Дефицит биотинидазы — это аутосомно-рецессивное нарушение обмена веществ , при котором биотин не высвобождается из белков в рационе во время пищеварения или из нормального оборота белков в клетке. Такая ситуация приводит к дефициту биотина .
Биотин — важное водорастворимое питательное вещество, которое помогает в метаболизме жиров , углеводов и белков . Дефицит биотина может привести к поведенческим расстройствам, отсутствию координации, трудностям в обучении и судорогам . Добавки биотина могут облегчить, а иногда и полностью устранить такие симптомы.
Признаки и симптомы дефицита биотинидазы (ДБТ) могут проявиться через несколько дней после рождения. К ним относятся судороги , гипотония и слабость мышц/конечностей, атаксия , парез , потеря слуха , атрофия зрительного нерва , кожная сыпь (включая себорейный дерматит и псориаз ) и алопеция . Если не лечить, расстройство может быстро привести к коме и смерти. [ необходима цитата ]
Новорожденные с BTD могут не проявлять никаких признаков, и симптомы обычно появляются после первых нескольких недель или месяцев жизни. Если не лечить, около 70% младенцев с BTD будут испытывать судороги (приступы пристального взгляда, подергивания конечностей, скованность, мерцание век), что часто выступает в качестве первого симптома BTD. У младенцев с BTD также могут быть слабые мышцы и гипотония; это может привести к тому, что младенцы будут выглядеть ненормально «вялыми» и влиять на кормление и двигательные навыки. BTD может привести к задержкам развития, проблемам со зрением или слухом, глазным инфекциям, алопеции и экземе. Моча младенцев с BTD может содержать молочную кислоту и аммиак. Другие симптомы, которые могут проявляться у младенцев, включают атаксию, проблемы с дыханием, летаргию, гепатомегалию, спленомегалию и проблемы с речью. Это состояние может в конечном итоге привести к коме и смерти. [1]
Дефицит биотинидазы может также проявиться в более позднем возрасте. Это называется дефицитом биотинидазы «позднего начала». Симптомы похожи, но, возможно, более мягкие, потому что если человек переживает неонатальный период, у него, вероятно, есть некоторая остаточная активность ферментов, связанных с биотином. Исследования [2] [3] отметили людей, у которых симптомы не проявлялись до подросткового или раннего взрослого возраста. Одно исследование указало, что у нелеченных людей симптомы могут не проявляться до 21 года. [4] Более того, в редких случаях даже люди с глубоким дефицитом биотинидазы могут быть бессимптомными. [2]
Тяжесть симптомов предсказуемо коррелирует с тяжестью дефекта фермента. Глубокий дефицит биотинидазы относится к ситуациям, когда активность фермента составляет 10% или менее. [3] У людей с частичным дефицитом биотинидазы активность фермента может составлять 10–30%. [3]
Функционально, нет существенной разницы между диетическим дефицитом биотина и генетической потерей активности фермента, связанного с биотином. В обоих случаях добавление биотина часто может восстановить нормальную метаболическую функцию и правильный катаболизм лейцина и изолейцина . [ необходима цитата ]
Симптомы дефицита биотинидазы (и диетического дефицита биотина) могут быть довольно серьезными. Исследование случая 2004 года от Metametrix [5] подробно описало последствия дефицита биотина, включая агрессию, задержку когнитивных функций и снижение иммунной функции.
Мутации в гене BTD вызывают дефицит биотинидазы. Биотинидаза — это фермент , который вырабатывается геном BTD . Было выявлено много мутаций, которые приводят к тому, что фермент становится нефункциональным или вырабатывается на крайне низком уровне. Биотин — это витамин, который химически связан с белками. (Большинство витаминов лишь слабо связаны с белками.) Без активности биотинидазы витамин биотин не может быть отделен от продуктов питания и, следовательно, не может быть использован организмом. Другая функция фермента биотинидазы — переработка биотина из ферментов, которые важны для метаболизма (обработки веществ в клетках). Когда биотина не хватает, особые ферменты, называемые карбоксилазами, не могут перерабатывать определенные белки, жиры или углеводы. В частности, две незаменимые аминокислоты с разветвленной цепью ( лейцин и изолейцин ) метаболизируются по-разному. [ необходима цитата ]
Лица, у которых отсутствуют функциональные ферменты биотинидазы, могут по-прежнему иметь нормальную активность карбоксилазы, если они потребляют достаточное количество биотина. Стандартная схема лечения предусматривает 5–10 мг биотина в день. [6]
Дефицит биотинидазы наследуется по аутосомно-рецессивному типу, что означает, что дефектный ген расположен на аутосоме , и две копии дефектного гена — по одной от каждого родителя — должны быть унаследованы, чтобы человек был затронут этим расстройством. Родители ребенка с аутосомно-рецессивным расстройством обычно не страдают от этого расстройства, но являются носителями одной копии дефектного гена. Если оба родителя являются носителями дефицита биотинидазы, существует 25% вероятность того, что их ребенок родится с ним, 50% вероятность того, что ребенок будет носителем, и 25% вероятность того, что ребенок не будет затронут. [ необходима цитата ]
Хромосомный локус находится на 3p25. Ген BTD имеет четыре экзона длиной 79 пн, 265 пн, 150 пн и 1502 пн соответственно. Было обнаружено, что по крайней мере 21 различная мутация приводит к дефициту биотинидазы. Наиболее распространенными мутациями при тяжелом дефиците биотинидазы (<10% нормальной активности фермента) являются: p. Cys33PhefsX36, p.Gln456His, p.Arg538Cys, p.Asp444His и p.[Ala171Thr;Asp444His]. Почти все люди с частичным дефицитом биотинидазы (10-30% активности фермента) имеют мутацию p.Asp444His в одном аллеле гена BTD в сочетании со вторым аллелем. [7]
Симптомы дефицита вызваны невозможностью повторно использовать молекулы биотина, необходимые для роста клеток, производства жирных кислот и метаболизма жиров и аминокислот. Если их не лечить, симптомы могут привести к более поздним проблемам, таким как кома или смерть. Если лечение не проводится регулярно, симптомы могут вернуться в любой момент в течение жизни. [ необходима цитата ]
Дефицит биотинидазы можно обнаружить с помощью генетического тестирования . Это часто делается при рождении как часть скрининга новорожденных в нескольких штатах по всей территории Соединенных Штатов. Результаты получают путем тестирования небольшого количества крови, собранной путем укола пятки младенца. Поскольку не все штаты требуют проведения этого теста, его часто пропускают в тех, где такое тестирование не требуется. Дефицит биотинидазы также можно обнаружить путем секвенирования гена BTD , особенно у тех, у кого есть семейный анамнез или известная семейная генная мутация. [ необходима цитата ]
Лечение возможно, но если его не продолжать ежедневно, могут возникнуть проблемы. В настоящее время это делается путем приема 5–10 мг перорального биотина в день. Если симптомы начали проявляться, стандартные методы лечения могут помочь, например, слуховые аппараты для слабослышащих. [ необходима цитата ]
На основании результатов всемирного скрининга дефицита биотинидазы в 1991 году частота этого заболевания составляет: [ необходима ссылка ]
В статье использованы материалы, являющиеся общественным достоянием, из Genetics Home Reference. Национальная медицинская библиотека США .