Régulation de l'absorption intestinale

Facteurs influençant l’absorption intestinale

Le stock en fer de l’organisme

L’absorption intestinale varie de façon inversement proportionnelle au stock de fer de l’organisme L’existence d’un facteur « stock-dépendant » qui augmenterait l’absorption par action sur les cellules intestinales en réponse à une augmentation modérée des besoins (moins de 1 à 2 mg par jour, comme dans les pertes menstruelles par exemple) a été proposé (Finch 1994).

Les besoins de l’érythropoièse

Selon le même auteur, un facteur « érythro-dépendant », stimulé par les besoins de l’érythropoïèse, serait susceptible d’agir sur les cellules intestinales pour augmenter l’absorption en réponse à des besoins plus importants (3 à 4 mg/jour). Ce serait notamment le cas lors de déplétions sanguines importantes volontaires (don de sang) ou accidentelles.

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Les mécanismes de régulation

Les mécanismes de l’absorption intestinale du fer mettent en jeu comme nous l’avons vu plus haut
· DMT1 et Cybrd1 pour le passage du fer de la lumière intestinale vers l’entérocyte (pôle apical de la cellule),
· la ferroportine et l’héphaestine pour le passage de l’entérocyte vers la circulation générale (pôle basolatéral de la cellule).
La découverte en 1996 par Feder et al du gène codant la protéine HFE a relancé les travaux sur le métabolisme du fer.
Il a été clairement démontré une relation entre la mutation C282Y de la protéine HFE et l’hémochromatose de type 1.

Le modèle de la crypte

Ce modèle met en jeu les cellules de la crypte intestinale. Ces cellules cryptiques, n'ont pas de capacité d'absorption. Ce sont des cellules souches dont sont issues les cellules villositaires, après maturation et migration de la crypte vers les villosités.
Les cellules villositaires matures sont douées de capacité d'absorption pour de nombreux éléments présents dans la lumière intestinale. L'absorption du fer a essentiellement lieu au niveau du duodenum.

Les cellules villositaires, comme les cellules cryptiques, possèdent
- un pôle apical en contact avec la lumière intestinale
- un pôle baso-latéral en contact avec le compartiment plasmatique

Les faits	Leur interprétation
l’analyse cristallographique de la protéine HFE n’a pas permis de mettre en évidence la fixation d’atome de fer sur cette dernière.	Le rôle de la protéine HFE dans le métabolisme du fer ne peut être qu’indirect.
C’est au niveau des cellules villositaires matures que se produit l’absorption intestinale du fer, or la protéine HFE n’est pas présente au niveau des pôles apicaux ou baso latéraux des cellules villositaires matures.	La protéine HFE ne joue pas de rôle direct au niveau des cellules responsables de l’absorption du fer, ni au pôle apical (passage du fer de la lumière intestinale vers la cellule villositaire), ni au pôle baso-latéral (passage du fer de la cellule intestinale vers le compartiment circulant).
Les cellules cryptiques n’ont pas de capacité d'absorption. La protéine HFE n’est pas présente au pôle apical de ces cellules, Un complexe HFE- beta2microglobuline-récepteur de la transferrine (RTf), situé sur la membrane basolatérale de la cellule cryptique intestinale, en contact avec le compartiment plasmatique, permet l’entrée du fer circulant vers cette cellule.	Le modèle de la crypte attribue aux cellules cryptiques un rôle d’évaluation du statut en fer de l’organisme via le degré de saturation de la transferrine circulante. Cette information serait transmise à la cellule cryptique par l’intermédiaire du complexe HFE-b2microglobuline-récepteur de la transferrine. Le rôle de la protéine HFE se situerait donc à ce niveau.
Les cellules cryptiques sont à l’origine des entérocytes dont la maturation et la migration vers les villosités demande deux à trois jours.	En fonction de l’évaluation du statut en fer de l’organisme, les cellules cryptiques programmeraient le degré d’absorption du fer alimentaire au niveau des cellules matures des villosités en intervenant sur le niveau d’expression des transporteurs du fer, DMT1 et ferroportine en particulier. Ce processus de régulation demanderait deux à trois jours, temps nécessaire à la maturation et à la migration des entérocytes vers les villosités.

Modèle de la crypte

Dans l’hémochromatose de type 1, une anomalie de la protéine HFE perturberait le rôle du complexe HFE- b2microglobuline-récepteur de la transferrine, aboutissant à une « sous-estimation » du statut en fer de l’organisme, avec en réponse la programmation d’une augmentation inadaptée de l’absorption intestinale du fer par les entérocytes.

Les mystères de la crypte

Le modèle de la crypte n'est cependant pas en accord avec un certain nombre de constatations expérimentales

Selon ce modèle, une hyperabsorption par les cellules villositaires supposerait un état de déplétion en fer des cellules cryptiques. Or, deans l'hémochromatose génétique, la mutation principale de la protéine HFE entraîne à ce niveau une surcharge et non pas une carence.
Dans certaines situations, l'adaptation de l'absoprtion du fer est beaucoup plus rapide que ne le voudrait le modèle de la crypte.
Le fait d'observer que des souris mutantes HFE conservent la capacité de réguler l'absorption du fer a limité le rôle "intestinal" de la protéine HFE (Ajioka et al, Blood 2002)

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