*Apports de Référence
**Unité Formant Colonie 

La carence en fer : aspects biologiques et données chiffrées

Le fer est l’élément chimique (symbole Fe) de numéro atomique 26. C’est l'oligo-élément le plus abondant, et donc le plus étudié du corps humain. Un oligo-élément est un minéral (fer mais aussi zinc, sélénium…) dont le besoin nutritionnel est inférieur à la catégorie des minéraux (magnésium, calcium…). En effet, en plus d’être relativement courantes, les carences en fer sont associées à des mécanismes d’absorption et de régulation extrêmement complexes. Or une carence en fer, si elle se transforme en anémie, peut avoir des conséquences graves pour la santé.

Définition de la carence en fer [1,2]
Le risque de carence potentielle apparaît essentiellement lorsque les besoins de l’organisme sont augmentés (pour compenser par exemple des pertes plus importantes), et que les apports ne sont pas ajustés en conséquence.
Les premiers stades d’une carence ne sont pas nécessairement associés à une anémie, même si cela s’avère fréquent.
La carence en fer sans anémie (appelée carence martiale) est caractérisée par une diminution de la ferritine, protéine de stockage cellulaire du fer dans les organes et présente en plus faible quantité dans le sang. La ferritine est le marqueur direct des réserves en fer de l'organisme et son dosage sanguin permet de détecter une carence.
La diminution de la ferritine (carence en fer non anémique : <15–30 μg/l identifiable via analyse sanguine) est très précoce, elle survient avant même l’installation de l’anémie (et lorsque l’anémie s’installe, la ferritine s’écroule).
L’anémie est caractérisée par une diminution de l’hémoglobine (protéine des globules rouges de transport de l’oxygène), et peut être causée par une carence en fer ou d’autres facteurs. Le dosage sanguin de l’hémoglobine permet de la diagnostiquer (<130g/l pour les hommes et <120g/l pour les femmes).
L’anémie causée par une carence en fer est donc associée à une ferritine basse, elle est appelée anémie ferriprive.
Il est important de noter que l’anémie peut avoir d’autres origines qu’une carence en fer :

• une carence en folates (vitamine B9),
• une carence en vitamine B12.

Notons que la carence en fer sans anémie est un état latent de l’anémie ferriprive.

Adapté de [2]

Conséquences pour la santé
L’anémie par carence en fer entraîne différents symptômes comme la fatigue, la pâleur du teint et un essoufflement plus prononcé à l’effort. Les symptômes de la seule carence en fer (sans anémie) sont quant à eux moins bien établis, mais cet état affecterait également le bien-être général [2].
Lors de la grossesse, le statut nutritionnel de la mère est crucial et les périodes pré, péri et post-natales sont des fenêtres de programmation de la santé de l’enfant. Un statut en fer adéquat durant la grossesse va permettre une maturation du cerveau et un développement normal du nouveau-né puis de l’enfant [3]. Il apparaît donc important de surveiller les apports en fer des femmes enceintes et, plus tard, des jeunes enfants.

Données de prévalence
Une grande analyse a été réalisée entre 1993 et 2005 par l’Organisation Mondiale de la Santé (OMS) sur 192 pays afin de déterminer la prévalence de l’anémie. Ces travaux ont évalué à 1,62 milliards le nombre de personnes touchées par l’anémie, soit 24,8% de la population mondiale. Tous les pays ne sont évidemment pas touchés de la même manière.

Si on regarde l’Europe, la prévalence de l’anémie chez les femmes enceintes était de 25,1% contre 19% pour les autres femmes [4]. La prévalence chez les jeunes enfants (0-5 ans) était de 21,7%.

L’OMS a par ailleurs évalué le pourcentage d’anémies pouvant être concernées par une supplémentation (par des compléments alimentaires de fer en gélules notamment) en fer (anémie qui tirerait donc son origine de la carence en fer). En Europe, l’organisme donne les chiffres suivants : 

• 54% des anémies chez l’enfant (6 mois à 5 ans) pourraient être corrigées par une supplémentation en fer,
• 55% des anémies chez la femme menstruée ou en âge de procréer (15-49 ans),
• 62% des anémies chez la femme enceinte (15-49 ans).

Tous pays confondus, les travaux ont établi que 50% des anémies chez les femmes (menstruées, en âge de procréer, enceintes) résulteraient d’une carence en fer.

Des données spécifiques à la population française ont été publiées en 2001 [5] :

• Chez les femmes menstruées, la prévalence du déficit en fer était entre 8,1 et 23% avec 1,3 à 4,4% associés à une anémie,
• Chez les femmes enceintes, la prévalence du déficit en fer était entre 54 et 77% avec 9 à 30% associés à une anémie,
• Chez les enfants de moins de 2 ans, la prévalence du déficit en fer était de 29,2% avec 4,2% associés à une anémie,
• Chez les enfants de moins de 2 à 6 ans, la prévalence du déficit en fer était de 13,6% avec 2% associés à une anémie,
• Chez les hommes adultes et les sujets âgés, la prévalence est faible. 

En résumé, bien que l’anémie ne soit pas forcément due à une carence en fer, les données suggèrent une forte probabilité que celle-ci en soit la cause. Il apparaît donc nécessaire de suivre le statut en fer de la population, notamment en France, avec une attention particulière chez les personnes à risque de carence, et donc aussi à risque d’anémie (essentiellement les femmes enceintes ou en âge de procréer et les jeunes enfants).

Le fer de notre organisme et de notre alimentation

Les deux formes de fer dans l'organisme [6]
Deux formes de cations du fer existent : le fer ferreux Fe²⁺ et le fer ferrique Fe³⁺. La majorité du fer de l'organisme (70%) est sous forme dite "héminique" (ferreux, Fe²⁺ contenu dans l’hème), le reste étant sous forme "non-héminique" (ferrique, Fe³⁺, forme de transport et de réserve) :

• Le Fe²⁺ (fer ferreux) : Il est présent à plusieurs niveaux dans l'organisme et entre dans la composition de :
  - L'hémoglobine : 2,4 g soit 60% du fer total. L’hémoglobine est la protéine des globules rouges liée en son centre par un co-facteur appelé l’hème contenant un atome de fer. Cette structure est capable de recevoir une molécule d’oxygène et de la transporter. En entrant dans la composition de l’hémoglobine, le fer est donc indispensable à la formation des globules rouges (= érythrocytes), phénomène d’érythropoïèse, ainsi qu’au transport de l’oxygène.
  - Plusieurs enzymes de la respiration cellulaire (cytochromes, oxydases, peroxydase, catalases, enzymes du cycle de Krebs) et la synthèse de l’ADN : 0,01 g soit 0,3% du fer total. Le Fe²⁺ entre dans la composition des mitochondries (cytochrome C) et participe au renouvellement cellulaire, à la synthèse d’hormones et de neurotransmetteurs.
• Le Fe³⁺ (fer ferrique) :  Au sein de l’organisme, il est utilisé pour :
  - Les réserves de fer : 1,4 g soit 35% du fer total est inclus dans la ferritine (majoritairement ; protéine de stockage du fer),
  - Le fer de transport : 0,005 g est lié à la transferrine (protéine chargée du transport du fer dans le plasma).

Le fer alimentaire
Fe²⁺ est la forme que l’on retrouve dans les tissus animaux (comme dans la viande et le poisson) tandis que la forme Fe³⁺ est retrouvée dans les céréales, les légumineuses (les végétaux) et les œufs. Il existe donc deux types d’apport alimentaire en fer, en fonction de la forme, et des grandes catégories d’aliments dans lesquels on les retrouve (tableau ci-après). Entre ces deux formes l’absorption par l’organisme ne sera aussi pas la même : 

• Le fer Fe²⁺ (héminique, d’origine animale) est la forme la mieux absorbée par l’organisme (de 15 à 20%),
• Le fer non-héminique (essentiellement d’origine végétale) est la forme la moins bien absorbée par l’organisme, de 3 à 5%.

La composition nutritionnelle des aliments riches en fer est consultable sur le site de l'ANSES, Agence nationale de sécurité sanitaire de l'alimentation, l'environnement et du travail.

Le métabolisme du fer

Le cycle général du fer dans l’organisme [7–9]
Au sein de l'organisme existe un système bien rodé autour du fer. Si la capacité d’absorption au niveau entérocytaire (cellules de la paroi de l’intestin grêle) est de 1 à 2mg par jour, les pertes sont d'environ du même ordre, 1 à 2mg par jour, en raison de pertes cellulaires (exemple: cellules digestives, de la peau et des phanères) et de diverses sécrétions (sueur, urine, bile ou lait maternel). Le seul mécanisme de régulation des taux de fer dans l’organisme se situe au niveau de l'absorption. En réalité, les apports et pertes sont deux mécanismes quasiment indépendants, et il est possible d’accumuler “trop de fer” si les apports sont trop importants par rapport aux pertes.
Le fer est également soumis à un système de recyclage, pool “recirculant” de 20 -25mg par jour, entre la synthèse des globules rouges dans la moelle osseuse et leur destruction normale (phagocytose) par le système réticulo-endothélial (ensemble de cellules immunitaires impliquées dans l’épuration de l’organisme).

L’absorption du fer alimentaire et nutraceutique dans l’organisme [9,10]
En situation physiologique, l’absorption intestinale est la seule voie d’entrée du fer. Après une étape de solubilisation dans l’estomac, le niveau d'absorption est maximal au tout début de l’intestin grêle (cellules entérocytaires matures). On distingue trois voies d’assimilation distincte :

• Celle du Fe²⁺ contenu dans l’hème qui est la forme que l’on trouve dans la viande et le poisson. Cette forme est directement absorbée par la muqueuse intestinale via un transporteur spécifique de l’hème, évitant la concurrence avec les autres minéraux sur le canal ionique DMT-1. Cela explique qu’il s’agisse de la forme la plus absorbable avec 15-20% du total présent dans l’intestin.
• Vient ensuite la forme Fe²⁺ non contenu dans l’hème. Cette forme est exclusivement apportée par des sels nutraceutiques tel que le bisglycinate. Cet ion passe par le canal d'absorption des cations : DMT-1.
• La voie d’absorption du Fe3+ (non-héminique, la forme la moins bien absorbée 3-5%, on la trouve dans les végétaux et certain sel de fer nutraceutique) : Quel que soit l’apport, via les aliments ou la Nutra sous forme de sels ferriques, il doit d’abord être réduit par le cytochrome B intestinal (DCYTB) en Fe²⁺ qui peut alors être pris en charge par le DMT-1.

La régulation de l’absorption dans l’organisme [11,12]
La régulation des stocks de fer est hormonale et se joue essentiellement au niveau de l’absorption. Un petit peptide hormonal synthétisé par le foie joue un rôle crucial dans le contrôle de l'absorption du fer : l’hepcidine.
En fixant la ferroportine, transporteur du fer de l’intérieur des entérocytes (cellules intestinales) vers la circulation sanguine, l’hepcidine entraîne sa dégradation. En résumé, l’hepcidine agit en diminuant l’absorption intestinale du fer alimentaire ainsi que le recyclage du fer des globules rouges par les macrophages. L’expression de l’hepcidine est réglée en fonction de différents stimuli : 

• Lorsque l’organisme en a besoin, l’hepcidine diminue et le fer est totalement capté par les entérocytes pour rejoindre rapidement la circulation sanguine (de même que le fer issu des macrophages). En bref, une concentration plasmatique faible d’hepcidine est donc associée à des mouvements importants du fer aboutissant à une élévation du taux de fer de l’organisme.
• En cas d’apports alimentaires élevés en fer et d’une inflammation (et/ou infection), l’hepcidine est augmentée et le fer reste au sein des entérocytes et des macrophages. En bref, une concentration augmentée d’hepcidine entraîne un blocage des mouvements de fer aboutissant à la limitation de l’élévation des taux de fer de l'organisme.

Par exemple, en cas de perte importante de sang, l’hepcidine est réduite, afin de permettre une absorption maximale de Fer, qui permet une activation de l’érythropoïèse (synthèse des globules rouges).

Biodisponibilité du fer [13,14]
Le fer dans l’hème est la forme ayant la meilleure biodisponibilité (15 à 20%) avec le Fe²⁺ sous forme ionique (absorption très variable selon la formule ou la source).
Le fer végétal étant sous forme de Fe³⁺, il doit être réduit pour pouvoir être absorbé. De plus, dans les végétaux, certains composés complexent le fer (comme les phytates) l’empêchant ainsi d’être réduit et assimilé. Au total, le fer végétal affiche donc une absorption particulièrement faible de 3 à 5%.
On sait par exemple que, la consommation de thé inhibe l’absorption du fer dû à la présence de polyphénols capables de complexer le fer : les tannins. D’autres polyphénols des légumes et des céréales pourraient être impliqués mais les données ne sont pas encore très claires.
D’autres composés sont, quant à eux, facilitateurs de l’absorption du fer. La vitamine C (acide ascorbique) a démontré qu’elle était capable de faciliter la réduction du fer ferrique en fer ferreux ainsi que de chélater le fer (fer rendu soluble).
Enfin, certains métaux lourds pourraient être en compétition avec les mécanismes d'absorption du fer. Le plomb est un exemple de compétiteur du fer, mais la prévalence reste faible chez les enfants en bas-âge, population la plus vulnérable.

Apports et besoins en fer

Aspects généraux des besoins [15]
Le fer répond à un mécanisme d’équilibre. Les apports doivent strictement compenser les pertes. Dans le cadre d’un déséquilibre, le risque de déficience (voire de carence) ou de surcharge (possiblement pathologique) peut survenir. En additionnant la quantité de fer contenu dans l'organisme et pour chaque compartiment, on obtient un total de 4 g (un peu moins pour les femmes, plus proche de 3 g) de fer au total (cf paragraphe : les deux formes de fer). Les apports alimentaires tournent autour de 10 à 15 mg par jour mais la capacité d'absorption intestinale est de 1 à 2 mg par jour.
Le fer étant stocké dans l’organisme, les apports nutritionnels de référence ont donc été élaborés de manière à assurer les réserves. En 2016, les recommandations ont été revues à 11 mg/j pour  : 

• L’homme
• La femme ayant des pertes menstruelles faibles ou normales (80% de la population féminine non ménopausée),
• La femme ménopausée.

Les situations physiologiques spécifiques [15]
Le fer alimentaire sert à combler les pertes mais aussi à subvenir à l’augmentation des besoins dans certaines situations physiologiques (adaptation de l’absorption). Parmi ces situations sujettes aux déficiences en fer par demande croissante, on distingue (données EFSA pour les apports de références) :

• Les femmes avec des pertes menstruelles élevées. Les apports recommandés passent alors de 11 mg/j à 16 mg/j. 
• Les femmes enceintes et allaitantes. Les apports recommandés passent alors de 11 mg/j à 16 mg/j. 
• Les nourrissons de 7-11 mois. Les apports recommandés sont déjà de 11 mg/j.
• Les adolescents et notamment les adolescentes (12-17 ans). Les apports recommandés sont de 13 mg/j.

Les situations non-physiologiques de vigilance
Tous les cas de figure de changement du besoin ne sont pas forcément référencés par les instances et autorités de santé. On peut notamment dégager des modes de vie susceptibles d’induire des besoins plus importants.
- Les régimes alimentaires pauvres en viande et/ou poisson sont pauvres en fer et augmentent le risque de déficience en fer. Ces régimes sont notamment représentés par des apports en fer non héminique dont les sources contiennent elles-mêmes des facteurs limitant l’absorption du fer dont les fameux phytates, très présents dans le soja par exemple (cf partie : Biodisponibilité du fer) [16].
- Les femmes végétariennes et vegans, versus les non-végétariennes, ont une prévalence plus élevée de risque d’anémie par carence en fer [17].
Un autre cas de figure peut-être soulevé. Dans le cadre d’entraînements sportifs intenses, il est d’autant plus important de vérifier le statut en fer et les apports chez les femmes. Bien que les données ne mettent pas toutes en évidence une relation établie entre entraînement intensif et carence en fer (ou besoin de complément alimentaire en fer) [18], la surveillance du statut et des apports en fer est largement encouragée afin d'optimiser la performance [19].

Etat des apports en fer
En France, l’étude INCA III (Étude Individuelle Nationale des Consommations Alimentaires) a évalué les apports en fer de différentes tranches d’âges (0-10 ans, 11-17 ans et 18-79 ans) [20] :

Les résultats de ces travaux montrent que la plupart des tranches d’âge et catégories ont des apports en-deçà des recommandations nutritionnelles.

En 2019, une revue à l’échelle européenne sur les apports spécifiques en fer des femmes en âge de procréer a montré que, dans une très large majorité des pays, les apports en fer sont inférieurs aux 11 mg/jour recommandés [21].

Le complément alimentaire en fer et vitamine C

La cible majeure : les femmes enceintes [2,22,23]
La supplémentation et le complément alimentaire en fer s’adresse particulièrement aux femmes enceintes afin de prévenir l’anémie maternelle et les complications directes liées au développement du fœtus. Durant la grossesse, les besoins en fer augmentent fortement en réponse à une expansion de 30% de la masse corporelle en globules rouges.
Les apports en fer sont une préoccupation de santé publique majeure, référencée par l’Organisation Mondiale de la Santé (OMS). Pour assurer ces besoins accrus durant la grossesse, l’apport en fer recommandé est d’environ 30 mg/jour, dose presque 2 fois supérieure aux besoins élémentaires et pouvant causer un inconfort digestif. Des formules de compléments alimentaires de fer à libération lente permettraient de l’éviter mais elles ne seraient pas aussi efficaces à réellement couvrir les besoins. Par ailleurs, cette dose ne serait justifiée que pour une carence martiale observée avant et pendant la grossesse.
Il semblerait que par prévention et pour veiller à ne pas basculer dans la carence, des compléments alimentaires aux formulations avec des doses bien plus faibles et optimisant l'absorption du fer soient plus adaptées.

Les formes de fer en nutraceutiques [24,25]
Hors du contexte alimentaire et de l’organisme, le lien ou non du fer avec l’hème n’a plus de sens. Dans la littérature, plusieurs formulations de fer sont référencées à base de fer ferreux (Fe²⁺) ou de fer ferrique (Fe³⁺) (sous forme de sels) :

• Fumarate ferreux (Fe²⁺),
• Gluconate ferreux (Fe²⁺),
• Citrate ferreux (Fe²⁺),
• Sulphate ferreux (Fe²⁺),
• Fumarate ferreux (Fe²⁺),
• Bisglycinate de fer (Fe²⁺),
• Succinylate de protéine de fer (Fe³⁺),
• Hydroxyde ferrique polymaltose (Fe³⁺).

Les formes de sels ferreux (Fe²⁺) sont mieux absorbées, donc plus biodisponibles. En Nutraceutique, on retrouve de moins en moins certains sels (sulfate) par rapport à des formes plus récentes (bisglycinate). Selon la forme de sel, la teneur en fer élément n’est pas la même. C’est le fumarate ferreux qui contient le plus de fer élément : 33%, comparativement au sulfate ferreux à 20% ou encore au gluconate ferreux à 12%. A noter que c’est la solubilité en milieu acide (estomac) qui entraîne la libération rapide des ions Fe²⁺ au début de l’intestin grêle et qui détermine la qualité de l’absorption du fer en gélule.

Penser d’abord à l’absorption
Afin d’éviter les quantités élevées en fer et leurs effets secondaires indésirables à l’occasion d'une cure, il est possible de se pencher spécifiquement sur l’optimisation de l’absorption du fer en supplémentation.
L’augmentation de l'absorption du fer par la vitamine C est documentée depuis plus de 40 ans. Bien que les données ne se corroborent pas toujours, elles mettent en évidence un intérêt de la vitamine C dans l’optimisation de l’absorption du fer non-héminique [26]. D’une part, cette optimisation dépendrait du statut en fer de l’individu (ferritine plasmatique). Plus ce statut serait bas, plus efficace serait la vitamine C sur l’absorption du fer [27]. D’autre part, le ratio vitamine C/fer serait intéressant. Plus le régime alimentaire serait riche en inhibiteurs de l’absorption du fer (comme les phytates), plus l’absorption du fer serait optimisée par un ratio vitamine C/fer augmenté [28]. Si la vitamine C est l’un des facteurs les plus connus sur l’amélioration de l'absorption du fer, d’autres travaux sont encore nécessaires pour mieux comprendre son niveau d’intérêt.
Aussi, la compétition avec l'absorption du zinc (Zn2+) et du calcium (Ca2+) semble uniquement valable dans des conditions d’apports très élevés. C’est-à-dire dans un cas de supplémentation importante et simultanée par exemple de ces 3 minéraux [29].
Enfin, de façon intéressante, une méta-analyse a démontré l’effet de souches lactiques sur l’amélioration de l’absorption du fer non-héminique et du statut en fer dans plusieurs études cliniques [30]. Par hypothèse, certaines souches spécifiques favoriseraient les mécanismes d’absorption du fer non-héminique (par DCYTB (réduction du Fe³⁺ en Fe²⁺) et DMT1 (entrée dans la cellule)) en capturant le fer au niveau duodénal [31].

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Bien plus qu’un simple complément alimentaire de fer, notre Fer et sa Souche Lactique réunit 4 éléments :

• du fer apporté par du fumarate ferreux, à hauteur de 4,4 mg, "en soutien" aux apports alimentaires, et jouant un rôle dans le processus de division cellulaire,
• une souche lactique : Lactobacillus plantarum 299vⓇ ,
• de la vitamine B9 apportée sous forme de folate réduit : 5-Méthyltétrahydrofolate* (5-MTHF, le QuatrefolicⓇ), contribuant à la croissance des tissus maternels,
• de la vitamine C (acide ascorbique) augmentant l’absorption du fer.

*La prise en complément alimentaire de 5-Méthyltétrahydrofolate (5-MTHF), forme bioactive, permet d’obtenir une biodisponibilité élevée de vitamine B9. En effet, la forme 5-MTHF subit moins de transformations enzymatiques pour devenir active en comparaison avec l’acide folique [32]. Consulter notre article acide folique et folates pour en savoir plus.

Trois études cliniques ont été réalisées sur la formule que nous avons sélectionnée. Chez des femmes en âge de procréer, les résultats montrent que l’absorption du fer est significativement plus élevée (différence de 47% et de 23% respectivement) dans les groupes recevant la souche, comparativement à ceux recevant la formule sans Lactobacillus plantarum 299vⓇ [33,34]. Enfin, dans une étude réalisée sur 326 femmes enceintes, les analyses montrent que la prise de la formule avec Lactobacillus plantarum 299vⓇ a significativement limité la baisse (versus placebo) des marqueurs sanguins liés au fer de ces femmes (ferritine et hémoglobine au cours de la grossesse; mesures à 25, 28 et 35 semaines de grossesse). La ferritine a baissé de 46,2µg/L dans le groupe ayant utilisé la formule, alors qu’elle a baissé de 52,7µg/L dans le groupe placebo à 35 semaines. Enfin, l’hémoglobine avait davantage diminué dans le groupe placebo (-13,7g/L) par rapport au groupe prenant la formule avec souche (-9,1g/L) [35].
Autrement dit, même si les marqueurs sanguins baissent logiquement pendant la grossesse, notre supplémentation en fer pourrait diminuer significativement cette baisse de :

• 13% pour la ferritine,
• 34% pour l’hémoglobine.

Voir aussi le rôle du fer sur la santé des cheveux.

Références

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