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La biotina

Generalità

Francesco Visioli

In seguito alla scoperta della biotina sono stati necessari 40 anni di ricerche prima di classificarla come vitamina, in particolare oggi viene generalmente identificata come una vitamina idrosolubile del gruppo B. La biotina è indispensabile a tutti gli organismi viventi, ma è sintetizzata unicamente da batteri, lieviti, alghe ed alcune piante.

Nella sua forma biologicamente attiva, la biotina è legata ai siti attivi di quattro enzimi conosciuti come carbossilasi, ognuno dei quali catalizza reazioni metaboliche essenziali: l’acetil-CoA carbossilasi forma malonil-CoA necessario alla sintesi d’acidi grassi; la piruvato carbossilasi interviene nella gluconeogenesi; la metilcrotonil-CoA carbossilasi catalizza un passaggio del metabolismo della leucina, un aminoacido essenziale; la propionil-CoA carbossilasi catalizza passaggi essenziali nel metabolismo d’aminoacidi, colesterolo ed acidi grassi. Inoltre, l’enzima biotinidasi interviene nei processi di replicazione e trascrizione del DNA.

Fonti

La biotina si trova in numerosi alimenti, ma generalmente in quantità inferiori a quelle d’altre vitamine idrosolubili. Gli alimenti più ricchi di biotina sono il tuorlo d’uovo, il fegato e il lievito. Data la scarsità d’informazioni sul contenuto alimentare di biotina, non si hanno indicazioni precise sui suoi livelli di consumo quotidiano da parte della popolazione; alcuni studi di ridotte dimensioni hanno stimato in 40-60 microgrammi/die il consumo giornaliero di biotina da parte degli adulti.

Oltre a derivare dalla dieta, una parte della biotina riscontrata in circolo proviene dalla flora intestinale. Nonostante non si abbiano indicazioni precise sull’assorbimento di biotina prodotta dalla flora batterica intestinale, è stata identificata una via d’assorbimento in cellule del colon mantenute in coltura, suggerendo che questo processo avvenga anche in vivo e cha parte della biotina prodotta a livello del colon venga assorbita dall’uomo.

Carenza

Nonostante la carenza di biotina sia abbastanza rara, la necessità di fornire biotina “farmacologicamente” è stata dimostrata in due diverse situazioni: alimentazione per via endovenosa prolungata senza integrazione con biotina o consumo d’albumi d’uovo crudi per periodi prolungati (settimane o anni). Nell’albume, infatti, è presente l’avidina, una proteina che lega la biotina impedendone l’assorbimento. Con la cottura l’avidina si denatura e non è più in grado di legare la biotina.

 
Sintomi
I sintomi di carenza conclamata di biotina si manifestano con perdita di capelli e rash cutanei (eruzioni transitorie a rapida insorgenza) a livello d’occhi, naso, bocca e genitali. Negli adulti possono presentarsi sintomi neurologici che includono depressione, letargia, allucinazioni e insensibilità o formicolio alle estremità. I caratteristici rash facciali, accompagnati da distribuzione anomala del grasso facciale, hanno portato a coniare la definizione di “viso da carenza di biotina”.

Inoltre, alcuni soggetti affetti da malattie ereditarie che modificano il metabolismo della biotina, mostrano alterato sistema immunitario, con aumentata suscettibilità alle infezioni batteriche e fungine.

 
Carenze patologiche
In presenza di carenza di biotinidasi o di olocarbossilasi sintetasi, due condizioni ereditarie, il fabbisogno di biotina aumenta. Nel caso di carenza di biotinidasi, il mancato rilascio di biotina dalle fonti alimentari può portare a minor assorbimento intestinale. Inoltre, il riciclo della biotina legata alle proteine endogene è alterato e l’escrezione urinaria è aumentata. In questi casi si consiglia l’integrazione con 5-10 mg/die di biotina, anche se spesso sono sufficienti dosi inferiori.

L’olocarbossilasi sintetasi catalizza il legame della biotina alle carbossilasi descritte sopra, per cui la sua carenza si traduce in ridotta formazione di tali enzimi pur con livelli plasmatici di biotina normali. In tali casi occorre somministrare da 40 a 100 mg/die di biotina, che consente una buona prognosi se la terapia è iniziata per tempo e viene proseguita per tutta la vita.

Uno studio effettuato su 62 bambini con patologie epatiche croniche ha dimostrato una bassa attività serica della biotinidasi in quei soggetti affetti da cirrosi. Anche alcuni farmaci anticonvulsivanti aumentano il rischio di deplezione di biotina.

 
Supplementazione in gravidanza
Le cellule fetali, in rapida divisione, richiedono biotina per la replicazione del DNA e la sintesi delle carbossilasi, aumentando quindi il fabbisogno di biotina in gravidanza. Ricerche recenti suggeriscono che diverse donne sviluppano carenza marginale o subclinica di biotina durante una gravidanza peraltro normale. In base a queste ed altre prove cliniche, i livelli di consumo giornalieri raccomandati (RDA) sono di 30 microgrammi/die per gli adulti, elevati a 35 nelle donne gravide.

Uso terapeutico

Diabete mellito

Una carenza conclamata di biotina si traduce in una squilibrata utilizzazione del glucosio. Diversi studi epidemiologici, infatti, evidenziano come pazienti affetti da diabete mellito non-insulino dipendente (NIDDM) abbiano concentrazioni plasmatiche di biotina più basse. Esiste, inoltre, una correlazione inversa tra glicemia a digiuno e livelli di biotina: in uno studio di supplementazione con 9 mg/die, per esempio, i valori di glicemia a digiuno sono calati del 45%. Tale studio è stato confermato da un altro, in cui si sono utilizzati 16 mg/die. Anche se i meccanismi responsabili dell’attività della biotina sul metabolismo del glucosio non sono del tutto chiari, è ragionevole ipotizzare che la biotina, cofattore per la sintesi degli acidi grassi, aumenti l’utilizzo del glucosio per sintetizzare questi ultimi.

La biotina stimola anche la glucochinasi, un enzima epatico che aumenta la sintesi di glicogeno, promuovendo così l’immagazzinamento del glucosio; stimola, inoltre, la secrezione d’insulina da cellule pancreatiche di ratto. In sintesi, nonostante gli studi sugli effetti della somministrazione di biotina a pazienti diabetici siano ancora pochi, vi sono solide basi scientifiche per promuoverne altri.

 
Fragilità delle unghie e perdita di capelli

La scoperta che la supplementazione di biotina mediante integratori era efficace rimediare a anomalie agli zoccoli di cavalli e maiali, ha portato ad ipotizzare un possibile attività di rinforzo delle unghie nell’uomo. Sono stati pubblicati, ad oggi, tre studi che concordano nel dimostrare un aumentato spessore delle unghie (confermato dalla microscopia elettronica) ed una loro maggior resistenza dopo il consumo di 2,5 mg/die di biotina per sei mesi. Questi studi, che hanno riportato miglioramenti nel 67-91% dei soggetti, suggeriscono l’uso della biotina nella fragilità delle unghie, ma non hanno previsto l’impiego di placebo e devono essere confermati con casistiche più ampie.

Nonostante la perdita di capelli sia sintomatica della carenza di biotina, non esistono studi pubblicati che dimostrino un ruolo terapeutico di questa vitamina.

Sicurezza d’uso

Tossicità

Non si hanno dimostrazioni della tossicità della biotina; l’integrazione orale, infatti, è ben tollerata fino a 200 mg/die in individui con malattie ereditarie che ne influenzano il metabolismo. In soggetti senza patologie su base ereditaria, dosi di 5 mg/die per due anni non hanno provocato effetti negativi. Non esistono quindi limiti superiori di consumo pubblicati dal National Institute of Medicine statunitense.

 
Interazioni con farmaci

Soggetti epilettici sottoposti a terapia anticonvulsivante per lunghi periodi mostrano ridotte concentrazioni plasmatiche di biotina ed aumentata escrezione urinaria d’acidi organici, segnale di ridotte attività delle carbossilasi. Gli anticonvulsivanti primidone e carbamazepina inibiscono l’assorbimento della biotina nell’intestino tenue; il fenobarbitale, la fenitoina e la carbamazepina aumentano, invece, l’escrezione urinaria di biotina.

L’uso dell’acido valproico è stato associato a ridotta attività della biotinidasi nei bambini. Il trattamento a lungo termine con sulfamidici o antibiotici può far diminuire la sintesi batterica intestinale di biotina, forse aumentandone il fabbisogno dietetico, mentre alte dosi d’acido pantotenico possono competere con la biotina per l’assorbimento intestinale, a causa delle loro strutture simili.

Dosi molto elevate (farmacologiche) d’acido lipoico diminuiscono l’attività’ delle carbossilasi dipendenti da biotina nei ratti, ma tali effetti non sono stati confermati nell’uomo.

Glossario

  • Colesterolo

    Presente nel sangue, costituente essenziale della membrana cellulare, interviene nella formazione degli ormoni sessuali e corticosteroidei e dei sali biliari. Può essere di origine esogena (alimentare) ed endogena (sintesi epatica). Nel sangue il colesterolo è veicolato tramite i trigliceridi e le lipoproteine (HDL e LDL).

  • Enzima

    Sostanza di natura proteica dotata di attività catalitica, cioè di attivare ed accelerare una reazione chimica. Risulta costituito da una parte proteica (apoenzima) e di un gruppo prostetico (coenzima).

  • Flora intestinale

    Popolazione di germi saprofiti presenti normalmente nell'intestino, utili all'organismo in quanto favoriscono i processi digestivi e di assorbimento.

  • Supplementazione

    Se i soggetti trattati sono ignari del fatto di aver ricevuto l'uno o l'altro dei trattamento testati, lo studio si definisce "in cieco". Se anche lo sperimentatore lo è, almeno fino al termine della raccolta dati, lo studio si definisce "in doppio cieco".

  • Diabete mellito

    Sindrome caratterizzata da iperglicemia cronica dovuta a carenza di insulina (diabete giovanile insulino-dipendente) o ad una resistenza anomala dei tessuti alla sua azione (diabete dell'adulto non insulino-dipendente) le manifestazioni cliniche sono nella fase acuta chetoacidosi (coma diabetico) e, a lungo termine, lesioni dei capillari (soprattutto renali e retinici) con aterosclerosi precoce e neuropatie.

  • Correlazione

    Valutazione della relazione esistente tra differenti variabili, che non implica necessariamente un rapporto di causa ed effetto tra loro. Il tipo di relazione più frequentemente studiato è quello lineare (una retta in un piano cartesiano) in questo caso la forza della correlazione viene espressa con un numero (r) che varia da -1 (la maggiore correlazione negativa possibile) a +1 (la maggiore correlazione positiva possibile) un valore pari a 0 indica assenza di qualsiasi correlazione.

27 settembre 2006

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