Fer non héminique et cognition

Exploration du rôle du fer dans le transport d'oxygène et les processus cérébraux

Le fer : un minéral essentiel

Le fer est un élément chimique (Fe) classifié parmi les minéraux essentiels pour le fonctionnement physiologique normal. Il existe sous deux formes principales dans les aliments : le fer héminique (source animale) et le fer non-héminique (source végétale).

Rôle du fer dans le transport d'oxygène

La fonction principale documentée du fer est son intégration dans la structure de l'hémoglobine et de la myoglobine, deux protéines impliquées dans le transport et le stockage de l'oxygène.

• Hémoglobine : protéine érythrocytaire responsable du transport d'O₂ sanguin
• Myoglobine : protéine musculaire impliquée dans le stockage d'O₂
• Cytochromes : enzymes impliquées dans la respiration cellulaire et la production d'ATP
• Catalases et peroxydases : enzymes antioxydantes

Implications cérébrales du transport d'oxygène

Le cerveau est un organe très consommateur d'énergie, consommant environ 20% de l'oxygène corporel au repos. Le fer, via l'hémoglobine, facilite le transport d'oxygène vers le tissu cérébral. Une oxygénation cérébrale insuffisante peut affecter les fonctions cognitives.

De plus, le fer est un cofacteur essential pour plusieurs enzymes cérébrales impliquées dans la synthèse de neurotransmetteurs et la production d'énergie mitochondriale.

Fer héminique vs. fer non-héminique

Les deux formes de fer alimentaire ont des différences biochimiques importantes :

Fer héminique (sources animales) :

• Lié à la protéine hème
• Taux d'absorption : 15-35%
• Moins affecté par les inhibiteurs d'absorption
• Sources : viande rouge, volaille, poisson

Fer non-héminique (sources végétales) :

• Fer inorganique libre ou lié aux composés végétaux
• Taux d'absorption : 2-20%
• Affecté par les inhibiteurs (phytates, polyphénols) et les facilitateurs (vitamine C)
• Sources : légumes verts, légumineuses, céréales enrichies

Sources végétales de fer non-héminique

Plusieurs aliments d'origine végétale contiennent des quantités significatives de fer :

• Épinards cuits : 3-7 mg/100g
• Chou frisé cuit : 1-2 mg/100g
• Lentilles cuites : 3-4 mg/100g
• Pois chiches cuits : 2-3 mg/100g
• Haricots noirs cuits : 2-3 mg/100g
• Graines de courge : 8-9 mg/100g
• Quinoa cuit : 1-2 mg/100g

Facteurs affectant l'absorption du fer non-héminique

Plusieurs composants alimentaires influencent l'absorption du fer non-héminique :

Inhibiteurs :

• Phytates (acide phytique) présents dans les graines et légumineuses
• Tannins dans le thé et le café
• Polyphénols
• Calcium en excès

Facilitateurs :

• Vitamine C (augmente l'absorption significativement)
• Composés organiques acides
• Cuisson (peut réduire certains inhibiteurs)

Enzymes cérébrales dépendantes du fer

Au-delà du transport d'oxygène, le fer est un cofacteur pour plusieurs enzymes métaboliques dans le cerveau :

• Ribonucléotide réductase (synthèse d'ADN)
• Prolyl hydroxylase (stabilité de l'HIF-1)
• Monoamine oxydase (métabolisme des neurotransmetteurs)
• Complexe respiratoire mitochondrial

Homéostasie du fer cérébral

Le cerveau maintient une homéostasie ferreuse stricte via plusieurs mécanismes, notamment les transporteurs DMT1 et ferroportine, ainsi que les protéines de stockage (ferritine) et de transport (transferrine).

Articles connexes