étape de réduction. Le fer doit être à l'état ferreux (Fe2+) ou lié à une protéine comme l'hème. Lisez notre blog sur les mécanismes cellulaires détaillés ici.

Les suppléments de fer sont généralement ingérés sous différentes formes de sels (sels ferreux comme le sulfate ferreux traditionnel, le fumarate ferreux et le gluconate ferreux), mais ces formes peuvent différer par leur biodisponibilité. La biodisponibilité désigne la capacité de la substance à être absorbée (par les intestins). Pour ensavoir plus sur la biodisponibilité du fer utilisé dans Ferro Fatigue Redux, cliquez ici.

Et parce que l'absorption est le mécanisme clé de régulation du fer dans notre corps, il est important de choisir la bonne forme de sel qui vous donnera la meilleure biodisponibilité, en particulier pour les personnes déficientes en fer qui ont besoin de compléter leur fer en quantités importantes. Malheureusement, cette mauvaise absorption, notamment du sel ferreux moins biodisponible, peut provoquer une irritation intestinale. Comme mentionné précédemment, le fer est un élément réactif et lorsqu'il est libéré dans le tube digestif, il s'oxyde, créant des radicaux libres d'oxygène qui provoquent des inflammations et perturbent le microbiome. En fin de compte, cela conduit à des effets indésirables pour lesquels les suppléments de fer sont réputés. Les effets secondaires qui peuvent être ressentis sont : la constipation, la diarrhée, les brûlures d'estomac, les nausées et les douleurs épigastriques, qui peuvent toucher jusqu'à 20 % des patients et limiter l'observance des différentes formulations de fer [13]. Lorsque vous choisissez le type de fer à ajouter à votre régime alimentaire, il serait bénéfique de vous assurer de choisir des sels ferreux dont il a été démontré a.) qu'ils sont mieux absorbés que les autres sels traditionnels b.) qu'ils ne provoquent aucune irritation intestinale.

Par conséquent, lorsque ces effets indésirables se produisent, la composition du microbiome intestinal est déséquilibrée(dysbiose). Le fer est absorbé dans le duodénum et si l'intégrité de cette section de l'intestin est détruite, la capacité à absorber le fer est détruite. Mais c'est une voie à double sens.

Des études ont montré que non seulement l'excès de fer joue un rôle dans le développement de la dysbiose dans l'intestin [14], mais aussi des niveaux plus faibles. Par conséquent, un équilibre harmonisé dans la composition de l'intestin est essentiel pour l'homéostasie du fer.

Une souche probiotique telle que Lactobacillus fermentum, un probiotique présent dans le microbiote humain, présente une remarquable activité de réduction du fer. Cela signifie qu'elle est capable de réduire le fer de Fe3+ (la forme non absorbable) à Fe2+ (la forme qu'il doit avoir pour être absorbé). Cette souche probiotique est capable de produire un métabolite spécial qui peut augmenter l'absorption par les transporteurs DMT1 (Lire ici pour plus d'informations) des cellules de l'intestin (entérocytes). De même, une revue systématique a également démontré l'utilisation de Lactobacillus plantarum LP299v dans sa capacité à améliorer l'absorption du fer non hémique chez des Européens caucasiens actifs [15].

COMPRÉHENSIONS CLÉS

• Le fer est biologiquement essentiel et, dans la plupart des cas, c'est le nutriment qui permet d'oxygéner nos cellules et nos tissus.

• Notre corps dispose d'un mécanisme de régulation du fer dans l'organisme, mais il est principalement régulé par l'absorption.

• L'absorption du fer à partir de l'alimentation est faible, de sorte que les personnes souffrant d'une carence en fer peuvent bénéficier de doses plus élevées, mais il est important d'utiliser le bon type de compléments en fer, c'est-à-dire les sels ferreux, pour tirer le meilleur parti de la biodisponibilité sans irritation intestinale. Ces éléments devraient faire partie de la liste de contrôle de votre supplément de fer.

• Un excès de fer irritera l'intestin, mais des niveaux faibles provoqueront également un déséquilibre dans la composition du microbiome intestinal. Un fer équilibré est donc bon pour l'intestin et vice versa.

• La composition du microbiome intestinal est également importante car des souches probiotiques particulières, telles que Lactobacillus fermentum et Lactobacills plantarum , peuvent affecter l'efficacité de l'absorption du fer.

• Il est donc essentiel de comprendre la capacité des probiotiques à agir comme des transporteurs de fer, à convertir le fer non disponible en sa forme disponible ou à créer des métabolites qui augmentent indirectement l'absorption du fer dans l'intestin. L'ajout de ces souches dans l'alimentation peut être bénéfique pour l'absorption du fer.

Sophie Cochez

Sophie est titulaire d'un master en biologie médicale, avec une spécialisation en microbiologie et biotechnologies. Passionnée par les sciences de la santé, elle a eu sa première expérience professionnelle dans un centre de recherche clinique, une unité du CNRS (Centre national de la recherche scientifique) pour développer son mémoire de master sur "L'utilisation des matrices d'anticorps pour analyser les protéomes humains du cancer - et sa perspective d'application pour le diagnostic du cancer du sein". CNRS FRE 2230

Références :

1. Institute of Medicine (US) Panel on Micronutrients. Dietary Reference Intakes for Vitamin A, Vitamin K, Arsenic, Boron, Chromium, Copper, Iodine, Iron, Manganese, Molybdenum, Nickel, Silicon, Vanadium, and Zinc. Washington (DC): National Academies Press (US); 2001. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK222310/ doi: 10.17226/10026

2. Houston BL, Hurrie D,Graham J, et al. Efficacyof iron supplementation on fatigue and physical capacity in non-anaemic irondeficient adults: a systematic review of randomisedcontrolled trials. BMJ Open 2018;8:e019240. doi:10.1136/ bmjopen-2017-019240

3. Aggett PJ. Iron. In: Erdman JW, Macdonald IA, Zeisel SH, eds. Present Knowledge in Nutrition. 10th ed. Washington, DC: Wiley-Blackwell; 2012:506-20.

4. Abbaspour N, Hurrell R, Kelishadi R. Review on iron and its importance for human health. J Res Med Sci 2014;19:164-74.

5. Anderson J. G and Frazer D.M. Current Understanding of Iron homeostasis. Am J Clin Nutr 2017;106(Suppl):1559S–66S.2017,

6. Camaschella, Clara, Antonella Nai, and Laura Silvestri. "Iron metabolism and iron disorders revisited in the hepcidin era." Haematologica 105.2 (2020): 260.

7. Gasche, C., Lomer, M. C., Cavill, I., & Weiss, G. (2004). Iron, anaemia, and inflammatory bowel diseases. Gut, 53(8), 1190–1197. https://doi.org/10.1136/gut.2003.035758

8. World Health Organization. (2016). Guideline: Iron supplementation

9. EFSA NDA Panel (EFSA Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies), 2015. Scientific Opinion on Dietary Reference Values for iron. EFSA Journal 2015; 13 ( 10):4254, 115 pp. doi:10.2903/j.efsa.2015.4254

10. Ems T, St Lucia K, Huecker MR. Biochemistry, Iron Absorption. [Updated 2022 Apr 21]. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2022 Jan-. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK448204/

11. Stoffel, N. U., Cercamondi, C. I., Brittenham, G., Zeder, C., Geurts-Moespot, A. J., Swinkels, D. W., Moretti, D., & Zimmermann, M. B. (2017). Iron absorption from oral iron supplements given on consecutive versus alternate days and as single morning doses versus twice-daily split dosing in iron-depleted women: two open-label, randomised controlled trials. The Lancet. Haematology, 4(11), e524–e533. https://doi.org/10.1016/S2352-3026(17)30182-5

12. Abbaspour N, Hurrell R, Kelishadi R. Review on iron and its importance for human health. J Res Med Sci 2014;19:164-74.

13. Cancelo-Hidalgo MJ, Castelo-Branco C, Palacios S, et al. Tolerability of different oral iron supplements: a systematic review. Current Med Research & Opinion. 2013;29(4): 291-303. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23252877

14. Rusu, I. G., Suharoschi, R., Vodnar, D. C., Pop, C. R., Socaci, S. A., Vulturar, R., Istrati, M., Moroșan, I., Fărcaș, A. C., Kerezsi, A. D., Mureșan, C. I., & Pop, O. L. (2020). Iron Supplementation Influence on the Gut Microbiota and Probiotic Intake Effect in Iron Deficiency-A Literature-Based Review. Nutrients, 12(7), 1993. https://doi.org/10.3390/nu12071993

15. Vonderheid, S.C.; Tussing-Humphreys, L.; Park, C.; Pauls, H.; Hemphill, N.O.; LaBomascus, B.; McLeod, A.; Koenig, M.D. A Systematic Review and Meta-Analysis on the Effects of Probiotic Species on Iron Absorptionand Iron Status. Nutrients 2019, 11, 2938