Biotinidasa

La biotinidasa ( EC 3.5.1.12, amidohidrolasa biotinidasa , BTD ), también conocida como biotinasa , ^[1] es una enzima que en los humanos está codificada por el gen BTD .

La enzima descompone las amidas de biotina, liberando biotina libre y la amina. El sustrato principal es la biocitina , o biotina unida a la lisina . También es capaz de descomponer los ésteres de biotina.

Esta enzima permite que el cuerpo utilice y recicle la vitamina B biotina , a veces llamada vitamina H. La biotinidasa extrae la biotina de los alimentos porque el cuerpo necesita biotina en su forma libre, no unida. Esta enzima también recicla la biotina de las enzimas del cuerpo que la utilizan como componente auxiliar para funcionar. Estas enzimas, conocidas como carboxilasas , son importantes en el procesamiento de grasas , carbohidratos y proteínas . La biotina se une a estas enzimas carboxilasas a través de un aminoácido (el material de construcción de las proteínas) llamado lisina , formando un complejo llamado biocitina . La biotinidasa elimina la biotina de la biocitina y la pone a disposición para que la reutilicen otras enzimas.

La biotina , a veces llamada vitamina H, es una importante vitamina hidrosoluble que ayuda al metabolismo de las grasas , los carbohidratos y las proteínas . El cuerpo humano no puede producir biotina, pero puede obtenerla de la dieta, del reciclaje interno y, en cierta medida, de las bacterias intestinales. La deficiencia de biotina puede provocar trastornos del comportamiento, falta de coordinación, problemas de aprendizaje y convulsiones.

A diferencia de la mayoría de las vitaminas, que están unidas de forma no covalente a las enzimas, la biotina está unida químicamente ( unida covalentemente ), y por lo tanto no se puede eliminar fácilmente de la desnaturalización enzimática . Sin la actividad de la biotinidasa, la vitamina biotina no se puede separar de los alimentos y, por lo tanto, no puede ser utilizada por el cuerpo. La deficiencia de biotinidasa es un trastorno hereditario causado por mutaciones en el gen BTD. Cuando la actividad de la biotinidasa es deficiente, la biotina no se puede reciclar dentro del cuerpo ni eliminar de los alimentos ingeridos. Tampoco se puede reciclar la biotina a partir de las enzimas a las que está unida. La actividad deficiente de la biotinidasa hace que enzimas metabólicas específicas , llamadas carboxilasas, no funcionen, lo que inhibe el procesamiento adecuado de proteínas, grasas y carbohidratos. Las personas que carecen de actividad de la biotinidasa aún pueden tener carboxilasas normales si ingieren pequeñas cantidades de biotina. Aproximadamente 1 de cada 60.000 recién nacidos se ven afectados por una deficiencia profunda (menos del 10 por ciento de la actividad enzimática normal) o parcial (entre el 10 y el 30 por ciento de la actividad enzimática normal) de biotinidasa.

El gen BTD se encuentra en el brazo corto (p) del cromosoma 3 , en la posición 25, desde el par de bases 15.618.326 hasta el par de bases 15.662.328. Las mutaciones en el gen BTD causan deficiencia de biotinidasa.

Se han descubierto aproximadamente 100 mutaciones en el gen BTD que provocan deficiencia de biotinidasa. Estas mutaciones impiden la producción de la enzima o hacen que la enzima producida deje de funcionar.

Esta afección se hereda con un patrón autosómico recesivo , lo que significa que deben alterarse dos copias del gen en cada célula para que una persona sufra el trastorno. En la mayoría de los casos, los padres de un niño con un trastorno autosómico recesivo no están afectados, pero son portadores de una copia del gen alterado. ^[2]

Base de datos de variantes del gen BTD

• Dobrowolski SF, Angeletti J, Banas RA, Naylor EW (2003). "Ensayos de PCR en tiempo real para detectar mutaciones comunes en el gen de la biotinidasa y aplicación del análisis mutacional para la detección de la deficiencia de biotinidasa en recién nacidos". Mol Genet Metab . 78 (2): 100– 7. doi :10.1016/S1096-7192(02)00231-7. PMID  12618081.
• McMahon RJ (2002). "Biotina en el metabolismo y la biología molecular". Annu Rev Nutr . 22 : 221– 39. doi :10.1146/annurev.nutr.22.121101.112819. PMID  12055344.
• Neto EC, Schulte J, Rubim R, Lewis E, DeMari J, Castilhos C, Brites A, Giugliani R, Jensen KP, Wolf B (2004). "Test de detección de deficiencia de biotinidasa en recién nacidos en Brasil: caracterizaciones bioquímicas y moleculares". Braz J Med Biol Res . 37 (3): 295– 9. doi : 10.1590/S0100-879X2004000300001 . hdl : 10183/21194 . PMID  15060693.
• Weber P, Scholl S, Baumgartner ER (2004). "Resultados en pacientes con deficiencia profunda de biotinidasa: relevancia del cribado neonatal". Dev Med Child Neurol . 46 (7): 481– 4. doi : 10.1111/j.1469-8749.2004.tb00509.x . PMID  15230462. S2CID  23111366.
• Hymes J, Stanley CM, Wolf B (2001). "Mutaciones en BTD que causan deficiencia de biotinidasa". Hum Mutat . 18 (5): 375– 81. doi : 10.1002/humu.1208 . PMID  11668630. S2CID  31031088.
• Wolf B (2003). "Deficiencia de biotinidasa: nuevas direcciones y preocupaciones prácticas". Curr Treat Options Neurol . 5 (4): 321– 328. doi :10.1007/s11940-003-0038-4. PMID  12791199. S2CID  25158348.

 Este artículo incorpora material de dominio público de Genetics Home Reference. Biblioteca Nacional de Medicina de los Estados Unidos .

• Biotinidasa en los encabezados de materias médicas (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU.