Ferro
Ultima modifica 13.07.2020
INDICE
  1. Generalità
  2. EME e non-EME
  3. Funzioni
  4. Fabbisogno
  5. Alimenti Apportatori
  6. Integratori
  7. Assorbimento
  8. Escrezione
  9. Carenza
  10. Tossicità
  11. Interazioni Farmacologiche

Generalità

Il ferro è un elemento chimico con simbolo Fe e numero atomico 26. In massa, costituisce l'elemento più comune sulla Terra – il quarto della crosta terrestre – e, in forma ionica, ha anche un ruolo biologico fondamentale per la vita. Nell'essere umano, che ne contiene circa lo 0,005% in peso, costituisce importantissimi enzimi, citocromi e proteine di trasporto e stoccaggio dell'ossigeno).

Ferro Shutterstock

Contenuto in molti cibi, solo alcuni – prevalentemente di origine animale – ne apportano quantità considerevoli della forma biologicamente più attiva. La vitamina C ne aumenta l'assorbimento, che avviene a livello intestinale del tenue ed è permesso dal basso pH gastrico.

Il fabbisogno nutrizionale di ferro è maggiore nelle donne fertili e ancor superiore in quelle gravide. La carenza, ovviamente più frequente nel sesso femminile, si manifesta primariamente con anemia sideropenica.

L'escrezione del ferro avviene fisiologicamente con la desquamazione degli epiteli; solo in piccola parte con la bile, le urine e il sudore nelle feci si trova quello escreto sia con la bile che con il ricambio della mucosa gastrica e intestinale. Un eventuale eccesso è nocivo e la sua tossicità, manifesta in chi soffre di certi disturbi metabolico-genetici, è dovuta all'accumulo negli organi è si definisce siderosi.

Il ferro può interagire con alcuni farmaci.

EME e non-EME

L'organismo umano contiene globalmente circa 3-4 g di ferro (il 75% circa è nell'emoglobina).

In base al legame con l'emoglobina e allo stato di ossidazione, si distinguono due diversi tipi di ferro: emico e non emico.

Ferro eme o emico

Il ferro eme (o ferro emico) è il ferro legato all'emoglobina o alla mioglobina, nelle quali si trova allo stato di ossidazione Fe2+ (ione ferroso). Solo in questo stato di ossidazione il ferro può legare l'ossigeno.

Ammonta a circa il 75% del ferro totale presente nell'organismo (65% nell'emoglobina e 10% nella mioglobina).

Ferro non-eme o non emico

Il ferro non-eme (o ferro non emico) è il ferro legato a proteine di deposito (come la ferritina), nelle quali si trova allo stato di ossidazione Fe3+ (ione ferrico). È presente nella milza, nel fegato e nel midollo osseo, dove si trova prevalentemente legato alla ferritina e all'emosiderina, con funzione di deposito.

Nel complesso rappresenta il 20-25% del ferro totale presente nell'organismo. In piccole quantità (0,1-0,5% del totale) questo elemento si trova in alcuni enzimi intracellulari e nella transferrina, una glicoproteina che lo cede all'emoglobina del midollo osseo. In questo modo il ferro non-emico viene convertito in ferro emico.

Per approfondire: Ferro Ematico

Funzioni

Il ferro è necessario per la sintesi di emoglobina (proteina che trasporta l'ossigeno alle cellule), di mioglobina e di collagene; è inoltre indispensabile nei processi di respirazione cellulare e nel metabolismo degli acidi nucleici.

Le due funzioni principali del ferro nel sistema biologico cellulare degli organismi superiori sono:

  • Compone numerosi enzimi come le nitrogenasi, responsabili della fissazione biologica dell'azoto, o le catalasi;
  • Struttura varie proteine, alcune delle quali partecipano al trasporto, allo stoccaggio e all'utilizzo dell'ossigeno (emoglobina, mioglobina), mentre altre sono coinvolte nel trasferimento di elettroni (citocromi).
Per approfondire: Ferro e Salute

Fabbisogno

Secondo le tabelle della LARN (Livelli di Assunzione Giornalieri Raccomandati di Nutrienti per la popolazione italiana) il fabbisogno quotidiano di ferro per l'uomo ammonta a 10 mg, mentre per la donna in età fertile sale a 18 mg.

Normalmente una dieta adeguata compensa l'eliminazione del ferro ed il bilancio viene mantenuto in equilibrio, grazie alle riserve ed alla regolazione di assorbimento ed eliminazione.

L'Institute of Medicine (IOM) degli Stati Uniti ha aggiornato gli Estimated Average Requirements (EAR) e le Recommended Dietary Allowances (RDA) per il ferro nel 2001.

L'attuale EAR per le donne di età compresa tra 14 e 18 anni è 7,9 mg / die, 8,1 mg / die per le età 19-50 e 5,0 mg / die in seguito (post menopausa). Per gli uomini, l'EAR è di 6,0 mg / die a partire dai 19 anni.

L'RDA è di 15,0 mg / die per le donne di età compresa tra 15 e 18 anni, 18,0 mg / die per 19-50 e 8,0 mg / die da lì in poi. Per gli uomini è di 8,0 mg / die per dai 19 anni in su.

Le RDA sono superiori alle EAR in modo da coprire le persone con requisiti superiori alla media.

La RDA per la gravidanza è di 27 mg / die e, per l'allattamento, di 9 mg / die.

La RDA per i bambini di età compresa tra 1 e 3 anni 7 è di mg / die, 10 mg / die per l'età 4–8 e 8 mg / die per l'età 9–13.

Per quanto riguarda la sicurezza, l'IOM stabilisce anche un tolerable upper intake levels (UL) di 45 mg / die.

La European Food Safety Authority (EFSA) fa riferimento all'insieme collettivo delle corrispondenti informazioni come Dietary Reference Values, con Population Reference Intake (PRI) al posto dell'RDA e Average Requirement Instead anziché EAR. AI e UL sono definiti come negli Stati Uniti.

Per le donne di età compresa tra 15 e 17 anni il PRI è di 13 mg / die, di 16 mg / die di età pari o superiore a 18 anni fino alla premenopausa e 11 mg / die nel postmenopausa. Per gravidanza e allattamento, si stimano 16 mg / die.

Per gli uomini di età pari o superiore a 15 anni il PRI è di 11 mg / die. Per i bambini da 1 a 14 anni, il PRI aumenta da 7 a 11 mg / die. I PRI sono più alti degli RDA statunitensi, ad eccezione che per la gravidanza. L'EFSA non ha stabilito una UL.

I neonati possono necessitare di integrazione di ferro se nutriti con latte di mucca in bottiglia – cosa che non dovrebbe assolutamente avvenire. I donatori di sangue che versano con una certa frequenza – in Italia non può avvenire – sono a rischio di livelli insufficienti di ferro e sono spesso invitati a integrare.

Alimenti Apportatori

Alimenti ricchi di ferro sono: le frattaglie (soprattutto il fegato), le carni (rosse e bianche), il pesce (ad esempio corvina, branzino), i molluschi (soprattutto le ostriche) e i crostacei, il tuorlo d'uovo, i legumi (ad esempio lenticchie, fagioli, ceci, piselli, piselli dagli occhi neri, soia ecc) e i derivati come il tofu, la frutta secca e i vegetali a foglia verde (come il crescione, gli spinaci), la melassa nera (derivato della canna da zucchero).

Contengono invece minime quantità di ferro: il latte e il burro; alcuni formaggi stagionati ne contengono modeste quantità.

La presenza di fitati, ossalati e fosfati contenuti nei vegetali, che con il ferro formano complessi insolubili, riduce la biodisponibilità del ferro.

Nei prodotti vegetali il contenuto di ferro diminuisce del 15% circa per la cottura in affogamento e del 10% circa nella cottura a vapore.

Per approfondire: Ferro negli Alimenti

Ferro facilmente assorbibile

Alimento mg di ferro / 100 g alimento mg di ferro presumibilmente assorbiti per 100 g di alimento
Fegato, frattaglie, frutti di mare 5-10 0,77
Carne di Cavallo 3,9 0,9
Carne di Bue 2,5 0,6
Altre carni (inclusi i salumi) 1-2 0,3-0,4
Pesci 1 0,1

Ferro difficilmente assorbibile

Alimento mg di ferro / 100 g alimento mg di ferro presumibilmente assorbiti per 100 g di alimento
Cacaolievito 10 0,5
VERDURE (radicchiospinaciindiviabroccoletti) FRUTTA SECCA OLEOSA (nocinoccioleCIOCCOLATO 1-5 0,2
LEGUMI (fagioli, ceci) 2 0,06
RISO, PASTAUOVA 1,5 0,09
PANE 1 0,05
PASTICCERIA (torte, biscotti) 1-3 0,05-0,1
FRUTTA FRESCA, ORTAGGI, LATTE, FORMAGGI < 1 < 0,05

Integratori

Il ferro contenuto negli integratori alimentari si trova spesso come ferro (II) fumarato, sebbene il solfato di ferro (II) sia più economico e venga assorbito altrettanto efficacemente.

Nonostante il ferro elementare o ridotto venga captato solo ad un terzo o due terzi dell'efficienza rispetto al solfato di ferro, è quasi sempre prediletto nel rinforzo di alimenti come cereali per la colazione o farina di grano arricchita.

Il ferro è più disponibile se chelato agli aminoacidi, altra forma chimica utilizzata negli integratori; l'esempio più comune è il glicinato di ferro.

Assorbimento

Quanto è assorbibile il ferro degli alimenti

Il ferro presente negli alimenti è assorbito lentamente ed in misura ridotta (dal 5 al 10% del ferro ingerito). L'assorbimento dipende anzitutto dalla forma in cui esso si trova nell'alimento: il ferro emico è meglio assorbito di quello non-emico.

Il ferro emico è presente soltanto nelle carni, essendo un residuo della mioglobina muscolare dell'animale; il ferro non-emico si trova in tutti gli alimenti (inclusa la carne) e in base allo stato di ossidazione viene diviso in:

  • Ferro ferrico Fe3+, tipico dei vegetali, spesso sotto forma di idrossido di ferro, o labilmente legato a composti organici come citrati, lattati e zuccheri.
  • Ferro ferroso Fe2+, tipico degli alimenti di origine animale, tra i due il meglio assorbito.

Nei vegetali, inoltre, sono spesso presenti fattori antinutrizionali, come i fitati e gli ossalati, che ne limitano l'assorbimento intestinale.

Il ferro non EME Fe3+ sarà assorbito soltanto dopo essere stato liberato e ridotto a Fe2+. Le sostanze riducenti, come l'acido ascorbico (vitamina C), l'acido citrico ed i gruppi -SH (sulfidrili), e le sostanze che lo mantengono solubile come il fruttosio (zucchero presente nella frutta), aiutano l'assorbimento del ferro favorendo la riduzione da Fe3+ a Fe2+. Per questo motivo, agli anemici è consigliabile assumere fonti di ferro in associazione ad agrumi, altre fonti alimentari di vitamina C o integratori.

Dove avviene l’assorbimento del ferro

L'assorbimento del ferro è inibito da ipocloridria (diminuzione della concentrazione di acido cloridrico a livello gastrico) e aumento del pH gastrico (tipica l'anemia ferro-priva dell'anziano con ipo o acloridria).

Il ferro viene assorbito soprattutto a livello del duodeno e del digiuno prossimale:

  • passivamente se la sua concentrazione nel lume intestinale è elevata;
  • tramite un processo attivo con dispendio di energia, se invece è presente in scarsa quantità.

Nelle cellule della mucosa intestinale il Fe2+ viene ossidato a Fe3+. Parte del ferro passa quindi nel plasma dove è trasportato in circolo dalla transferrina; la quota rimanente si lega nel citoplasma delle cellule intestinali all'apoferritina che viene convertita in ferritina. Da questa viene liberato in rapporto alle esigenze dell'organismo e ceduto alla transferrina plasmatica.

Nota: l'assorbimento del ferro è inibito da ipocloridria (diminuzione della concentrazione di acido cloridrico a livello gastrico) e aumento del pH gastrico (tipica l'anemia ferro-priva dell'anziano con ipo o acloridria).

Escrezione

L'escrezione (1mg al giorno) del ferro avviene prevalentemente con la bile, le feci, il sangue mestruale, la desquamazione della pelle e delle mucose (come quella intestinale) e l'urina.

Per approfondire: Dieta per Massimizzare l’Assorbimento del Ferro

Carenza

Cause di carenza

Il deficit di ferro è la carenza nutrizionale più comune al mondo.

Nonostante l'organismo ne limiti le perdite grazie al "riciclo" dell'eme, i casi di carenza di ferro sono piuttosto diffusi. Infatti, quando la perdita di ferro non è comunque adeguatamente compensata da un'adeguata assunzione con la dieta, si verifica uno stato carenziale latente che, nel tempo, porta ad anemia sideropenica – caratterizzata da un numero insufficiente di globuli rossi e da una quantità insufficiente di emoglobina.

Questi possono essere dovuti a:

  • apporto ridotto, spesso dovuto a diete non equilibrate;
  • assorbimento inefficiente, da acloridria, diarrea, alterazioni gastro-intestinali;
  • eccessive perdite ematiche, da perdite mestruali o emorragie.

Soggetti a rischio di carenza di ferro sono: i neonati prematuri, le donne mestruate, le persone che hanno subìto perdite di sangue, gli alcolisti e, come abbiamo detto, chi segue una dieta povera del minerale in oggetto – soprattutto vegani e crudisti, ma anche latto-vegetariani.

Sintomi da carenza

La maggior parte dei casi di anemia sideropenica è lieve, ma se non curata può causare problemi come tachicardia o aritmia cardiaca, complicanze durante la gravidanza e ritardo della crescita nei neonati e nei bambini.

Il deficit si manifesta solitamente con astenia, faticabilità, nei casi più gravi cefalea, palpitazioni, nevralgie, turbe vasomotorie, facilità alle infezioni, anemia ferro-priva – da non confondere con la megaloblastica e la perniciosa.

Per approfondire: Anemia da Sport

Ferro nel Latte Materno

Considerando l'analisi nutrizionale dell'alimento e i fabbisogni del neonato, il latte materno sembra apparentemente povero di ferro; tuttavia il neonato nasce già con scorte di ferro sufficienti a compensare tale carenza per almeno 6 mesi. Aumentare l'apporto del minerale tramite latti artificiali arricchiti risulta non solo inutile ma addirittura controproducente. Gli organismi per sopravvivere necessitano di ferro, compresi i batteri. Fanno eccezione i lattobacilli, che colonizzano alla nascita l'intestino tenue e garantiscono al neonato protezione dalle infezioni e la digestione del latte materno. La madre trasmette poco ferro dal seno, proprio per evitare lo sviluppo di batteri patogeni. E questo è un bene, perché ostacola la crescita di batteri patogeni nell'intestino in un periodo in cui le difese immunitarie sono ancora immature.

Tossicità

Normalmente le quantità di ferro perse sono modeste; le vie di escrezione principale è il deterioramento delle cellule epiteliali della mucosa e della pelle, ragione per la quale il controllo dei livelli del minerale nell'organismo viene effettuato principalmente regolando l'assorbimento.

La tossicità del ferro prende il nome di siderosi, condizione che molto raramente interessa le persone sane – ad eccezione di chi fa uso di super-dosi del minerale come integratore o farmaco.

La regolazione dell'assorbimento del ferro può essere compromessa a causa di un difetto genetico che si associa alla regione del gene HLA-H sul cromosoma 6 e porta a livelli anormalmente bassi di epcidina, un regolatore chiave dell'ingresso del ferro nel sistema circolatorio dei mammiferi. In queste persone, un'eccessiva assunzione di ferro può causare disturbi da sovraccarico di ferro, noti dal punto di vista medico come emocromatosi. Molte persone hanno una suscettibilità genetica non diagnosticata al sovraccarico di ferro e non sono a conoscenza di una storia familiare di tale problema. Per questo motivo, nessuno dovrebbe assumere integratori di ferro se non per carenza diagnosticata dal medico. Si stima che l'emocromatosi sia la causa dello 0,3-0,8% di tutte le malattie metaboliche dei caucasici.

Alti livelli ematici di ferro ferroso libero reagiscono con i perossidi producendo radicali liberi altamente reattivi che possono danneggiare il DNA, le proteine, i lipidi e altri componenti cellulari.

Peraltro, se ancor più in eccesso, il ferro viene ceduto al parenchima di vari organi come pancreas, surreni, miocardio e fegato, che ne possono risultare danneggiati.

La tossicità del ferro si verifica quando la cellula ne contiene in forma libera, condizione che generalmente si verifica quando i livelli di ferro superano la disponibilità di transferrina (proteina di trasporto legante il minerale).

I danni alle cellule del tratto gastrointestinale possono anche impedire loro di regolare l'assorbimento dello stesso, portando a ulteriori aumenti dei livelli ematici.

Il ferro in genere danneggia le cellule del cuore, del fegato e non solo, causando effetti avversi che includono coma, acidosi metabolica, shock, insufficienza epatica, coagulopatia, sindrome da distress respiratorio dell'adulto, danno d'organo a lungo termine e persino morte.

Gli esseri umani vanno incontro a intossicazione da ferro quando questo supera i 20 milligrammi per ogni chilogrammo di massa corporea; 60 milligrammi per chilogrammo sono considerati una dose letale.

Il consumo eccessivo di ferro, che avviene spesso nei bambini che consumano grandi quantità di compresse di solfato ferroso destinate al consumo degli adulti, è una delle cause tossicologiche più comuni di morte nei bambini di età inferiore ai sei anni.

La gestione medica dell'intossicazione da ferro è complicata e può includere l'uso di uno specifico agente chelante chiamato deferoxamina, che lega ed espelle il ferro dal corpo.

Per approfondire: Assorbimento del Ferro

Ferro e cancro

Il ruolo del ferro nella difesa dal cancro è "un'arma a doppio taglio" a causa della sua capacità pervasiva nei processi non patologici. Le persone in chemioterapia possono sviluppare carenza di ferro e anemia, per le quali viene utilizzata la terapia in via endovenosa per ripristinare i livelli normali. Il sovraccarico di ferro può favorire la crescita tumorale e aumentare la suscettibilità all'insorgenza del cancro, in particolare per il tumore del colon-retto.

Interazioni Farmacologiche

Sono note interazioni del ferro con alcuni farmaci che ne riducono l'assorbimento quali antiacidi, colestiramina, antinfiammatori FANS inibitori della COX 1, penicillammina, tetracicline, alcune vitamine e alcuni sali minerali.

Autore

Riccardo Borgacci
Laureato in Scienze motorie e in Dietistica, esercita in libera professione attività di tipo ambulatoriale come dietista e personal trainer