L' hémosidérine est un pigment sous forme de prills ou de granules où le fer est stocké dans les tissus animaux. Ces granules sont mal assimilés par l'organisme, ils sont stockés à l'intérieur des cellules et apparaissent généralement après des saignements sévères.
Malgré leur nature de fer, les corpuscules d'hémosidérine ont une nature moléculaire mal définie. Cependant, ils sont connus pour être constitués de ferritine, de ferritine dénaturée et d'autres matériaux. De plus, les granules d'hémosidérine sont toujours opposés ou contraires au flux sanguin.
Corpuscules d'hémosidérine (Source: ElsaDono via Wikimedia Commons) L'hémosidérine se trouve le plus souvent dans les macrophages appelés «sidérophages». Ce sont des macrophages responsables de la phagocytose des globules rouges (érythrocytes) et en raison de cette phagocytose, le fer est libéré à l'intérieur et stocké dans un organite appelé «sidérosome».
Les sidérophages sont des cellules produites par la moelle osseuse, chargées de stocker le fer pour l'apporter aux cellules souches érythrocytaires lors de la formation des globules rouges (érythropoïèse).
L'apparition de sidérophages indique un saignement dû à un agent pathologique ou à un stress mécanique. Les sidérophages apparaissent généralement 48 heures après le saignement et peuvent persister pendant 2 à 8 semaines après le saignement.
L'hémosidérine est détectée par des frottis sanguins, des échantillons de tissus ou des substances provenant de différentes régions du corps. Ces échantillons de sang sont traités avec des méthodes de coloration, où les sidérophages sont faciles à identifier en raison de leur taille et de leur coloration bleue intense.
caractéristiques
L'hémosidérine représente un ensemble de structures qui servent de réserves de fer intracellulaires, qui sont insolubles dans l'eau et sont stockées dans les phagocytes du système endothélial du réticulum de la rate, du foie et de la moelle osseuse. Chaque granule d'hémosidérine peut contenir jusqu'à 4500 atomes de fer.
On pense que le fer stocké dans les granules d'hémosidérine est du phosphate ferrique. Ce composé est le principal composant des réserves de fer cellulaires sous forme de ferritine.
Cependant, les dépôts de fer sous forme de ferritine sont beaucoup plus petits et assimilables par les cellules que les granules d'hémosidérine. Il a été observé que les cellules en présence de ferritine partagent également la présence de granules d'hémosidérine.
50% de la constitution des dépôts d'hémosidérine se compose exclusivement d'atomes de fer.
Les scientifiques qui ont observé des grains d'hémosidérine par microscopie électronique ont déterminé qu'il s'agissait de complexes de ferritine, de ferritine dénaturée, de protéines, de glucides, de lipides et d'autres matériaux.
Les granules d'hémosidérine peuvent avoir une taille allant de 1 nanomètre à plus de 20 nanomètres, qui sont de gros cristaux ou granules. On pense qu'ils ne sont assimilables par la cellule que par peroxydation lipidique induite par le fer.
L'hémosidérine a été proposée pour représenter un mécanisme biologique «protecteur», car elle réduit la disponibilité du fer qui favorise les réactions à l'origine des radicaux libres à l'intérieur des cellules.
Maladies
Le plein fonctionnement des mécanismes de régulation du fer dans le corps des animaux est essentiel pour la santé, car une insuffisance de fer provoque une anémie; tandis que la surcharge en fer dans le système favorise l'accumulation d'hémosidérine dans les tissus.
Cette accumulation d'hémosidérine peut endommager les tissus et conduire à une condition appelée «hémosidérose». Cette maladie se caractérise par une cirrhose du foie, très probablement accompagnée de carcinomes hépatiques.
L'hémochromatose, qui consiste en un défaut du locus HLA-A sur le bras court du chromosome 6, peut présenter des déficiences dans le système de régulation muqueuse, se comportant comme s'il y avait une carence en fer permanente, même avec un apport abondant de ce minéral.
Cette maladie peut se présenter sous deux formes, par hémochromatose primaire ou secondaire. L'hémochromatose primaire est une maladie autosomique récessive. Dans ce cas, les gens ont tendance à stocker le fer dans les tissus sous forme d'hémosidérines de manière incontrôlée.
Cependant, l'hémochromatose primaire peut être contrôlée par des transfusions et des prises de sang. Ceci au cas où il est diagnostiqué tôt, avant qu'il n'y ait une accumulation excessive d'hémosidérines dans les tissus de la personne.
L'hémochromatose secondaire survient lorsque le système de régulation du fer est submergé par des quantités excessives de fer en raison de la mort et de la destruction des globules rouges, d'une maladie du foie ou d'une augmentation chronique de l'apport en fer.
Diagnostic
Les hémosidérines sont diagnostiquées de nombreux points de vue différents. Pour les pathologistes, ce sont des morceaux qui contiennent du fer à l'intérieur, tandis que pour les biochimistes, ce sont des composés hétérogènes de fer, de glucides, de protéines et de lipides.
Pour les microscopistes électroniques, les amas d'hémosidérine sont des assemblages denses aux électrons trouvés à l'intérieur des sidérosomes (corps qui portent des pigments).
Cependant, malgré les positions différentes sur les granulés d'hémosidérine, ils conviennent tous qu'il s'agit de granulés insolubles riches en fer et que leur teneur en excès est néfaste pour la santé de l'organisme.
Les granules d'hémosidérine forment des amas particulièrement gros dans les cellules et peuvent facilement être colorés dans les tissus pour être clairement visibles au microscope optique.
Photo de tissu avec des corpuscules d'hémosidérine (coloration rougeâtre) au microscope (Source: InvictaHOG ~ commonswiki (discussion - contributions) Via Wikimedia Commons)
Les granules d'hémosidérine sont colorés avec la réaction au bleu de Prusse grâce à une technique appelée coloration Perl. En utilisant cette technique, des différences ont été décrites entre les noyaux de fer hémosidérine isolés avec différentes conditions, par exemple:
- Les noyaux d'hémosidérine des patients atteints d'hémochromatose secondaire ont une structure cristalline similaire à la goethite, avec la formule chimique α-FeOOH
- Les patients atteints d'hémochromatose primaire (d'origine génétique) ont les noyaux de fer des granules d'hémosidérine sous une forme amorphe, composée d'oxyde de fer III.
Dans les cellules spléniques humaines normales qui stockent le fer dans certains granules d'hémosidérine, les noyaux sont considérés comme de la ferrihydrite cristalline, très similaire aux noyaux des molécules de ferritine.
En utilisant la microscopie électronique, des diagnostics plus détaillés peuvent être faits pour distinguer les patients atteints d'hémochromatose primaire et d'hémochromatose secondaire.
En général, les particules d'hémosidérine chez les humains atteints d'hémochromatose primaire sont comprises entre 5,3 et 5,8 nanomètres; quant à eux, chez les patients atteints d'hémochromatose secondaire, ils mesurent entre 4,33 et 5 nanomètres de diamètre.
Ces informations sont pertinentes pour déterminer le type de maladie dont souffrent les patients. De plus, l'analyse génétique confirme quelle est la composition génétique de la cellule des organismes dans ces tissus malades.
Références
- Brown, WH (1910). Modifications de la teneur en hémosidérine du foie du lapin pendant l'autolyse. Journal of Experimental Medicine, 12 (5), 623-637.
- Ganong, WF (1999). Physiologie médicale. EXAMEN DE LA PHYSIOLOGIE MÉDICALE, 19.
- Hall, JE (2015). Manuel de Guyton et Hall de physiologie médicale e-Book. Elsevier Health Sciences.
- Iancu, TC (1992). Ferritine et hémosidérine dans les tissus pathologiques. Revues de microscopie électronique, 5 (2), 209-229.
- Richter, GW (1958). Microscopie électronique de l'hémosidérine: présence de ferritine et apparition de réseaux cristallins dans les dépôts d'hémosidérine. Le Journal of Cell Biology, 4 (1), 55-58.
- Zamboni, P., Izzo, M., Fogato, L., Carandina, S., et Lanzara, V. (2003). Hémosidérine urinaire: un nouveau marqueur pour évaluer la gravité de la maladie veineuse chronique. Journal de chirurgie vasculaire, 37 (1), 132-136.