La biotina è una vitamina del gruppo B idrosolubile ed essenziale, denominata anche coenzima R, D-biotina, oppure anche Vitamina B7, secondo la nomenclatura anglosassone1 e B8 secondo quella francese2. Storicamente la biotina è nota anche con il nome di vitamina H (dalla parola tedesca “haut” pelle)3.
Inizialmente si osservò che la biotina era necessaria alla crescita di alcuni lieviti e per questo il suo nome deriva da bios. Nel 1936 venne isolata estraendola dal bianco dell’uovo e qualche anno più tardi si identificarono i sintomi di carenza.
Questa vitamina serve come coenzima nel metabolismo dei carboidrati e degli acidi grassi, il che significa che sostiene importanti processi biochimici4.
L’assuzione di biotina oltre i livelli fisiologici, come si approfondirà proseguendo la lettura, può determinare risultati ematici fuorvianti in alcuni test di laboratorio utilizzati di routin.
Funzioni della biotina
In linea generale, gli enzimi che richiedono biotina per funzionare sono quelli conivolti5:
- nella produzione di energia, tra cui la gluconeogenesi (generazione di glucosio nel fegato),
- nel mantenimento della guaina mielinica,
- nella sintesi degli acidi grassi e nel catabolismo (degradazione in molecole più semplici) degli amminoacidi ramificati.
È stato segnalato che la biotina ha un recettore sulla membrana plasmatica nelle cellule del fegato6.
Sebbene la funzione pratica di tale recettore sia ancora sconosciuta, si presume essere in grado di facilitare l’endocitosi, un processo di trasporto che introduce nella cellula le molecole più grandi, ad esempio il glucosio o alcuni farmaci, facendole passare attraverso la membrana cellulare7.
Si tratta di una molecola piuttosto stabile e resistente. Si decompone sotto la luce ultravioletta e in presenza di forti ossidanti, ma è in grado di resistere disciolta in acqua, al calore, alle sostanze acide e basiche.
La biotina è una molecola costituita da due anelli, uno imidazolidinonico e uno tiofenico. A quest’ultimo si lega una catena laterale di acido valerico.
La biotina possiede la capacità di legare con molteplici strutture biologiche, non solo enzimi ma anche altri tipi di molecole proteiche, senza comprometterne le funzioni. Per questa ragione la biotina è spesso utilizzata come marker per tracciare ormoni, proteine e farmaci nel sangue e nelle urine.
Ma questa capacità legante della biotina è anche in grado di falsare in modo significativo i risultati di alcuni importanti test diagnostici. Ad esempio può:
- mimare lo stato ormonale di una gravidanza;
- mimare la Malattia di Graves e indurre la prescrizone di farmaci per la tiroide non necessari;
- comportare una mancata diagnosi di infarto perché abbassa i livelli di troponina, una proteina presente nei muscoli e nel cuore che, in caso di danni cardiaci, aumenta nel sangue in circolo.
⚠ L’integrazione di biotina va interrotta almeno 2-3 giorni prima di eseguire gli esami del sangue e delle urine8.
Assorbimento
La biotina viene assorbita in varie parti del’intestino tramite un trasportatore noto come trasportatore multivitaminico dipendente dal sodio (hSMVT, human sodium-dependent multivitamin transporter)9, che regola anche l’assorbimento della vitamina B5 e dell’acido alfa-lipoico10.
L’hSMVT è espresso sulla membrana apicale dell’intestino tenue e in minor densità nell’ileo rispetto al digiuno11, ma è presente anche nel colon per facilitare l’assorbimento della biotina prodotta dai batteri intestinali12.
La regolazione di hSMVT risponde alle condizioni ambientali poiché si è visto che tende ad aumentare durante il processo di invecchiamento13 e durante i periodi di carenza di biotina14, mentre invece si può ridurre – ostacolando in tal modo l’assorbimento – con il consumo di alcolici15.
Ma non finisce qui. A concentrazioni elevate, la biotina viene assorbita nell’intestino attraverso un meccanismo differente denominato diffusione passiva, che baipassa il funzionamento del trasportatore16.
Infine, abbiamo un recettore ad alta affinità per la biotina sulle cellule mononucleari (cellule immature del midollo)17 e soprattutto sui cheratinociti18, le cellule della pelle, anch’esse, quindi, in grado di assorbire biotina.
Fabbisogno di biotina e analisi
Le stime sul fabbisogno alimentare di biotina non sono state ancora stabilite con chiarezza, pertanto invece delle dosi raccomandate è stato fissato un apporto adeguato (AI, Adequate Intake).
| Periodo | Età | M (μg/al dì) | F (μg/al dì) |
|---|---|---|---|
| Neonati | 0-6 mesi | 5 | 5 |
| 7-12 mesi | 6 | 6 | |
| Infanzia | 1-3 | 8 | 8 |
| 4-8 | 12 | 12 | |
| 9-13 | 20 | 20 | |
| Adolescenti | 14-18 | 25 | 25 |
| Adulti | oltre i 19 | 20 | 20 |
| Gravidanza | – | – | 30 |
| Allattamento | – | – | 35 |
Negli adulti l’assunzione stimata di biotina nell’alimentazione varia tra 40 e 60 microgrammi (μg) al giorno 19.
Marcatori del livello di biotina
Sono state convalidate 4 misure di carenza di biotina marginale2021:
- livelli ridotti di due enzimi nei linfociti (metilcrotonil-CoA carbossilasi e propionil-CoA carbossilasi) – indicatori ritenuti affidabili;
- ridotta attività dell’enzima propionil-CoA carbossilasi nei linfociti del sangue periferico;
- elevata escrezione urinaria di acido 3-idrossiisovalerico e del suo derivato che riflettono una diminuzione dell’attività della metilrotonil-CoA carbossilasi;
- ridotta escrezione urinaria di biotina e alcuni dei suoi cataboliti.
⚠ Attenzione! Questi marcatori sono stati validati solo negli uomini e nelle donne, ma potrebbero risultare falsati in gravidanza o in allattamento2223.
Fonti alimentari di biotina
La biotina si trova in molti alimenti, sia in forma libera, cioè non legata e assorbibile direttamente dagli enterociti, che legata alle proteine alimentari.
Nell’uovo è presente sia nel tuorlo che nell’albume. Tuttavia, nell’albume si trova legata in modo selettivo alla proteina avidina, tanto che inizialmente la carenza di biotina vista negli animali alimentati a uova crude è stata descritta come “malattia del bianco d’uovo”.
La tabella che segue, tratta dal sito governativo statunitense di riferimento, potrebbe non riflettere in pieno il contenuto di biotina negli alimenti, per via di indagini che hanno utilizzato strumenti diversi ritenuti più o meno affidabili.
Ad esempio, uno studio di Staggs e colleghi che ha utilizzato un metodo avanzato di cromatografia liquida ad alte prestazioni, riporta un contenuto diverso di biotina rispetto ad altre rilevazioni 24.
| Alimento | Porzione | Biotina (μg) |
|---|---|---|
| Fegato | 85 g circa | 27-35 |
| Uova | 1 grande | 13-25 |
| Salmone | 85 g circa | 4-5 |
| Avocado | 1 intero | 2-6 |
| Maiale | 85 g circa | 2-4 |
| Lievito | 7 g | 1.4-14 |
| Formaggio | 28 g circa | 0.4-2 |
| Cavolfiore | 1 tazza | 0.2-4 |
| Lamponi | 1 tazza | 0.2-2 |
Carenza di biotina e interazioni
Sebbene una carenza di biotina con sintomi clinici evidenti sia molto rara, il fabbisogno umano è stato dimostrato in alcune situazioni, tra cui:
- alimentazione endovenosa prolungata senza integrazione di biotina,
- in gravidanza (lieve carenza);
- in quei neonati nati da madre carente di biotina oppure allattati con formule in cui la biotina era assente;
- consumo di albume d’uovo crudo per un periodo prolungato.
Inoltre, studi più recenti hanno identificato la carenza di biotina nei neonati con errori congeniti nel metabolismo degli enzimi biotina-dipendenti25. In questi casi è indispensabile una integrazione a vita di biotina.
Un caso di carenza di biotina è stato descritto in un bimbo con sindrome dell’intestino corto congenito associata a terapia antibiotica e nutrizione parenterale. La carenza e i sintomi sono rientrati con l’integrazione di 10mg al giorno di biotina26.
Nel 1942 Sydenstricker descrisse la malattia causata da deficienza di biotina alimentando quattro volontari con una dieta contenente 200 g di bianco d’uovo crudo essiccato.
Questa dieta provocò nell’arco di 3-4 settimane una sindrome caraterizzata da un serie di sintomi, tra cui: glossite atrofica, anoressia, nausea e vomito, parestesie e depressione. Il ripristiono della normalità avvenne in 3-5 giorni iniettando 150 mg al giorno di biotina27.
L’avidina del bianco d’uovo è una proteina in grado di sequestrare biotina in un legame reversibile caratterizzato da un’affinità e una specificità uniche, tanto da essere utilizzato nelle tecniche di analisi di laboratorio.
La cottura dell’albume d’uovo denatura l’avidina, rendendola digeribile e quindi incapace di bloccare l’assorbimento della biotina alimentare.
Carenza causata da farmaci
La carenza di biotina o livelli più bassi di biotina sono stati rilevati negli epilettici sottoposti a trattamento con farmaci anticonvulsivanti (o antiepilettici), tra cui: primidone, carbamazepina, fenitoina, fenobarbital28.
La carbamazepina e l’acido Valproico (antiepilettico) non influenzano i livelli di biotinidasi sierica o la biotina nei bambini, sebbene vi siano stati alcuni casi di perdita di capelli indotta dall’acido Valproico trattabili con biotina29.
Carenza causata da alcolici
L’alcol riduce i tassi di assorbimento della biotina riducendone i trasportatori: all’aumentare della concentrazione di alcol, la biotina si riduce di pari passo30.
Questo processo non influenza il sovradosaggio di biotina, poiché ad alte dosi la biotina si assorbe per diffusione passiva31.
Interazioni
La struttura biochimica della biotina presenta delle similarità con quella dell’acido alfa-lipoico (ALA), una nota molecola antiossidante consigliata nel diabete e in caso di dolore neuropatico. Pertanto, l’acido alfa-lipoico, soprattutto in dosi elevate, può generare carenza di biotina inibendo l’attività enzimatica biotina-dipendente32.
Uno studio sui ratti ha rilevato che la somministrazione intraperitoneale di ALA ha soppresso del 28-36% l’attività catalitica degli enzimi biotina-dipendenti33.
L’acido ala-lipoico, la biotina e l’acido pantotenico (vitamina B5) condividono nell’intestino lo stesso trasportatore multivitaminico dipendente dal sodio34.
Benefici della biotina
La biotina è conosciuta soprattuto per i benefici sulla salute della pelle, in virtù del fatto che la carenza determina complicazioni cutanee come dermatite squamosa ed eritematosa35.
Per la pelle
Uno studio preliminare ha rilevato che, in quattro soggetti sottoposti a chemioterapia (gefitinib o erlotinib) noti per indurre eruzioni cutanee, la somministrazione di biotina ha ridotto la gravità dell’eruzione cutanea36.
Applicazioni topiche in esseri umani di un unguento contenente biotina (7g di unguento con 0,3% biotina) hanno aumentato la quantità di biotina sierica in soggetti sani (+ 21%) e in soggetti con dermatite atopica (+ 81,7%).
La differenza negli aumenti fra i due gruppi dipendeva dai livelli circolanti, che erano bassi in coloro con dermatite atopica. A conclusione del trattamento entrambe i gruppi avevano lo stesso livello di biotina nel siero37.
Unghie
Uno studio che ha coingolto donne con unghie fragili o con spaccature (onicosclerosi) ha rilevato che l’integrazione orale di 2,5 mg di biotina nel corso di almeno sei mesi ha aumentato lo spessore delle unghie del 25%, raggiungendo valori di controllo normali38.
Capelli
Tra gli effetti collaterali scatenati da una carenza di biotina troviamo l’alopecia nel ratto39 e negli esseri umani con carenza dell’enzima biotinidasi40, entrambi trattabili con integrazione di biotina.
Un raro effetto collaterale dell’acido Valproico è anche la perdita dei capelli che è stata ridotta o risolta con l’integrazione di 10 mg di biotina4142.
Trigliceridi
L’integrazione di 900 mcg di biotina può ridurre i trigliceridi circolanti43.
Miglioramenti del quadro lipidico sono stati riscontrati, a dosaggi differenti (dai 5 ai 15 mg di biotina al giorno), in soggetti con aterosclerosi44 e con diabete tipo 245.
Una dose di 15 mg di biotina al giorno ha dimostrato di ridurre i trigliceridi e le VLDL – lipoproteine a bassissima densità – in soggetti diabetici e non, ma senza cambiamenti nel colesterolo totale o nella sensibilità all’insulina46.
Nel diabete tipo 2
Un trial clinico preliminare con 3 soggetti diabetici affetti da neuropatia ha studiato la somministrazione di alte dosi di biotina a partire da 10 mg intramuscolo, tre volte a settimana per sei settimane e in seguito 5 mg di biotina al giorno per via orale.
Il trattamento ha migliorato i sintomi della neuropatia e ridotto le parestesie dopo un anno, anche se la funzione muscolare non è stata recuperata completamente47.
Sclerosi multipla e integrazione di biotina
Megadosi di biotina (fino a 300 mg al giorno, 10000 volte il dosaggio raccomandato) hanno dimostrato una moderata efficacia nell’alleviare i sintomi di sclerosi multipla48.
Tuttavia, una revisione di molteplici studi ha segnalato che l’efficacia potrebbe essere minima e la determinazione dei parametri clinici è stata influenzata da errori diagnostici indotti dalla biotina49.
Effetti collaterali della biotina
Attualmente, non ci sono prove sulla tossicità di un’assunzione di biotina superiore alle dosi adeguate di 5-35 mcg/ al dì50.
Tuttavia, l’eccesso di biotina può imitare alcuni sintomi tipici del diabete, come la sete e la minzione eccessive51.
È invece molto importante tener presente che l’integrazione di biotina può determinare risultati imprecisi su più categorie di esami clinici, in particolare i test immunologici che utilizzano le tecnologie basate sul legame biotina-streptavidina52.
Valori anormalmente alti o bassi in seguito a un’integrazione di soli 10 mg/giorno (pari a 10000 mcg/al dì) di biotina potrebbero portare a:
Livelli rilevabili di biotina possono falsare i livelli di gonadotropina (un ormone prodotto in gravidanza e in alcuni cancri), troponina, cortisolo, ferritina, TSH, T3, T4, PTH, 25OHD e prolattina57.
