Effet de la prise d'un seul comprimé de fer sur la sécrétion d'insuline

La supplémentation orale en fer est le traitement de choix chez les patients souffrant d'anémie ferriprive. Dans plusieurs pays en développement, dont l'Inde, les femmes enceintes reçoivent régulièrement du fer, en particulier pendant les deuxième et troisième trimestres de la grossesse en raison de l'augmentation des besoins en fer du placenta et du fœtus en croissance.

L'administration orale de fer est préférée à l'administration intraveineuse car elle est efficace, relativement bon marché et sûre. Il existe de nombreuses préparations orales de fer et la plupart d'entre elles contiennent du fer sous forme ferreuse (sulfate ferreux, fumarate ferreux, gluconate ferreux, ascorbate ferreux, etc.). Bien qu'il ait été démontré que toutes ces préparations sont également efficaces pour augmenter le taux d'hémoglobine, le sulfate ferreux, étant facilement disponible et économique, est la préparation de fer la plus prescrite.

Le fer est absorbé dans le duodénum. Le fer alimentaire est généralement sous forme ferrique et doit être réduit en forme ferreuse avant l'absorption. Cette réaction de réduction est catalysée par les ferriréductases duodénales (telles que le cytochrome b duodénal) et est aidée par le HCl gastrique et d'autres substances réductrices dans l'alimentation, telles que la vitamine C (acide ascorbique). L'administration de fer sous forme ferreuse (par exemple, sulfate ferreux) contourne cette étape, le rendant ainsi facilement biodisponible. Le fer ferreux est transporté à travers la membrane luminale des entérocytes via le transporteur de métal divalent-1 (DMT-1). Le fer est ensuite transporté à travers la membrane basolatérale (dans le sang) par un autre transporteur, la ferroportine. L'hepcidine, une hormone peptidique synthétisée et sécrétée par le foie, se lie à la ferroportine et la dégrade, réduisant ainsi l'absorption intestinale du fer.

Dans le sang, le fer est transporté lié à la protéine plasmatique, la transferrine, qui lie le fer avec une haute affinité. La transferrine est normalement saturée à environ 30 à 35% de sa capacité totale de liaison du fer, laissant une grande réserve pour lier du fer supplémentaire. Dans des conditions de surcharge en fer, telles que l'hémochromatose ou chez les patients atteints de thalassémie, la saturation de la transferrine peut augmenter de manière significative. Lorsque la saturation de la transferrine dépasse 60 % et surtout lorsqu'elle s'approche de 80 %, une quantité faible mais significative de fer circule dans le sang qui n'est pas liée à la transferrine. Cette fraction, appelée «fer labile» ou fer non lié à la transferrine (NTBI), est très réactive et peut provoquer des lésions tissulaires oxydatives.

Le NTBI est rapidement éliminé de la circulation, principalement par les hépatocytes. Il a été démontré que ZIP14 est physiologiquement le transporteur le plus important qui transporte le NTBI dans les hépatocytes. Récemment, il a été montré que ZIP14 est également exprimé sur les cellules bêta pancréatiques humaines et qu'il peut médier l'absorption de NTBI par ces cellules. Plusieurs études in vitro et animales ont montré que la surcharge en fer altère la fonction des cellules bêta pancréatiques. Les patients atteints d'hémochromatose sont connus pour accumuler du fer dans les cellules bêta, entraînant un diabète en raison d'une diminution de la capacité de sécrétion d'insuline. D'autre part, la chélation du fer ou la restriction alimentaire en fer améliore la sécrétion d'insuline dans les modèles murins de diabète. De même, la chélation du fer dans l'hémochromatose et la thalassémie a également amélioré la sécrétion d'insuline. Ces études prouvent un lien étroit entre l'augmentation du fer et l'altération de la fonction des cellules bêta.

Il a été démontré qu'après une dose unique de sulfate ferreux (contenant 60 à 100 mg de fer élémentaire), la saturation de la transferrine augmente rapidement et culmine (à ~ 80 %) 2 heures après l'administration. Ceci est associé à une augmentation significative du NTBI, qui culmine également à 2 heures. Étant donné que l'administration de fer par voie orale augmente le NTBI dans le sang et que les cellules bêta pancréatiques absorbent le NTBI via ZIP14, nous avons émis l'hypothèse que le fer par voie orale pourrait entraîner une augmentation des taux de fer dans les cellules bêta, ce qui pourrait alors entraîner une altération de la sécrétion d'insuline.

Afin de tester cette hypothèse, nous prévoyons de mener une étude quasi-expérimentale avant-après à un seul bras, où la cinétique de sécrétion d'insuline sera déterminée au départ et après une dose unique de fer (sulfate ferreux, 120 mg de fer élémentaire) chez hommes en bonne santé.

Des volontaires masculins en bonne santé seront recrutés parmi le personnel du Christian Medical College de Vellore après avoir obtenu un consentement éclairé écrit. Une semaine plus tard, l'OGTT sera répété après une dose unique de sulfate ferreux (120 mg de fer élémentaire) administrée 2 heures avant le test. Les taux sériques de glucose, d'insuline, de peptide C, de fer sérique et de saturation de la transferrine seront mesurés pendant les deux OGTT. Les effets du fer sur la cinétique de sécrétion d'insuline seront documentés. De plus, nous déterminerons si des changements se produisent dans la tolérance au glucose, la résistance à l'insuline et les taux de clairance de l'insuline.