Введение

Дефицит биотинидазы – это аутосомно-рецессивное метаболическое расстройство, при котором биотин не высвобождается из белков пищи в процессе пищеварения или при нормальном обновлении белков в клетках. Это приводит к дефициту биотина. Биотин – важное водорастворимое питательное вещество, необходимое для метаболизма жиров, углеводов и белков. Дефицит биотина может вызывать поведенческие расстройства, нарушение координации, трудности в обучении и судороги. Прием добавок биотина может облегчить и иногда полностью остановить эти симптомы.

Признаки и симптомы

Признаки и симптомы дефицита биотинидазы (БТД) могут появиться через несколько дней после рождения. К ним относятся судороги, гипотония и слабость мышц/конечностей, атаксия, парез, потеря слуха, атрофия зрительного нерва, кожные высыпания (включая себорейный дерматит и псориаз) и алопеция. Если не лечить, это расстройство может быстро привести к коме и смерти. У новорожденных с БТД могут не проявляться никакие признаки, а симптомы обычно появляются после первых нескольких недель или месяцев жизни. При отсутствии лечения около 70% детей с БТД испытывают судороги (взгляд в одну точку, подергивание конечностей, скованность, трепетание век), которые часто являются первым симптомом БТД. У младенцев с БТД также могут быть слабые мышцы и гипотония, что может приводить к тому, что младенцы выглядят неестественно расслабленными (“вялыми”) и испытывают трудности с кормлением и развитием двигательных навыков. БТД может приводить к задержке развития, проблемам со зрением или слухом, глазным инфекциям, алопеции и экземе. Моча младенцев с БТД может содержать молочную кислоту и аммиак. Другие симптомы, которые могут наблюдаться у младенцев, включают атаксию, проблемы с дыханием, летаргию, гепатомегалию, спленомегалию и нарушения речи. Это состояние в конечном итоге может привести к коме и смерти. Дефицит биотинидазы также может проявиться позже в жизни. Это называется “поздней” формой дефицита биотинидазы. Симптомы схожи, но, возможно, менее выражены, поскольку если человек переживает неонатальный период, у него, вероятно, сохраняется некоторая остаточная активность ферментов, связанных с биотином. В исследованиях отмечались люди, у которых симптомы не проявлялись до подросткового возраста или ранней взрослости. В одном исследовании указывалось, что у нелеченных людей симптомы могут появиться только в возрасте 21 года. Кроме того, в редких случаях даже у людей с глубоким дефицитом биотинидазы симптомы могут отсутствовать. Исследования подробно описали последствия дефицита биотина, включая агрессию, задержку когнитивного развития и снижение иммунной функции.

Генетика

Мутации в гене BTD вызывают дефицит биотинидазы. Биотинидаза – это фермент, кодируемый геном BTD. Было выявлено множество мутаций, приводящих к нефункциональности фермента или его продукции в крайне низких количествах. Биотин – это витамин, химически связанный с белками (большинство витаминов связаны с белками лишь слабо). Без активности биотинидазы витамин биотин не может быть высвобожден из пищи и, следовательно, не может быть использован организмом. Другая функция фермента биотинидазы – рециркуляция биотина из ферментов, важных для метаболизма (переработки веществ в клетках). При недостатке биотина специфические ферменты, называемые карбоксилазами, не могут перерабатывать определенные белки, жиры или углеводы. В частности, метаболизм двух незаменимых аминокислот с разветвленной цепью (лейцина и изолейцина) нарушается. У людей с дефицитом функциональной биотинидазы может сохраняться нормальная активность карбоксилаз при достаточном поступлении биотина с пищей. Стандартная схема лечения предполагает применение 5–10 мг биотина в сутки. Дефицит биотинидазы наследуется по аутосомно-рецессивному типу, что означает, что дефектный ген расположен на аутосоме, и для развития заболевания необходимо унаследовать две копии дефектного гена – по одной от каждого родителя. Родители ребенка с аутосомно-рецессивным заболеванием обычно не страдают от него, но являются носителями одной копии дефектного гена. Если оба родителя являются носителями дефицита биотинидазы, вероятность рождения ребенка с этим заболеванием составляет 25%, вероятность того, что ребенок будет носителем – 50%, а вероятность того, что ребенок не будет поражен – 25%. Хромосомный локус расположен на 3p25. Ген BTD содержит четыре экзона длиной 79 п.н., 265 п.н., 150 п.н. и 1502 п.н. соответственно. Известно как минимум о 21 различной мутации, приводящей 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 у всех пациентов с частичным дефицитом биотинидазы (10–30% активности фермента) обнаружена мутация p. Asp444His в одном аллеле гена BTD в сочетании со вторым аллелем.

Патофизиология

Симптомы дефицита вызваны неспособностью повторно использовать молекулы биотина, необходимые для роста клеток, выработки жирных кислот и метаболизма жиров и аминокислот. Без лечения симптомы могут привести к серьезным последствиям, таким как кома или смерть. При прекращении регулярного лечения симптомы могут вернуться в любой момент жизни.

Диагноз

Дефицит биотинидазы можно выявить с помощью генетического тестирования. Это часто проводится при рождении в рамках неонатального скрининга в ряде штатов США. Результаты определяются путем анализа небольшой капли крови, взятой из пятки младенца. Поскольку не во всех штатах этот тест обязателен, его часто не делают там, где такое тестирование не предусмотрено. Дефицит биотинидазы также можно выявить путем секвенирования гена BTD, особенно у людей с семейным анамнезом или известной мутацией гена в семье.

Лечение

Лечение возможно, но при прекращении ежедневного приема могут возникнуть проблемы. В настоящее время это достигается путем приема 5–10 мг биотина внутрь ежедневно. Если симптомы уже проявились, стандартные методы лечения могут облегчить их, например, слуховые аппараты при ухудшении слуха.