ビオチン欠乏症

ビオチン欠乏症
ビオチン
専門	内分泌学

ビオチン欠乏症は、治療せずに進行すると重篤になり、死に至ることもある栄養障害です。年齢、祖先、性別を問わず、誰にでも起こる可能性があります。ビオチンはビタミン B 群に属します。ビオチン欠乏症は健康な人にはほとんど起こりません。これは、ビオチンの1 日の必要量が少なく、多くの食品から十分な量のビオチンを摂取でき、腸内 細菌が少量のビオチンを合成し、尿の生成中に腎臓で効果的にビオチンを回収して再利用するためです。

多発性カルボキシラーゼ欠損症（MCD）（ビオチニダーゼ欠損症およびホロカルボキシラーゼ合成酵素欠損症を含む）^[1]などの遺伝性疾患も、先天性または後発性のビオチン欠乏症を引き起こす可能性があります。^[2]食事性、遺伝性、その他の原因を問わず、すべてのケースにおいて、ビオチンの補給が主な（そして通常は唯一の）^[3]治療法です。^{[1] [4]}先天性MCDの予後は、ビオチン補給を出生後すぐに開始し、患者の生涯にわたって継続すれば良好です。^[5]

西洋人におけるビオチンの平均的な食事摂取量は1日35～70マイクログラムである。^[2]

• 開口部付近の赤い斑状の発疹を含む発疹^[6]（例：紅斑性口周囲顔面斑状発疹）^[7]
• 脱毛症（脱毛症）^[8]
• 結膜炎^[8]
• 脆い爪^[6]
• 全身の筋肉の痛み（筋肉痛）^[9]
• 四肢の知覚異常（チクチクする感じ）^[10]としびれ^[8]

• 幻覚^[6]
• 無気力^[6]
• 軽度のうつ病^[11]
• 疲労、眠気^[12]、傾眠^[9]

1. ビオチンを補給しない完全静脈栄養法：ビオチンを補給せずに完全静脈栄養法（TPN）を長期にわたって受けている患者でビオチン欠乏症が報告されている症例が数件ある^[13]。したがって、TPNを受けているすべての患者は、特にTPN療法が1週間以上続くと予想される場合は、推奨される1日量のビオチンも摂取する必要がある。現在、すべての病院薬局はTPN製剤にビオチンを含めている。^[2]
2. タンパク質欠乏（不明）：ビオチン恒常性に関与するタンパク質の不足はビオチン欠乏を引き起こす可能性がある。ビオチン恒常性に関わる主な問題は、HCS、BTD（ビオチニダーゼ欠乏）およびSMVTである^[14]
3. 抗けいれん療法：特定の薬剤（特にフェニトイン、プリミドン、カルバマゼピンなどの非常に一般的な処方抗けいれん薬）の長期使用はビオチン欠乏症を引き起こす可能性がありますが、バルプロ酸療法ではこの症状が起こる可能性は低いです。^[15]一部の抗けいれん薬（抗てんかん薬）は、腸粘膜を介したビオチン輸送を阻害します。これらの抗けいれん薬はビオチンの異化を促進するという証拠があり、つまり、ビオチン欠乏症に関連する抗けいれん薬で治療されている場合は、通常の最小1日必要量に加えて、サプリメントとしてビオチンを摂取する必要があります。
4. 重度の栄養失調^{[16] [2]}
5. 長期経口抗生物質療法：経口抗生物質の長期使用はビオチン欠乏症と関連している。抗生物質の長期投与によって引き起こされる腸内細菌叢の変化がビオチン欠乏症の原因であると推定されている。^{[2] [17]}
6. 遺伝子変異: Mikati et al. (2006) は、7 か月の男児における部分的なビオチニダーゼ欠損症(血漿ビオチニダーゼ濃度 1.3 nm/分/mL) の症例を報告した。男児は、周産期障害に続いて発達遅延、筋緊張低下、発作、乳児けいれんを呈したが、脱毛症や皮膚炎はみられなかった。ビオチン補給と抗てんかん薬療法により、この児の神経症状は軽減した。DNA 変異分析により、この児は新規 E64K 変異のホモ接合体であり、母親と父親は新規 E64K 変異のヘテロ接合体であることが明らかになった。 ^[18]

1. 喫煙：最近の研究^[14]では、喫煙はビオチンの分解を促進するため（特に女性）、ビオチン欠乏症につながる可能性があることが示唆されている。^[19]
2. 過度のアルコール摂取^[20]（血漿ビオチン濃度の大幅な低下を引き起こす）
3. 抗利尿薬の過剰摂取または抗利尿ホルモンの不十分なレベル^[21]
4. 短腸症候群による腸管吸収不良^[22]

ビオチンは、人体内の5つのカルボキシラーゼ（プロピオニルCoAカルボキシラーゼ、メチルクロトニルCoAカルボキシラーゼ、ピルビン酸カルボキシラーゼ、および2種類のアセチルCoAカルボキシラーゼ）の補酵素です。したがって、ビオチンはアミノ酸分解、糖新生、および脂肪酸代謝に不可欠です。ビオチンはヒストンに共有結合しているため、遺伝子の安定性にも必要です。ビオチン化ヒストンは、転移因子および一部の遺伝子の抑制に役割を果たします。通常、体内のビオチンの量は、食事摂取、ビオチントランスポーター（モノカルボキシレートトランスポーター1およびナトリウム依存性マルチビタミントランスポーター）、ペプチジルヒドロラーゼビオチニダーゼ（BTD）、およびタンパク質リガーゼホロカルボキシラーゼシンテターゼによって調節されます。これらの調節因子のいずれかが阻害されると、ビオチン欠乏症が発生する可能性があります。^[23]

ビオチン欠乏症を判定する唯一の確実な方法は、リンパ球中のビオチン化3-メチルクロトニルCoAカルボキシラーゼとプロピオニルCoAカルボキシラーゼの量を調べることである。尿中のビオチン濃度はビオチンを補給した人を特定するために使用でき、尿中の3-ヒドロキシイソバレリン酸濃度は（信頼性は低いが）ビオチン欠乏症患者を検出することができる。^[24]

米国では、ビオチンサプリメントは処方箋なしで簡単に入手でき^[25]、その量は300～10,000マイクログラムの範囲である。^[26] 1日30マイクログラムは、19歳以上の男性と女性の適切な摂取量とされている。授乳中の女性には1日35マイクログラムが必要である。^[27]

健康な人のほとんどはこれらの推奨摂取量を満たしていますが、それでも1日に500～1,000マイクログラムのビオチンを摂取している人は多くいます。^[28]

卵白を多く含む食事やケトン食が一般的である地域では、欠乏症はまれです^{[2] 。 [29]}しかし、妊娠はビオチンのバイオマーカーを変化させます^[30]。また、定期的にビオチンを摂取しているにもかかわらず、米国の妊婦の約半数がわずかにビオチン欠乏症です^{[14] 。}

• ビオチニダーゼ欠損症
• ホロカルボキシラーゼ合成酵素欠損症
• 多重カルボキシラーゼ欠損症

• Adhisivam B、Mahto D、Mahadevan S (2007 年 3 月)。「ビオチン反応性四肢衰弱」。Indian Pediatr . 44 (3): 228–30. PMID  17413203。
• Baykal T、Gokcay G、Gokdemir Y、Demir F、Seckin Y、Demirkol M、Jensen K、Wolf B (2005)。「家族調査により、ビオチニダーゼ欠損症の無症状成人および年長の兄弟が確認された」。J . Inherit. Metab. Dis . 28 (6): 903–12. doi : 10.1007/s10545-005-0161-3 . PMID  16435182. S2CID  22277450.
• Boas MA (1927)。「卵白の栄養特性に対する乾燥の影響」。Biochem . J. 21 ( 3): 712–724.1. doi :10.1042/bj0210712. PMC  1251968. PMID  16743887 .
• Dobrowolski SF、Angeletti J、Banas RA、Naylor EW (2003 年 2 月)。「ビオチニダーゼ遺伝子の一般的な変異を検出するためのリアルタイム PCR アッセイと、ビオチニダーゼ欠損症の新生児スクリーニングへの変異分析の応用」。Mol . Genet. Metab . 78 (2): 100–7. doi :10.1016/S1096-7192(02)00231-7. PMID  12618081。
• Forbes GM、Forbes A (1997)。 「在宅静脈栄養を受けている患者の微量栄養素の状態」。栄養学。13 (11–12): 941–4。doi : 10.1016 /S0899-9007(97)00334-1。PMID 9433708  。
• Genc GA、Sivri-Kalkanoğlu HS、Dursun A、Aydin HI、Tokatli A、Sennaroglu L、Belgin E、Wolf B、Coşkun T (2007 年 2 月)。 「トルコにおけるビオチニダーゼ欠損症の小児における聴覚学的所見」。内部。 J. Pediatr.耳鼻咽喉科。71 (2): 333–9。土井：10.1016/j.ijporl.2006.11.001。PMID  17161472。
• González EC、Marrero N、Frómeta A、Herrera D、Castells E、Pérez PL (2006 年 7 月)。「新生児のビオチニダーゼ欠損症の検出のための定性的比色超微量分析」。Clin . Chim. Acta . 369 (1): 35–9. doi :10.1016/j.cca.2006.01.009. PMID  16480705。
• Hassan YI、Zempleni J (2006 年 7 月)。「ビオチンによるクロマチン構造と遺伝子機能のエピジェネティック制御」。J . Nutr . 136 (7): 1763–5. doi :10.1093/jn/136.7.1763. PMC  1479604. PMID  16772434 。
• 樋口 亮、水越 正之、小山 秀、北野 暢、小池 正之 (1998 年 2 月)。「ビオチン欠乏症の初期症状としての難治性おむつ皮膚炎」。Acta Paediatr。87 ( 2 ): 228–9。doi : 10.1080 /08035259850157732。PMID 9512215  。
• ラスロー A、シューラー EA、サレー E、エンドレフィ E、ソモジ C、ヴァルコニ A、ハバス Z、ヤンセン KP、ウルフ B (2003)。 「ハンガリーにおけるビオチニダーゼ欠損症の新生児スクリーニング：臨床、生化学、分子研究」。J.継承します。メタブ。ディス。26 (7): 693–8。土井:10.1023/B:BOLI.0000005622.89660.59。PMID  14707518。S2CID 12601233  。
• Mock DM (1999 年 2 月)。「ビオチンの状態: 有効な指標はどれで、どのように確認すればよいのか?」J. Nutr . 129 (2S Suppl): 498S–503S. doi : 10.1093/jn/129.2.498S . PMID  10064317。
• Mock DM (1991 年 12 月)。「ビオチン欠乏症の皮膚症状」Semin Dermatol . 10 (4): 296–302. PMID  1764357。
• Möslinger D、Mühl A、Suormala T、Baumgartner R、Stöckler-Ipsiroglu S (2003 年 12 月)。「新生児スクリーニングと家族研究により重篤なビオチニダーゼ欠損症が検出された 21 名の患者の分子特性と神経心理学的転帰」。Eur . J. Pediatr . 162 (Suppl 1): S46–9. doi :10.1007/s00431-003-1351-3. PMID  14628140. S2CID  6490712。
• Neto EC、Schulte J、Rubim R、Lewis E、DeMari J、Castilhos C、Brites A、Giugliani R、Jensen KP、Wolf B (2004 年 3 月)。「ブラジルにおけるビオチニダーゼ欠損症の新生児スクリーニング: 生化学的および分子的特徴」。Braz . J. Med. Biol. Res . 37 (3): 295–9. doi : 10.1590/S0100-879X2004000300001 . hdl : 10183/21194 . PMID  15060693.
• Schulpis KH、Gavrili S、Tjamouranis J、Karikas GA、Kapiki A、Costalos C (2003 年 5 月)。「新生児黄疸のビオチニダーゼ活性への影響」。Early Hum. Dev . 72 (1): 15–24. doi :10.1016/S0378-3782(02)00097-X. PMID  12706308。
• Thompson, J, Manore M, Sheeshka J (2010)。「エネルギー代謝と血液の健康に関係する栄養素」。Bennett G、Swieg C、他編。栄養学：機能的アプローチ。トロント：Pearson Canada。p. 353。ISBN 9780321740212。
• Velázquez A (1997). 「タンパク質エネルギー栄養失調におけるビオチン欠乏：栄養恒常性と個性への影響」。栄養学。13 (11–12): 991–2。doi : 10.1016 /S0899-9007(97)00345-6。PMID 9433719  。
• Weber P、Scholl S、Baumgartner ER (2004 年 7 月)。「重度のビオチニダーゼ欠損症患者の転帰: 新生児スクリーニングの重要性」。Dev  Med Child Neurol。46 ( 7): 481–4。doi : 10.1111 /j.1469-8749.2004.tb00509.x。PMID 15230462。
• Welling DB (2007 年 8 月)。「ビオチニダーゼ欠損症における難聴の長期追跡調査」。J . Child Neurol . 22 (8): 1055. doi :10.1177/0883073807305789. PMID  17761663. S2CID  39911504。
• Wiznitzer M、Bangert BA (2003 年 7 月)。「ビオチニダーゼ欠損症: 脊髄症と一致する臨床所見と MRI 所見」。Pediatr . Neurol . 29 (1): 56–8. doi :10.1016/S0887-8994(03)00042-0. PMID  13679123。
• Wolf B (2001)。「ビオチン代謝障害」。Scriver CR、Beaudet AL、他編。遺伝性疾患の代謝と分子基盤。ニューヨーク：McGraw-Hill。pp. 3935–62。ISBN 978-0-07-913035-8。

• ビオチニダーゼ欠損症に関する GeneReviews/NCBI/NIH/UW のエントリ
• ビオチニダサ欠乏症に関するOMIMのエントリ