Дефицит биотинидазы
| Дефицит биотинидазы | |
|---|---|
| Другие имена | БТД |
 | |
| Биоцитин , один из in vivo. субтратов биотинидазы | |
| Специальность | Эндокринология  |
Дефицит биотинидазы — это аутосомно-рецессивное метаболическое заболевание , при котором биотин не высвобождается из белков пищи во время пищеварения или в результате нормального обмена белков в клетке. Эта ситуация приводит к дефициту биотина .
Биотин является важным водорастворимым питательным веществом, которое метаболизму жиров способствует , углеводов и белков . Дефицит биотина может привести к поведенческим расстройствам, отсутствию координации, неспособности к обучению и судорогам . Добавки биотина могут облегчить, а иногда и полностью остановить такие симптомы.
Признаки и симптомы
[ редактировать ]Признаки и симптомы дефицита биотинидазы (ДБТ) могут появиться 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 заболевание, оно может быстро привести к коме и смерти. [ нужна ссылка ]
У новорожденных с BTD могут не проявляться никакие признаки, а симптомы обычно появляются после первых нескольких недель или месяцев жизни. Если не лечить, около 70% младенцев с BTD будут испытывать судороги (пристальный взгляд, подергивания конечностей, скованность, мерцание век), которые часто действуют как первый симптом BTD. Младенцы с BTD также могут иметь слабость мышц и гипотонию; это может привести к тому, что младенцы будут выглядеть ненормально «вялыми», что отразится на питании и двигательных навыках. BTD может привести к задержке 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, вялость, гепатомегалию, спленомегалию и проблемы с речью. Состояние может в конечном итоге привести к коме и смерти. [1]
Дефицит биотинидазы может проявиться и в более позднем возрасте. Это называется дефицитом биотинидазы с «поздним началом». Симптомы схожи, но, возможно, более легкие, потому что, если человек выживает в неонатальный период, у него, вероятно, сохраняется некоторая остаточная активность ферментов, связанных с биотином. Исследования [2] [3] отмечали людей, у которых не было симптомов до подросткового или раннего взрослого возраста. Одно исследование показало, что у нелеченых людей симптомы могут не проявляться до 21 года. [4] Более того, в редких случаях даже у людей с глубоким дефицитом биотинидазы симптомы могут отсутствовать. [2]
Тяжесть симптомов предсказуемо коррелирует с тяжестью дефекта фермента. Глубокий дефицит биотинидазы относится к ситуациям, когда активность фермента составляет 10% или менее. [3] У лиц с частичным дефицитом биотинидазы активность фермента может составлять 10–30%. [3]
Функционально нет существенной разницы между дефицитом биотина в рационе и генетической потерей активности ферментов, связанных с биотином. В обоих случаях добавки с биотином часто могут восстановить нормальную метаболическую функцию и правильный катаболизм лейцина и изолейцина . [ нужна ссылка ]
Симптомы дефицита биотинидазы (и диетического дефицита биотина) могут быть весьма серьезными. Тематическое исследование 2004 года от Metametrix [5] подробно описали последствия дефицита биотина, включая агрессию, задержку когнитивных функций и снижение иммунной функции.
Генетика
[ редактировать ]
Мутации в BTD гене вызывают дефицит биотинидазы. Биотинидаза — это фермент , вырабатываемый геном BTD . Было идентифицировано множество мутаций, которые приводят к тому, что фермент становится нефункциональным или вырабатывается на чрезвычайно низких уровнях. Биотин – это витамин, химически связанный с белками. (Большинство витаминов слабо связаны с белками.) Без активности биотинидазы витамин биотин не может быть отделен от продуктов питания и, следовательно, не может использоваться организмом. Другая функция фермента биотинидазы — переработка биотина из ферментов, важных в обмене веществ (переработке веществ в клетках). Когда биотина не хватает, специфические ферменты, называемые карбоксилазами, не могут перерабатывать определенные белки, жиры или углеводы. с разветвленной цепью В частности, две незаменимые аминокислоты ( лейцин и изолейцин ) метаболизируются по-разному. [ нужна ссылка ]
Лица, у которых отсутствуют функциональные ферменты биотинидазы, все равно могут иметь нормальную активность карбоксилазы, если они потребляют достаточное количество биотина. Стандартная схема лечения предусматривает прием 5–10 мг биотина в день. [6]
Дефицит биотинидазы наследуется по аутосомно-рецессивному типу, что означает, что дефектный ген расположен на аутосоме , и для того, чтобы у человека возникло заболевание, должны быть унаследованы две копии дефектного гена - по одной от каждого родителя. Родители ребенка с аутосомно-рецессивным заболеванием обычно не страдают этим заболеванием, 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, что ребенок будет носителем, и 25% вероятность, что ребенок не пострадает. [ нужна ссылка ]
Хромосомный локус находится на 3p25. Ген BTD имеет четыре экзона длиной 79 п.н., 265 п.н., 150 п.н. и 1502 п.н. соответственно. Было обнаружено по меньшей мере 21 различная мутация, приводящая 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]. Практически у всех лиц с частичным дефицитом биотинидазы (10-30% активности фермента) имеется мутация p.Asp444His в одном аллеле гена BTD в сочетании со вторым аллелем. [7]
Патофизиология
[ редактировать ]Симптомы дефицита вызваны невозможностью повторного использования молекул биотина, необходимых 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. [ нужна ссылка ]
Диагностика
[ редактировать ]Дефицит биотинидазы можно обнаружить с помощью генетического тестирования . Это часто делается при рождении в рамках скрининга новорожденных в нескольких штатах США. Результаты получены путем тестирования небольшого количества крови, собранной через укол в пятку младенца. Поскольку не все штаты требуют проведения этого теста, его часто пропускают в тех штатах, где такое тестирование не требуется. Дефицит биотинидазы также можно обнаружить путем секвенирования гена BTD , особенно у лиц с семейным анамнезом или известной семейной мутацией гена. [ нужна ссылка ]
Уход
[ редактировать ]Лечение возможно, но если его не продолжать ежедневно, могут возникнуть проблемы. В настоящее время это достигается путем приема 5–10 мг биотина перорально в день. Если симптомы начали проявляться, их можно решить стандартными методами лечения, такими как слуховые аппараты при плохом слухе. [ нужна ссылка ]
Эпидемиология
[ редактировать ]По результатам мирового скрининга дефицита биотинидазы в 1991 году частота этого заболевания составляет: [ нужна ссылка ]
- Один из 137 401 страдает глубоким дефицитом биотинидазы.
- Один из 109 921 страдает частичным дефицитом биотинидазы.
- Один из 61 067 при сочетанной частоте глубокого и частичного дефицита биотинидазы.
- Частота носителей в общей популяции составляет примерно один из 120.
См. также
[ редактировать ]- Биотин
- Дефицит биотина
- Множественный дефицит карбоксилазы
- Дефицит голокарбоксилазосинтетазы
- Дефицит 3-метилкротонил-КоА-карбоксилазы
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Дефицит биотинидазы» . НОРД . Проверено 18 февраля 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б Вольф, Барри; Норргард, Карен; Помпонио, Роберт Дж.; Мок, Дональд М.; Секор Маквой, Джули Р.; Флейшхауэр, Кристин; Шапиро, Стивен; Блитцер, Мириам Г.; Хаймс, Жанна (1997). «Глубокий дефицит биотинидазы у двух бессимптомных взрослых». Американский журнал медицинской генетики . 73 (1): 5–9. doi : 10.1002/(SICI)1096-8628(19971128)73:1<5::AID-AJMG2>3.0.CO;2-U . ПМИД 9375914 .
- ^ Перейти обратно: а б с Маквой, Джули Р. Секор; Леви, Харви Л.; Лоулер, Майкл; Шмидт, Майкл А.; Эберс, Дуглас Д.; Харт, Сюзанна; Петтит, Дениз Дав; Блитцер, Мириам Г.; Вольф, Барри (1990). «Частичный дефицит биотинидазы: клинические и биохимические особенности». Журнал педиатрии . 116 (1): 78–83. дои : 10.1016/S0022-3476(05)81649-X . ПМИД 2295967 .
- ^ Мёслингер, Доротея; Мюль, Адольф; Суормала, Тертту; Баумгартнер, Регула; Штёклер-Ипсироглу, Сильвия (2003). «Молекулярная характеристика и нейропсихологический исход 21 пациента с глубоким дефицитом биотинидазы, выявленным при скрининге новорожденных и семейных исследованиях». Европейский журнал педиатрии . 162 : С46–9. дои : 10.1007/s00431-003-1351-3 . ПМИД 14628140 . S2CID 6490712 .
- ^ «Потребности в биотине и детоксикации у взрослых с когнитивной задержкой - Учебный центр Metametrix» . Архивировано из оригинала 19 октября 2013 г. Проверено 6 июня 2011 г.
- ^ Вольф, Барри (2011). «Дефицит биотинидазы» . В Пагоне Роберта А; Берд, Томас Д.; Долан, Синтия Р; Стивенс, Карен; и др. (ред.). Джин Обзоры . Вашингтонский университет, Сиэтл. ПМИД 20301497 . [ нужна страница ]
- ^ Дефицит биотинидазы (отчет) . Проверено 19 мая 2011 г.
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Добровольски, Стивен Ф.; Анджелетти, Джанин; Банас, Ричард А.; Нейлор, Эдвин В. (2003). «ПЦР в реальном времени для выявления распространенных мутаций в гене биотинидазы и применение мутационного анализа для скрининга новорожденных на дефицит биотинидазы». Молекулярная генетика и обмен веществ . 78 (2): 100–7. дои : 10.1016/S1096-7192(02)00231-7 . ПМИД 12618081 .
- МакМахон, Роберт Дж. (2002). «Биотин в метаболизме и молекулярной биологии». Ежегодный обзор питания . 22 : 221–39. дои : 10.1146/annurev.nutr.22.121101.112819 . ПМИД 12055344 .
- К. Нето, Э.; Шульте, Дж.; Рубим, Р.; Льюис, Э.; Демари, Дж.; Кастильос, К.; Бритес, А.; Джулиани, Р.; и др. (2004). «Скрининг новорожденных на дефицит биотинидазы в Бразилии: биохимические и молекулярные характеристики» . Бразильский журнал медицинских и биологических исследований . 37 (3): 295–9. дои : 10.1590/S0100-879X2004000300001 . hdl : 10183/21194 . ПМИД 15060693 .
- Вебер, Питер; Шолль, Сабина; Баумгартнер, Э. Регула (2007). «Исход пациентов с глубоким дефицитом биотинидазы: актуальность скрининга новорожденных» . Медицина развития и детская неврология . 46 (7): 481–4. дои : 10.1111/j.1469-8749.2004.tb00509.x . ПМИД 15230462 .
- Вольф, Барри (2003). «Дефицит биотинидазы: новые направления и практические проблемы». Современные варианты лечения в неврологии . 5 (4): 321–8. дои : 10.1007/s11940-003-0038-4 . ПМИД 12791199 . S2CID 25158348 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]
В этой статье использованы общедоступные материалы из Домашний справочник по генетике . Национальная медицинская библиотека США .