Nedostatak biotinidaze
Nedostatak biotinidaze je autosomno recesivni metabolički poremećaj u kojem se biotin ne oslobađa iz proteina u ishrani tokom varenja ili iz normalnog prometa proteina u ćeliji. Ova situacija rezultira nedostatkom biotina.
| Nedostatak biotinidaze (BTD) | |
|---|---|
 | |
| Klasifikacija i vanjski resursi | |
| ICD-10 | E53.8 |
| ICD-9 | 277.6 |
| OMIM | 253260 |
| DiseasesDB | 29822 |
| eMedicine | ped/239 |
| MeSH | D028921 |
Biotin je važan nutrijent rastvorljiv u vodi koji pomaže u metabolizmu masti, ugljikohidrata i proteina. Nedostatak biotina može rezultirati poremećajima u ponašanju, nedostatkom koordinacije, poteškoćama u učenju i napadima. Suplementacija biotinom može ublažiti, a ponekad i potpuno zaustaviti takve simptome.
Znakovi i simptomi
urediZnakovi i simptomi nedostatka biotinidaze mogu se pojaviti nekoliko dana nakon rođenja. To uključuje napade, hipotoniju i slabost mišića/udova, ataksiju, parezu, gubitak sluha, optičku atrofiju, osip na koži (uključujući seborejski dermatitis i psorijazu), i alopeciju. Ako se ne liječi, poremećaj može brzo dovesti do kome i smrti.
Nedostatak biotinidaze se također može pojaviti kasnije u životu. Ovo se naziva nedostatkom biotinidaze "kasnog početka". Simptomi su slični, ali možda blaži, jer ako osoba preživi neonatalni period, vjerovatno ima zaostalu aktivnost enzima povezanih s biotinom. Studije [1][2] zabilježile su slučajeve koji su bili asimptomski do adolescencije ili ranog odraslog doba. Jedna studija istakla je da neki neliječeni možda neće pokazati simptome do 21. godine.[3] Nadalje, u rijetkim slučajevima, čak i osobe s dubokim nedostatkom biotinidaze mogu biti asimptomske.[1]
Ozbiljnost simptoma je predvidljivo povezana sa ozbiljnošću enzimskog defekta. Duboki nedostatak biotinidaze odnosi se na situacije u kojima je aktivnost enzima 10% ili manje.[2] Oni s djelimičnim nedostatkom biotinidaze mogu imati aktivnost enzima od 10-30%.[2]
Funkcionalno, ne postoji značajna razlika između nedostatka biotina u ishrani i genetičkog gubitka aktivnosti enzima vezanih za biotin. U oba slučaja, suplementacija sa biotinom često može vratiti normalnu metaboličku funkciju i pravilan katabolizam leucina i izoleucina.
Simptomi nedostatka biotinidaze (i nedostatka biotina u ishrani) mogu biti prilično ozbiljni. Studija slučaja iz Metametrixa iz 2004[4] detaljno je analizirala efekte nedostatka biotina, uključujući agresiju, kognitivno kašnjenje i smanjenu imunost.
Genetika
uredi
Nedostatak biotinidaze uzrokuju mutacije u genu BTD. Biotinidaza je enzim koji proizvodi "BTD" gen. Identificirane su mnoge mutacije koje uzrokuju da enzim bude nefunkcionalan ili da se proizvodi na ekstremno niskim razinama. Biotin je vitamin koji je hemijski vezan za proteine. (Većina vitamina je samo slabo povezana sa proteinima.) Bez aktivnosti biotinidaze, vitamin biotin ne može se odvojiti od hrane i stoga ga organizam ne može koristiti. Druga funkcija enzima biotinidaze je da reciklira biotin iz enzima koji su važni za metabolizam (obrada tvari u ćelijama). Kada nedostaje biotin, specifični enzimi koji se nazivaju karboksilaze ne mogu obraditi određene proteine, masti ili ugljikohidrate. Konkretno, dvije esencijalne aminokiseline razgranate lanca (leucin i izoleucin) se metaboliziraju različito. Osobe kojima nedostaju funkcionalni enzimi biotinidaze i dalje mogu imati normalnu aktivnost karboksilaze ako unose adekvatne količine biotina. Standardni režim liječenja zahtijeva 5–10 mg biotina dnevno.[5]
Nedostatak biotinidaze se nasljeđuje po autosomno recesivnom obrascu, što znači da se defektni gen nalazi na autosoma, a dvije kopije defektnog gena – po jedna od svakog roditelja – moraju biti naslijeđene da bi osoba bila pogođena poremećajem. Roditelji djeteta s autosomno recesivnim poremećajem obično nisu pogođeni, ali su nositelji jedne kopije defektnog gena. Ako su oba roditelja nositelji alela za nedostatak biotinidaze, postoji 25% šanse da će se njihovo dijete roditi s tim, 50% šanse da će dijete biti nositelj, a 25% šanse da dijete neće biti pogođeno.
Hromosomski lokus je na poziciji 3p25. Gen BTD ima ćetiri egzona dužine 79 bp, odnosno 265 bp, 150 bp i 1502 bp. Postoji najmanje 21 različita mutacija za koje je utvrđeno da dovode do nedostatka biotinidaze. Najčešće mutacije u teškom nedostatku biotinidaze (<10% normalne aktivnosti enzima) su: p. Cys33PhefsX36, p.Gln456His, p.Arg538Cys, p.Asp444His i p.[Ala171Thr;Asp444His]. Gotovo sve osobe s djelimičnim nedostatkom biotinidaze (10–30% aktivnosti enzima) imaju mutaciju p.Asp444His u jednom alelu gena BTD u kombinaciji sa drugim alelom.[6]
Patofiziologija
urediSimptomi nedostatka uzrokovani su nemogućnošću ponovnog korištenja molekula biotina koje su potrebne za ćelijski rast, proizvodnju masnih kiselina i metabolizam masti i aminokiselina. Ako se ne liječe, simptomi mogu dovesti do kasnijih problema kao što su koma ili smrt. Ako se liječenje ne provodi na redovnoj osnovi, simptomi se mogu vratiti u bilo kojem periodu tokom životnog vijeka.
Dijagnoza
urediNedostatak biotinidaze može se otkriti genetičkim testiranjem. Ovo se često radi pri rođenju kao dio skrininga novorođenčadi u nekoliko država širom Sjedinjenih Država. Rezultati se nalaze testiranjem male količine krvi prikupljene ubodom u petu djeteta. Kako sve države ne zahtijevaju da se ovaj test uradi, često se preskače u onima gdje takvo testiranje nije potrebno. Nedostatak biotinidaze se također može otkriti sekvenciranjem gena BTD, posebno kod onih sa porodičnom anamnezom ili poznatom porodičnom mutacijom gena.
Liječenje
urediLiječenje je moguće, ali ako se ne nastavi svakodnevno, mogu se pojaviti problemi. Do sada se to postiže oralnom suplementacijom od 5–10 mg biotina dnevno. Ako se simptomi počnu pojavljivati, standardni tretmani mogu ih riješiti.
Briga o ishrani
urediSirova jaja treba izbegavati kod onih sa nedostatkom biotina, jer bjelanca sadrže visok nivo antinutrijenata avidin, a u kuhanum žumancetu ima biotina. Naziv avidin doslovno znači da ovaj protein ima "sklonost" (latinski: "željno čeznuti") za biotinom. Avidin se nepovratno vezuje za biotin i ovaj spoj se zatim izlučuje urinom.
Epidemiologija
urediNa osnovu rezultata skrininga nedostatka biotinidaze 1991. godine, širom svijeta incidencija poremećaja je: 5/137.401 za duboki nedostatak biotinidaze
- 1/109.921 za djelomični nedostatak biotinidaze
- 1/61.067 za kombinovanu incidenciju dubokog i parcijalnog nedostatka biotinidaze
- Učestalost nositela u općoj populaciji je otprilike 1/120.
Također pogledajte
urediReference
uredi- ^ a b Wolf, Barry; Norrgard, Karen; Pomponio, Robert J.; Mock, Donald M.; Secor Mcvoy, Julie R.; Fleischhauer, Kristin; Shapiro, Steven; Blitzer, Miriam G.; Hymes, Jeanne (1997). "Profound biotinidase deficiency in two asymptomatic adults". American Journal of Medical Genetics. 73 (1): 5–9. doi:10.1002/(SICI)1096-8628(19971128)73:1<5::AID-AJMG2>3.0.CO;2-U. PMID 9375914.
- ^ a b c McVoy, Julie R. Secor; Levy, Harvey L.; Lawler, Michael; Schmidt, Michael A.; Ebers, Douglas D.; Hart, Suzanne; Pettit, Denise Dove; Blitzer, Miriam G.; Wolf, Barry (1990). "Partial biotinidase deficiency: Clinical and biochemical features". The Journal of Pediatrics. 116 (1): 78–83. doi:10.1016/S0022-3476(05)81649-X. PMID 2295967.
- ^ Möslinger, Dorothea; Mühl, Adolf; Suormala, Terttu; Baumgartner, Regula; Stöckler-Ipsiroglu, Sylvia (2003). "Molecular characterisation and neuropsychological outcome of 21 patients with profound biotinidase deficiency detected by newborn screening and family studies". European Journal of Pediatrics. 162: S46–9. doi:10.1007/s00431-003-1351-3. PMID 14628140. S2CID 6490712.
- ^ "Arhivirana kopija". Arhivirano s originala, 19. 10. 2013. Pristupljeno 30. 12. 2021.CS1 održavanje: arhivirana kopija u naslovu (link)
- ^ Wolf, Barry (2011). "Biotinidase Deficiency". u Pagon, Roberta A; Bird, Thomas D; Dolan, Cynthia R; Stephens, Karen; et al. (ured.). GeneReviews. University of Washington, Seattle.
- ^ Biotinidase Deficiency (Report). Pristupljeno 19. 5. 2011.
Dopunska literatura
uredi- Dobrowolski, Steven F.; Angeletti, Janine; Banas, Richard A.; Naylor, Edwin W. (2003). "Real time PCR assays to detect common mutations in the biotinidase gene and application of mutational analysis to newborn screening for biotinidase deficiency". Molecular Genetics and Metabolism. 78 (2): 100–7. doi:10.1016/S1096-7192(02)00231-7. PMID 12618081.
- McMahon, Robert J. (2002). "Biotin in metabolism and molecular biology". Annual Review of Nutrition. 22: 221–39. doi:10.1146/annurev.nutr.22.121101.112819. PMID 12055344.
- C. Neto, E.; Schulte, J.; Rubim, R.; Lewis, E.; Demari, J.; Castilhos, C.; Brites, A.; Giugliani, R.; et al. (2004). "Newborn screening for biotinidase deficiency in Brazil: biochemical and molecular characterizations". Brazilian Journal of Medical and Biological Research. 37 (3): 295–9. doi:10.1590/S0100-879X2004000300001. PMID 15060693.
- Weber, Peter; Scholl, Sabine; Baumgartner, E Regula (2007). "Outcome in patients with profound biotinidase deficiency: relevance of newborn screening". Developmental Medicine & Child Neurology. 46 (7): 481–4. doi:10.1111/j.1469-8749.2004.tb00509.x. PMID 15230462.
- Wolf, Barry (2003). "Biotinidase deficiency: New directions and practical concerns". Current Treatment Options in Neurology. 5 (4): 321–8. doi:10.1007/s11940-003-0038-4. PMID 12791199. S2CID 25158348.
Vanjski linkovi
urediŠablon:Poremećaji metabolizma vitamina, koenzima i kofaktora
Ovaj članak uključuje materijal u javnom vlasništvu sa Nacionalna medicinska biblioteka Sjedinjenih Američkih Država dokument: "Genetics Home Reference".