Español | 日本語

Resumé

  • Vandopløseligt biotin er en vigtig cofaktor for enzymer i intermediær metabolisme og en vigtig regulator af genekspression. (Yderligere oplysninger)
  • Både parenteral ernæring uden biotin og langvarig indtagelse af rå æggehvide er blevet forbundet med symptomer på åbenlys biotinmangel, herunder hårtab, dermatitis og hududslæt, ataksi, kramper og andre neurologiske dysfunktioner. (Yderligere oplysninger)
  • Biotinidasemangel er en sjælden arvelig lidelse, der forringer biotinoptagelsen og -genanvendelsen, hvilket resulterer i sekundær biotinmangel. (Yderligere oplysninger)
  • Det anbefalede tilstrækkelige indtag (AI) af biotin er fastsat til 30 mikrogram (μg)/dag hos voksne. Biotinbehovet er sandsynligvis øget under graviditet og amning. (Yderligere oplysninger)
  • Dyreforsøg har vist, at biotintilstrækkelighed er afgørende for normal fosterudvikling. Hvorvidt marginal biotinmangel under graviditet øger risikoen for medfødte anomalier hos mennesker er i øjeblikket et område, der giver anledning til bekymring og undersøgelser. (Yderligere oplysninger)
  • Biotin anvendes til behandling af en arvelig forstyrrelse af thiamintransporten, kaldet biotinresponsiv basalgangliasygdom, og afprøves i øjeblikket i forsøg med henblik på at begrænse eller omvende funktionsnedsættelser hos personer med multipel sklerose. (Yderligere oplysninger)
  • Definitive beviser, der fastslår, om biotintilskud forbedrer glukose- og lipidhomeostase hos personer med type 2-diabetes mellitus, mangler i øjeblikket, men der er blevet offentliggjort suggestive observationer. (Yderligere oplysninger)
  • Biotin kan ikke syntetiseres af pattedyrceller og skal tilvejebringes fra eksogene kilder. Biotin findes i stor udstrækning i fødevarer, og gode kostkilder omfatter æggeblomme, lever, fuldkornscorn og visse grøntsager. (Yderligere oplysninger)
  • Langvarig behandling med antikonvulsiva (anti-krampeanfald) kan øge kostbehovet for biotin, fordi antikonvulsiva kan forstyrre den intestinale absorption og den renale reabsorption af biotin og sandsynligvis også øge nedbrydningen af biotin til inaktive metabolitter. (Yderligere oplysninger)

Biotin er et vandopløseligt vitamin, der generelt klassificeres som et B-kompleks vitamin. Efter den første opdagelse i 1927 var det nødvendigt med yderligere 40 års forskning for at fastslå entydigt, at biotin er et vitamin (1). Biotin er påkrævet af alle organismer, men kan syntetiseres af nogle bakteriestammer, gær, skimmelsvampe, alger og nogle plantearter (2).

Funktion

Biotinylering

Biotin fungerer som en kovalent bundet cofaktor, der er nødvendig for den biologiske aktivitet af de fem kendte biotinafhængige carboxylaser fra pattedyr (se nedenfor). En sådan ikke-proteinkofaktor er kendt som en “prostetisk gruppe”. Den kovalente binding af biotin til apocarboxylasen (dvs. den katalytisk inaktive carboxylase) katalyseres af enzymet holocarboxylase-syntetase (HCS). Udtrykket “biotinylering” henviser til kovalent tilsætning af biotin til alle molekyler, herunder apocarboxylaser og histoner. HCS katalyserer den posttranslationelle biotinylering af epsilonaminogruppen af en lysinrest på det aktive sted i hver apocarboxylase, hvorved den inaktive apocarboxylase omdannes til en fuldt aktiv holocarboxylase (figur 1a). Særlige lysinrester i den N-terminale hale af specifikke histoner, som hjælper med at pakke DNA i eukaryote kerner, kan også biotinyleres (3). Biotinidase er det enzym, der katalyserer frigivelsen af biotin fra biotinylerede histoner og fra peptidprodukterne fra nedbrydningen af holocarboxylase (figur 1b).

Enzymkofaktor

Fem carboxylaser fra pattedyr, der katalyserer essentielle metaboliske reaktioner:

– Både acetyl-Coenzym A (CoA) carboxylase 1 (ACC1) og acetyl-CoA carboxylase 2 (ACC2) katalyserer omdannelsen af acetyl-CoA til malonyl-CoA ved hjælp af bicarbonat og ATP; malonyl-CoA, der dannes via ACC1, er et hastighedsbegrænsende substrat for syntesen af fedtsyrer i cytosolen, og malonyl-CoA, der dannes via ACC2, hæmmer CPT1, et enzym i den ydre mitokondriemembran, der er vigtigt for fedtsyreoxidation (figur 2). ACC1 findes i alle væv og er særlig aktiv i lipogene væv (dvs. lever, hvidt fedtvæv og brystkirtel), hjerte og bugspytkirteløer. ACC2 er særlig hyppig i skeletmuskulaturen og hjertet (4).

– Pyruvatcarboxylase er et kritisk enzym i glukoneogenese – dannelsen af glukose fra andre kilder end kulhydrater, såsom pyruvat, laktat, glycerol og de glucogene aminosyrer. Pyruvatcarboxylase katalyserer den ATP-afhængige inkorporering af bikarbonat i pyruvat, hvorved der dannes oxaloacetat; pyruvatcarboxylase er derfor anaplerotisk for citronsyrecyklusen (figur 3). Oxaloacetat kan derefter omdannes til phosphoenolpyruvat og til sidst til glukose.

– Methylcrotonyl-CoA-carboxylase katalyserer et vigtigt trin i katabolismen af leucin, en essentiel forgrenet aminosyre. Dette biotinholdige enzym katalyserer produktionen af 3-methylglutaconyl-CoA fra methylcrotonyl-CoA (figur 4a).

– Propionyl-CoA-carboxylase producerer D-malonylmalonyl-CoA fra propionyl-CoA, et biprodukt i β-oxidationen af fedtsyrer med et ulige antal kulstofatomer (figur 4a). Omdannelsen af propionyl-CoA til D-malonylmalonyl-CoA er også nødvendig i de kataboliske veje for to forgrenede aminosyrer (isoleucin og valin), methionin, threonin og sidekæden af kolesterol (figur 4a og 4b).

Regulering af kromatinstruktur og genekspression

I eukaryote kerner er DNA pakket ind i kompakte strukturer for at danne nukleosomer – grundlæggende enheder af kromatin. Hvert nukleosom består af 147 basepar DNA, der er viklet omkring otte histoner (parvise histoner: H2A, H2B, H3 og H4). En anden histon, kaldet H1 linker, er placeret på den ydre overflade af hvert nukleosom og tjener som et anker til at fastgøre DNA’et omkring histonkernen. Den kompakte indpakning af kromatin skal fra tid til anden lempes, så biologiske processer som f.eks. DNA-replikation og transkription kan finde sted. Kemiske modifikationer af DNA og histoner påvirker kromatinets foldning og øger eller reducerer DNA’s tilgængelighed for de faktorer, der er involveret i ovennævnte processer. Sammen med DNA-methylering ændrer en række kemiske modifikationer i den N-terminale hale af kernehistoner deres elektriske ladning og struktur og ændrer derved kromatinkonformationen og genernes transkriptionelle aktivitet.

De forskellige modifikationer af histonhaler, herunder acetylering, methylering, fosforylering, ubiquitering, SUMOylering, ADP-ribosylering, carbonylering, deimination, hydroxylering og biotinylering, har forskellige regulerende funktioner. Der er blevet identificeret flere biotinyleringssteder i histonerne H2A, H3 og H4 (5). Blandt dem synes histon H4-biotinylering ved lysin (K) 12 (noteret H4K12bio) at være beriget i heterokromatin, et tæt kondenseret kromatin, der er forbundet med gentagelsesregioner i (peri)centromerer og telomerer og med transposable elementer, der er kendt som lange terminale gentagelser (3). Desuden samlokaliseres biotinyleringsmærker med velkendte genrepressionsmærker som f.eks. methyleret lysin 9 i histon H3 (H3K9me) i transkriptionelt kompetent kromatin (6). For eksempel kan H4K12bio findes ved promotoren af genet SLC5A6, der koder for den transportør, der medierer biotinoptagelse i celler, den humane natriumafhængige multivitamintransportør (hSMVT). Når biotin er rigeligt, kan HCS biotinylere histoner H4 i SLC5A6-promotoren, hvilket stopper hSMVT-syntesen og reducerer biotinoptagelsen. Omvendt fjernes biotinyleringsmærker i SLC5A6-promotoren i biotin-deficiente celler, således at genekspression kan finde sted, hvilket muliggør syntese af hSMVT og efterfølgende øger optagelsen af biotin (7).

Mangel

Og selv om åbenlys biotinmangel er meget sjælden, er menneskets behov for biotin i kosten blevet påvist i tre forskellige situationer: langvarig intravenøs ernæring (parenteral) uden biotintilskud, spædbørn, der fodres med en elementær modermælkserstatning uden biotin, og indtagelse af rå æggehvide i en længere periode (mange uger til år) (8). Rå æggehvide indeholder et antimikrobielt protein, kendt som avidin, der kan binde biotin og forhindre dets optagelse. Ved kogning af æggehvide denatureres avidin, hvilket gør det modtageligt for fordøjelse og derfor ikke kan forhindre optagelsen af biotin fra kosten (5).

Tegn og symptomer på biotinmangel

Tegn på åbenlys biotinmangel omfatter hårtab (alopeci) og et skællende rødt udslæt omkring øjne, næse, mund og genitalområdet. Neurologiske symptomer hos voksne har omfattet depression, sløvhed, hallucinationer, følelsesløshed og prikken i ekstremiteterne, ataksi og kramper. Det karakteristiske udslæt i ansigtet er sammen med en usædvanlig fedtfordeling i ansigtet af nogle forskere blevet kaldt “biotinmangelfacies” (1). Personer med arvelige forstyrrelser i biotinmetabolismen (se Medfødte stofskiftesygdomme), der resulterer i funktionel biotinmangel, har ofte lignende fysiske fund samt kramper og tegn på nedsat immunsystemfunktion og øget modtagelighed for bakterie- og svampeinfektioner (9, 10).

Risikofaktorer for biotinmangel

Ud over langvarig indtagelse af rå æggehvide eller total intravenøs ernæringsstøtte, der mangler biotin, kan andre tilstande øge risikoen for biotinmangel. Rygning er blevet forbundet med øget biotin-katabolisme (11). De hurtigt delende celler i fosteret under udvikling har brug for biotin til syntese af essentielle carboxylaser og histonbiotinylering; derfor er biotinbehovet sandsynligvis øget under graviditeten. Forskning tyder på, at et betydeligt antal kvinder udvikler marginal eller subklinisk biotinmangel under den normale graviditet (se også Sygdomsforebyggelse) (8, 12, 13) (8, 12, 13). Desuden kan visse typer af leversygdomme nedsætte biotinidaseaktiviteten og teoretisk set øge biotinbehovet. I en undersøgelse af 62 børn med kronisk leversygdom og 27 sunde kontroller blev det konstateret, at serumbiotinidaseaktiviteten var unormalt lav hos børn med stærkt nedsat leverfunktion på grund af skrumpelever (14). Denne undersøgelse gav dog ikke bevis for biotinmangel. Endvidere øger antikonvulsiv medicin, der anvendes til at forebygge anfald hos personer med epilepsi, risikoen for biotinudtømning (for yderligere oplysninger om biotin og antikonvulsiva, se Lægemiddelinteraktioner).

Medfødte stofskiftesygdomme

Biotinidasemangel

Der er flere måder, hvorpå den arvelige lidelse, biotinidasemangel, fører til sekundær biotinmangel. Den intestinale absorption er nedsat, fordi mangel på biotinidase forhindrer frigivelse af biotin fra protein i kosten (15). Genanvendelsen af ens eget biotin bundet til carboxylaser og histoner er også forringet, og urintab af biocytin (N-biotinyl-lysin) og biotin er øget (se figur 1 ovenfor) (5). Biotinidasemangel reagerer ensartet på supplerende biotin. Oralt tilskud med så meget som 5 til 10 milligram (mg) biotin dagligt er undertiden nødvendigt, selv om mindre doser ofte er tilstrækkelige (gennemgået i 16).

Holocarboxylase-synthetase (HCS)-mangel

Nogle former for HCS-mangel reagerer på tilskud med farmakologiske doser af biotin. HCS-mangel resulterer i nedsat dannelse af alle holocarboxylaser ved fysiologiske biotin-koncentrationer i blodet; derfor er højdosistilskud af biotin (10-80 mg biotin dagligt) påkrævet (10).

Prognosen for disse to lidelser er normalt god, hvis biotinbehandling indføres tidligt (spæd- eller barndom) og fortsættes livet igennem (10).

Biotintransportmangel

Der er blevet rapporteret ét tilfælde af et barn med biotintransportmangel, som reagerede på højdosis biotintilskud (17). Det skal bemærkes, at tilstedeværelsen af en defekt human natriumafhængig multivitamintransportør (hSMVT) blev udelukket som årsag til biotintransportmangel.

Phenylketonuri (PKU)

Abnormalt forhøjede koncentrationer af aminosyren phenylalanin i blodet hos PKU-ramte personer kan hæmme biotinidasens aktivitet. Schulpis et al. spekulerede i, at den seborrheiske dermatitis, der er forbundet med lav biotinidaseaktivitet hos disse patienter, ville forsvinde ved overholdelse af en særlig proteinfattig diæt, men ikke ved biotintilskud (18).

Markører for biotinstatus

Fire mål for marginal biotinmangel er blevet valideret som indikatorer for biotinstatus: (1) nedsat urinudskillelse af biotin og nogle af dets katabolitter; (2) høj urinudskillelse af en organisk syre, 3-hydroxyisovalerinsyre, og dens derivat, carnityl-3-hydroxyisovalerinsyre, som begge afspejler nedsat aktivitet af biotinafhængig methylcrotonyl-CoA-carboxylase; (3) nedsat propionyl-CoA-carboxylaseaktivitet i perifere blodlymfocytter (5); og (4) nedsat niveau af holo-methylcrotonyl-CoA-carboxylase og holo-propionyl-CoA-carboxylase i lymfocytter – de mest pålidelige indikatorer for biotinstatus (19). Disse markører er kun blevet valideret hos mænd og ikke-gravide kvinder, og de afspejler muligvis ikke nøjagtigt biotinstatus hos gravide og ammende kvinder (12).

Det tilstrækkelige indtag (AI)

Der mangler tilstrækkelig videnskabelig dokumentation til at vurdere kostbehovet for biotin; der er derfor ikke fastsat noget anbefalet diættilskud (RDA) for biotin. I stedet har Food and Nutrition Board (FNB) under Institute of Medicine (IOM) fastsat anbefalinger for et tilstrækkeligt indtag (AI; tabel 1). AI for voksne (30 mikrogram/dag) blev ekstrapoleret fra AI for spædbørn, der udelukkende fodres med modermælk, og forventes at overvurdere kostbehovet for biotin hos voksne. Kostindtaget hos generelt sunde voksne er blevet anslået til at være 40-60 μg/dag biotin (1). Behovet for biotin under graviditet kan være øget (20).

Tabel 1. Tilstrækkeligt indtag (AI) af biotin
Livsstadium Alder Mænd (μg/dag) Hunner (μg/dag)
Spædbørn 0-6 måneder 5 5
Spædbørn 7-12 måneder 6 6
Børn 1-3 år 8 8 8
Børn 4-8 år 12 12
Børn 9-13 år 20 20
Ungdomsårgange 14-18 år 25 25
Voksne 19 år og derover 30 30
Svangerskab alle aldre 30
Atspædning alle aldre 35

Sygdomsforebyggelse

Anomalier ved medfødte sygdomme

Aktuel forskning viser, at mindst en tredjedel af kvinderne udvikler marginal biotinmangel under graviditeten (8), men det vides ikke, om dette kan øge risikoen for medfødte anomalier. Små observationsundersøgelser hos gravide kvinder har rapporteret en unormalt høj urinudskillelse af 3-hydroxyisovaleric acid i både tidlig og sen graviditet, hvilket tyder på nedsat aktivitet af biotinafhængig methylcrotonyl-CoA-carboxylase (21, 22). I en randomiseret, enkeltblindet interventionsundersøgelse hos 26 gravide kvinder begrænsede tilskud med 300 μg/dag biotin i to uger udskillelsen af 3-hydroxyisovalerinsyre sammenlignet med placebo, hvilket bekræftede, at øget udskillelse af 3-hydroxyisovalerinsyre faktisk afspejlede marginal biotinmangel i graviditeten (23). En lille tværsnitsundersøgelse af 22 gravide kvinder rapporterede en forekomst af lav lymfocytpropionyl-CoA-carboxylaseaktivitet (en anden markør for biotinmangel) på mere end 80 % (13). Selv om niveauet af biotinmangel ikke er forbundet med åbenlyse tegn på mangel hos gravide kvinder, er sådanne observationer kilde til bekymring, fordi subklinisk biotinmangel har vist sig at forårsage ganespalte og lemhypoplasi hos flere dyrearter (gennemgået i 13). Desuden har biotindepletion vist sig at undertrykke ekspressionen af biotinafhængige carboxylaser, fjerne biotinmærker fra histoner og mindske proliferationen i humane embryonale palatale mesenkymale celler i kultur (24). Forringet carboxylaseaktivitet kan resultere i ændringer i lipidmetabolismen, som er blevet forbundet med ganespalte og skeletanomalier hos dyr. Endvidere kan biotinmangel, der fører til nedsat histonbiotinylering ved specifikke genomiske loci, muligvis øge den genomiske ustabilitet og resultere i kromosomanomale anomalier og fostermisdannelser (13).

Mens gravide kvinder anbefales at indtage supplerende folinsyre før og under graviditeten for at forebygge neuralrørsdefekter (se Folat), vil det også være klogt at sikre et tilstrækkeligt biotinindtag under hele graviditeten. Den nuværende AI for gravide kvinder er 30 μg/dag biotin, og der er aldrig rapporteret om toksicitet ved dette indtag (se Sikkerhed).

Sygdomsbehandling

Biotinresponsiv basalgangliasygdom

Biotinresponsiv basalgangliasygdom, også kaldet thiaminmetabolisme dysfunktionssyndrom-2, skyldes mutationer i det gen, der koder for thiamin transporter-2 (THTR-2). De kliniske træk viser sig omkring tre til fire års alderen og omfatter subakut encephalopati (forvirring, døsighed og ændret bevidsthedsniveau), ataksi og kramper. Der blev for nylig gennemført en retrospektiv undersøgelse af 18 ramte personer fra samme familie eller samme stamme i Saudi-Arabien. Dataene viste, at biotinmonoterapi (5-10 mg/kg/dag) effektivt ophævede de kliniske manifestationer af sygdommen, selv om en tredjedel af patienterne led af tilbagevendende akutte kriser. Akutte kriser, der ofte er forbundet med dårlige resultater, blev ikke observeret, efter at man begyndte at give thiamintilskud (300-400 mg/dag) og i løbet af en femårig opfølgningsperiode. Tidlig diagnosticering og øjeblikkelig behandling med biotin og thiamin førte til positive resultater (25). Mekanismen for den gavnlige virkning af biotintilskud er endnu ikke blevet belyst.

Multipel sklerose

Multipel sklerose (MS) er en autoimmun sygdom, der er karakteriseret ved progressive skader på myelinskeden, der omgiver nervefibre (axoner), og neuronalt tab i hjernen og rygmarven hos de ramte personer. Progressionen af neurologiske handicap hos MS-patienter vurderes ofte ved hjælp af Expanded Disability Status Scale (EDSS) med scorer fra 1 til 10, fra minimale tegn på motorisk dysfunktion (score på 1) til død som følge af MS (score på 10). ATP-mangel som følge af mitokondriel dysfunktion og øget oxidativ stress kan være delvis ansvarlig for den progressive degeneration af neuroner i MS (26). I betragtning af dets rolle i intermediærmetabolisme og fedtsyresyntese (nødvendig for myelindannelse) (se Funktion) er det blevet antaget, at biotin kunne udøve gavnlige virkninger, der ville begrænse eller vende MS-associerede funktionelle forringelser (26).

Et ikke-randomiseret, ukontrolleret pilotstudie hos 23 patienter med progressiv MS viste, at høje doser biotin (100-600 mg/dag) var forbundet med vedvarende kliniske forbedringer hos 5 (ud af 5) patienter med progressivt synstab og 16 (ud af 18) patienter med delvis lammelse af lemmerne efter gennemsnitligt tre måneder efter behandlingsstart (27). Desuden viste de foreløbige resultater fra et multicenter, randomiseret, placebokontrolleret forsøg med 154 personer med progressiv MS, at 13 ud af 103 patienter, der randomiseres til at modtage daglig oral biotin (300 mg) i 48 uger, opnåede et sammensat funktionelt endepunkt, der omfattede et fald i EDSS-scoren. Til sammenligning viste ingen af de 51 patienter, der var randomiseret til placebogruppen, signifikante kliniske forbedringer (28). To igangværende forsøg evaluerer effekten af biotintilskud i højdosis til behandling af MS (se forsøg NCT02220933 og NCT02220244 på www.clinicaltrials.gov).

Diabetes mellitus

Overt biotinmangel har vist sig at forringe glukoseudnyttelsen hos mus (29) og forårsage dødelig hypoglykæmi hos kyllinger. Overt biotinmangel forårsager sandsynligvis også abnormiteter i glukosereguleringen hos mennesker (se Funktion). En tidlig undersøgelse af mennesker rapporterede lavere serumkoncentrationer af biotin hos 43 patienter med type 2-diabetes mellitus sammenlignet med 64 ikke-diabetiske kontrolpersoner, samt en omvendt sammenhæng mellem fastende blodglukose og biotinkoncentrationer (30). I en lille, randomiseret, placebokontrolleret interventionsundersøgelse hos 28 patienter med type 2-diabetes resulterede daglig tilskud med 9 milligram (mg) biotin i en måned i et gennemsnitligt fald på 45 % i fastende blodglukosekoncentrationer (30). En anden lille undersøgelse hos 10 patienter med type 2-diabetes og 7 ikke-diabetiske kontroller fandt imidlertid ingen effekt af biotintilskud (15 mg/dag) i 28 dage på fastende blodglukosekoncentrationer i nogen af grupperne (31). En nyere dobbeltblind, placebokontrolleret undersøgelse foretaget af den samme forskningsgruppe viste, at den samme biotin-kur sænkede plasma-triglyceridkoncentrationerne hos både diabetiske og ikke-diabetiske patienter med hypertriglyceridæmi (32). I denne undersøgelse havde biotinadministration ikke indflydelse på blodglukosekoncentrationerne i nogen af patientgrupperne. Derudover har nogle få undersøgelser vist, at co-supplementering med biotin og chrom picolinat kan være en gavnlig supplerende behandling hos patienter med type 2-diabetes (33-36). Indgivelse af krom picolinat alene har imidlertid vist sig at forbedre den glykæmiske kontrol hos diabetikere (se artiklen om krom) (37).

Som en cofaktor for carboxylaser, der er nødvendige for fedtsyresyntese, kan biotin øge udnyttelsen af glukose til fedtsyntese. Biotin har vist sig at stimulere glukokinase, et leverenzym, der øger syntesen af glykogen, opbevaringsformen af glukose. Biotin syntes også at udløse sekretionen af insulin i bugspytkirtlen hos rotter og forbedre glukosehomeostasen (38). Alligevel ville reduceret aktivitet af ACC1 og ACC2 forventes at reducere henholdsvis fedtsyresyntesen og øge fedtsyreoxidationen. Det er ikke overraskende, at det i øjeblikket er uklart, om farmakologiske doser af biotin kan gavne behandlingen af hyperglykæmi hos patienter med nedsat glukosetolerance. Desuden er det endnu ikke bevist, om supplerende biotin sænker risikoen for kardiovaskulære komplikationer hos diabetespatienter ved at reducere serumtriglycerider og LDL-kolesterol (32-34).

Skøre fingernegle (onychorrhexis)

Den konstatering, at biotintilskud var effektive til behandling af klovafvigelser hos hovdyr, antydede, at biotin også kunne være nyttigt til at styrke skøre fingernegle hos mennesker (39-41). Der er offentliggjort tre ukontrollerede forsøg, der undersøger virkningerne af biotintilskud (2,5 mg/dag i flere måneder) hos kvinder med skøre fingernegle (42-44). I to af forsøgene blev der rapporteret subjektive tegn på klinisk forbedring hos 67 %-91 % af de deltagere, der var tilgængelige for opfølgning ved behandlingsperiodens afslutning (42, 43). Et forsøg, der anvendte scanningelektronmikroskopi til at vurdere fingerneglernes sprødhed, rapporterede mindre opsplitning af fingernegle og en stigning på 25 % i neglepladens tykkelse hos patienter, der fik tilskud af biotin i 6 til 15 måneder (44). Biotintilskud (5 mg/dag) viste sig også at være effektivt til at kontrollere ustyrligt hår og spaltede negle hos to småbørn med arveligt uopretteligt hårsyndrom (45). Selv om foreløbige beviser tyder på, at supplerende biotin kan bidrage til at styrke skrøbelige negle, er der behov for større placebokontrollerede forsøg for at vurdere effekten af højdosis biotintilskud til behandling af skøre negle.

Hårtab (alopeci)

Biotinadministration viste sig at vende alopeci hos børn, der blev behandlet med det antikonvulsive middel, valproinsyre (se Lægemiddelinteraktioner). Men selv om hårtab er et symptom på alvorlig biotinmangel (se Mangel), er der ingen offentliggjorte videnskabelige undersøgelser, der støtter påstanden om, at biotintilskud i høje doser er effektive til forebyggelse eller behandling af hårtab hos mænd eller kvinder (46).

Kilder

Fødevarekilder

Biotin findes i mange fødevarer, enten som den frie form, der optages direkte af enterocytter, eller som biotin bundet til kostproteiner. Æggeblomme, lever og gær er rige kilder til biotin. Skøn over den gennemsnitlige daglige indtagelse af biotin fra små undersøgelser varierede mellem 40 og 60 mikrogram (μg) pr. dag hos voksne (1). De nationale ernæringsundersøgelser i USA har imidlertid endnu ikke været i stand til at anslå biotinindtaget på grund af de få og upålidelige data om fødevarernes biotinindhold. Tabellerne over fødevaresammensætningen for biotin er ufuldstændige, og det er derfor ikke muligt at foretage et pålideligt skøn over indtagelsen af biotin gennem kosten hos mennesker. I en undersøgelse foretaget af Staggs et al. (47) blev der anvendt en højtydende væskekromatografimetode i stedet for bioassays (48), og der blev rapporteret om relativt forskellige biotinindhold for nogle udvalgte fødevarer. Tabel 2 indeholder en liste over nogle fødevarekilder med biotin og deres indhold i μg.

Tabel 2. Nogle fødevarekilder til biotin (47, 48)
Fødevare Portion Biotin (μg)
Græsfrugter 1 pakke (7 gram) 1.4-14
Brød, fuldkornsbrød 1 skive 0.02-6
Æg, kogt 1 stort 13-25
Kost, cheddar 1 ounce 0.4-2
Lever, kogt 3 ounces* 27-35
Svin, kogt 3 ounces* 2-4
Salmon, kogt 3 ounces* 4-5
Avocado 1 hel 2-6
Hindbær 1 kop 0.2-2
Kålblomst, rå 1 kop 0.2-4
*En portion kød på tre ounce er omtrent på størrelse med et spil kort.

Bakteriesyntese

De fleste af de bakterier, der normalt koloniserer tynd- og tyktarmen (colon), syntetiserer biotin (49). Hvorvidt biotin frigives og optages af mennesker i meningsfulde mængder er fortsat ukendt. Optagelsen af frit biotin i tarmceller via den humane natriumafhængige multivitamintransportør (hSMVT) er blevet identificeret i dyrkede celler, der stammer fra tyndtarmens og tyktarmens foring (50), hvilket tyder på, at mennesker kan optage biotin produceret af tarmbakterier – et fænomen, der er dokumenteret hos svin.

Kosttilskud

Biotin fås som enkeltnæringsstoftilskud i forskellige doser og indgår ofte i B-kompleks- og multivitamin-mineral-tilskud (MVM). Mange MVM-tilskud indeholder 30 μg biotin (51).

Sikkerhed

Toksicitet

Biotin er ikke kendt for at være giftigt. Hos personer uden forstyrrelser i biotinmetabolismen var doser på op til 5 mg/dag i to år ikke forbundet med bivirkninger (52). Oral biotintilskud er blevet godt tolereret i doser på op til 200 mg/dag (næsten 7.000 gange AI) hos personer med arvelige forstyrrelser i biotinmetabolismen (1). Daglig tilskud med en stærkt koncentreret formulering af biotin (100-600 mg) i flere måneder blev også fundet at blive godt tolereret hos personer med progressiv multipel sklerose (27, 28). Der er imidlertid en enkelt tilfælderapport om livstruende eosinofil pleuropericardial effusion hos en ældre kvinde, som tog en kombination af 10 mg/dag biotin og 300 mg/dag pantothensyre (vitamin B5) i to måneder (53). Da der ikke forelå rapporter om bivirkninger, da de diætmæssige referenceindtag (DRI) for biotin blev fastsat i 1998, har Institute of Medicine ikke fastsat et tolerabelt maksimalt indtag (UL) for biotin (1).

Næringsstofinteraktioner

Store doser pantothensyre (vitamin B5) har potentiale til at konkurrere med biotin om intestinal og cellulær optagelse af den humane natriumafhængige multivitamintransportør (hSMVT) (54, 55). Biotin deler også hSMVT med α-liponsyre (56). Farmakologiske (meget høje) doser α-liponsyre har vist sig at nedsætte aktiviteten af biotinafhængige carboxylaser hos rotter, men en sådan effekt er ikke blevet påvist hos mennesker (57).

Lægemiddelinteraktioner

Individer, der er i langvarig behandling med antikonvulsiva (anfaldsbehandling), har angiveligt nedsatte biotin-koncentrationer i blodet samt en øget urinudskillelse af organiske syrer (f.eks. 3-hydroxyisovaleric acid), der indikerer nedsat carboxylaseaktivitet (se Markører for biotinstatus) (5). Mulige mekanismer for biotinudtømning ved antikonvulsiva, primidon (Mysoline), phenytoin (Dilantin) og carbamazepin (Carbatrol, Tegretol), omfatter hæmning af biotinoptagelse i tarmene og renal reabsorption samt øget biotinkatabolisme (51). Brug af det antikonvulsive middel valproinsyre hos børn har resulteret i hårtab, der er vendt ved biotintilskud (58-61). Langtidsbehandling med antibakterielle sulfonamid- (sulfa) lægemidler eller andre antibiotika kan nedsætte den bakterielle syntese af biotin. Da man imidlertid ikke ved, i hvilket omfang bakteriesyntesen bidrager til biotinindtaget hos mennesker, er virkningerne af antimikrobielle lægemidler på biotinernæringsstatus fortsat usikre (51).

Linus Pauling Institute Recommendation

Der vides kun lidt om den mængde biotin i kosten, der er nødvendig for at fremme optimal sundhed eller forebygge kronisk sygdom. Linus Pauling Institute støtter anbefalingen fra Institute of Medicine, som er 30 mikrogram (μg) biotin pr. dag for voksne. En varieret kost bør give nok biotin til de fleste mennesker. Hvis man følger Linus Pauling Instituttets anbefaling om at tage et dagligt multivitamin-mineraltilskud, vil man dog generelt få et indtag på mindst 30 μg/dag af biotin.

Ældre voksne (>50 år)

På nuværende tidspunkt er der ingen tegn på, at ældre voksne har et øget behov for biotin. Hvis biotinindtaget via kosten ikke er tilstrækkeligt, vil et dagligt multivitamin-mineraltilskud generelt give et indtag på mindst 30 μg biotin pr. dag.

Autorer og bedømmere

Originalt skrevet i 2000 af:

Autorer og bedømmere

Originalt skrevet i 2000 af:
Jane Higdon, Ph.D.
Linus Pauling Institute
Oregon State University

Opdateret i juni 2004 af:
Jane Higdon, Ph.D.
Linus Pauling Institute
Oregon State University

opdateret i august 2008 af:
Jane Higdon, Ph.D.
Linus Pauling Institute
Oregon State University

opdateret i august 2008 af:
Jane Higdon, Ph.D:
Victoria J. Drake, Ph.D.
Linus Pauling Institute
Oregon State University

Opdateret i juli 2015 af:
Barbara Delage, Ph.D.
Linus Pauling Institute
Oregon State University

Revideret i september 2015 af:
Donald Mock, M.D., Ph.D.
Professor
Afdelinger for biokemi og molekylærbiologi og pædiatri
University of Arkansas for Medical Sciences

Sidst opdateret 21/10/15 Copyright 2000-2021 Linus Pauling Institute

1. Rådet for fødevarer og ernæring, Institute of Medicine. Biotin. Dietary Reference Intakes: Thiamin, Riboflavin, Niacin, Vitamin B6, Vitamin B12, Pantothensyre, Biotin og Cholin. Washington, D.C.: National Academy Press; 1998:374-389. (National Academy Press)

2. Mock DM. Biotin. Håndbog om vitaminer. 4th ed. Boca Raton, FL: CRC Press; 2007:361-383.

3. Zempleni J, Teixeira DC, Kuroishi T, Cordonier EL, Baier S. Biotin requirements for DNA damage prevention. Mutat Res. 2012;733(1-2):58-60. (PubMed)

4. Saggerson D. Malonyl-CoA, et centralt signalmolekyle i pattedyrceller. Annu Rev Nutr. 2008;28;28:253-272. (PubMed)

5. Zempleni J, Wijeratne SSK, Kuroishi T. Biotin. In: Erdman JWJ, Macdonald IA, Zeisel SH, eds. Present Knowledge in Nutrition. 10th ed.: John Wiley & Sons, Inc.; 2012:359-374.

6. Zempleni J, Li Y, Xue J, Cordonier EL. Holocarboxylase-synthetasens rolle i genomstabilitet formidles delvist af epigenomiske synergier mellem methylerings- og biotinyleringsbegivenheder. Epigenetik. 2011;6(7):892-894. (PubMed)

7. Zempleni J, Gralla M, Gralla M, Camporeale G, Hassan YI. Natriumafhængigt multivitamin-transportergen reguleres på kromatinniveau af histonbiotinylering i humane Jurkat-lymfoblastomceller. J Nutr. 2009;139(1):163-166. (PubMed)

8. Mock DM. Biotin. In: Ross AC, Caballero B, Cousins RJ, Tucker KL, Ziegler TR, eds. Modern Nutrition in Health and Disease. 11th ed.: Lippincott Williams & Wilkins; 2014:390-398.

9. Baumgartner ER, Suormala T. Arvelige defekter i biotinmetabolismen. Biofaktorer. 1999;10(2-3):287-290. (PubMed)

10. Elrefai S, Wolf B. Forstyrrelser i biotinmetabolismen. In: Rosenberg RN, Pascual JM, eds. Rosenberg’s Molecular and Genetic basis of Neurological and Psychiatric Disease. 5th ed. United States of America: Elsevier; 2015:531-539.

11. Sealey WM, Teague AM, Teague AM, Stratton SL, Mock DM. Rygning fremskynder biotin-katabolisme hos kvinder. Am J Clin Nutr. 2004;80(4):932-935. (PubMed)

12. Perry CA, West AA, Gayle A, et al. Graviditet og amning ændrer biomarkører for biotinmetabolisme hos kvinder, der indtager en kontrolleret kost. J Nutr. 2014;144(12):1977-1984. (PubMed)

13. Mock DM. Marginal biotinmangel er almindelig i normal menneskelig graviditet og er stærkt teratogen i mus. J Nutr. 2009;139(1):154-157. (PubMed)

14. Pabuccuoglu A, Aydogdu S, Bas M. Serum biotinidaseaktivitet hos børn med kronisk leversygdom og dens kliniske betydning. J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2002;34(1):59-62. (PubMed)

15. Zempleni J, Hassan YI, Wijeratne SS. Biotin- og biotinidasemangel. Expert Rev Endocrinol Metab. 2008;3(6):715-724. (PubMed)

16. Wolf B. Biotinidasemangel: “Hvis man skal have en arvelig metabolisk sygdom, er det denne, man skal have”. Genet Med. 2012;14(6):565-575. (PubMed)

17. Mardach R, Zempleni J, Wolf B, et al. Biotinafhængighed på grund af en defekt i biotintransport. J Clin Invest. 2002;109(12):1617-1623. (PubMed)

18. Schulpis KH, Nyalala JO, Papakonstantinou ED, et al. Svækkelse af biotinrecirkulering hos phenylketonuriske børn med seborrheisk dermatitis. Int J Dermatol. 1998;37(12):918-921. (PubMed)

19. Eng WK, Giraud D, Schlegel VL, Wang D, Lee BH, Zempleni J. Identifikation og vurdering af markører for biotinstatus hos raske voksne. Br J Nutr. 2013;110(2):321-329. (PubMed)

20. Mock DM. Tilstrækkelig indtagelse af biotin under graviditet: hvorfor bekymre sig? J Nutr. 2014;144(12):1885-1886. (PubMed)

21. Mock DM, Stadler DD. Modstridende indikatorer for biotinstatus fra en tværsnitsundersøgelse af normal graviditet. J Am Coll Nutr. 1997;16(3):252-257. (PubMed)

22. Mock DM, Stadler DD, Stadler DD, Stratton SL, Mock NI. Biotinstatus vurderet longitudinalt hos gravide kvinder. J Nutr. 1997;127(5):710-716. (PubMed)

23. Mock DM, Quirk JG, Mock NI. Marginal biotinmangel under normal graviditet. Am J Clin Nutr. 2002;75(2):295-299. (PubMed)

24. Takechi R, Taniguchi A, Ebara S, Fukui T, Watanabe T. Biotinmangel påvirker proliferationen af humane embryonale palatale mesenkymale celler i kultur. J Nutr. 2008;138(4):680-684. (PubMed)

25. Alfadhel M, Almuntashri M, Jadah RH, et al. Biotin-responsiv basalgangliasygdom bør omdøbes til biotin-thiamin-responsiv basalgangliasygdom: en retrospektiv gennemgang af de kliniske, radiologiske og molekylære fund i 18 nye tilfælde. Orphanet J Rare Dis. 2013;8:83. (PubMed)

26. Sedel F, Bernard D, Mock DM, Tourbah A. Målretning af demyelinisering og virtuel hypoxi med højdosis biotin som behandling af progressiv multipel sklerose. Neuropharmakologi. 2015. (PubMed)

27. Sedel F, Papeix C, Bellanger A, et al. Høje doser biotin ved kronisk progressiv multipel sklerose: en pilotundersøgelse. Mult Scler Relat Disord. 2015;4(2):159-169. (PubMed)

28. Tourbah A LFC, Edan G, Clanet M, Papeix C, Vukusic S, et al. Effekt af MD1003 (høje doser biotin) ved progressiv multipel sklerose: resultater af en pivotal fase III randomiseret dobbeltblind placebokontrolleret undersøgelse. Paper præsenteret ved: American Association of Neurological Surgeons (AANS) Annual Scientific Meeting 2015; Washington, D.C. Tilgængelig på: American Association of Neurological Surgeons (AANS) Annual Scientific Meeting 2015; Washington, D.C: http://www.neurology.org/content/84/14_Supplement/PL2.002. Tilgået 17/9/15.

29. Larrieta E, Vega-Monroy ML, Vital P, et al. Virkninger af biotinmangel på morfologi af bugspytkirteløer, insulinfølsomhed og glukosehomeostase. J Nutr Biochem. 2012;23(4):392-399. (PubMed)

30. Maebashi M, Makino Y, Furukawa Y, Ohinata K, Kimura S, Sato T. Terapeutisk evaluering af effekten af biotin på hyperglykæmi hos patienter med ikke-insulinafhængig diabetes mellitus. J Clin Biochem Nutr. 1993;14:211-218.

31. Baez-Saldana A, Zendejas-Ruiz I, Revilla-Monsalve C, et al. Effekter af biotin på pyruvatcarboxylase, acetyl-CoA-carboxylase, propionyl-CoA-carboxylase og markører for glukose- og lipidhomeostase hos type 2-diabetiske patienter og ikke-diabetiske personer. Am J Clin Nutr. 2004;79(2):238-243. (PubMed)

32. Revilla-Monsalve C, Zendejas-Ruiz I, Islas-Andrade S, et al. Biotintilskud reducerer plasmatriacylglycerol og VLDL hos type 2-diabetiske patienter og hos ikke-diabetiske personer med hypertriglyceridæmi. Biomed Pharmacother. 2006;60(4):182-185. (PubMed)

33. Geohas J, Daly A, Juturu V, Finch M, Komorowski JR. Kombination af krom picolinat og biotin reducerer det atherogene indeks i plasma hos patienter med type 2-diabetes mellitus: et placebokontrolleret, dobbeltblindet, randomiseret klinisk forsøg. Am J Med Sci. 2007;333(3):145-153. (PubMed)

34. Albarracin C, Fuqua B, Geohas J, Juturu V, Finch MR, Komorowski JR. Kombination af chrom og biotin forbedrer koronar risikofaktorer hos hyperkolesterolramte type 2-diabetes mellitus: et placebokontrolleret, dobbeltblindet randomiseret klinisk forsøg. J Cardiometab Syndr. 2007;2(2):91-97. (PubMed)

35. Singer GM, Geohas J. Effekten af tilskud af krom picolinat og biotin på den glykæmiske kontrol hos dårligt kontrollerede patienter med type 2-diabetes mellitus: et placebokontrolleret, dobbeltblindet, randomiseret forsøg. Diabetes Technol Ther. 2006;8(6):636-643. (PubMed)

36. Albarracin CA, Fuqua BC, Fuqua BC, Evans JL, Goldfine ID. Kombination af krom picolinat og biotin forbedrer glukosemetabolismen hos behandlede, ukontrollerede overvægtige til fede patienter med type 2-diabetes, der ikke er under kontrol. Diabetes Metab Res Rev. 2008;24(1):41-51. (PubMed)

37. Suksomboon N, Poolsup N, Yuwanakorn A. Systematisk gennemgang og metaanalyse af effektiviteten og sikkerheden ved tilskud af chrom i forbindelse med diabetes. J Clin Pharm Ther. 2014;39(3):292-306. (PubMed)

38. Lazo de la Vega-Monroy ML, Larrieta E, German MS, Baez-Saldana A, Fernandez-Mejia C. Effekter af biotintilskud i kosten på insulinsekretion, isletgenekspression, glukosehomeostase og beta-celleandel. J Nutr Biochem. 2013;24(1):169-177. (PubMed)

39. Randhawa SS, Dua K, Randhawa CS, Randhawa SS, Munshi SK. Effekt af biotintilskud på klovsundhed og ceramidsammensætning hos malkekvæg. Vet Res Commun. 2008;32(8):599-608. (PubMed)

40. Reilly JD, Cottrell DF, Martin RJ, Martin RJ, Cuddeford DJ. Effekten af supplerende biotin i foderet på hovvækst og hovvæksthastighed hos ponyer: et kontrolleret forsøg. Equine Vet J Suppl. 1998(26):51-57. (PubMed)

41. Zenker W, Josseck H, Geyer H. Histologisk og fysisk vurdering af dårlig hovhornskvalitet hos Lipizzanerheste og et terapeutisk forsøg med biotin og placebo. Equine Vet J. 1995;27(3):183-191. (PubMed)

42. Romero-Navarro G, Cabrera-Valladares G, German MS, et al. Biotinregulering af pancreatisk glukokinase og insulin i primære dyrkede rotteøer og i biotindeficiente rotter. Endokrinologi. 1999;140(10):4595-4600. (PubMed)

43. Floersheim GL. . Z Hautkr. 1989;64(1):41-48. (PubMed)

44. Hochman LG, Scher RK, Scher RK, Meyerson MS. Skøre negle: respons på daglig biotintilskud. Cutis. 1993;51(4):303-305. (PubMed)

45. Boccaletti V, Zendri E, Giordano G, Gnetti L, De Panfilis G. Familial Uncombable Hair Syndrome: Ultrastrukturel hårundersøgelse og reaktion på biotin. Pediatr Dermatol. 2007;24(3):E14-16. (PubMed)

46. Famenini S, Goh C. Bevis for supplerende behandlinger ved androgenetisk alopeci. J Drugs Dermatol. 2014;13(7):809-812. (PubMed)

47. Staggs CG, Sealey WM, McCabe BJ, Teague AM, Mock DM. Bestemmelse af biotinindholdet i udvalgte fødevarer ved hjælp af nøjagtig og følsom HPLC/avidinbinding. J Food Compost Anal. 2004;17(6):767-776. (PubMed)

48. Briggs DR, Wahlqvist ML. Fødevarefakta: den komplette guide til sund kost, der ikke er en modefænomen, men blot fakta. Victoria, Australien: Penguin Books; 1988.

49. Magnusdottir S, Ravcheev D, de Crecy-Lagard V, Thiele I. Systematisk genomvurdering af B-vitaminbiosyntese tyder på samarbejde mellem tarmmikrober. Front Genet. 2015;6:148. (PubMed)

50. Said HM. Celle- og molekylære aspekter af human intestinal biotinabsorption. J Nutr. 2009;139(1):158-162. (PubMed)

51. Naturmedicinske lægemidler. Biotin/lægemiddelinteraktioner. http://www.naturaldatabase.com/. 2014 ed.; 2014

52. Koutsikos D, Agroyannis B, Tzanatos-Exarchou H. Biotin til diabetisk perifer neuropati. Biomed Pharmacother. 1990;44(10):511-514. (PubMed)

53. Debourdeau PM, Djezzar S, Estival JL, Zammit CM, Richard RC, Castot AC. Livstruende eosinofil pleuropericardial effusion i forbindelse med vitamin B5 og H. Ann Pharmacother. 2001;35(4):424-426. (PubMed)

54. Chirapu SR, Rotter CJ, Miller EL, Varma MV, Dow RL, Finn MG. Høj specificitet i responsen fra den natriumafhængige multivitamintransportør på derivater af pantothensyre. Curr Top Med Chem. 2013;13(7):837-842. (PubMed)

55. Said HM, Ortiz A, McCloud E, Dyer D, Moyer MP, Rubin S. Biotinoptagelse af humane colonepitheliale NCM460-celler: en transportmiddelmedieret proces, der deles med pantothensyre. Am J Physiol. 1998;275(5 Pt 1):C1365-1371. (PubMed)

56. Prasad PD, Wang H, Kekuda R, et al. Kloning og funktionel ekspression af et cDNA, der koder for en pattedyrs natriumafhængig vitamintransportør, der formidler optagelsen af pantothenat, biotin og lipoat. J Biol Chem. 1998;273(13):7501-7506. (PubMed)

57. Zempleni J, Trusty TA, Mock DM. Lipoinsyre reducerer aktiviteterne af biotinafhængige carboxylaser i rottelever. J Nutr. 1997;127(9):1776-1781. (PubMed)

58. Castro-Gago M, Gomez-Lado C, Eiris-Punal J, Diaz-Mayo I, Castineiras-Ramos DE. Serumbiotinidaseaktivitet hos børn, der behandles med valproinsyre og carbamazepin. J Child Neurol. 2010;25(1):32-35. (PubMed)

59. Castro-Gago M, Perez-Gay L, Gomez-Lado C, Castineiras-Ramos DE, Otero-Martinez S, Rodriguez-Segade S. The influence of valproic acid and carbamazepine treatment on serum biotin and zinc levels and on biotinidase activity. J Child Neurol. 2011;26(12):1522-1524. (PubMed)

60. Schulpis KH, Karikas GA, Tjamouranis J, Regoutas S, Tsakiris S. Lav biotinidaseaktivitet i serum hos børn med valproinsyremonoterapi. Epilepsia. 2001;42(10):1359-1362. (PubMed)

61. Yilmaz Y, Tasdemir HA, Paksu MS. Indflydelse af valproinsyrebehandling på hår- og serumzinkniveauer og serumbiotinidaseaktivitet. Eur J Paediatr Neurol. 2009;13(5):439-443. (PubMed)

admin

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.

lg