La ferritine est une protéine permettant le stockage du fer. Elle joue un rôle clé dans le métabolisme du fer, permettant de réguler son absorption intestinale en fonction des besoins de l'organisme. Elle a ainsi une fonction de réserve et de détoxication du fer. Le dosage de la ferritine plasmatique est le reflet des réserves tissulaires mobilisables. Son dosage permet d'évaluer les réserves en fer et ainsi de dépister précocement une carence en fer ou à l'opposé d'apprécier une remontée des réserves lors d'un traitement par supplémentation ferrique.
Les plantes en possèdent aussi (phytoferritine), mais leur rôle est moins bien compris.
Structure
La ferritine est une protéine constituée de 24 sous-unités qui s'assemblent pour former une coquille creuse, de manière analogue à la capside de certains virus[2]. Suivant les espèces, on peut trouver soit un seul type (chez les plantes), soit deux types de sous-unités de ferritine. En particulier, chez les vertébrés, ces sous-unités se divisent en deux types ayant 50 % d'homologie[2] : sous-unité lourde (nommée H pour heavy) et sous-unité légère (nommée L pour light). Ces deux sous-unités ont, respectivement, une masse moléculaire de 19 kDa et 21 kDa. La masse moléculaire de la protéine est d'environ 474 kDa.
Le diamètre intérieur de cette coquille est de 8nm et son diamètre extérieur est de 12nm[3]. La coquille constituée par cet assemblage permet de stocker le fer à l'intérieur sous forme de cristallites, avec des ions phosphate et/ou hydroxyde. La particule résultante ressemble à un oxyhydroxyde de fer minéral. Chaque molécule de ferritine peut contenir jusqu'à 4500 atomes de fer sous forme ferrique (Fe3+)[3].
L'entrée de fer dans l'apo-ferritine (c'est-à-dire « ferritine ne contenant pas de fer ») dépend de l'activité ferroxydase de la sous-unité H[4]. Il est probable que la sortie du fer hors de la ferritine ne nécessite pas de machinerie extérieure spécifique[5].
La synthèse de la ferritine est aussi régulée au niveau transcriptionnel par la présence d'un élément de réponse antioxydant (ARE) situé dans la partie 5'-UTR des gènes des sous-unités L et H de la ferritine[7].
Concentrations physiologiques chez l'humain
Valeurs normales
Les valeurs de référence sont plus élevées chez l'homme que chez la femme.
Homme : 20 à 310μg·L-1
Femme : 20 à 204μg·L-1
après la ménopause : 20 à 250/300μg·L-1
Une étude remet en question les valeurs de références de la ferritine, avançant qu'avoir des valeurs de référence différentes concernant la ferritine pour les hommes et les femmes n'est pas justifié[8].
Variations physiologiques
Avec l'âge : Les concentrations de ferritine sont particulièrement élevées à la naissance (400μg·l-1) et le taux maximum est atteint vers deux mois de vie (600μg·l-1). Puis on observe une diminution pour atteindre les taux adultes physiologiques après la puberté. Chez l'homme, la médiane augmente de 23μg·l-1 avant l'adolescence pour atteindre un plateau à 120μg·l-1 après 32 ans. Chez la femme, le taux reste stable aux alentours de 30μg·l-1 jusqu'à la ménopause et progresse ensuite jusqu'à 80μg·l-1.
Avec le sexe : taux plus élevés chez l'homme que chez la femme, avant la ménopause.
Avec la grossesse : diminution du taux lors de la grossesse, surtout lors du 3e trimestre.
Avec l'exercice physique : diminution du taux lors d'exercice physique intensif et régulier.
Une diminution du taux de ferritine (hypoferritinémie), particulièrement érythrocytaire, est observée le plus souvent dans le cadre d'une anémie microcytaire. Il se rencontre dans de nombreuses causes, physiologique ou pathologique :
Il y a hyperferritinémie, c'est-à-dire élévation anormale du taux de ferritine plasmatique lorsque ce taux est supérieur à 300μg·l-1 chez l’homme et à 200μg·l-1 chez la femme.
Cette augmentation du taux de ferritine sanguin est principalement due à une surcharge en fer intracellulaire, à une cytolyse hépatique, une inflammation ou une prise d'alcool.
L'hyperferritémie peut être classée suivant l'existence ou non d'une surcharge en fer[9] :
syndromes infectieux et inflammatoires, qui au dessus de 500μg·l-1 traduit très probablement un syndrome de tempête de cytokine, pouvant rapidement conduire à une défaillance multi-organes et à la mort, sans traitement rapide.
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↑ a et b(en) N. Dennis Chasteen et Pauline M. Harrison, « Mineralization in ferritin: an efficient means of iron storage », J. Struct. Biol, vol. 126, , p. 182--194 (DOI10.1006/jsbi.1999.4118)
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↑(en) Ivana De Domenico, Michael B. Vaughnet al., « Ferroportin-mediated mobilization of ferritin iron precedes ferritin degradation by the proteasome », EMBO J., vol. 25, no 22, , p. 5396-5404. (DOI10.1038/sj.emboj.7601409).
↑J.C. Dreyfus, « Régulation par le fer de la biosynthèse de la ferritine et du récepteur de la transferrine », Médecine/sciences, vol. 8, , p. 527-528 (lire en ligne).
↑(en) J.C. Salgado, A. Olivera-Nappaet al., « Mathematical modeling of the dynamic storage of iron in ferritin », BMC Syst. Biol, vol. 4, , p. 147.
N. Belfeki, A. Strazzulla, S. Abroug, M. Picque et S. Diamantis, « Les hyperferritinémies majeures : un facteur de mauvais de pronostic ? », La revue de médecine interne, vol. 40, no S1, , p. A104 (OCLC8114175262, DOI10.1016/j.revmed.2019.03.098).
Brissot P, Lorho R, Ghyades D, Moirand R & Loréal O (2006). Que faire devant une hyperferritinémie? | Tirés à part: Pierre Brissot, Service des maladies du foie, hôpital Pontchaillou-Rennes. 24e Journées nationales de formation continue en hépato-gastroentérologie des, 18.
Lorcerie, B., Audia, S., Samson, M., Millière, A., Falvo, N., Leguy-Seguin, V., ... & Bonnotte, B. (2015) Démarche diagnostique devant une hyperferritinémie | La Revue de médecine interne, 36(8), 522-529.
