Erythrocyte Production and Iron Stores in Premature Infants During the First Months of Life The Anemia of Prematurity‐Etiology, Pathogenesis, Iron Requirement
Authors: SEIP MARTIN , HALVORSEN SVERRE 
Published: January 2008

Erythrocyte production in premature infants was investigated by meticulous reti culocyte studies. The amount of stainable iron was studied in bone marrow preparations, using the Turnbull stain. Intensity of growth, hemoglobin and erythrocyte values were also recorded.

During the first days of life, the rate of erythrocyte formation is high, then rapidly decreases until two weeks of age. This decrease is caused by improved oxygen supply and transient cessation of growth. Then a period of reduced erythropoiesis follows, short (1–2 weeks) in the smallest prematures, longer (3–4 weeks) in the heavier prematures, and longest in full‐term infants. It is replaced by a period of intensive, and, in the smallest babies, even highly intensive erythrocyte regeneration.

Growth exerts a stimulating effect on erythropoiesis, probably because it requires an increased oxygen consumption.

The main reason for the low blood values in premature and full‐term infants is probably their relatively low oxygen consumption, when intensity of growth is not particularly high. Therefore they do not need the same level of oxygen‐carrying hemoglobin as adults. To some extent, however, the anemia is due to the fact that in the period of most rapid growth the blood‐forming organs are not able fully to meet the demands.

The pathogenetic factors leading to the postnatal drop in hemoglobin level are (1) growth, (2) increased hemolysis, (3) a transient decrease in erythropoietic activity.

Immediately after birth little or no stainable iron is present in the bone marrow. In the following weeks a marked increase can be demonstrated (up to grades 2–4), the greatest amounts being found between 4 and 8 weeks after birth. After this point iron stores decrease, until finally no hemosiderin can be demonstrated, 6–12 weeks after birth. In the lowest weight group hemosiderin disappears earlier than in the heavier infants. In full‐term infants the bone marrow becomes hemosiderin‐free at 16–20 weeks of age.

Total hemoglobin begins to increase after 4–6 weeks of age in the smallest prematures. This soon leads to a state of iron deficiency (hemosiderin‐free bone marrow), and is mainly due to their rapid growth.

The smallest prematures should receive iron from 4–6 weeks and the heavier ones from 6–8 weeks of age, with infants showing the most intensive growth receiving medication somewhat earlier than the others.

La production d'érythrocytes a été examinée chez le nourrisson prématuré par une étude méticuleuse des réticulocytes. On a étudié, par le colorant de Turnbull, le taux du fer pouvant être coloré dans la moelle osseuse. La croissance, les taux d'hémoglo bine et d'érythrocytes ont aussi été notés. La vitesse de formation des érythrocytes est grande pendant les premiers jours de la vie et diminue alors rapidement jusqu'à l'âge de deux semaines. La diminution est provoquée par un meilleur approvisionne ment en oxygène et un arrêt momentane de la croissance. Suit alors une période d'érythropoièse réduite qui est courte (1–2 semaines) chez les très petits prématurés, plus longue (3–4 semaines) chez les plus lourds, et la plus longue chez les nourrissons nés à terme. Elle est remplacée par une période de régénération intense, même très intense chez les nourrissons les plus petits, des érythrocytes. La croissance exerce un effet stimulant sur l'érythropoièse, probablement à cause de la nécessité d'une plus forte consommation d'oxygène. La consommation relativement basse d'oxygène, quand la croissance n'est pas particulièrement forte, est probablement la cause prin cipale des valeurs basses dans le sang des prématurés et des nourrissons nés à terme. Hs n'ont pas besoin du même taux d'hémoglobine transportant l'oxygène que les adultes. L'anémie est cependant jusqu'à un certain point dûe au fait que les organes hémopoiétiques ne peuvent pas satisfaire complètement les demandes pendant la période de croissance la plus rapide. Les facteurs de la pathogénèse qui conduisent à la baisse post‐natale de rhémoglobine sont (1) la croissance, (2) l'augmentation de l'hémolyse, (3) une réduction passagère de l'activitéérythropoiétique. II n'y a dans la moelle osseuse, immédiatement après la naissance, que peu ou pas de fer pouvant être eoloré. On peut montrer, pendant les semaines suivantes, une forte augmentation (jusqu'aux degrés 2–4), les plus grandes valeurs étant trouvées entre les 4 et 8 semaines après la naissance. Après ce moment les réserves de fer diminuent, jusqu'à ce qu'on ne trouve finalement plus d'hémosidérine 6 à 12 semaines après la naissance. L'hémosidérine disparait plus précocement chez le groupe d'enfants pesant peu que chez les nourrissons plus lourds. Chez les nourrissons nés à terme la moelle osseuse ne contient plus d'hémosidérine à l'âge de 16 à 20 semaines. L'hémoglobine totale com mence à augmenter chez les plus petits prématurés après l'âge de 4–6 semaines. Ceci conduit rapidement à un état de carence en fer (moelle osseuse sans hémosidérine) et est surtout provoqué par leur croissance rapide. Les plus petits prématurés devront recevoir de fer dès l'âge de 4–6 semaines et les plus lourds dès l'âge de 6–8 semaines; les nourrissons ayant une croissance plus rapide recevront le médicament un peu plus tôt que les autres.