Biotinas, arba B7 vitaminas, plačiai taikomas šiuolaikinėje laboratorinės medicinos praktikoje įvairių hormonų, širdies ir kitų žymenų diagnostikai. In vitro diagnostikos tyrimų reagentus ir įrangą gaminančios laboratorinių technologijų kompanijos turi atsižvelgti į tai, kad didesni suvartojamo biotino kiekiai gali sąveikauti su tiriamais plazmos baltymais ir daryti įtaką testų rezultatams.
Biotinas pasižymi ypač dideliu afinitetu baltymui streptavidinui (disociacijos konstanta yra 10– 14 mol/l), jų sąveika gali vykti įvairiomis sąlygomis, todėl biotino ir streptavidino modelis naudojamas molekuliniams ir imunologiniams tyrimams. Stipri, stabili ir specifinė biotino ir streptavidino jungtis padidina tyrimų jautrumą ir sudaro galimybę aptikti itin mažus analičių (pavyzdžiui, specifinių žymenų – baltymų) kiekius.
Biotinas – biologiškai aktyvi medžiaga
Biotinas (kitaip: vitaminas B7 arba vitaminas H) yra vandenyje tirpus ligazių klasės fermentų, dalyvaujančių karboksilinimo reakcijose, kofermentas. Karboksilinimo reakcijos svarbios įvairių biologinių junginių apykaitai: angliavandenių sintezei (gliukoneogenezei), leucino, riebalų rūgščių apykaitai (lipogenezei), propionato metabolizmui ir kt.
Poveikis laboratoriniams testams
JAV Maisto ir vaistų administracija (FDA) 2017 m. lapkričio mėnesį paskelbė pranešimą, kuriame gydytojai, pacientai ir laboratorinės medicinos specialistai perspėjami dėl galimos biotino sąveikos su įvairiais diagnostikos žymenims. Nurodoma, kad ši sąveika gali iškreipti ir reikšmingai keisti laboratorinių tyrimų rezultatus.
Pranešime pabrėžiama, kad didelė plazmos biotino koncentracija įvairiai veikia tyrimų rezultatus: nelygu atliekamas tyrimas ir tiriamas žymuo, gali būti gaunami klaidingai dideli ar klaidingai maži (pavyzdžiui, klaidingai dideli skydliaukės hormonų ir klaidingai maži hipofizės hormonų) tyrimų rezultatai. Tam tikromis klinikinėmis aplinkybėmis klaidingi rezultatai gali daryti reikšmingą įtaką ligų diagnostikai ir gydymo efektyvumo kontrolei. FDA pranešime nurodoma, jog pasitaikė atvejų, kai dėl neteisingų (klaidingai mažų ar neigiamų) širdies troponino tyrimo rezultatų nebuvo diagnozuotas ūminis koronarinis sindromas ir adekvačiai negydytas pacientas mirė.
Netikslūs laboratorinių tyrimų rezultatai gali turėti ne tik klinikinių pasekmių: kartojant su klinikine anamneze nederančius laboratorinius tyrimus, švaistomi finansiniai ir žmogiškieji ištekliai, gaištamas kartais net gyvybiškai svarbus laikas.
Apie tai, kad biotinas, ypač didelės jo dozės, gali turėti reikšmingos įtakos tyrimų rezultatams, svarbu informuoti ir pacientus.
Biotino šaltiniai
Tradiciniai biotino ir streptavidino technologijomis paremti tyrimų metodai pritaikyti tipiniams kasdien suvartojamo ir žarnyno bakterijų pagaminto biotino kiekiams. Jei biotino vartojama daugiau nei paprastai, laboratorinių tyrimų rezultatai gali tapti netikslūs. Tai pasitaiko vartojant daug biotino turinčių maisto papildų arba pagal gydytojo rekomendacijas didelėmis B dozėmis gydant kai kurias ligas, kaip antai išsėtinę sklerozę.
Rekomenduojama biotino paros norma – vidutiniškai 30 µg per dieną, ji priklauso nuo amžiaus. Daug didesni už vidutinę normą biotino kiekiai aptinkami grožiui skirtuose maisto papilduose plaukų, nagų, odos būklei gerinti, nervų sistemos veiklai palaikyti, multivitaminuose, diabetu sergantiems pacientams skirtuose maisto papilduose. Didelės biotino dozės (10–40 mg per dieną) gali būti skiriamos pacientams, sergantiems neuropatijomis, įgimtomis medžiagų apykaitos ligomis, pavyzdžiui, propionato acidemija, biotinidazės trūkumu, kartu su parenteriniu maitinimu ir kt.
Tūkstančius kartų už rekomenduojamas didesnės biotino dozės (300 mg per dieną) kartais skiriamos sergant išsėtine skleroze.
Lietuvoje atliktų suaugusių žmonių gyvensenos ir mitybos įpročių tyrimų duomenimis, 2013–2014 metais maisto papildų bent kartą per metus vartojo apie 50–60 proc. gyventojų, iš jų kas dešimtas maisto papildų vartojo nuolat. Viena dažniausiai pasitaikančių maisto papildų sudedamųjų dalių yra biotinas.
Maisto papildų, skirtų odos, plaukų, nagų būklei gerinti, sudėtyje gali būti iki 650 kartų rekomenduojamą paros normą viršijantis biotino kiekis.
Imunofermentiniai tyrimai
Šiuolaikiniams diagnostikos prietaisams keliami reikalavimai plazmoje aptikti iki 3500 µg/l paciento suvartojamo biotino.
Išskiriami dviejų tipų automatizuotais imunochemijos analizatoriais atliekami biotino ir streptavidino technologija paremti imunofermentiniai tyrimai: „sumuštinio“ ir konkurencinio tipo.
- „Sumuštinio“ tipo imunofermentiniais tyrimais nustatomos santykinai didelės molekulės, pavyzdžiui, tirotropinis hormonas (TSH), hipofizės glikoproteininiai hormonai, žmogaus chorioninis gonadotropinas (HCG), parathormonas (PTH), į insuliną panašus I tipo augimo faktorius (IGF-1), insulinas, tiroglobulinas, C peptidas.
- Konkurencinio tipo imunofermentiniai tyrimai dažniausiai atliekami santykinai mažesnėms molekulėms, pavyzdžiui, steroidinių hormonų: kortizolio, testosterono, estradiolio, T3 (trijodtironino), T4 (tiroksino), 25-OH vitamino D, skydliaukės autoantikūnų (anti-TPO, TRAb, tiroglobulino antikūnų anti-Tg) ir kt., nustatyti. Šis metodas paremtas konkurenciniu principu: nebiotilinta analitė (tiriamoji molekulė), pavyzdžiui, T3, mėginyje varžosi su biotilinta reagentuose esančia analite dėl sąveikos su antikūnu vietos. Biotilintų analičių, prisijungiančių prie antikūnų, kiekis yra atvirkščiai proporcingas tiriamosios analitės koncentracijai mėginyje: kuo mažesnė biotilintų analičių koncentracija, tuo didesnė yra ieškomos analitės koncentracija mėginyje. Maži analičių (T3 ar kt.) kiekiai lemia didesnį biotino-T3-antikūno kompleksų, prisijungusių prie streptavidino, skaičių ir stipresnį registruojamą signalą. Jei pacientas biotino vartoja papildomai, vietoj T3-antikūno-biotino kompleksų prie streptavidino jungiasi papildomos biotino molekulės. Todėl prietaiso užregistruotas nedidelis aktyvumas (signalas) klaidingai interpretuojamas kaip didelė analitės (T3) koncentracija.
Klaidingi rezultatai ir jų klinikinės pasekmės
Dažniausiai pasitaiko klaidingų skydliaukės hormonų tyrimų rezultatų. Klaidingai mažos TSH, didelės laisvo T3, laisvo T4 ir autoantikūnų koncentracijos imituoja rimtas skydliaukės ligas, tokius kaip tirotoksikozė (hipertiroidizmas) ar Greivso (Graves) liga, gali lemti nereikalingą ar netgi žalingą gydymą, netinkamą gydymo eigos kontrolę ir pan. Nustatyta, kad kasdien suvartojamas 5 mg biotino kiekis gali lemti daugiau kaip 10 proc. teigiamą skydliaukės autoantikūnų (anti-Tg, anti-TPO, anti-TSHR) rezultatų poslinkį, o 10 mg/d. dozė gali skydliaukės autoantikūnų, TSH, PTH, T3 koncentracijas klaidingai didinti 25–50 proc., o kartais net du kartus. Netgi mažesni nei 5 mg kasdien suvartojamo biotino kiekiai gali lemti kliniškai reikšmingus tyrimų rezultatų poslinkius. Pavyzdžiui, 6,25 µg/l biotino koncentracija statistiškai reikšmingai keičia TSH koncentraciją (daugiau kaip 20 proc.), o prolaktino tyrimo rezultatai reikšmingai pakinta net ir vartojant labai mažas biotino dozes (koncentracija 1,5 µg/l).
Klaidingai nustatytos PTH, vitamino D, steroidinių hormonų koncentracijos gali lemti vitamino D perdozavimą, neteisingą diagnozę (klaidingai nustatoma PTH supresija, hiperkortizolizmas ar lytinių organų sistemos ligos) ir netinkamą, neadekvatų ar netgi potencialiai kenksmingą pacientui gydymą. Be to, klaidinga, užvilkinta, komplikuota diagnostika lemia didelį nereikalingų pakartotinai atliekamų laboratorinių tyrimų skaičių.
Didesnės suvartojamo biotino dozės (100–300 mg/d.) gali lemti dar didesnius tyrimų rezultatų pokyčius, paveikti daugiau analičių, kliniškai reikšmingus hormonų, širdies žymenų (pavyzdžiui, troponino T – netgi daugiau kaip 95 proc.), vėžio žymenų tyrimų rezultatus, o interferencijai jautriausių tyrimų rezultatai gali klaidingai pakisti 3–7 kartus (T3, T4, estradiolio, DHEA-S).
Apie galimą biotino interferenciją reikia pagalvoti visais tirotoksikozės ir endokrinopatijų atvejais ir apdairiai vertinti klinikiniams duomenims prieštaraujančius rezultatus. Literatūroje aprašomi atvejai, kai pacientui, vartojusiam B, remiantis klaidingais laboratorinių tyrimų rezultatais, galėjo būti be reikalo pašalinta skydliaukė.
Ūminės širdies ir kraujagyslių sistemos būklės
Su biotino vartojimu susiję klaidingi laboratorinių tyrimų rezultatai gali būti lemtingi esant ūminėms kardiovaskulinėms būklėms. Pavyzdžiui, neteisingi troponinų tyrimo rezultatai gali lemti klaidingą diagnostiką, netinkamos gydymo taktikos parinkimą ir blogas ligos išeitis, net mirtį. Nustatyta, kad suvartojant vos 5 mg/d. biotino galimas apie 10 proc. troponino T tyrimo rezultatų poslinkis.
Dabartiniu metu gaminami didelio jautrumo troponino reagentų rinkiniai, aptinkantys itin mažas troponino koncentracijas, todėl net ir nedidelė biotino interferencija gali būti kliniškai reikšminga, lemti kritinius tyrimų rezultatų poslinkius ir pavojingas klinikinio vertinimo klaidas.
Sveikatos priežiūros įstaigų laboratorijoms renkantis troponinų tyrimų įrangą svarbu žinoti, kurie tyrimų metodai nejautrūs biotino interferencijai, kadangi neteisingas klinikinis situacijos vertinimas gali baigtis paciento mirtimi.
Plačiau skaitykite „Lietuvos gydytojo žurnale“ 2019 m. Nr. 8