Ruolo biologico del ferro

Il ferro è un elemento essenziale per gli esseri viventi in quanto partecipa a una varietà di processi tra cui il trasporto dell’ossigeno, degli elettroni e la sintesi del DNA.

Esso è presente in tracce ma riveste un ruolo fondamentale in prevalenza come ferro (III) e, a pH 7 che è il valore di pH fisiologico, la concentrazione di tale ione è minima.

Tuttavia, la maggior parte degli esseri viventi, ha una concentrazione di ferro (III) di diversi ordini di grandezza maggiore rispetto a quella che ci si potrebbe aspettare in quanto i sistemi biochimici sono in grado di concentrare e immagazzinare il ferro.

La proteina che svolge funzione di riserva del ferro a livello epatico è la ferritina, proteina globulare che ha forma sferica con 24 subunità costituite da catene peptidiche disposte in modo regolare e formano una cavità al cui interno è ospitato il ferro.

Il ferro è indispensabile per la produzione dei globuli rossi elementi presenti nel sangue nel cui citoplasma è presente l’emoglobina, proteina che si lega all’ossigeno a livello polmonare rilasciandolo nei tessuti.

L’emoglobina è una metalloproteina contenente ferro che si lega all’ossigeno ossidandosi da Fe²⁺ a Fe³⁺ durante il passaggio del sangue nei polmoni e lo cede ai tessuti nella circolazione periferica riducendosi nuovamente a Fe²⁺.

Il ferro è contenuto anche in una glicoproteina costituita da una singola catena polipeptidica che ha due siti di legame con il ferro (III).

Questa proteina detta transferrina è la principale proteina di trasporto del ferro all’interno dell’organismo dagli organi in cui esso viene assorbito a quelli che lo utilizzano ed in particolare al midollo osseo dove vengono prodotti i globuli rossi.

Il ferro è contenuto in molti enzimi tra cui le catalasi tetrameri di quattro catene polipeptidiche ciascuna contenente un gruppo ferroso all’interno della struttura tuttavia accessibile tramite canali idrofobici.

Le catalasi sono enzimi che catalizzano la conversione del perossido di idrogeno in acqua e ossigeno molecolare.

La carenza di ferro provoca tra l’altro affaticamento, irritabilità, insonnia, vertigini, capogiri, fiato corto, dolore toracico.

Tra le cause della carenza di ferro vi è la cosiddetta anemia dell’atleta frequente in chi pratica sport di fondo o chi si allena piuttosto intensamente, come podisti, ciclisti e in tutti gli sport di resistenza.

Nello sportivo i livelli di emoglobina sono bassi in quanto durante l’esercizio aerobico il volume del sangue aumenta e fa diminuire la concentrazione dei globuli rossi. Non si tratta quindi di una vera patologia ma di una anemia per diluizione che va trattata, sotto consiglio medico, con una opportuna alimentazione e eventuale assunzione di integratori alimentari.