Biotina

Estructura de la biotina.

La biotina (del griego bios, "vida), vitamina H, vitamina B₇ y a veces también llamada vitamina B₈, es una vitamina estable al calor, soluble en agua, alcohol y susceptible a la oxidación que interviene en el metabolismo de los hidratos de carbono, grasas, aminoácidos y purinas.

Historia

Su historia comienza aproximadamente en el año 1916, cuando Bateman observó un cambio en la salud de las ratas que eran alimentadas con clara de huevo cruda. Observó que las ratas así alimentadas, comenzaban con un síndrome caracterizado por descamación, dermatitis intensa, alopecia (pérdida del pelo) y trastornos neuromusculares.

No fue sino hasta 1936 que dos investigadores, Kogl y Tonnis, aislaron la biotina de la yema del huevo. ¿Pero qué sucedía con lo observado por Bateman? En esa misma década se encontró en la clara cruda del huevo una glicoproteína llamada avidina que tenía la característica de unirse de manera irreversible con la biotina (complejo avitina + biotina) y este complejo tiene la particularidad de no poder ser absorbido por el tracto gastro-intestinal de los mamíferos. Por lo cual Bateman había observado, por primera vez en un medio controlado, un déficit grave de biotina y sus consecuencias.

Estructura química

Está compuesta de un anillo ureido (imidazolínico) fusionado con un anillo tetrahidrotiofeno. Un ácido valérico sustituto se une a uno de los átomos de carbono del anillo tetrahidrotiofeno. Hay tres formas de biotina: biotina libre (la única útil para los seres humanos), biocitina (e-biotina-L-Lisina) y dos sulfóxidos L y D de la biotina.

Rol biológico

La biotina es importante como un cofactor de enzimas que intervienen en la catálisis de reacciones metabólicas esenciales para sintetizar ácidos grasos, en la gluconeogénesis y en el metabolismo de la leucina.

Función

La biotina se encuentra en la célula unida con resto específico de lisina (un aminoácido) formando la biocitina; la biocitina se une covalentemente a ciertas enzimas relacionadas con la formación o la utilización del dióxido de carbono, y ejerce así función de coenzima: actúa en la transferencia (aceptor y donador) de dióxido de carbono en numerosas carboxilasas y decarboxilasas:

• Piruvato carboxilasa
• Acetil-CoA carboxilasa alfa y beta
• Propionil-CoA carboxilasa
• Metilcrotonil-CoA carboxilasa
• Geranoil-CoA carboxilasa
• Urea carboxilasa
• Oxaloacetato decarboxilasa.
• Metilmalonil-CoA decarboxilasa.
• Glutaconil-CoA decarboxilasa.
• Metilmalonil-CoA carboxiltransferasa.

Todas estas enzimas son esenciales en los procesos de duplicación celular, por ello lo observado por Bateman: al privar de biotina las ratas, comenzaron con déficit de enzimas celulares que afectó inicialmente a los tejidos de rápida reproducción o mitosis (piel, cabellos, células de recubrimiento axónico).

La biotina es usada en el crecimiento celular, la producción de ácidos grasos y en el metabolismo de grasas y aminoácidos. Juega un papel en el ciclo del ácido cítrico o Krebs, el cual es un proceso por el cual la energía bioquímica es generada durante la respiración aeróbica. La biotina no sólo asiste en varias conversiones químicas y metabólicas, sino también ayuda a transferir dióxido de carbono. La biotina participa también en el mantenimiento de los niveles de azúcar en la sangre o glucemia.

Usos

Alivia dolores musculares, el eczema y la dermatitis y también ayuda a combatir la depresión y la somnolencia. No se han llevado a cabo estudios definitivos sobre los requerimientos de biotina por la falta de conocimiento sobre la disponibilidad de ella en los alimentos y la contribución microbiana, pero se reconoce que una ingesta segura y adecuada de esta vitamina es de 200-300 μg diarios.^{[cita requerida]}

A menudo esta vitamina es recomendada para fortalecer uñas y piel. La deficiencia es extremadamente rara, ya que una bacteria intestinal puede producirla y hasta el 50% del requerimiento diario. Las fuentes principales de la vitamina la constituyen alimentos derivados de origen animal, (principalmente vísceras), leche y derivados, así como la levadura, adicional al 50% proveniente de la microflora intestinal.

La unión de la biotina a varios sitios químicos, llamado Biotinilación, puede ser usada como una importante técnica de laboratorio para estudiar varios procesos, incluyendo localización de proteínas, interacción de proteínas, transcripción y replicación del ADN. La biotina por si misma es utilizada para biotinilizar histonas, pero no es encontrada naturalmente en el ADN. La Holocarboxilasa sintetasa esta involucrada en el ligamiento de la biotina.

Carencia

Puede ser deficitaria en individuos que reciben alimentación parenteral total durante varios años. Los síntomas provocan el deterioro de las funciones metabólicas descritas, eczema, dermatitis seca

La biotina se encuentra ampliamente distribuida en los alimentos, principalmente en riñón, hígado, yema de huevo, hongos, algunos vegetales (coliflor, patata) y frutas, (plátano, uva, sandía y fresas), cacahuete, levadura, leche, almendras, nueces, guisantes secos, pescado, pollo y en la jalea real.

¿Qué pasa con la clara del huevo y la avidina?, solo se encuentra avidina activa en la clara cruda del huevo ya que al someterla a cocción se neutraliza, no así la biotina que soporta altas temperaturas sin modificaciones, por lo cual comer huevos cocidos proporciona biotina sin avidina, pero al comerlos crudos no hay ingesta de biotina por inactivación de la misma con la avidina.

Entre otros síntomas, del déficit de biotina se encuentran también: colitis, glositis atrófica, anorexia y anemia leve. Todas, relacionadas con las células que requieren de rápidas mitosis.

Las dietas bajas en colesterol y grasas también son bajas en biotina.

Sobredosificación

La flora intestinal es capaz de sintetizar gran cantidad de biotina. La eliminación fecal y urinaria, mucho más elevada que la ingesta dietética, indica la magnitud de síntesis por parte de la microflora.

La biotina no registra casos conocidos de sobredosificación, ya que al ser hidrosoluble, se elimina con facilidad por vía renal, en forma de biotina libre o dos metabolitos inactivos Bis-norbiotina y biotina sulfóxido. Se cree que las bacterias intestinales podrían generar biotina o que tendrían capacidad de reciclar metabolitos inactivos a biotina libre (esto último tiene un bajo nivel de evidencia científica).

Usos

Problemas de cabello

Los suplementos de biotina son a menudo recomendados como un producto natural para contrarrestar el problema de pérdida de cabello tanto en niños como adultos. Sin embargo, no hay estudios que muestren los beneficios de la biotina cuando el sujeto no esta deficiente de la vitamina. Los signos y síntomas por deficiencia de biotina incluyen pérdida del cabello la cual progresa a severidad cuando incluye pérdida de pestañas y cejas. Algunos shampoo disponibles contienen biotina, pero es dudoso si estos ejercen algún efecto benéfico, ya que la biotina no es absorbida a través de la piel.

Dermatitis Seborreica

Los niños con un raro desorden metabólico hereditario llamado Fenilcetonuria (en el cual es imposible metabolizar el aminoácido fenilalanina), a menudo desarrollan condiciones en la piel como eczema y dermatitis seborreica en otras áreas del cuerpo con excepción del cuero cabelludo. Los cambios escamosos de la piel que ocurren en los individuos con Fenilcetonuria se pueden relacionar con la capacidad pobre de utilizar la biotina. El aumento en la ingesta dietética de biotina se ha asociado con una mejora de la dermatitis seborreica en estos casos.

Diabetes

Las personas con Diabetes tipo II frecuentemente cursan con bajos niveles de biotina. La Biotina puede ser involucrada en la síntesis y liberación de insulina- estudios preliminares en animales y personas sugieren que la biotina puede ayudar a mejorar los niveles de azúcar en la sangre en aquellos que padecen de Diabetes, particularmente la tipo II.(1)

Deficiencia

La deficiencia de Biotina es relativamente rara y puede ser tratada con suplementación. La deficiencia puede ser causada por el consumo excesivo de clara de huevo cruda, la cual contiene altos niveles de la proteína avidina. Esta proteína se liga fuertemente a la Biotina impidiendo su absorción intestinal. La avidina es inactivada con la cocción, mientras que la biotina permanece activa. La deficiencia de biotina no es debida a una ingesta inadecuada, sino más bien por una deficiencia rara en la enzima que la metaboliza (biotinidasa) o por trastornos en el metabolismo de la biotina como en personas alcohólicas y en personas con tratamientos anticonvulsivantes (compiten con la biotina por la biotinidasa), Cuando ocurre la deficiencia puede observarse dermatitis seborreica, conjuntivitis, pérdida de cabello, cejas y pestañas e incluso síntomas neurológicos como depresión, irritabilidad y convulsiones.

Referencias

1. ^ Campbell, R. Keith (Nov 2006). "A Critical Review of Chromium Picolinate and Biotin". U.S. Pharmacist 31 (11).

2. ^ Holmberg A, Blomstergren A, Nord O et al. (2005). "The biotin-streptavidin interaction can be reversibly broken using water at elevated temperatures". Electrophoresis 26 (3): 501-10. doi:10.1002/elps.200410070. PMID 15690449.

Enlaces externos

• Jane Higdon, "Biotin", Micronutrient Information Center, Linus Pauling Institute
• Biotin - Biocytin (Brewer's YeastBiotin Complex)
• Clercq, Pierre J. De (1997). "Biotin: A Timeless Challenge for Total Synthesis". Chemical Review 97: 1755-1792. doi:10.1021/cr950073e.