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Sommario

• La biotina idrosolubile è un cofattore essenziale per gli enzimi nel metabolismo intermedio e un regolatore chiave dell’espressione genica. (Maggiori informazioni)
• Sia la nutrizione parenterale priva di biotina che il consumo prolungato di albume crudo sono stati associati a sintomi di franca carenza di biotina, tra cui perdita di capelli, dermatiti ed eruzioni cutanee, atassia, convulsioni e altre disfunzioni neurologiche. (Maggiori informazioni)
• La carenza di biotinidasi è un raro disordine ereditario che compromette l’assorbimento e il riciclo della biotina, con conseguente carenza secondaria di biotina. (Maggiori informazioni)
• L’apporto adeguato raccomandato (AI) di biotina è fissato a 30 microgrammi (μg)/giorno negli adulti. Il fabbisogno di biotina è probabilmente aumentato durante la gravidanza e l’allattamento. (Maggiori informazioni)
• Studi sugli animali hanno dimostrato che la sufficienza di biotina è essenziale per il normale sviluppo del feto. Se la carenza marginale di biotina durante la gravidanza aumenta il rischio di anomalie congenite negli esseri umani è attualmente un’area di preoccupazione e di indagine. (Maggiori informazioni)
• La biotina è usata nel trattamento di un disordine ereditario del trasporto della tiamina, chiamato malattia dei gangli della base sensibile alla biotina, ed è attualmente in fase di sperimentazione per limitare o invertire le disabilità funzionali in individui con sclerosi multipla. (Maggiori informazioni)
• Prove definitive che stabiliscano se l’integrazione di biotina migliora l’omeostasi del glucosio e dei lipidi in individui con diabete mellito di tipo 2 sono attualmente assenti, ma sono state pubblicate osservazioni suggestive. (Maggiori informazioni)
• La biotina non può essere sintetizzata dalle cellule dei mammiferi e deve essere ottenuta da fonti esogene. La biotina si trova ampiamente nel cibo, e buone fonti alimentari includono il tuorlo d’uovo, il fegato, i cereali integrali e alcune verdure. (Maggiori informazioni)
• La terapia anticonvulsivante a lungo termine (anti-sequestro) può aumentare il fabbisogno alimentare di biotina perché gli anticonvulsivanti possono interferire con l’assorbimento intestinale e il riassorbimento renale della biotina e probabilmente anche aumentare la degradazione della biotina in metaboliti inattivi. (Maggiori informazioni)

La biotina è una vitamina idrosolubile che è generalmente classificata come una vitamina del complesso B. Dopo la sua scoperta iniziale nel 1927, sono stati necessari 40 anni di ricerche supplementari per stabilire inequivocabilmente la biotina come vitamina (1). La biotina è richiesta da tutti gli organismi, ma può essere sintetizzata da alcuni ceppi di batteri, lieviti, muffe, alghe e alcune specie di piante (2).

Funzione

Biotinilazione

La biotina funziona come un cofattore covalentemente legato necessario per l’attività biologica delle cinque note carbossilasi biotina-dipendenti dei mammiferi (vedi sotto). Tale cofattore non proteico è noto come “gruppo prostetico”. L’attacco covalente della biotina all’apocarbossilasi (cioè la carbossilasi cataliticamente inattiva) è catalizzato dall’enzima olocarbossilasi sintetasi (HCS). Il termine “biotinilazione” si riferisce all’aggiunta covalente di biotina a qualsiasi molecola, comprese le apocarbossilasi e gli istoni. HCS catalizza la biotinilazione post-traslazionale del gruppo amminico epsilon di un residuo di lisina nel sito attivo di ogni apocarbossilasi, convertendo l’apocarbossilasi inattiva in una olocarbossilasi completamente attiva (Figura 1a). Anche particolari residui di lisina all’interno della coda N-terminale di istoni specifici, che aiutano a impacchettare il DNA nei nuclei eucariotici, possono essere biotinilati (3). La biotinidasi è l’enzima che catalizza il rilascio di biotina dagli istoni biotinilati e dai prodotti peptidici della degradazione dell’olocarbossilasi (Figura 1b).

Cofattore enzimatico

Cinque carbossilasi dei mammiferi che catalizzano reazioni metaboliche essenziali:

– Sia l’acetil-Coenzima A (CoA) carbossilasi 1 (ACC1) che l’acetil-CoA carbossilasi 2 (ACC2) catalizzano la conversione dell’acetil-CoA in malonil-CoA usando bicarbonato e ATP; il malonil CoA generato tramite ACC1 è un substrato di limitazione del tasso per la sintesi degli acidi grassi nel citosol, e il malonil CoA generato tramite ACC2 inibisce CPT1, un enzima della membrana mitocondriale esterna importante nell’ossidazione degli acidi grassi (Figura 2). ACC1 si trova in tutti i tessuti ed è particolarmente attivo nei tessuti lipogenici (cioè fegato, tessuto adiposo bianco e ghiandola mammaria), cuore e isole pancreatiche. ACC2 è particolarmente abbondante nel muscolo scheletrico e nel cuore (4).

– La piruvato carbossilasi è un enzima critico nella gluconeogenesi – la formazione di glucosio da fonti diverse dai carboidrati, come piruvato, lattato, glicerolo e gli aminoacidi glucogenici. La piruvato carbossilasi catalizza l’incorporazione ATP-dipendente del bicarbonato nel piruvato, producendo ossalacetato; quindi, la piruvato carbossilasi è anaplerotica per il ciclo dell’acido citrico (Figura 3). L’ossalacetato può poi essere convertito in fosfoenolpiruvato e infine in glucosio.

– La metilcrotonil-CoA carbossilasi catalizza un passo essenziale nel catabolismo della leucina, un aminoacido essenziale a catena ramificata. Questo enzima contenente biotina catalizza la produzione di 3-metilglutaconil-CoA dal metilcrotonil-CoA (Figura 4a).

– La propionil-CoA carbossilasi produce D-malonilmalonil-CoA dal propionil-CoA, un sottoprodotto della β-ossidazione degli acidi grassi con un numero dispari di atomi di carbonio (Figura 4a). La conversione del propionil-CoA in D-malonilmalonil-CoA è richiesta anche nelle vie cataboliche di due aminoacidi a catena ramificata (isoleucina e valina), metionina, treonina e la catena laterale del colesterolo (Figura 4a e 4b).

Regolazione della struttura della cromatina e dell’espressione genica

Nei nuclei eucarioti, il DNA è impacchettato in strutture compatte per formare nucleosomi – unità fondamentali della cromatina. Ogni nucleosoma è composto da 147 coppie di basi di DNA avvolte intorno a otto istoni (istoni accoppiati: H2A, H2B, H3 e H4). Un altro istone, chiamato H1 linker, si trova sulla superficie esterna di ogni nucleosoma e serve da ancora per fissare il DNA attorno al nucleo istonico. L’imballaggio compatto della cromatina deve essere rilassato di tanto in tanto per permettere ai processi biologici, come la replicazione del DNA e la trascrizione, di avvenire. Le modifiche chimiche del DNA e degli istoni influenzano il ripiegamento della cromatina, aumentando o riducendo l’accessibilità del DNA ai fattori coinvolti nei processi sopra menzionati. Insieme alla metilazione del DNA, una serie di modifiche chimiche all’interno della coda N-terminale degli istoni del nucleo modificano la loro carica elettrica e la loro struttura, cambiando così la conformazione della cromatina e l’attività trascrizionale dei geni.

Le varie modifiche delle code degli istoni, tra cui acetilazione, metilazione, fosforilazione, ubiquitinazione, SUMOilazione, ADP-ribosilazione, carbonilazione, deiminazione, idrossilazione e biotinilazione, hanno diverse funzioni di regolazione. Diversi siti di biotinilazione sono stati identificati negli istoni H2A, H3 e H4 (5). Tra questi, la biotinilazione dell’istone H4 alla lisina (K) 12 (nota H4K12bio) sembra essere arricchita nell’eterocromatina, una cromatina strettamente condensata associata a regioni ripetute nei (peri)centromeri e nei telomeri, e con elementi trasponibili noti come lunghe ripetizioni terminali (3). Inoltre, i segni di biotinilazione si co-localizzano con noti segni di repressione genica come la lisina 9 metilata nell’istone H3 (H3K9me) nella cromatina trascrizionalmente competente (6). Per esempio, H4K12bio può essere trovato al promotore del gene SLC5A6 che codifica per il trasportatore che media l’assorbimento della biotina nelle cellule, il trasportatore multivitaminico umano sodio-dipendente (hSMVT). Quando la biotina è abbondante, HCS può biotinilare gli istoni H4 nel promotore SLC5A6, che arresta la sintesi di hSMVT e riduce l’assorbimento della biotina. Al contrario, nelle cellule carenti di biotina, i segni di biotinilazione nel promotore SLC5A6 vengono rimossi in modo che l’espressione genica possa avvenire, consentendo la sintesi di hSMVT e successivamente aumentando l’assorbimento della biotina (7).

Carenza

Anche se la carenza manifesta di biotina è molto rara, il fabbisogno umano di biotina alimentare è stato dimostrato in tre diverse situazioni: alimentazione endovenosa prolungata (parenterale) senza integrazione di biotina, neonati nutriti con una formula elementare priva di biotina e consumo di albume crudo per un periodo prolungato (da molte settimane ad anni) (8). L’albume crudo contiene una proteina antimicrobica nota come avidina che può legare la biotina e impedire il suo assorbimento. Cucinare l’albume d’uovo denatura l’avidina, rendendola suscettibile di digestione e quindi incapace di impedire l’assorbimento della biotina alimentare (5).

Segni e sintomi di carenza di biotina

Segni di evidente carenza di biotina includono perdita di capelli (alopecia) e un rash rosso squamoso intorno agli occhi, naso, bocca e zona genitale. I sintomi neurologici negli adulti hanno incluso depressione, letargia, allucinazioni, intorpidimento e formicolio delle estremità, atassia e convulsioni. Il caratteristico rash facciale, insieme all’insolita distribuzione del grasso facciale, è stato definito da alcuni ricercatori “facies da carenza di biotina” (1). Gli individui con disturbi ereditari del metabolismo della biotina (vedi disordini metabolici innati) con conseguente carenza funzionale di biotina hanno spesso simili risultati fisici, così come convulsioni e prove di compromissione della funzione del sistema immunitario e maggiore suscettibilità alle infezioni batteriche e fungine (9, 10).

Fattori di rischio per la carenza di biotina

A parte il consumo prolungato di albume d’uovo crudo o il supporto nutrizionale endovenoso totale privo di biotina, altre condizioni possono aumentare il rischio di deplezione di biotina. Il fumo è stato associato ad un aumento del catabolismo della biotina (11). Le cellule in rapida divisione del feto in via di sviluppo richiedono biotina per la sintesi di carbossilasi essenziali e la biotinilazione degli istoni; quindi, il fabbisogno di biotina è probabilmente aumentato durante la gravidanza. La ricerca suggerisce che un numero sostanziale di donne sviluppa una carenza marginale o subclinica di biotina durante la normale gravidanza (vedi anche Prevenzione delle malattie) (8, 12, 13). Inoltre, alcuni tipi di malattie del fegato possono diminuire l’attività della biotinidasi e teoricamente aumentare il fabbisogno di biotina. Uno studio su 62 bambini con malattia epatica cronica e 27 controlli sani ha trovato l’attività della biotinidasi nel siero anormalmente bassa in quelli con funzione epatica gravemente compromessa a causa della cirrosi (14). Tuttavia, questo studio non ha fornito prove di carenza di biotina. Inoltre, i farmaci anticonvulsivanti, usati per prevenire le convulsioni negli individui con epilessia, aumentano il rischio di deplezione di biotina (per ulteriori informazioni su biotina e anticonvulsivi, vedere Interazioni farmacologiche).

Disordini metabolici congeniti

Carenza di biotinidasi

Ci sono diversi modi in cui il disturbo ereditario, la carenza di biotinidasi, porta alla carenza secondaria di biotina. L’assorbimento intestinale è diminuito perché la mancanza di biotinidasi impedisce il rilascio di biotina dalle proteine alimentari (15). Il riciclo della propria biotina legata alle carbossilasi e agli istoni è anche compromesso, e la perdita urinaria di biocitina (N-biotinil-lisina) e biotina è aumentata (vedi Figura 1 sopra) (5). La carenza di biotinidasi risponde uniformemente alla biotina supplementare. L’integrazione orale con 5-10 milligrammi (mg) di biotina al giorno è a volte necessaria, anche se dosi più piccole sono spesso sufficienti (rivisto in 16).

Deficit di alocarbossilasi sintetasi (HCS)

Alcune forme di deficit di HCS rispondono all’integrazione con dosi farmacologiche di biotina. Il deficit di HCS si traduce in una diminuzione della formazione di tutte le olocarbossilasi a concentrazioni fisiologiche di biotina nel sangue; pertanto, è necessaria un’integrazione di biotina ad alte dosi (10-80 mg di biotina al giorno) (10).

La prognosi di questi due disturbi è solitamente buona se la terapia con biotina viene introdotta precocemente (nell’infanzia o nell’adolescenza) e continuata per tutta la vita (10).

Carenza di trasporto della biotina

C’è stato un caso di un bambino con carenza di trasporto della biotina che ha risposto all’integrazione di biotina ad alte dosi (17). Da notare che la presenza di un trasportatore multivitaminico umano sodio-dipendente difettoso (hSMVT) è stato escluso come causa del deficit di trasporto della biotina.

Fenilchetonuria (PKU)

Concentrazioni anormalmente elevate dell’aminoacido fenilalanina nel sangue degli individui affetti da PKU possono inibire l’attività della biotinidasi. Schulpis et al. hanno ipotizzato che la dermatite seborroica associata alla bassa attività della biotinidasi in questi pazienti si risolverebbe con l’osservanza di una dieta speciale a basso contenuto proteico, ma non con l’integrazione di biotina (18).

Marcatori dello stato della biotina

Quattro misure di carenza marginale di biotina sono state convalidate come indicatori dello stato della biotina: (1) ridotta escrezione urinaria di biotina e alcuni dei suoi cataboliti; (2) elevata escrezione urinaria di un acido organico, l’acido 3-idrossivalerico, e il suo derivato, l’acido carnityl-3-idrossivalerico, che riflettono entrambi una ridotta attività della metilcrotonil-CoA carbossilasi biotina-dipendente; (3) ridotta attività propionil-CoA carbossilasi nei linfociti del sangue periferico (5); e (4) ridotti livelli di holo-methylcrotonyl-CoA carbossilasi e holo-propionyl-CoA carbossilasi nei linfociti – gli indicatori più affidabili dello stato di biotina (19). Questi marcatori sono stati convalidati solo negli uomini e nelle donne non incinte, e potrebbero non riflettere accuratamente lo stato della biotina nelle donne in gravidanza e in allattamento (12).

L’assunzione adeguata (AI)

Non ci sono prove scientifiche sufficienti per stimare il fabbisogno alimentare di biotina; quindi, non è stata stabilita un’indennità alimentare raccomandata (RDA) per la biotina. Invece, il Food and Nutrition Board (FNB) dell’Institute of Medicine (IOM) ha stabilito raccomandazioni per un’assunzione adeguata (AI; Tabella 1). L’IA per gli adulti (30 microgrammi/giorno) è stata estrapolata dall’IA per i neonati alimentati esclusivamente con latte umano e ci si aspetta che sovrastimi il fabbisogno alimentare di biotina negli adulti. L’assunzione dietetica di adulti generalmente sani è stata stimata in 40-60 μg/giorno di biotina (1). Il fabbisogno di biotina in gravidanza può essere aumentato (20).

Tabella 1. Assunzione adeguata (AI) per la biotina

Fase di vita	Età	Maschi (μg/giorno)	Femmine (μg/giorno)
Infanti	0-6 mesi	5	5
Infanti	7-12 mesi	6	6
Bambini	1-3 anni	8	8
Bambini	4-8 anni	12	12
Bambini	9-13 anni	20	20
Adolescenti	14-18 anni	25	25
Adulti	19 anni e più	30	30
Gravidanza	tutte le età	–	30
Allattamento	tutte le età	–	35

Prevenzione delle malattie

Anomalie congenite

Le ricerche attuali indicano che almeno un terzo delle donne sviluppa una carenza marginale di biotina durante la gravidanza (8), ma non è noto se questo potrebbe aumentare il rischio di anomalie congenite. Piccoli studi osservazionali in donne incinte hanno riportato un’escrezione urinaria anormalmente alta di acido 3-idrossiisvalerico sia all’inizio che alla fine della gravidanza, suggerendo una diminuzione dell’attività della carbossilasi metilcrotonil-CoA dipendente dalla biotina (21, 22). In uno studio di intervento randomizzato e in singolo cieco in 26 donne incinte, l’integrazione con 300 μg/giorno di biotina per due settimane ha limitato l’escrezione di acido 3-idrossivalerico rispetto al placebo, confermando che l’aumento dell’escrezione di acido 3-idrossivalerico rifletteva effettivamente una carenza marginale di biotina in gravidanza (23). Un piccolo studio trasversale in 22 donne incinte ha riportato un’incidenza di bassa attività della propionil-CoA carbossilasi dei linfociti (un altro marcatore di carenza di biotina) superiore all’80% (13). Anche se il livello di carenza di biotina non è associato a segni evidenti di carenza nelle donne in gravidanza, tali osservazioni sono fonti di preoccupazione perché la carenza subclinica di biotina ha dimostrato di causare palatoschisi e ipoplasia degli arti in diverse specie animali (recensione in 13). Inoltre, la deplezione di biotina è stato trovato per sopprimere l’espressione di biotina-dipendente carbossilasi, rimuovere i segni di biotina da istoni, e diminuire la proliferazione in cellule mesenchimali palatali embrionali umane in cultura (24). Un’alterata attività della carbossilasi può provocare alterazioni nel metabolismo dei lipidi, che sono state collegate alla palatoschisi e alle anomalie scheletriche negli animali. Inoltre, la carenza di biotina che porta a una ridotta biotinilazione degli istoni in specifici loci genomici potrebbe eventualmente aumentare l’instabilità genomica e provocare anomalie cromosomiche e malformazioni fetali (13).

Mentre alle donne incinte si consiglia di consumare acido folico supplementare prima e durante la gravidanza per prevenire difetti del tubo neurale (vedi Folato), sarebbe anche prudente assicurare un’adeguata assunzione di biotina durante la gravidanza. L’attuale IA per le donne incinte è di 30 μg/giorno di biotina, e non è mai stata riportata tossicità a questo livello di assunzione (vedi Sicurezza).

Trattamento della malattia

Malattia dei gangli della base sensibile alla biotina

La malattia dei gangli della base sensibile alla biotina, chiamata anche sindrome da disfunzione del metabolismo della tiamina-2, è causata da mutazioni nel gene che codifica per il trasportatore-2 della tiamina (THTR-2). Le caratteristiche cliniche appaiono intorno ai tre o quattro anni di età e includono encefalopatia subacuta (confusione, sonnolenza e alterazione del livello di coscienza), atassia e convulsioni. Recentemente è stato condotto uno studio retrospettivo su 18 individui affetti della stessa famiglia o della stessa tribù in Arabia Saudita. I dati hanno mostrato che la monoterapia con biotina (5-10 mg/kg/die) ha abolito efficacemente le manifestazioni cliniche della malattia, anche se un terzo dei pazienti ha sofferto di crisi acute ricorrenti. Spesso associate a esiti negativi, le crisi acute non sono state osservate dopo l’inizio della supplementazione di tiamina (300-400 mg/giorno) e durante un periodo di follow-up di cinque anni. La diagnosi precoce e il trattamento immediato con biotina e tiamina hanno portato a risultati positivi (25). Il meccanismo dell’effetto benefico dell’integrazione di biotina deve ancora essere chiarito.

Sclerosi multipla

La sclerosi multipla (SM) è una malattia autoimmune caratterizzata da danni progressivi alla guaina mielinica che circonda le fibre nervose (assoni) e dalla perdita neuronale nel cervello e nel midollo spinale degli individui colpiti. La progressione delle disabilità neurologiche nei pazienti con SM è spesso valutata dalla Expanded Disability Status Scale (EDSS) con punteggi da 1 a 10, da segni minimi di disfunzione motoria (punteggio di 1) alla morte per SM (punteggio di 10). La carenza di ATP dovuta alla disfunzione mitocondriale e all’aumento dello stress ossidativo può essere in parte responsabile della progressiva degenerazione dei neuroni nella SM (26). Dato il suo ruolo nel metabolismo intermedio e nella sintesi degli acidi grassi (necessaria per la formazione della mielina) (vedi Funzione), è stato ipotizzato che la biotina potrebbe esercitare effetti benefici che limiterebbero o invertirebbero le alterazioni funzionali associate alla SM (26).

Uno studio pilota non randomizzato, non controllato in 23 pazienti con SM progressiva trovato alte dosi di biotina (100-600 mg al giorno) per essere associato a miglioramenti clinici sostenuti in 5 (su 5) pazienti con perdita progressiva della vista e 16 (su 18) pazienti con paralisi parziale degli arti dopo una media di tre mesi dopo l’inizio del trattamento (27). Inoltre, i risultati preliminari di uno studio multicentrico, randomizzato, controllato con placebo in 154 soggetti con SM progressiva hanno indicato che 13 dei 103 pazienti randomizzati a ricevere quotidianamente biotina orale (300 mg) per 48 settimane hanno raggiunto un endpoint funzionale composito che includeva una diminuzione dei punteggi EDSS. In confronto, nessuno dei 51 pazienti randomizzati al gruppo placebo ha mostrato miglioramenti clinici significativi (28). Due studi in corso stanno valutando l’effetto dell’integrazione di biotina ad alte dosi nel trattamento della SM (vedi studi NCT02220933 e NCT02220244 su www.clinicaltrials.gov).

Diabete mellito

È stato dimostrato che la carenza di biotina inversa compromette l’utilizzo del glucosio nei topi (29) e causa ipoglicemia fatale nei polli. La carenza di biotina invertita probabilmente causa anche anomalie nella regolazione del glucosio negli esseri umani (vedi Funzione). Un primo studio sull’uomo ha riportato concentrazioni di biotina nel siero più basse in 43 pazienti con diabete mellito di tipo 2 rispetto a 64 soggetti di controllo non diabetici, così come una relazione inversa tra glicemia a digiuno e concentrazioni di biotina (30). In un piccolo studio di intervento randomizzato e controllato con placebo in 28 pazienti con diabete di tipo 2, l’integrazione quotidiana con 9 milligrammi (mg) di biotina per un mese ha portato a una diminuzione media del 45% delle concentrazioni di glucosio nel sangue a digiuno (30). Tuttavia, un altro piccolo studio su 10 pazienti con diabete di tipo 2 e 7 controlli non diabetici non ha trovato alcun effetto dell’integrazione di biotina (15 mg/giorno) per 28 giorni sulle concentrazioni di glucosio nel sangue a digiuno in entrambi i gruppi (31). Uno studio più recente in doppio cieco, controllato con placebo dallo stesso gruppo di ricerca ha mostrato che lo stesso regime di biotina ha abbassato le concentrazioni di trigliceridi nel plasma sia in pazienti diabetici che non diabetici con ipertrigliceridemia (32). In questo studio, la somministrazione di biotina non ha influenzato le concentrazioni di glucosio nel sangue in entrambi i gruppi di pazienti. Inoltre, alcuni studi hanno dimostrato che la co-supplementazione di biotina e cromo picolinato può essere una terapia aggiuntiva benefica nei pazienti con diabete di tipo 2 (33-36). Tuttavia, la somministrazione di cromo picolinato da solo ha dimostrato di migliorare il controllo glicemico nei soggetti diabetici (vedi l’articolo sul cromo) (37).

Come cofattore delle carbossilasi necessarie per la sintesi degli acidi grassi, la biotina può aumentare l’utilizzo del glucosio per la sintesi dei grassi. La biotina è stata trovata per stimolare la glucochinasi, un enzima epatico che aumenta la sintesi di glicogeno, la forma di stoccaggio del glucosio. La biotina sembra anche innescare la secrezione di insulina nel pancreas dei ratti e migliorare l’omeostasi del glucosio (38). Tuttavia, una ridotta attività di ACC1 e ACC2 dovrebbe ridurre la sintesi degli acidi grassi e aumentare l’ossidazione degli acidi grassi, rispettivamente. Non sorprende che attualmente non sia chiaro se dosi farmacologiche di biotina possano giovare alla gestione dell’iperglicemia in pazienti con alterata tolleranza al glucosio. Inoltre, se la biotina supplementare abbassi il rischio di complicazioni cardiovascolari nei pazienti diabetici riducendo i trigliceridi e il colesterolo LDL nel siero resta da dimostrare (32-34).

Unghie fragili (onicorressi)

La scoperta che gli integratori di biotina erano efficaci nel trattamento delle anomalie degli zoccoli negli animali da zoccolo ha suggerito che la biotina potrebbe essere utile anche per rafforzare le unghie fragili negli esseri umani (39-41). Sono stati pubblicati tre studi non controllati che esaminano gli effetti dell’integrazione di biotina (2,5 mg/giorno per diversi mesi) in donne con unghie fragili (42-44). In due degli studi, l’evidenza soggettiva del miglioramento clinico è stata riportata nel 67%-91% delle partecipanti disponibili per il follow-up alla fine del periodo di trattamento (42, 43). Uno studio che ha utilizzato la microscopia elettronica a scansione per valutare la fragilità delle unghie ha riportato meno fratture delle unghie e un aumento del 25% dello spessore della lamina ungueale nei pazienti integrati con biotina per 6-15 mesi (44). L’integrazione di biotina (5 mg/giorno) è risultata efficace anche nel controllo dei capelli indisciplinati e delle unghie spezzate in due bambini con la sindrome dei capelli incombustibili ereditata (45). Anche se l’evidenza preliminare suggerisce che la biotina supplementare può aiutare a rafforzare le unghie fragili, sono necessari studi più grandi controllati con placebo per valutare l’efficacia dell’integrazione di biotina ad alte dosi per il trattamento delle unghie fragili.

Perdita di capelli (alopecia)

La somministrazione di biotina è stata trovata per invertire l’alopecia nei bambini trattati con l’anticonvulsivo, acido valproico (vedi Interazioni farmacologiche). Tuttavia, anche se la perdita di capelli è un sintomo di grave carenza di biotina (vedi Carenza), non ci sono studi scientifici pubblicati che supportano l’affermazione che gli integratori di biotina ad alte dosi siano efficaci nel prevenire o trattare la perdita di capelli negli uomini o nelle donne (46).

Fonti

Fonti alimentari

La biotina si trova in molti alimenti, sia come forma libera che è direttamente assorbita dagli enterociti o come biotina legata alle proteine alimentari. Tuorlo d’uovo, fegato e lievito sono fonti ricche di biotina. Le stime delle assunzioni medie giornaliere di biotina da piccoli studi variavano tra 40 e 60 microgrammi (μg) al giorno negli adulti (1). Tuttavia, le indagini nutrizionali nazionali degli Stati Uniti non sono ancora state in grado di stimare l’assunzione di biotina a causa della scarsità e inaffidabilità dei dati relativi al contenuto di biotina negli alimenti. Le tabelle di composizione degli alimenti per la biotina sono incomplete, cosicché l’assunzione alimentare non può essere stimata in modo affidabile negli esseri umani. Uno studio di Staggs et al. (47) ha impiegato un metodo di cromatografia liquida ad alte prestazioni piuttosto che biotest (48) e ha riportato un contenuto di biotina relativamente diverso per alcuni alimenti selezionati. La tabella 2 elenca alcune fonti alimentari di biotina, insieme al loro contenuto in μg.

Tabella 2. Alcune fonti alimentari di biotina (47, 48)

Food	Serving	Biotina (μg)
Yeast	1 pacchetto (7 grammi)	1.4-14
Pane, integrale	1 fetta	0.02-6
Oggetto, cotto	1 grande	13-25
Cheese, cheddar	1 oncia	0.4-2
Fegato, cotto	3 once*	27-35
Sale, cotto	3 once*	2-4
Salmone, cotto	3 once*	4-5
Avocado	1 intero	2-6
Ramponi	1 tazza	0.2-2
Cavolfiore crudo	1 tazza	0,2-4
*Una porzione di carne da tre once è grande come un mazzo di carte.

Sintesi batterica

La maggior parte dei batteri che normalmente colonizzano il piccolo e grande intestino (colon) sintetizzano la biotina (49). Se la biotina viene rilasciata e assorbita dagli esseri umani in quantità significative rimane sconosciuta. L’assorbimento della biotina libera nelle cellule intestinali attraverso il trasportatore multivitaminico umano sodio-dipendente (hSMVT) è stato identificato in cellule coltivate derivate dal rivestimento dell’intestino tenue e del colon (50), suggerendo che gli esseri umani possono essere in grado di assorbire la biotina prodotta dai batteri enterici – un fenomeno documentato nei maiali.

Integratori

La biotina è disponibile come integratore mononutriente in varie dosi ed è spesso inclusa nel complesso B e negli integratori multivitaminici e minerali (MVM). Molti integratori MVM contengono 30 μg di biotina (51).

Sicurezza

Tossicità

La biotina non è nota per essere tossica. In persone senza disturbi del metabolismo della biotina, dosi fino a 5 mg/giorno per due anni non sono state associate a effetti avversi (52). L’integrazione orale di biotina è stata ben tollerata in dosi fino a 200 mg/giorno (quasi 7.000 volte l’AI) in persone con disturbi ereditari del metabolismo della biotina (1). L’integrazione quotidiana con una formulazione altamente concentrata di biotina (100-600 mg) per diversi mesi è stata anche trovata ben tollerata in individui con sclerosi multipla progressiva (27, 28). Tuttavia, c’è un rapporto di un caso di versamento pleuropericardico eosinofilo pericoloso per la vita in una donna anziana che ha preso una combinazione di 10 mg/giorno di biotina e 300 mg/giorno di acido pantotenico (vitamina B5) per due mesi (53). Poiché le segnalazioni di eventi avversi mancavano quando le assunzioni dietetiche di riferimento (DRI) per la biotina sono state stabilite nel 1998, l’Istituto di Medicina non ha stabilito un livello superiore di assunzione tollerabile (UL) per la biotina (1).

Interazioni tra nutrienti

Dosi elevate di acido pantotenico (vitamina B5) possono competere con la biotina per l’assorbimento intestinale e cellulare tramite il trasportatore multivitaminico umano sodio-dipendente (hSMVT) (54, 55). La biotina condivide anche il hSMVT con l’acido α-lipoico (56). Dosi farmacologiche (molto alte) di acido α-lipoico sono state trovate per diminuire l’attività delle carbossilasi biotina-dipendenti nei ratti, ma un tale effetto non è stato dimostrato negli esseri umani (57).

Interazioni farmacologiche

I soggetti in terapia a lungo termine anticonvulsivante (anti-sequestro) riferito hanno ridotto le concentrazioni di biotina nel sangue, così come una maggiore escrezione urinaria di acidi organici (ad esempio, 3-hydroxyisovaleric acido) che indicano diminuita attività carbossilasi (vedi Marcatori di stato biotina) (5). Potenziali meccanismi di deplezione di biotina dagli anticonvulsivanti, primidone (Mysoline), fenitoina (Dilantin), e carbamazepina (Carbatrol, Tegretol), includono l’inibizione dell’assorbimento intestinale della biotina e il riassorbimento renale, così come un aumento del catabolismo della biotina (51). L’uso dell’acido valproico anticonvulsivante nei bambini ha portato alla perdita di capelli invertita dalla supplementazione di biotina (58-61). Il trattamento a lungo termine con farmaci antibatterici sulfamidici (sulfamidici) o altri antibiotici può diminuire la sintesi batterica di biotina. Tuttavia, dato che la misura in cui la sintesi batterica contribuisce all’assunzione di biotina negli esseri umani non è nota, gli effetti dei farmaci antimicrobici sullo stato nutrizionale della biotina rimangono incerti (51).

Raccomandazione del Linus Pauling Institute

Si sa poco sulla quantità di biotina alimentare necessaria per promuovere una salute ottimale o prevenire le malattie croniche. Il Linus Pauling Institute sostiene la raccomandazione fatta dall’Institute of Medicine, che è di 30 microgrammi (μg) di biotina al giorno per gli adulti. Una dieta varia dovrebbe fornire abbastanza biotina per la maggior parte delle persone. Tuttavia, seguendo la raccomandazione dell’Istituto Linus Pauling di assumere un integratore multivitaminico-minerale giornaliero, si otterrà generalmente un apporto di almeno 30 μg/giorno di biotina.

Adulti anziani (>50 anni)

Al momento, non ci sono indicazioni che gli adulti anziani abbiano un maggiore fabbisogno di biotina. Se l’assunzione di biotina con la dieta non è sufficiente, un integratore multivitaminico-minerale giornaliero fornirà generalmente un apporto di almeno 30 μg di biotina al giorno.

Autori e revisori

Originariamente scritto nel 2000 da:
Jane Higdon, Ph.D.
Linus Pauling Institute
Oregon State University

Aggiornato nel giugno 2004 da:
Jane Higdon, Ph.D.
Linus Pauling Institute
Oregon State University

Aggiornato nell’agosto 2008 da:
Victoria J. Drake, Ph.D.
Linus Pauling Institute
Oregon State University

Aggiornato nel luglio 2015 da:
Barbara Delage, Ph.D.
Linus Pauling Institute
Oregon State University

Revisionato nel settembre 2015 da:
Donald Mock, M.D, Ph.D.
Professore
Dipartimenti di Biochimica e Biologia Molecolare e Pediatria
Università dell’Arkansas per le Scienze Mediche

Ultimo aggiornamento 10/21/15 Copyright 2000-2021 Linus Pauling Institute