Español | 日本語

Rezumat

  • Biotina solubilă în apă este un cofactor esențial pentru enzimele din metabolismul intermediar și un regulator cheie al expresiei genice. (Mai multe informații)
  • Atât nutriția parenterală lipsită de biotină, cât și consumul prelungit de albuș de ou crud au fost asociate cu simptome de deficiență francă de biotină, inclusiv căderea părului, dermatită și erupții cutanate, ataxie, convulsii și alte disfuncții neurologice. (Mai multe informații)
  • Deficiența de biotinidază este o tulburare ereditară rară care afectează absorbția și reciclarea biotinei, ducând la o deficiență secundară de biotină. (Mai multe informații)
  • Aportul adecvat (AI) recomandat de biotină este stabilit la 30 micrograme (μg)/zi la adulți. Necesarul de biotină este probabil crescut în timpul sarcinii și alăptării. (Mai multe informații)
  • Studiile pe animale au arătat că suficiența de biotină este esențială pentru dezvoltarea normală a fătului. Dacă deficitul marginal de biotină în timpul sarcinii crește riscul de anomalii congenitale la om este în prezent un domeniu de preocupare și de investigare. (Mai multe informații)
  • Biotina este utilizată în tratamentul unei tulburări ereditare de transport al tiaminei, numită boala ganglionilor bazali sensibilă la biotină, și este în prezent testată în cadrul unor studii pentru a limita sau inversa dizabilitățile funcționale la persoanele cu scleroză multiplă. (Mai multe informații)
  • Nu există în prezent dovezi definitive care să stabilească dacă suplimentarea cu biotină îmbunătățește homeostazia glucozei și a lipidelor la persoanele cu diabet zaharat de tip 2, dar au fost publicate observații sugestive. (Mai multe informații)
  • Biotina nu poate fi sintetizată de celulele mamiferelor și trebuie să fie obținută din surse exogene. Biotina se găsește pe scară largă în alimente, iar sursele alimentare bune includ gălbenușul de ou, ficatul, cerealele integrale și unele legume. (Mai multe informații)
  • Terapia anticonvulsivantă (anticonvulsivantă) pe termen lung poate crește necesarul dietetic de biotină, deoarece anticonvulsivantele pot interfera cu absorbția intestinală și reabsorbția renală a biotinei și probabil, de asemenea, pot crește degradarea biotinei în metaboliți inactivi. (Mai multe informații)

Biotina este o vitamină solubilă în apă care este în general clasificată ca o vitamină din complexul B. După descoperirea sa inițială în 1927, au fost necesari 40 de ani de cercetări suplimentare pentru a stabili fără echivoc că biotina este o vitamină (1). Biotina este necesară tuturor organismelor, dar poate fi sintetizată de unele tulpini de bacterii, drojdii, mucegaiuri, alge și unele specii de plante (2).

Funcție

Biotinilare

Biotina funcționează ca un cofactor legat covalent necesar pentru activitatea biologică a celor cinci carboxilaze cunoscute de mamifere dependente de biotină (a se vedea mai jos). Un astfel de cofactor neproteic este cunoscut sub numele de „grup protetic”. Atașarea covalentă a biotinei la apocarboxilază (adică la o carboxilază inactivă din punct de vedere catalitic) este catalizată de enzima holocarboxilază sintetază (HCS). Termenul „biotinilare” se referă la adăugarea covalentă de biotină la orice moleculă, inclusiv la apocarboxilaze și histone. HCS catalizează biotinilarea post-translațională a grupării amino epsilon a unui reziduu de lizină din situsul activ al fiecărei apocarboxilaze, transformând apocarboxilaza inactivă într-o holocarboxilază complet activă (figura 1a). Anumite reziduuri de lizină din coada N-terminală a unor histone specifice, care contribuie la împachetarea ADN-ului în nucleele eucariote, pot fi, de asemenea, biotinilate (3). Biotinidaza este enzima care catalizează eliberarea biotinei din histonele biotinilate și din produsele peptidice ale descompunerii holocarboxilazei (figura 1b).

Cofactor enzimatic

Cinci carboxilaze de mamifere care catalizează reacții metabolice esențiale:

– Atât acetil-Coenzima A (CoA) carboxilaza 1 (ACC1) cât și acetil-CoA carboxilaza 2 (ACC2) catalizează conversia acetil-CoA în malonil-CoA folosind bicarbonat și ATP; malonil CoA generată prin ACC1 este un substrat care limitează rata de sinteză a acizilor grași în citosol, iar malonil CoA generată prin ACC2 inhibă CPT1, o enzimă a membranei mitocondriale externe importantă în oxidarea acizilor grași (figura 2). ACC1 se găsește în toate țesuturile și este deosebit de activ în țesuturile lipogene (adică ficatul, țesutul adipos alb și glanda mamară), în inimă și în insulele pancreatice. ACC2 este deosebit de abundentă în mușchiul scheletic și în inimă (4).

– Piruvatul carboxilaza este o enzimă critică în gluconeogeneză – formarea glucozei din alte surse decât carbohidrații, cum ar fi piruvatul, lactatul, glicerolul și aminoacizii glucogeni. Piruvat carboxilaza catalizează încorporarea dependentă de ATP a bicarbonatului în piruvat, producând oxaloacetat; prin urmare, piruvat carboxilaza este anaplerotică pentru ciclul acidului citric (figura 3). Oxaloacetatul poate fi apoi transformat în fosfoenolpiruvat și, în cele din urmă, în glucoză.

– Metilcrotonil-CoA carboxilaza catalizează o etapă esențială în catabolismul leucinei, un aminoacid esențial cu lanț ramificat. Această enzimă care conține biotină catalizează producerea de 3-metilglutaconil-CoA din metilcrotonil-CoA (figura 4a).

– Propionil-CoA carboxilaza produce D-malonilmalonil-CoA din propionil-CoA, un produs secundar în β-oxidarea acizilor grași cu un număr impar de atomi de carbon (figura 4a). Conversia propionil-CoA în D-malonilmalonil-CoA este, de asemenea, necesară în căile catabolice a doi aminoacizi cu lanț ramificat (izoleucină și valină), metionină, treonină și lanțul lateral al colesterolului (figurile 4a și 4b).

Reglarea structurii cromatinei și a expresiei genice

În nucleele eucariote, ADN-ul este împachetat în structuri compacte pentru a forma nucleozomi – unități fundamentale ale cromatinei. Fiecare nucleozom este compus din 147 perechi de baze de ADN înfășurate în jurul a opt histone (histone împerecheate: H2A, H2B, H3 și H4). O altă histonă, numită H1 linker, este situată la suprafața exterioară a fiecărui nucleozom și servește ca ancoră pentru a fixa ADN-ul în jurul nucleului histonic. Ambalajul compact al cromatinei trebuie să fie relaxat din când în când pentru a permite desfășurarea proceselor biologice, cum ar fi replicarea și transcrierea ADN-ului. Modificările chimice ale ADN-ului și histonelor afectează plierea cromatinei, crescând sau reducând accesibilitatea ADN-ului pentru factorii implicați în procesele menționate mai sus. Împreună cu metilarea ADN-ului, o serie de modificări chimice din coada N-terminală a histonelor de bază modifică sarcina electrică și structura acestora, schimbând astfel conformația cromatinei și activitatea transcripțională a genelor.

Diferitele modificări ale cozilor histonelor, inclusiv acetilarea, metilarea, fosforilarea, ubiquitinarea, SUMOilarea, ADP-ribosilarea, carbonilarea, deiminarea, hidroxilarea și biotinilarea, au diferite funcții de reglementare. Mai multe situsuri de biotinilare au fost identificate în histonele H2A, H3 și H4 (5). Printre acestea, biotinilarea histonei H4 la nivelul lizinei (K) 12 (notată H4K12bio) pare să fie îmbogățită în heterocromatină, o cromatină strâns condensată asociată cu regiunile de repetiție din (peri)centromeri și telomeri și cu elementele transpozabile cunoscute sub numele de repetiții terminale lungi (3). În plus, mărcile de biotinilare se colocalizează împreună cu mărci bine cunoscute de reprimare a genelor, cum ar fi lizina 9 metilată din histona H3 (H3K9me) în cromatina competentă din punct de vedere transcripțional (6). De exemplu, H4K12bio poate fi găsit la promotorul genei SLC5A6, care codifică transportatorul care mediază absorbția biotinei în celule, transportatorul uman de multivitamine dependent de sodiu (hSMVT). Atunci când biotina este abundentă, HCS poate biotinila histonele H4 în promotorul SLC5A6, ceea ce oprește sinteza hSMVT și reduce absorbția de biotină. În schimb, în celulele cu deficit de biotină, marcajele de biotinilare din promotorul SLC5A6 sunt eliminate, astfel încât expresia genei poate avea loc, permițând sinteza hSMVT și crescând ulterior absorbția de biotină (7).

Deficiență

Deși deficiența manifestă de biotină este foarte rară, necesarul uman de biotină alimentară a fost demonstrat în trei situații diferite: hrănire intravenoasă prelungită (parenterală) fără suplimentarea cu biotină, sugari hrăniți cu o formulă elementară lipsită de biotină și consumul de albuș de ou crud pentru o perioadă îndelungată (multe săptămâni până la ani) (8). Albușul de ou crud conține o proteină antimicrobiană cunoscută sub numele de avidină, care poate lega biotina și împiedica absorbția acesteia. Gătitul albușului de ou denaturează avidina, făcând-o sensibilă la digestie și, prin urmare, incapabilă să împiedice absorbția biotinei alimentare (5).

Semne și simptome ale deficitului de biotină

Semnele deficitului manifest de biotină includ căderea părului (alopecie) și o erupție cutanată roșie solzoasă în jurul ochilor, nasului, gurii și zonei genitale. Simptomele neurologice la adulți au inclus depresie, letargie, halucinații, amorțeală și furnicături ale extremităților, ataxie și convulsii. Erupția facială caracteristică, împreună cu distribuția neobișnuită a grăsimii faciale, a fost denumită de unii cercetători „faciesul cu deficit de biotină” (1). Persoanele cu tulburări ereditare ale metabolismului biotinei (a se vedea Tulburări metabolice congenitale) care au ca rezultat o deficiență funcțională de biotină prezintă adesea constatări fizice similare, precum și convulsii și dovezi de afectare a funcției sistemului imunitar și sensibilitate crescută la infecții bacteriene și fungice (9, 10).

Factori de risc pentru deficitul de biotină

În afară de consumul prelungit de albuș de ou crud sau de suportul nutrițional intravenos total lipsit de biotină, alte afecțiuni pot crește riscul de depleție de biotină. Fumatul a fost asociat cu un catabolism crescut al biotinei (11). Celulele în diviziune rapidă ale fătului în curs de dezvoltare au nevoie de biotină pentru sinteza carboxilazelor esențiale și pentru biotinilarea histonelor; prin urmare, necesarul de biotină este probabil crescut în timpul sarcinii. Cercetările sugerează că un număr substanțial de femei dezvoltă o deficiență marginală sau subclinică de biotină în timpul sarcinii normale (a se vedea, de asemenea, Prevenirea bolilor) (8, 12, 13). În plus, anumite tipuri de boli hepatice pot scădea activitatea biotinidazei și, teoretic, pot crește necesarul de biotină. Un studiu efectuat pe 62 de copii cu afecțiuni hepatice cronice și 27 de martori sănătoși a constatat că activitatea biotinidazei serice era anormal de scăzută la cei cu funcție hepatică grav afectată din cauza cirozei (14). Cu toate acestea, acest studiu nu a furnizat dovezi de deficiență de biotină. Mai mult, medicamentele anticonvulsivante, utilizate pentru a preveni convulsiile la persoanele cu epilepsie, cresc riscul de depleție de biotină (pentru mai multe informații despre biotină și anticonvulsivante, vezi secțiunea Interacțiuni medicamentoase).

Tulburări metabolice congenitale

Deficiența de biotinidază

Există mai multe moduri în care tulburarea ereditară, deficitul de biotinidază, duce la deficit secundar de biotină. Absorbția intestinală este diminuată deoarece lipsa biotinidazei împiedică eliberarea biotinei din proteinele alimentare (15). Reciclarea biotinei proprii legate de carboxilaza și histone este, de asemenea, afectată, iar pierderea urinară de biocitină (N-biotinil-lizină) și biotină este crescută (a se vedea figura 1 de mai sus) (5). Deficitul de biotinidază răspunde în mod uniform la un supliment de biotină. Suplimentarea orală cu până la 5 până la 10 miligrame (mg) de biotină zilnic este uneori necesară, deși doze mai mici sunt adesea suficiente (revizuit în 16).

Deficiența deolocarboxilază sintetază (HCS)

Câteva forme de deficit de HCS răspund la suplimentarea cu doze farmacologice de biotină. Deficitul de HCS duce la scăderea formării tuturor holocarboxilazelor la concentrații fiziologice de biotină în sânge; astfel, este necesară suplimentarea cu doze mari de biotină (10-80 mg de biotină zilnic) (10).

Prognosticul acestor două afecțiuni este de obicei bun dacă terapia cu biotină este introdusă devreme (sugar sau copilărie) și continuată toată viața (10).

Deficiența de transport al biotinei

A fost raportat un caz de copil cu deficiență de transport al biotinei care a răspuns la suplimentarea cu doze mari de biotină (17). De remarcat, prezența unui transportor uman de multivitamine dependent de sodiu (hSMVT) defectuos a fost exclusă ca o cauză a deficitului de transport al biotinei.

Fenilcetonuria (PKU)

Concentrațiile anormal de ridicate ale aminoacidului, fenilalanina, în sângele persoanelor afectate de PKU pot inhiba activitatea biotinidazei. Schulpis et al. au speculat că dermatita seboreică asociată cu o activitate scăzută a biotinidazei la acești pacienți s-ar rezolva la respectarea unei diete speciale cu conținut scăzut de proteine, dar nu și cu suplimentarea cu biotină (18).

Marcatori ai statusului de biotină

Au fost validate patru măsuri ale deficitului marginal de biotină ca indicatori ai statusului de biotină: (1) excreția urinară redusă a biotinei și a unora dintre cataboliții săi; (2) excreția urinară ridicată a unui acid organic, acidul 3-hidroxiizovaleric, și a derivatului său, acidul carnityl-3-hidroxiizovaleric, ambele reflectând o activitate scăzută a metilcrotonil-CoA carboxilazei dependente de biotină; (3) activitate redusă a propionil-CoA carboxilazei în limfocitele din sângele periferic (5); și (4) niveluri reduse de holo-metilcrotonil-CoA carboxilază și holo-propionil-CoA carboxilază în limfocite – cei mai fiabili indicatori ai statusului de biotină (19). Acești markeri au fost validați numai la bărbați și la femeile care nu sunt gravide și este posibil ca ei să nu reflecte cu exactitate statusul de biotină la femeile însărcinate și la cele care alăptează (12).

Aportul adecvat (AI)

Nu există suficiente dovezi științifice pentru a estima necesarul alimentar de biotină; prin urmare, nu a fost stabilită o doză dietetică recomandată (RDA) pentru biotină. În schimb, Consiliul pentru alimentație și nutriție (FNB) al Institutului de Medicină (IOM) a stabilit recomandări pentru un aport adecvat (AI; tabelul 1). IA pentru adulți (30 micrograme /zi) a fost extrapolată din IA pentru sugarii hrăniți exclusiv cu lapte uman și este de așteptat să supraestimeze necesarul alimentar de biotină la adulți. Aportul alimentar al adulților în general sănătoși a fost estimat la 40-60 μg/zi de biotină (1). Necesarul de biotină în timpul sarcinii poate fi crescut (20).

Tabelul 1. Aportul adecvat (AI) pentru biotină
Stadiul de viață Vârsta Bărbați (μg/zi) Femei (μg/zi)
Copii 0-6 luni 5 5
Copii 7-12 luni 6 6
Copii 1-3 ani 8 8
Copii 4-8 ani 12 12
Copii 9-13 ani 20 20
Adolescenți 14-18 ani 25 25
Adulți 19 ani și peste 30 30
Sarcina toate vârstele 30
Alimentarea la sân toate vârstele 35

Prevenirea bolilor

Anomalii congenitale

Cercetarea actuală indică faptul că cel puțin o treime dintre femei dezvoltă o deficiență marginală de biotină în timpul sarcinii (8), dar nu se știe dacă acest lucru ar putea crește riscul de anomalii congenitale. Studii observaționale de mică amploare la femeile gravide au raportat o excreție urinară anormal de mare a acidului 3-hidroxiizovaleric atât la începutul cât și la sfârșitul sarcinii, sugerând o activitate scăzută a metilcrotonil-CoA carboxilazei dependente de biotină (21, 22). Într-un studiu de intervenție randomizat, cu un singur orb, efectuat la 26 de femei însărcinate, suplimentarea cu 300 μg/zi de biotină timp de două săptămâni a limitat excreția de acid 3-hidroxiizovalerian în comparație cu placebo, confirmând faptul că excreția crescută de acid 3-hidroxiizovalerian reflectă într-adevăr o deficiență marginală de biotină în timpul sarcinii (23). Un mic studiu transversal la 22 de femei însărcinate a raportat o incidență a activității scăzute a propionil-CoA carboxilazei limfocitare (un alt marker al deficitului de biotină) mai mare de 80 % (13). Deși nivelul deficienței de biotină nu este asociat cu semne evidente de deficiență la femeile gravide, astfel de observații sunt surse de îngrijorare, deoarece s-a demonstrat că deficiența subclinică de biotină cauzează fisură palatină și hipoplazie a membrelor la mai multe specii de animale (analizate în 13). În plus, s-a constatat că depleția de biotină suprimă expresia carboxilazelor dependente de biotină, elimină marcajele de biotină de pe histone și scade proliferarea celulelor mezenchimale palatine embrionare umane în cultură (24). O activitate deficitară a carboxilazei poate duce la modificări ale metabolismului lipidic, care au fost legate de fisura palatului și de anomalii ale scheletului la animale. Mai mult, deficitul de biotină care duce la o biotinilare redusă a histonelor la loci genomici specifici ar putea, eventual, să crească instabilitatea genomică și să ducă la anomalii cromozomiale și malformații fetale (13).

În timp ce femeile însărcinate sunt sfătuite să consume suplimente de acid folic înainte și în timpul sarcinii pentru a preveni defectele tubului neural (a se vedea Folat), ar fi, de asemenea, prudent să se asigure un aport adecvat de biotină pe tot parcursul sarcinii. IA actual pentru femeile însărcinate este de 30 μg/zi de biotină și nu a fost raportată niciodată toxicitate la acest nivel de aport (vezi rubrica Siguranță).

Tratamentul bolii

Boala ganglionilor bazali sensibilă la biotină

Boala ganglionilor bazali sensibilă la biotină, denumită și sindromul disfuncționalității metabolismului tiaminei-2, este cauzată de mutații în gena care codifică transportorul de tiamină-2 (THTR-2). Caracteristicile clinice apar în jurul vârstei de trei-patru ani și includ encefalopatie subacută (confuzie, somnolență și alterarea nivelului de conștiință), ataxie și convulsii. Recent a fost efectuat un studiu retrospectiv asupra a 18 persoane afectate din aceeași familie sau din același trib din Arabia Saudită. Datele au arătat că monoterapia cu biotină (5-10 mg/kg/zi) a abolit eficient manifestările clinice ale bolii, deși o treime dintre pacienți au suferit de crize acute recurente. Adesea asociate cu rezultate slabe, crizele acute nu au fost observate după începerea suplimentării cu tiamină (300-400 mg/zi) și pe parcursul unei perioade de urmărire de cinci ani. Diagnosticul precoce și tratamentul imediat cu biotină și tiamină au condus la rezultate pozitive (25). Mecanismul efectului benefic al suplimentării cu biotină nu a fost încă elucidat.

Scleroza multiplă

Scleroza multiplă (SM) este o boală autoimună caracterizată prin leziuni progresive ale tecii de mielină care înconjoară fibrele nervoase (axoni) și pierderi neuronale în creierul și măduva spinării la persoanele afectate. Progresia dizabilităților neurologice la pacienții cu SM este adesea evaluată prin intermediul Scalei extinse a stării de dizabilitate (EDSS), cu scoruri de la 1 la 10, de la semne minime de disfuncție motorie (scor 1) până la decesul prin SM (scor 10). Deficitul de ATP datorat disfuncției mitocondriale și stresului oxidativ crescut poate fi parțial responsabil pentru degenerarea progresivă a neuronilor în SM (26). Având în vedere rolul său în metabolismul intermediar și în sinteza acizilor grași (necesară pentru formarea mielinei) (a se vedea Funcție), s-a emis ipoteza că biotina ar putea exercita efecte benefice care ar limita sau inversa tulburările funcționale asociate SM (26).

Un studiu pilot necomandat, necontrolat, efectuat la 23 de pacienți cu SM progresivă a constatat că dozele mari de biotină (100-600 mg/zi) au fost asociate cu îmbunătățiri clinice susținute la 5 (din 5) pacienți cu pierdere progresivă a vederii și la 16 (din 18) pacienți cu paralizie parțială a membrelor după o medie de trei luni de la începerea tratamentului (27). În plus, rezultatele preliminare ale unui studiu multicentric, randomizat, controlat cu placebo la 154 de subiecți cu SM progresivă au indicat că 13 din 103 pacienți randomizați să primească biotină orală zilnică (300 mg) timp de 48 de săptămâni au atins un criteriu funcțional compozit care a inclus o scădere a scorurilor EDSS. În comparație, niciunul dintre cei 51 de pacienți randomizați în grupul placebo nu a prezentat îmbunătățiri clinice semnificative (28). Două studii în curs de desfășurare evaluează efectul suplimentării cu doze mari de biotină în tratamentul SM (a se vedea studiile NCT02220933 și NCT02220244 la www.clinicaltrials.gov).

Diabet zaharat

S-a demonstrat că deficitul invertit de biotină afectează utilizarea glucozei la șoareci (29) și provoacă hipoglicemie fatală la pui. Deficiența vădită de biotină provoacă probabil, de asemenea, anomalii în reglarea glucozei la om (a se vedea funcția). Un studiu timpuriu la om a raportat concentrații serice mai scăzute de biotină la 43 de pacienți cu diabet zaharat de tip 2 în comparație cu 64 de subiecți de control non-diabetici, precum și o relație inversă între glicemia la jeun și concentrațiile de biotină (30). Într-un mic studiu de intervenție randomizat, controlat cu placebo, efectuat la 28 de pacienți cu diabet zaharat de tip 2, suplimentarea zilnică cu 9 miligrame (mg) de biotină timp de o lună a dus la o scădere medie de 45 % a concentrațiilor de glucoză din sânge la post (30). Cu toate acestea, un alt studiu de mică amploare efectuat pe 10 pacienți cu diabet de tip 2 și 7 controale non-diabetice nu a constatat niciun efect al suplimentării cu biotină (15 mg/zi) timp de 28 de zile asupra concentrațiilor de glucoză din sânge la jeun în niciunul dintre grupuri (31). Un studiu mai recent, dublu-orb, controlat cu placebo, realizat de același grup de cercetare, a arătat că același regim de biotină a redus concentrațiile plasmatice de trigliceride atât la pacienții diabetici, cât și la cei non-diabetici cu hipertrigliceridemie (32). În acest studiu, administrarea de biotină nu a afectat concentrațiile de glucoză din sânge la niciunul dintre grupurile de pacienți. În plus, câteva studii au arătat că suplimentarea în comun cu biotină și picolinat de crom poate fi o terapie complementară benefică la pacienții cu diabet de tip 2 (33-36). Cu toate acestea, s-a demonstrat că administrarea de picolinat de crom singur îmbunătățește controlul glicemiei la subiecții diabetici (vezi articolul despre crom) (37).

Ca cofactor al carboxilazelor necesare pentru sinteza acizilor grași, biotina poate crește utilizarea glucozei pentru sinteza grăsimilor. S-a constatat că biotina stimulează glucokinaza, o enzimă hepatică care crește sinteza glicogenului, forma de stocare a glucozei. De asemenea, biotina pare să declanșeze secreția de insulină în pancreasul șobolanilor și să îmbunătățească homeostazia glucozei (38). Cu toate acestea, ar fi de așteptat ca o activitate redusă a ACC1 și ACC2 să reducă sinteza acizilor grași și, respectiv, să crească oxidarea acizilor grași. Nu este surprinzător faptul că, în prezent, nu este clar dacă dozele farmacologice de biotină ar putea fi benefice pentru gestionarea hiperglicemiei la pacienții cu toleranță deficitară la glucoză. Mai mult, rămâne de demonstrat dacă suplimentele de biotină scad riscul de complicații cardiovasculare la pacienții diabetici prin reducerea trigliceridelor serice și a colesterolului LDL (32-34).

Unghii fragile (onicorexie)

Constatarea că suplimentele de biotină au fost eficiente în tratarea anomaliilor copitelor la animalele cu copite a sugerat că biotina ar putea fi utilă și în întărirea unghiilor fragile la om (39-41). Au fost publicate trei studii necontrolate care au examinat efectele suplimentării cu biotină (2,5 mg/zi timp de câteva luni) la femeile cu unghii fragile (42-44). În două dintre studii, au fost raportate dovezi subiective de ameliorare clinică la 67%-91% dintre participantele disponibile pentru urmărire la sfârșitul perioadei de tratament (42, 43). Un studiu care a utilizat microscopia electronică de scanare pentru a evalua fragilitatea unghiilor a raportat mai puține despicături ale unghiilor și o creștere cu 25% a grosimii plăcii unghiei la pacienții cărora li s-a administrat suplimente de biotină timp de 6 până la 15 luni (44). Suplimentarea cu biotină (5 mg/zi) s-a dovedit, de asemenea, eficientă în controlul părului indisciplinat și al unghiilor despicate la doi copii mici cu sindromul ereditar al părului incomode (45). Deși dovezile preliminare sugerează că suplimentul de biotină poate contribui la întărirea unghiilor fragile, sunt necesare studii mai ample controlate cu placebo pentru a evalua eficacitatea suplimentării cu doze mari de biotină pentru tratamentul unghiilor fragile.

Căderea părului (alopecie)

S-a constatat că administrarea de biotină a inversat alopecia la copiii tratați cu acidul valproic, anticonvulsivant (vezi secțiunea Interacțiuni medicamentoase). Cu toate acestea, deși căderea părului este un simptom al deficitului sever de biotină (vezi Deficiență), nu există studii științifice publicate care să susțină afirmația că suplimentele de biotină în doze mari sunt eficiente în prevenirea sau tratarea căderii părului la bărbați sau femei (46).

Surse

Surse alimentare

Biotina se găsește în multe alimente, fie ca formă liberă care este preluată direct de enterocite, fie ca biotină legată de proteinele alimentare. Gălbenușul de ou, ficatul și drojdia sunt surse bogate de biotină. Estimările privind aportul mediu zilnic de biotină din studii mici au variat între 40 și 60 de micrograme (μg) pe zi la adulți (1). Cu toate acestea, anchetele naționale de nutriție din SUA nu au reușit încă să estimeze aportul de biotină din cauza rarității și a lipsei de fiabilitate a datelor privind conținutul de biotină din alimente. Tabelele de compoziție alimentară pentru biotină sunt incomplete, astfel încât aportul alimentar nu poate fi estimat în mod fiabil la om. Un studiu realizat de Staggs et al. (47) a utilizat o metodă de cromatografie lichidă de înaltă performanță mai degrabă decât bioteste (48) și a raportat un conținut relativ diferit de biotină pentru unele alimente selectate. Tabelul 2 enumeră unele surse alimentare de biotină, împreună cu conținutul lor în μg.

Conopidă, crudă

Tabelul 2. Unele surse alimentare de biotină (47, 48)
Aliment Servire Biotină (μg)
Ieast 1 pliculeț (7 grame) 1.4-14
Pâine, integrală 1 felie 0.02-6
Ouă, gătită 1 mare 13-25
Ceai, cheddar 1 uncie 0.4-2
Ficat, fiert 3 uncii* 27-35
Porc, fiert 3 uncii* 2-4
Salmon, fiert 3 uncii* 4-5
Avocado 1 întreg 2-6
Raspberries 1 cană 0.2-2
1 cană 0,2-4
*O porție de trei uncii de carne este cam de mărimea unui pachet de cărți.

Sinteza bacteriană

Majoritatea bacteriilor care colonizează în mod normal intestinul subțire și gros (colon) sintetizează biotina (49). Nu se știe dacă biotina este eliberată și absorbită de oameni în cantități semnificative. Absorbția biotinei libere în celulele intestinale prin intermediul transportatorului multivitaminic dependent de sodiu uman (hSMVT) a fost identificată în celulele cultivate derivate din mucoasa intestinului subțire și a colonului (50), ceea ce sugerează că oamenii ar putea fi capabili să absoarbă biotina produsă de bacteriile enterice – un fenomen documentat la porci.

Suplimente

Biotina este disponibilă ca supliment cu un singur nutrient în diferite doze și este adesea inclusă în suplimentele de complex B și multivitamine-minerale (MVM). Multe suplimente MVM conțin 30 μg de biotină (51).

Siguranță

Toxicitate

Biotina nu este cunoscută ca fiind toxică. La persoanele fără tulburări ale metabolismului biotinei, doze de până la 5 mg/zi timp de doi ani nu au fost asociate cu efecte adverse (52). Suplimentarea orală cu biotină a fost bine tolerată în doze de până la 200 mg/zi (de aproape 7.000 de ori IA) la persoanele cu tulburări ereditare ale metabolismului biotinei (1). Suplimentarea zilnică cu o formulă foarte concentrată de biotină (100-600 mg) timp de mai multe luni s-a dovedit a fi, de asemenea, bine tolerată la persoanele cu scleroză multiplă progresivă (27, 28). Cu toate acestea, există un raport de caz de revărsare pleuropericardică eozinofilă amenințătoare de viață la o femeie în vârstă care a luat o combinație de 10 mg/zi de biotină și 300 mg/zi de acid pantotenic (vitamina B5) timp de două luni (53). Deoarece au lipsit rapoartele de evenimente adverse atunci când au fost stabilite aporturile dietetice de referință (DRI) pentru biotină în 1998, Institutul de Medicină nu a stabilit un nivel superior de aport tolerabil (UL) pentru biotină (1).

Interacțiuni nutritive

Dozele mari de acid pantotenic (vitamina B5) au potențialul de a concura cu biotina pentru absorbția intestinală și celulară de către transportatorul uman de multivitamine dependent de sodiu (hSMVT) (54, 55). De asemenea, biotina împarte hSMVT cu acidul α-lipoic (56). S-a constatat că dozele farmacologice (foarte mari) de acid α-lipoic scad activitatea carboxilazelor dependente de biotină la șobolani, dar un astfel de efect nu a fost demonstrat la om (57).

Interacțiuni medicamentoase

Se pare că indivizii care urmează un tratament anticonvulsivant (anticonvulsivant) pe termen lung prezintă concentrații reduse de biotină în sânge, precum și o excreție urinară crescută de acizi organici (de exemplu, acid 3-hidroxiizovalerian) care indică o activitate scăzută a carboxilazei (vezi Marcatori ai statusului biotinei) (5). Mecanismele potențiale de epuizare a biotinei de către anticonvulsivantele, primidona (Mysoline), fenitoina (Dilantin) și carbamazepina (Carbatrol, Tegretol), includ inhibarea absorbției intestinale a biotinei și a reabsorbției renale, precum și creșterea catabolismului biotinei (51). Utilizarea acidului valproic anticonvulsivant la copii a dus la căderea părului inversată prin suplimentarea cu biotină (58-61). Tratamentul pe termen lung cu medicamente antibacteriene cu sulfonamide (sulfa) sau alte antibiotice poate scădea sinteza bacteriană de biotină. Cu toate acestea, având în vedere că nu se cunoaște măsura în care sinteza bacteriană contribuie la aportul de biotină la om, efectele medicamentelor antimicrobiene asupra statusului nutrițional al biotinei rămân incerte (51).

Recomandarea Institutului Linus Pauling

Se cunosc puține informații cu privire la cantitatea de biotină alimentară necesară pentru a promova o sănătate optimă sau pentru a preveni bolile cronice. Institutul Linus Pauling susține recomandarea făcută de Institutul de Medicină, care este de 30 micrograme (μg) de biotină pe zi pentru adulți. O dietă variată ar trebui să furnizeze suficientă biotină pentru majoritatea oamenilor. Cu toate acestea, urmând recomandarea Institutului Linus Pauling de a lua un supliment zilnic de multivitamine-minerale va asigura, în general, un aport de cel puțin 30 μg/zi de biotină.

Adulți mai în vârstă (>50 de ani)

În prezent, nu există indicii că adulții mai în vârstă au un necesar crescut de biotină. Dacă aportul alimentar de biotină nu este suficient, un supliment zilnic de multivitamine-minerale va asigura, în general, un aport de cel puțin 30 μg de biotină pe zi.

Autori și recenzenți

Carte tipărită inițial în 2000 de către:
Jane Higdon, Ph.D.
Linus Pauling Institute
Oregon State University

Actualizat în iunie 2004 de către:
Jane Higdon, Ph.D.
Linus Pauling Institute
Oregon State University

Actualizat în august 2008 de către:
Jane Higdon, Ph.D.
Linus Pauling Institute
Oregon State University

Actualizat în august 2008 de către:
Jane Higdon, Ph.D:
Victoria J. Drake, Ph.D.
Linus Pauling Institute
Oregon State University

Update in July 2015 by:
Barbara Delage, Ph.D.
Linus Pauling Institute
Oregon State University

Reviewed in September 2015 by:
Donald Mock, M.D., Ph.D.
Profesor
Departamentele de Biochimie și Biologie Moleculară și Pediatrie
Universitatea de Științe Medicale din Arkansas

Ultima actualizare 21/10/15 Copyright 2000-2021 Institutul Linus Pauling

1. Consiliul pentru alimentație și nutriție, Institutul de Medicină. Biotină. Dozaje dietetice de referință: Tiamină, riboflavină, niacină, vitamina B6, vitamina B12, acid pantotenic, biotină și colină. Washington, D.C.: National Academy Press; 1998:374-389. (National Academy Press)

2. Mock DM. Biotina. Manual de vitamine. Ed. a 4-a. 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, o moleculă de semnalizare cheie în celulele mamiferelor. Annu Rev Nutr. 2008;28:253-272. (PubMed)

5. Zempleni J, Wijeratne SSK, Kuroishi T. Biotină. În: TINTIN: Erdman JWJ, Macdonald IA, Zeisel SH, eds. Present Knowledge in Nutrition. Ediția a 10-a.: John Wiley & Sons, Inc.; 2012:359-374.

6. Zempleni J, Li Y, Xue J, Cordonier EL. The role of holocarboxylase synthetase in genome stability is mediated partly by epigenomic synergies between methylation and biotinylation events. Epigenetics. 2011;6(7):892-894. (PubMed)

7. Zempleni J, Gralla M, Camporeale G, Hassan YI. Gena transportatorului de multivitamine dependentă de sodiu este reglată la nivel de cromatină prin biotinilarea histonei în celulele umane de limfoblastom Jurkat. J Nutr. 2009;139(1):163-166. (PubMed)

8. Mock DM. Biotin. În: B: Ross AC, Caballero B, Cousins RJ, Tucker KL, Ziegler TR, eds. Modern Nutrition in Health and Disease (Nutriția modernă în sănătate și boală). Ediția a 11-a.: Lippincott Williams & Wilkins; 2014:390-398.

9. Baumgartner ER, Suormala T. Defecte ereditare ale metabolismului biotinei. Biofactori. 1999;10(2-3):287-290. (PubMed)

10. Elrefai S, Wolf B. Tulburări ale metabolismului biotinei. În: B: Rosenberg RN, Pascual JM, eds. Rosenberg’s Molecular and Genetic basis of Neurological and Psychiatric Disease (Bazele moleculare și genetice ale bolilor neurologice și psihiatrice). Ediția a 5-a. Statele Unite ale Americii: Elsevier; 2015:531-539.

11. Sealey WM, Teague AM, Stratton SL, Mock DM. Fumatul accelerează catabolismul biotinei la femei. Am J Clin Nutr. 2004;80(4):932-935. (PubMed)

12. Perry CA, West AA, West AA, Gayle A, et al. Sarcina și alăptarea modifică biomarkerii metabolismului biotinei la femeile care consumă o dietă controlată. J Nutr. 2014;144(12):1977-1984. (PubMed)

13. Mock DM. Deficiența marginală de biotină este comună în sarcina umană normală și este foarte teratogenă la șoareci. J Nutr. 2009;139(1):154-157. (PubMed)

14. Pabuccuoglu A, Aydogdu S, Bas M. Serum biotinidase activity in children with chronic liver disease and its clinical significance. J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2002;34(1):59-62. (PubMed)

15. Zempleni J, Hassan YI, Wijeratne SS. Deficiența de biotină și biotinidază. Expert Rev Endocrinol Metab. 2008;3(6):715-724. (PubMed)

16. Wolf B. Deficiența de biotinidază: „dacă trebuie să ai o boală metabolică moștenită, aceasta este cea pe care trebuie să o ai”. Genet Med. 2012;14(6):565-575. (PubMed)

17. Mardach R, Zempleni J, Wolf B, et al. Dependența de biotină datorată unui defect în transportul biotinei. J Clin Invest. 2002;109(12):1617-1623. (PubMed)

18. Schulpis KH, Nyalala JO, Papakonstantinou ED, et al. Deficiența reciclării biotinei la copiii fenilcetonurici cu dermatită seboreică. Int J Dermatol. 1998;37(12):918-921. (PubMed)

19. Eng WK, Giraud D, Schlegel VL, Wang D, Lee BH, Zempleni J. Identificarea și evaluarea markerilor statutului de biotină la adulții sănătoși. Br J Nutr. 2013;110(2):321-329. (PubMed)

20. Mock DM. Aportul adecvat de biotină în sarcină: de ce să ne deranjăm? J Nutr. 2014;144(12):1885-1886. (PubMed)

21. Mock DM, Stadler DD. Indicatori conflictuali ai statusului de biotină dintr-un studiu transversal al sarcinii normale. J Am Coll Nutr. 1997;16(3):252-257. (PubMed)

22. Mock DM, Stadler DD, Stratton SL, Mock NI. Statusul de biotină evaluat longitudinal la femeile însărcinate. J Nutr. 1997;127(5):710-716. (PubMed)

23. Mock DM, Quirk JG, Mock NI. Deficiența marginală de biotină în timpul sarcinii normale. Am J Clin Nutr. 2002;75(2):295-299. (PubMed)

24. Takechi R, Taniguchi A, Taniguchi A, Ebara S, Fukui T, Watanabe T. Deficitul de biotină afectează proliferarea celulelor mezenchimale palatine embrionare umane în cultură. J Nutr. 2008;138(4):680-684. (PubMed)

25. Alfadhel M, Almuntashri M, Jadah RH, et al. Boala ganglionilor bazali sensibilă la biotină ar trebui redenumită boala ganglionilor bazali sensibilă la biotină-tiamină: o analiză retrospectivă a constatărilor clinice, radiologice și moleculare a 18 cazuri noi. Orphanet J Rare Dis. 2013;8:83. (PubMed)

26. Sedel F, Bernard D, Mock DM, Tourbah A. Targeting demyelination and virtual hypoxia with high-dose biotin as a treatment for progressive multiple sclerosis. Neurofarmacologie. 2015. (PubMed)

27. Sedel F, Papeix C, Bellanger A, et al. Doze mari de biotină în scleroza multiplă progresivă cronică: un studiu pilot. Mult Scler Relat Disord. 2015;4(2):159-169. (PubMed)

28. Tourbah A LFC, Edan G, Clanet M, Papeix C, Vukusic S, et al. Efectul MD1003 (doze mari de biotină) în scleroza multiplă progresivă: rezultatele unui studiu pivotal de fază III randomizat, dublu orb, controlat cu placebo. Lucrare prezentată la: American Association of Neurological Surgeons (AANS) Annual Scientific Meeting 2015; Washington, D.C. Disponibil la: http://www.neurology.org/content/84/14_Supplement/PL2.002. Accesat 9/17/15.

29. Larrieta E, Vega-Monroy ML, Vital P, et al. Effects of biotin deficiency on pancreatic islet morphology, insulin sensitivity and glucose homeostasis. J Nutr Biochem. 2012;23(4):392-399. (PubMed)

30. Maebashi M, Makino Y, Furukawa Y, Ohinata K, Kimura S, Sato T. Evaluarea terapeutică a efectului biotinei asupra hiperglicemiei la pacienții cu diabet zaharat non-insulinodependent. J Clin Biochem Nutr. 1993;14:211-218.

31. Baez-Saldana A, Zendejas-Ruiz I, Revilla-Monsalve C, et al. Efectele biotinei asupra piruvatului carboxilazei, acetil-CoA carboxilazei, propionil-CoA carboxilazei și a markerilor pentru homeostazia glucozei și a lipidelor la pacienții diabetici de tip 2 și la subiecții non-diabetici. Am J Clin Nutr. 2004;79(2):238-243. (PubMed)

32. Revilla-Monsalve C, Zendejas-Ruiz I, Islas-Andrade S, et al. Suplimentarea cu biotină reduce triacilglicerolul plasmatic și VLDL la pacienții diabetici de tip 2 și la subiecții non-diabetici cu hipertrigliceridemie. Biomed Pharmacother. 2006;60(4):182-185. (PubMed)

33. Geohas J, Daly A, Juturu V, Finch M, Komorowski JR. Combinația de picolinat de crom și biotină reduce indicele aterogen al plasmei la pacienții cu diabet zaharat de tip 2: un studiu clinic randomizat, dublu-orbit, controlat cu placebo. Am J Med Sci. 2007;333(3):145-153. (PubMed)

34. Albarracin C, Fuqua B, Geohas J, Juturu V, Finch MR, Komorowski JR. Combinația de crom și biotină îmbunătățește factorii de risc coronarieni în diabetul zaharat de tip 2 hipercolesterolemic: un studiu clinic randomizat, controlat cu placebo, dublu-orb, randomizat. J Cardiometab Syndr. 2007;2(2):91-97. (PubMed)

35. Singer GM, Geohas J. The effect of chromium picolinate and biotin supplementation on glycemic control in poorly controlled patients with type 2 diabetes mellitus: a placebo-controlled, double-blinded, randomized trial. Diabetes Technol Ther. 2006;8(6):636-643. (PubMed)

36. Albarracin CA, Fuqua BC, Evans JL, Goldfine ID. Combinația de picolinat de crom și biotină îmbunătățește metabolismul glucozei la pacienții tratați, necontrolați, supraponderali până la obezi cu diabet de tip 2. Diabetes Metab Res Rev. 2008;24(1):41-51. (PubMed)

37. Suksomboon N, Poolsup N, Yuwanakorn A. Systematic review and meta-analysis of the efficacy and safety of chromium supplementation in 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. Efectele suplimentării cu biotină în dietă asupra secreției de insulină, expresiei genelor din insule, homeostaziei glucozei și proporției celulelor beta. J Nutr Biochem. 2013;24(1):169-177. (PubMed)

39. Randhawa SS, Dua K, Randhawa CS, Randhawa SS, Randhawa SS, Munshi SK. Efectul suplimentării cu biotină asupra sănătății copitelor și compoziției ceramidelor la bovinele de lapte. Vet Res Commun. 2008;32(8):599-608. (PubMed)

40. Reilly JD, Cottrell DF, Martin RJ, Cuddeford DJ. Efectul biotinei dietetice suplimentare asupra creșterii copitelor și a ratei de creștere a copitelor la ponei: un studiu controlat. Equine Vet J Suppl. 1998(26):51-57. (PubMed)

41. Zenker W, Josseck H, Geyer H. Evaluarea histologică și fizică a calității slabe a coarnelor copitelor la caii Lipizzaner și un studiu terapeutic cu biotină și un placebo. Equine Vet J. 1995;27(3):183-191. (PubMed)

42. Romero-Navarro G, Cabrera-Valladares G, German MS, et al. Reglarea cu biotină a glucokinazei pancreatice și a insulinei în insulele primare de șobolan cultivate și la șobolanii cu deficit de biotină. Endocrinologie. 1999;140(10):4595-4600. (PubMed)

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

44. Hochman LG, Scher RK, Meyerson MS. Unghii fragile: răspuns la suplimentarea zilnică cu biotină. Cutis. 1993;51(4):303-305. (PubMed)

45. Boccaletti V, Zendri E, Giordano G, Gnetti L, De Panfilis G. Familial Uncombable Hair Syndrome: Ultrastructural Hair Study and Response to Biotin. Pediatr Dermatol. 2007;24(3):E14-16. (PubMed)

46. Famenini S, Goh C. Dovezi pentru tratamente suplimentare în alopecia androgenetică. J Drugs Dermatol. 2014;13(7):809-812. (PubMed)

47. Staggs CG, Sealey WM, McCabe BJ, Teague AM, Mock DM. Determinarea conținutului de biotină din alimente selecționate utilizând HPLC/avidină de legare precisă și sensibilă. J Food Compost Anal. 2004;17(6):767-776. (PubMed)

48. Briggs DR, Wahlqvist ML. Food facts: the complete no-fads-plain-facts guide to healthy eating. Victoria, Australia: Penguin Books; 1988.

49. Magnusdottir S, Ravcheev D, de Crecy-Lagard V, Thiele I. Evaluarea sistematică a genomului biosintezei vitaminelor B sugerează cooperarea între microbii intestinali. Front Genet. 2015;6:148. (PubMed)

50. Said HM. Aspecte celulare și moleculare ale absorbției intestinale umane a biotinei. J Nutr. 2009;139(1):158-162. (PubMed)

51. Medicamente naturale. Interacțiuni între biotină și medicamente. http://www.naturaldatabase.com/. 2014 ed.; 2014

52. Koutsikos D, Agroyannis B, Tzanatos-Exarchou H. Biotina pentru neuropatia periferică diabetică. Biomed Pharmacother. 1990;44(10):511-514. (PubMed)

53. Debourdeau PM, Djezzar S, Estival JL, Zammit CM, Richard RC, Castot AC. Revărsarea pleuropericardică eozinofilă cu risc vital legată de vitaminele B5 și H. Ann Pharmacother. 2001;35(4):424-426. (PubMed)

54. Chirapu SR, Rotter CJ, Miller EL, Varma MV, Dow RL, Finn MG. Specificitate ridicată în răspunsul transportatorului multivitaminic dependent de sodiu la derivați ai acidului pantotenic. Curr Top Med Chem. 2013;13(7):837-842. (PubMed)

55. Said HM, Ortiz A, Ortiz A, McCloud E, Dyer D, Moyer MP, Rubin S. Absorbția biotinei de către celulele NCM460 epiteliale colonice umane: un proces mediat de transportator împărtășit cu acidul pantotenic. Am J Physiol. 1998;275(5 Pt 1):C1365-1371. (PubMed)

56. Prasad PD, Wang H, Kekuda R, et al. Clonarea și expresia funcțională a unui ADNc care codifică un transportor de vitamine dependent de sodiu la mamifere care mediază absorbția de pantotenat, biotină și lipoat. J Biol Chem. 1998;273(13):7501-7506. (PubMed)

57. Zempleni J, Trusty TA, Mock DM. Acidul lipoic reduce activitățile carboxilazelor dependente de biotină în ficatul de șobolan. J Nutr. 1997;127(9):1776-1781. (PubMed)

58. Castro-Gago M, Gomez-Lado C, Eiris-Punal J, Diaz-Mayo I, Castineiras-Ramos DE. Activitatea biotinidazei serice la copiii tratați cu acid valproic și carbamazepină. 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. Activitatea scăzută a biotinidazei serice la copiii cu monoterapie cu acid valproic. Epilepsia. 2001;42(10):1359-1362. (PubMed)

61. Yilmaz Y, Tasdemir HA, Paksu MS. Influența tratamentului cu acid valproic asupra nivelului de zinc din păr și seric și a activității biotinidazei serice. Eur J Paediatr Neurol. 2009;13(5):439-443. (PubMed)

admin

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată.

lg