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Novembre 2004
LA DÉFICIENCE EN FER : UN PROBÈME D'ACTUALITÉ DANS LA POPULATION FRANÇAISE
Serge HERCBERG
Directeur de Recherche INSERM
(Institut Scientifique et Technique de la Nutrition et de l'Alimentation / CNAM - Paris)
Le fer est parmi tous les nutriments un de ceux dont la couverture des besoins pose, dans l'espèce humaine, le plus de problème pratique à résoudre. Selon l'Organisation Mondiale de la Santé, la carence en fer constitue le trouble nutritionnel le plus répandu dans le monde (il concernerait plus d'un milliard d'individus). Elle concerne en tout premier lieu les pays en voie de développement (ou elle constitue la première cause d'anémie) mais également, à un degré d'intensité certes moindre, les pays industrialisés. Quelque soit le contexte, le niveau de développement de certains groupes de populations, compte-tenu de leurs besoins physiologiques élevés, sont particulièrement exposés au risque de développer une carence en fer : les femmes en âge de procréer et notamment les femmes enceintes, les jeunes enfants et les adolescents.
Le rôle du fer dans l'organisme
Bien que présent en très faible quantité dans l'organisme (0,005 % du poids corporel), le fer joue un rôle essentiel dans de nombreuses fonctions biologiques (1). Il intervient dans la constitution de l'hémoglobine (pigment respiratoire des globules rouges qui assure les échanges gazeux avec le milieu extérieur), de la myoglobine (forme de réserve de l'oxygène du muscle) et d'enzymes jouant un rôle capital dans de nombreuses réactions métaboliques.
Dans l'organisme, le fer existe sous deux formes : le fer héminique et le fer non héminique. Le fer héminique (incorporé dans la structure de l'hème) entre dans la constitution de l'hémoglobine, de la myoglobine et des enzymes hémoprotéiques ; le fer non héminique est présent dans certaines enzymes et correspond aux formes de transport (par la transferrine) et de réserve du fer.
Les réserves en fer de l'organisme sont localisées au niveau du système réticulo-endothélial, notamment dans le foie, la rate, la moelle osseuse et les muscles squelettiques et dans le parenchyme hépatique. Le fer est distribué dans de nombreux organes au niveau de multiples localisations subcellulaires (2) et par là même, intervient dans des fonctions métaboliques variées.
Le fer circule dans le plasma lié à une protéine, la transferrine (ou sidérophiline). Chez le sujet normal, cette protéine n'est saturée en fer que partiellement, au tiers de sa capacité : le coefficient de saturation de la transferrine est normalement de l'ordre de 30 % ; sa capacité totale de fixation du fer est de l'ordre de 300 à 350 µg/dl. Le fer plasmatique total représente 3 à 4 mg, ce qui correspond à une teneur moyenne en fer d'environ 100 µg/dl. A côté de la transferrine, il existe d'autres protéines susceptibles de porter du fer telles la lactoferrine et la ferritine, mais elles n'ont, semble-t-il, aucun rôle dans le transport physiologique du fer. L'originalité du métabolisme du fer tient au fait qu'il s'effectue quasiment en circuit fermé. L'organisme est particulièrement économe de son fer. Le pool du fer de l'organisme (4 g chez l'homme adulte ; 2,5 g chez la femme adulte) est en renouvellement permanent : le fer ayant servi à la synthèse de l'hémoglobine est récupéré après la destruction des globules rouges et réutilisé. Les quantités de fer quotidiennement éliminées sont très faibles, de 1 à 2 mg/jour, ce qui ne représente que 1/1 000 à 1/4000 du pool total de fer de l'organisme. Mais cette faible dépendance envers l'extérieur est un facteur d'une extrême importance car en cas de non-compensation de ces pertes par les apports alimentaires, il y a risque de déséquilibre de la balance en fer.
Chez le sujet considéré en bonne santé, il existe un état d'équilibre entre les apports et les pertes. Cette balance peut être déséquilibrée dans le sens de la carence en diverses circonstances : soit par insuffisance des apports ou par diminution de l'absorption, soit par augmentation des pertes, soit par augmentation des besoins. En cas de rupture de l'équilibre de la balance en fer, l'organisme puise dans ses réserves disponibles ; lorsque celles-ci sont épuisées, les fonctions métaboliques dans lesquelles le fer intervient sont perturbées.
Les conséquences des carences et sub-carences en fer sur la santé
A côté du tableau clinique de l'anémie ferriprive, stade avancé de la carence en fer, largement décrit dans les traités médicaux depuis plus d'un demi-siècle (et qui concerne spécifiquement dans les pays industrialisés, en dehors de certaines pathologies, les femmes enceintes et les enfants), se pose le problème des éventuels effets néfastes de la carence en fer modérée, en elle-même (avant le stade d'anémie). Il faut garder à l'esprit que le fer participe dans l'organisme à des processus biochimiques aussi importants que le transport des électrons au niveau mitochondrial, le métabolisme des catécholamines, la synthèse de l'ADN,... (3). Mais les informations concernant les conséquences des déficiences modérées sans anémie (les plus largement répandues dans les populations des pays industrialisés) sur ces fonctions sont encore peu nombreuses. Certaines informations sont fournies par les travaux expérimentaux réalisés sur modèle animal permettant de connaître le fonctionnement des systèmes enzymatiques où le fer intervient ; d'autres proviennent d'études chez l'homme évaluant les effets de la supplémentation en fer sur diverses fonctions de l'organisme (1).
Il existe encore de nombreux chaînons manquants entre la présomption de certains effets néfastes de la déficience en fer suggérés par certains travaux, l'objectivation des phénomènes chez l'Homme et la mise en évidence d'un support physiopathologique. Il n'existe pas à l'heure actuelle de certitudes permettant d'affirmer que ces déficiences modérées en fer sont du ressort de la prévention ou du traitement, mais des voies de recherche se dessinent, nécessitant des méthodologies rigoureuses qui devraient permettre d'évaluer si d'éventuelles perturbations métaboliques liées au déficit en fer peuvent entraîner (comme le suggèrent certains travaux (1-4)), une réduction de la capacité physique à l'effort, une diminution des performances intellectuelles, une moindre résistance aux infections, des perturbations au cours de la gestation, des anomalies de la thermogenèse,...
Les pertes en fer de l'organisme
Les pertes basales journalières (desquamation des cellules des différentes surfaces du corps humain) varient, chez l'adulte, de 0,9 à 1 mg de fer/jour ce qui correspond à des pertes d'environ 14 µg/kg. Près de 0,6 mg sont perdus par les selles, 0,2 à 0,3 mg par la peau et 0,1 mg par les urines. Pour les femmes de la puberté à la ménopause, il est nécessaire d'ajouter aux pertes basales celles liées aux hémorragies menstruelles (5,6). Selon les diverses études réalisées dans divers pays, la médiane des pertes menstruelles se situe entre 25 et 30 ml/mois, ce qui correspond à des pertes en fer de 12,5 à 15 mg par mois, soit 0,4 à 0,5 mg/jour qui viennent s'ajouter aux pertes basales habituelles. Au total, 50 % des femmes ont donc des pertes totales en fer supérieures à 1,3 mg/jour et 10 % ont des pertes supérieures à 2,1 mg/jour. De nombreux facteurs, tels que l'hérédité, le poids, la taille, l'âge, la parité ont une influence sur le volume des règles. Mais le facteur majeur est constitué par l'utilisation de certains modes de contraception. Les contraceptifs oraux peuvent diminuer de 50 % le volume des règles alors qu'une augmentation de plus de 100 % peut être observée chez les femmes utilisatrices d'un dispositif intra-utérin.
Les besoins au cours de la grossesse
Les besoins en fer sont considérablement augmentés durant la grossesse (6), du fait de l'augmentation physiologique de la masse érythrocytaire (nécessitant environ 500 mg de fer), de la constitution des tissus du fœtus (environ 290 mg de fer) et du placenta (environ 25 mg de fer). Ces dépenses spécifiques viennent s'ajouter aux pertes basales (soit 220 mg pour l'ensemble de la gestation). Au total, c'est de plus de 1 g de fer dont la femme enceinte a besoin pour assurer sa balance en fer au cours de la grossesse, ce qui correspond à des besoins journaliers de 2,5 à 5,2 mg/j en fonction du niveau des réserves en fer au début de la gestation.
Les besoins chez le nourrisson, l'enfant et l 'adolescent
Les besoins de l'enfant au cours de la première année de la vie sont considérables. Ils doivent permettre la couverture des pertes basales, l'expansion de la masse érythrocytaire et la croissance des tissus de l'organisme. Au cours de la première année de la vie, l'enfant né à terme va tripler son poids de naissance et presque doubler son fer corporel. Compte tenu des besoins liés à la croissance, les besoins totaux en fer sont considérables chez le jeune enfant (6,7) : à un an ils sont 8 à 10 fois supérieurs à ceux d'un adulte de sexe masculin (lorsqu'ils sont exprimés par kg de poids corporel). L'accélération de la croissance, particulièrement au cours des années de maturation sexuelle, s'accompagne également d'une augmentation des besoins en fer. Chez les adolescentes, se surajoutent les besoins en fer spécifiquement en rapport avec l'apparition des règles.
Les sources alimentaires de fer et la biodisponibilité du fer alimentaire
Seule une fraction du fer consommé est réellement absorbée. Les apports "réels" en fer (apports de fer qui traverse réellement la barrière digestive) dépendent donc du contenu en fer des aliments, mais également de la biodisponibilité de ce fer (1). La teneur en fer des aliments est très variable d'un aliment à l'autre : les aliments les plus riches sont les abats, les légumes secs,...
Dans un régime de type occidental, les principales sources de fer sont les produits carnés (30 à 35 % du fer total), les céréales (20 à 30 %), puis les fruits et légumes, enfin les racines et tubercules amylacés (4). Mais, plus que la quantité de fer présente dans l'alimentation, c'est la qualité de ce fer qui constitue le facteur déterminant pour la couverture des besoins. Les connaissances sur l'absorption du fer alimentaire se sont nettement développées depuis quelques années du fait de la mise au point de méthodes isotopiques pour mesurer l'absorption à partir de repas complets (8). On sait maintenant que, du fait que les voies de pénétration dans la muqueuse intestinale sont différentes, on peut considérer que le fer alimentaire est composé de deux types distincts sur le plan de la biodisponibilité : le fer héminique et le fer non héminique. Le premier, qui fournit de 10 à 15 % du fer alimentaire consommé dans les pays industrialisés, se trouve dans l'hémoglobine et la myoglobine des produits carnés. Le fer héminique est particulièrement biodisponible (de 20 à 30 %). Le fer non héminique se trouve dans les céréales, les légumes secs, les fruits, les légumes et les produits laitiers. L'absorption du fer non héminique est très variable et dépend de la nature du repas. Certains facteurs favorisent ou compromettent la biodisponibilité du fer non héminique. Selon l'action de ces facteurs, l'absorption du fer à partir d'un repas peut varier de 1 à 20 % chez les individus ayant un statut en fer comparable. La viande, la volaille, les poissons et différents acides organiques, notamment l'acide ascorbique, stimulent l'absorption du fer non héminique. Par contre, les polyphénols, y compris les tannins, les phytates et certains types de protéines, ainsi que différentes formes de fibres alimentaires, entravent l'absorption du fer non héminique. Parmi les aliments qui contiennent ces substances et qui inhibent donc fortement l'absorption du fer, on trouve le thé, le café, le jaune d'œuf et le son.
Au total, selon la composition des régimes alimentaires, on peut considérer que le coefficient d'absorption du fer varie de 5 % (repas monotones à base de céréales et/ou de racines-tubercules, pauvres en produits carnés et en vitamine C) à 15 % (repas contenant des quantités importantes d'aliments carnés et des sources de vitamine C).
Il est évident que la majorité des habitants des pays en voie de développement ont une alimentation contenant du fer peu biodisponible. Ceci aide à comprendre pourquoi, dans ces pays, les populations ont un risque accru de carence en fer. Les alimentations des pays industrialisés contiennent un fer dont la biodisponibilité varie, en général, de 10 à 15 % Les études réalisées sur des repas de type français mettent en évidence un coefficient d'absorption de l'ordre de 10 à 12 % (9).
Le statut en fer de la population française
| Anémie % | Carence en fer % | ||
| 6 mois - 2 ans | 4,2 | 29,2 | |
| 2 - 6 ans | 2,0 | 13,6 | 0 |
| 6 - 10 ans | 0 | 6,1 | |
| 10 - 14 ans | F | 0 | 3,6 |
| M | 0 | 0 | |
| 14 - 18 ans | F | 7,7 | 15,4 |
| M | 0 | 0 | |
| 18 - 30 ans | F | 1,5 | 9,9 |
| M | 0 | 2,1 | |
| 30 - 40 ans | F | 2,9 | 6,8 |
| M | 0 | 1,0 | |
| 40 - 50 ans | F | 2,1 | 9,4 |
| M | 0 | 1,4 | |
| 50 - 65 ans | F | 4,0 | 4,2 |
| M | 2,6 | 2,6 | |
| > 65 ans | F | 4,9 | 3,3 |
| M | 1,4 | 9,4 |
F: féminin M: masculin
Prévalences de la carence en fer et de l'anémie dans un échantillon de population représentatif de la population du Val-de-Marne.
Diverses études réalisées en France (10), utilisant des marqueurs biochimiques du statut en fer, réalisées sur des échantillons de populations "tout-venant" ont permis de mettre en évidence une absence totale de réserves en fer chez des fractions non négligeables de population, notamment chez les femmes en âge de procréer et les jeunes enfants.
Plusieurs de ces travaux réalisés chez des enfants sélectionnés de façon aléatoire dans des Centres de Bilan Systématique de Santé ont retrouvé des fréquences élevées de carences en fer. Dans une de ces études, le statut en fer évalué à l'aide d'une combinaison de plusieurs indicateurs biochimiques (ferritine sérique, protoporphyrine érythrocytaire, fer sérique et volume globulaire moyen, hémoglobine) chez 3676 enfants présumés sains, âgés de 10 mois, 2 ans et 4 ans (11) a permis de retrouver des fréquences de carences en fer pour les enfants nés de parents français métropolitains de 29 % à 10 mois, de 13 % à 2 ans et de 7 % à 4 ans. Chez les enfants nés de parents émigrés, les prévalences étaient respectivement de 50, 44 et 15 %. La déficience en fer est responsable d'une anémie chez 8 % des enfants de 10 mois nés de parents français métropolitains et chez 23 % de ceux nés de parents émigrés. A 2 ans les prévalences de l'anémie étaient respectivement de 0,3 % et 22 % et à 4 ans de 0 et 4 %.
Parallèlement, diverses études épidémiologiques développées en France ont mis en évidence la fréquence élevée des carences en fer chez les femmes enceintes : 60 à 80 % des femmes enceintes en fin de gestation présentent des valeurs anormales pour les principaux marqueurs d'évaluation du statut en fer. Chez les femmes enceintes, les déficiences en fer sont suffisamment intenses pour être responsables d'une anémie ferriprive chez 10 à 30 % des femmes enceintes françaises métropolitaines (et plus chez les migrantes) (12,13).
Ces constatations sur des échantillons de populations sélectionnées et souvent ponctuelles ont été confirmées par l'étude épidémiologique réalisée en 1988 dans le Val-de-Marne, portant sur un échantillon aléatoire de près de 1200 sujets (14). La carence en fer a été définie par l'existence d'au moins 2 paramètres anormaux parmi les 4 indicateurs utilisés (ferritine sérique, protoporphyrine érythrocytaire, coefficient de saturation de la transferrine et VGM). La carence en fer apparaît particulièrement répandue chez les enfants en période de croissance rapide (29 % chez les 6 mois-2 ans ; 14 % chez les 2-6 ans) et les adolescentes (15 %). Cette étude retrouve entre 7 et 15 % de femmes en âge de procréer présentant des stigmates biochimiques de carence en fer (Tableau 1). Plus récemment, l'étude EPIFER/SU.VI.MAX (15) a porté sur 9931 sujets adultes participant à l'étude SU.VI.MAX (6658 femmes de 35 à 60 ans et 3283 hommes de 45 à 60 ans). Le statut en fer a été mesuré par les dosages de la ferritine sérique (qui renseigne sur l'état des réserves en fer) et la mesure du taux d'hémoglobine (qui reflète l'état de l'hématopoïèse). Les apports alimentaires ont été évalués par des enquêtes réalisées un jour tous les deux mois, soit 6 enregistrements par sujet et par an (sous forme d'un enregistrement des prises alimentaires sur 24 heures), grâce au système télématique de SU.VI.MAX.
Au total, les femmes en âge de procréer sont particulièrement concernées par la déficience en fer : près de 23 % ont une déplétion totale des réserves en fer et 4,4% ont une déficience suffisamment intense pour entraîner une anémie ferriprive. Chez les femmes ménopausées, seulement 5 % présentent une déplétion des réserves en fer et moins de 1 % une anémie ferriprive. Les menstruations apparaissent donc comme un facteur majeur pour expliquer la fréquence et l'intensité des déficiences en fer chez les femmes de la puberté à la ménopause. Ceci apparaît également nettement lorsque l'on prend en considération, dans les analyses, les modes de contraception susceptibles d'intervenir sur le volume des règles. Les femmes sous contraception orale (connue pour réduire le volume des règles) sont relativement plus protégées vis-à-vis de la déficience en fer que celles porteuses d'un dispositif intra-utérin (qui peut doubler le volume des règles) : 13,6 % des femmes sous " pilule " versus 28,1 % des femmes ayant un DIU ont une déficience en fer, qui concerne également 23,2 % des femmes sans aucune contraception. Chez les femmes porteuses d'un DIU, près de 6 % ont une anémie ferriprive (contre 2 % chez les femmes sous contraception orale). Parmi les facteurs déterminants du statut en fer, outre le statut ménopausique et la pratique contraceptive, divers facteurs alimentaires ont un poids relatif non négligeable. C'est le cas essentiellement de la consommation de viandes et de poissons et des apports totaux en fer qui sont associés positivement et celle des produits laitiers, du calcium et des fibres qui est associée négativement avec le niveau des réserves en fer.
Pour conclure, les cliniciens doivent garder à l'esprit la vulnérabilité des femmes en âge de procréer et des enfants, et penser au risque de carence en fer de notamment quand des facteurs de risque supplémentaires se surajoutent : besoins supplémentaires chez les femmes (dispositif intra-utérin, fibrome,...) ou lorsque les apports en fer apparaissent limités (régimes alimentaires restrictifs). Les femmes enceintes, du fait de leurs besoins particulièrement élevés, sont redevables, au-delà des conseils alimentaires, d'une supplémentation en fer systématique et précoce à des doses modérées (30 à 50 mg de fer élément par jour).
- HERCBERG S. (1988) - La carence en fer en Nutrition Humaine. Editions Médicales Internationales, 203 pages.
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