Определение активности биотинидазы (Недостаточность биотинидазы)

Биотинидаза представляет собой фермент, обеспечивающий повторное использование биотина, витамина B7. В ходе естественного распада биотинсодержащих белков образуются биоцитин и биотинилированные пептиды, из которых биотинидаза высвобождает свободный биотин и возвращает его в клеточный обмен. Биотин необходим нескольким карбоксилазам, участвующим в глюконеогенезе, синтезе жирных кислот и обмене отдельных аминокислот и жирных кислот. Поэтому выраженное снижение активности биотинидазы постепенно ограничивает доступность биотина для этих ферментов и приводит к вторичному нарушению сразу нескольких метаболических путей. Недостаточность биотинидазы является аутосомно-рецессивным наследственным заболеванием, связанным с патогенными вариантами гена BTD. Особенно чувствительны к нарушению обмена биотина нервная система, кожа и органы чувств. При глубоком дефиците фермента заболевание проявляется судорогами, мышечной гипотонией, задержкой психомоторного развития, атаксией, нарушениями дыхания, дерматитом и алопецией; также развиваются нейросенсорная тугоухость и поражение зрительного нерва. Метаболическая декомпенсация сопровождается лактатацидозом, органической ацидурией и другими признаками нарушения работы биотин-зависимых карбоксилаз. Раннее выявление заболевания имеет принципиальное значение, поскольку своевременное назначение биотина предотвращает развитие большинства клинических проявлений, тогда как сформировавшиеся нарушения слуха, зрения и часть неврологических повреждений способны сохраняться. Активность биотинидазы позволяет непосредственно определить выраженность ферментного дефекта. При глубокой недостаточности сохраняется менее 10% средней нормальной активности фермента, при частичной недостаточности, от 10 до 30%. Такое разделение отражает не только лабораторную степень нарушения, но и различия в клиническом течении: глубокий дефицит связан с высоким риском тяжёлых неврологических и метаболических проявлений без лечения, тогда как частичный дефицит протекает значительно мягче и способен проявляться преимущественно при длительной инфекции и другой выраженной метаболической нагрузке.

Клиническое значение

Одно из основных применений исследования связано с подтверждением недостаточности биотинидазы после положительного или сомнительного результата неонатального скрининга . Скрининговое исследование позволяет отобрать новорождённых с пониженной ферментной активностью, а количественное определение биотинидазы уточняет, существует ли стойкий дефицит и к какой степени он относится. При подтверждённом снижении активности результат сопоставляют с клиническими данными и, при необходимости, исследованием гена BTD. Такое сочетание особенно важно при пограничных значениях фермента и при расхождении между лабораторным результатом и ожидаемой клинической картиной. 
У ребёнка, не прошедшего неонатальный скрининг или получившего ранее нормальный результат, исследование приобретает значение при сочетании неврологических и кожных проявлений . Судороги, гипотония, задержка развития или атаксия вместе с алопецией, стойким дерматитом, кандидозом, снижением слуха или нарушением зрения формируют характерный клинический комплекс. При дальнейшем нарушении биотин-зависимого обмена к нему присоединяются метаболический ацидоз и органическая ацидурия. Определение активности биотинидазы в такой ситуации позволяет установить общий биохимический механизм этих, на первый взгляд, разнородных нарушений. 
У пациентов, которым диагноз не был установлен ранее, заболевание выявляется в подростковом и взрослом возрасте. В поздних формах на первый план выходят прогрессирующее снижение зрения вследствие оптической нейропатии, нейросенсорная тугоухость, спастический парез, атаксия и периферическая нейропатия. Кожные проявления и выраженная метаболическая декомпенсация при этом менее заметны, что затрудняет распознавание заболевания и способно направлять диагностику в сторону первичных неврологических болезней. Сниженная активность биотинидазы позволяет обнаружить метаболическую причину такого неврологического синдрома. 
Исследование используется и для разграничения различных причин множественной недостаточности биотин-зависимых карбоксилаз . При недостаточности биотинидазы нарушается высвобождение и повторное использование биотина, поэтому активность самого фермента снижена. При дефиците холокарбоксилаза-синтетазы нарушается присоединение биотина к карбоксилазам, тогда как активность биотинидазы сохраняется. Такое различие позволяет определить, на каком этапе обмена биотина возникло нарушение, и направить дальнейшее молекулярно-генетическое исследование. 
Активность биотинидазы имеет и самостоятельное значение для оценки глубины ферментного дефекта . Показатели менее 10% и 10–30% средней нормальной активности позволяют разграничить глубокую и частичную формы заболевания, тогда как молекулярно-генетическое исследование уточняет конкретные варианты BTD и подтверждает наследственную природу нарушения. Ферментный и генетический анализы поэтому дополняют друг друга: первый показывает фактическую функциональную активность биотинидазы, второй устанавливает её молекулярную причину.

Что влияет на результат

У недоношенных новорождённых активность биотинидазы ниже, чем у доношенных детей, что особенно важно при интерпретации раннего неонатального исследования. Снижение показателя наблюдается также при выраженной неонатальной гипербилирубинемии и тяжёлом поражении печени, поскольку печень является основным источником циркулирующей биотинидазы. Поэтому низкую активность фермента, выявленную на фоне этих состояний, сопоставляют с возрастом ребёнка, функцией печени и результатом повторного исследования после стабилизации состояния.