Katso vastaava artikkeli sivulla 1977

Frank, oireinen biotiinin puutos on harvinainen. Ainoat hyvin dokumentoidut tapaukset ovat ilmenneet laskimonsisäisen kokonaisruokinnan yhteydessä tai lähes kokonaisruokinnan yhteydessä ilman biotiinilisää, denaturoimattoman munanvalkuaisen kroonisen kulutuksen yhteydessä ja synnynnäisten aineenvaihduntavirheiden yhteydessä, jotka johtavat biotiinin kuihtumiseen (1, 2). Yksi tapaus, joka ei sovi mihinkään näistä vakiintuneista yhteyksistä, on lapsi, jolle syötettiin riisipohjaista äidinmaidonkorviketta, jonka biotiinipitoisuus oli oletettavasti hyvin alhainen (1). On kuitenkin havaintoja, joiden mukaan avoimen biotiinipuutoksen puuttuminen ei tarkoita optimaalista biotiinin ravitsemuksellista tilaa.

raskaus on erityisen huolestuttava kliininen tila. Useilla eläinlajeilla, kuten hiirillä, hamstereilla, kanoilla ja kalkkunoilla, tehdyt tutkimukset osoittivat biotiinin puutoksen olevan teratogeeninen (3). Esimerkiksi pienellä biotiinipuutteella elävien hiiriemojen sikiöillä on suuri esiintyvyys luuston epämuodostumissa, mukaan lukien >50% kitalakihalkion, mikrognatian, mikroglossian ja etu – ja takaraajojen lyhentymisen ilmaantuvuus (4). Näissä hiiripadoissa näkyy kuitenkin vain aineenvaihduntahäiriöitä. Emot lihovat normaalisti eivätkä osoita fyysisiä merkkejä biotiinin puutteesta (3, 4); lisääntymistehokkuus tai sikiön painonnousu eivät vaikuta.

useat havainnot viittaavat siihen, että tällä hiirimallilla on merkitystä ihmisen tiineyden kannalta. Näissä biotiinipuutteisissa hiiriemoissa 3-hydroksi-isovaleriaanihapon (3hia)3: n erittyminen virtsaan lisääntyy 2-3–kertaiseksi, mikä johtuu biotiiniriippuvaisen metyylikrotonyyli-CoA-karboksylaasientsyymin vähentyneestä aktiivisuudesta.; kasvun ajoitus ja suuruus on samanlainen kuin 3hia-lisäys, joka tapahtuu spontaanisti ihmisen raskauden ensimmäisen kolmanneksen aikana (3). 3hia: n nousu yleensä jatkuu koko raskauden ajan ja normalisoituu (tai ainakin palaa lähelle normaalia) 2 wk: n lisäyksellä 300 µg/d biotiinia (5), mikä on 10 kertaa biotiinin nykyinen riittävä saanti (AI). Naiset, joille kehittyy tämä vähäinen biotiinin puutos, lihovat normaalisti raskauden aikana, eikä heillä ole selviä merkkejä biotiinin puutoksesta (3).

ilmeinen yhteys hiiren äidin biotiinistatuksen vähäisen vähenemisen ja sikiön luuston kehitykseen kohdistuvien merkittävien vaikutusten välillä saattaa johtua siitä, että hiiren sikiö on huomattavan huono biotiinin loinen (3). Hiiren padon marginaalinen biotiinipuutos johtaakin sikiöön vakavaan biotiinipuutokseen. Esimerkiksi 5% munanvalkuaista ruokavaliota noudattavissa padoissa maksan propionyyli-CoA-karboksylaasiaktiivisuus laskee 70%: iin kontrollipadoista.; näiden samojen biotiinipuutteisten emojen sikiöillä maksan propionyyli-CoA-karboksylaasiaktiivisuus kuitenkin laskee 14%: iin kontrolliemojen sikiöiden aktiivisuudesta (4, 6). Tämän havainnon mukaisesti biotiinin kulkeutuminen istukan läpi on todennäköisesti riittämätöntä sekä ihmisellä että hiirillä (1, 3).

tässä yhteydessä Perry ym. (7) Tässä Journal of Nutrition-lehden numerossa kerrotaan merkittävästä tutkimuksesta. Tämä on ensimmäinen ihmisen raskaustutkimus, joka kontrolloi ravinnon biotiinin saantia, ja se on myös ensimmäinen, jossa kvantitoidaan ruokavalion biotiinipitoisuus. Tämä on ensimmäinen tutkimus, jossa kontrolloitiin ja kvantitoitiin biotiinin saantia imettäville naisille ja vertailussa raskaana oleville naisille. 3hia: n erityksen lisääntymisestä on saatu vankkaa näyttöä, joka vahvistaa aiemmat raportit siitä, että marginaalinen biotiinipuutos esiintyy spontaanisti huomattavalla osalla naisista normaalin raskauden aikana. Lisäksi esitetään kohtuullista näyttöä sen päätelmän tueksi, että biotiinin saanti on todennäköisesti vähintään 2-3-kertainen tekoälyyn verrattuna raskauden vaatimuksen täyttämiseksi.

joko geenivirheen tai biotiinipuutoksen (1, 2) aiheuttama metyylikrotonyyli-CoA-karboksylaasin heikentynyt aktiivisuus johtaa sen substraatin 3-metyylikrotonyyli-CoA: n kertymiseen. Koska asyyli-CoA-yhdisteet lokeroidaan mitokondrioissa, 3-metyylikrotonyyli-CoA: n ja 3-hydroksisovaleryyli-CoA: n kertyminen johtaisi esteröityjen CoA: n ja vapaan CoA: n suhteiden häiriintymiseen ja lopulta mahdollisesti tappavaan mitokondriotoksisuuteen (8, 9). Tämän estämiseksi 3hia-CoA detoksifioidaan karnitiinitransesterifikaatiolla 3hia-karnitiiniksi (3HIAc). Reaktiota katalysoi karnitiini-asetyylitransferaasi, joka kuuluu entsyymiperheeseen, jolla on vaihteleva ketjun pituusspesifisyys ja organelle-ja elinjakauma; nämä toimivat yhdessä asyylikarnitiinin siirtämisen kanssa mitokondrioista karnitiini-asyylikarnitiinitranslokaasin avulla puolustaakseen CoA-suhdelukuja (9). Kertyvä 3HIAc siirtyy translokaasin kautta sisemmän mitokondrio-kalvon poikki, mikä johtaa plasman ja virtsan 3HIAc-ja 3hia-arvojen lisääntymiseen (10, 11) ja mahdollisesti sekundaariseen karnitiinipuutokseen (12). 3HIA syntyy todennäköisesti ensisijaisesti 3hiac: n hydrolyysistä sytosolissa.

virtsan 3hiac on herkkä indikaattori marginaalibiotiinin puutoksesta terveillä aikuisilla, joilla biotiinin puutos indusoidaan kokeellisesti (10). Mielenkiintoista on, että 3hiac: n erittyminen virtsaan oli itse asiassa vähäisempää raskaana olevilla naisilla kuin ei-raskaana olevilla verrokeilla, mikä osoittaa, että virtsan 3HIAc ei ole luotettava indikaattori marginaalisesta biotiinin puutteesta raskauden aikana. Olemme havainneet tämän saman epäluotettavuuden virtsan 3HIAc raskauden aikana (julkaisemattomia tietoja). Tutkimusryhmämme vahvisti edellä esitetyn metabolisen patogeneesin hepatosyyttiviljelmässä indusoimalla erillistä ja yhdistettyä biotiinin ja karnitiinin puutosta (13). Näin ollen väite Perry et al. että epäonnistuminen virtsan 3HIAc kasvaa rinnakkain virtsan 3HIA on näyttöä toiminnallisen maksan karnitiinin puutos on kohtuullinen ja sopusoinnussa vakiintuneiden biokemiallisten mekanismien. Tämä havainto herättää mahdollisuuden, että tämä toiminnallinen karnitiinipuutos heikentää tärkeää solujen detoksifikaatiomekanismia, joka puolustaa mitokondrion energetiikkaa.

artikkeli Perry et al. tarjoaa myös kiehtovia havaintoja biotiiniaineenvaihdunnasta. Biotiinin nopeutettua biotransformaatiota bisnorbiotiiniksi, valeriaanihapon sivuketjun β-oksidaation synnyttämäksi inaktiiviseksi metaboliitiksi, on havaittu raskauden alkuvaiheessa, mutta bisnorbiotiinin erittyminen oli palautunut normaaliksi raskauden loppupuolella (14), mikä on yhdenmukaista Perry ym. – tutkimusten kanssa. who havaitsi metaboliitin normaalin erittymisen sekä biotiinin ja biotiinimetaboliittien normaalit pitoisuudet plasmassa. Näin ollen biotiinin puutoksen patogeneesi raskauden aikana jää selvittämättä. Huomioitavaa, Perry et al. bisnorbiotiinin erittyminen imetyksen aikana lisääntyi huomattavasti, mihin liittyi 3hia: n erittymisen vähenemistä sen sijaan, että se lisääntyisi.

lopuksi Perryn ym. 7) on kiitettävää myös toisesta näkökulmasta. Aikana, jolloin kilpailu ulkopuolisesta ja intramuraalisesta rahoituksesta biolääketieteellisen tutkimuksen tukemiseksi akateemisessa ympäristössä on erityisen vaikeaa, nämä tutkijat osoittivat ihailtavaa kaukonäköisyyttä suorittaessaan alkuperäistä satunnaistettua koliininterventiotutkimusta tavalla, joka mahdollisti lisätutkimuksen. Lisäksi nämä tutkijat osoittavat ihailtavaa luovuutta harkitessaan ylimääräistä mikroravintoainetta, ihailtavaa neuvokkuutta näytteen saatavuuden mukauttamisessa biotiiniravinnon tutkimiseen ja asianmukaista suorasukaisuutta sopeutumisen kuvaamisessa.

tiivistettynä Perryn ym. tekee perustavia havaintoja biotiinin tilasta raskauden ja imetyksen aikana, tarjoaa kohtuullisia päätelmiä nykyisen AI: n riittämättömyydestä biotiinille raskauden aikana ja herättää kiehtovia kysymyksiä seurauksena olevista metabolisista häiriöistä ja näiden häiriöiden vuorovaikutuksista karnitiinin tilan kanssa, joka saattaa heikentää mitokondrioiden puolustusmekanismia. Hamid Said, etevä tutkija biotiinin ravitsemus ja fysiologia, kysyi yli kymmenen vuotta sitten (15): ”biotiinin hyötyosuus ja riittävä saanti: miksi vaivautua?”Tutkimus Perry et al. antaa uutta näyttöä siitä, että vaiva kannattaa.