En la década de los cincuenta, Thoma y Peterson determinaron la presencia de una enzima en el hígado del cerdo que era capaz de liberar la biotina que formaba parte de los péptidos digestivos (4). Casi simultáneamente Wright y colaboradores describieron una enzima en el plasma humano que hidrolizaba la biocitina (producto de la degradación proteolítica de las carboxilasas). Esta enzima presente en el hígado del cerdo y en plasma humano se conoce como biotina amida amidohidrolasa (5, 6) y comúnmente se le denomina biotinidasa. Aunque se conocía desde mediados del siglo, es hasta la década de los ochenta que Wolf y colaboradores muestran que su deficiencia es el defecto bioquímico en pacientes con la forma de presentación tardía o juvenil de deficiencia múltiple de carboxilasa (3).

La biotinidasa es una glicoproteína monomérica con un peso molecular de 76 a 77 kDa (7) y tiene 9 isoformas. Está presente en diferentes especies y tejidos y ha sido detectada en microorganismos, anfibios, aves y mamíferos (8, 9). Posee una actividad enzimática elevada en suero, hígado, riñón y glándula suprarrenal. Además está presente en el jugo pancreático, en la orina humana y en las células secretoras (8, 10-12). Tiene las siguientes funciones: actividad hidrolítica, biotiniltransferasa, lipoamidasa y como proteína transportadora de biotina(13). De todas, la más estudiada ha sido la hidrolítica, capaz de hidrolizar d-biotinilamidas y ésteres (8, 9) pero incapaz de hidrolizar el enlace formado entre las holocarboxilasas y la biotina (14, 15).

La deficiencia de biotinidasa es una irregularidad metabólica reconocida como el defecto primario en la deficiencia múltiple de cuatro carboxilasas dependientes de biotina. La holocarboxilasa es la encargada de catalizar la unión de la biotina a las carboxilasas mediante un enlace amida con los grupos epsilon-amino de residuos específicos de lisina de las apocarboxilasas (16), de esta forma se convierten en proteínas enzimáticamente activas y pueden desempeñar sus funciones en los diferentes procesos metabólicos en que están involucradas, tales como el catabolismo de aminoácidos, la lipogénesis y la gluconeogénesis, además de transferir dióxido de carbono.

La biotinidasa desempeña una función importante en el reciclaje de la biocitina, producto conocido como el complejo biotina-lisina que se obtiene de la degradación de las carboxilasas. Debido a su actividad hidrolítica este complejo se divide, quedando la biotina libre para ser utilizada por las carboxilasas, además de encargarse de separar la biotina unida a las proteínas de la dieta llevándolas a una forma biológicamente viable. De existir una deficiencia en su funcionamiento, todo este proceso se ve afectado provocando trastornos en la formación de las holocarboxilsas.

La biotina fue descubierta como factor protector contra la toxicidad de la clara de huevo en algunas dietas de rata y denominada vitamina H (del alemán Haut, piel). Esto se debió a un experimento que realizo bateman que al alimentar a las ratas con clara de huevo cruda comenzaban con un síndrome caracterizado por descamación, dermatitis intensa, alopecia, y trastornos neuromusculares

Los requerimientos de esta vitamina son cubiertos por las bacterias intestinales que pueden sintetizarla.

La biotina se fija a la apoenzima por uniones amida . Los enlaces no se pueden formar espontaneamente , teniendo las celulas otra enzima que utiliza el ATP como medio para llevar adelante la formacion de las uniones amida biotina-apoenzima. Estos enlaces covalentes fuertes no se rompoen facilmente; asi, la cantidad de biotina presente en el organismo solamente necesita ser equivalente al numero de centros activos de las carboxilasas que contienen biotina, perdiendose solamente de un modo muy lento

Esta compuesta por un anillo ureido (imidazolinico) fusionado con un anillo tetrahidrotiofeno. Un acido valerico sustituto se une a uno de los atomos de carbono del anillo tetrahidrotiofeno.

Hay 3 formas de biotina. Biotina libre (unica utilpara el ser humano) biocitina (e-biotina-L-lisina) y dos sulfoxidos L y D de la biotina. Su estructura tiene 3 centros quirales lo que determina la aparición de ocho formas esteroisomericas.

Su función bioquímica es actuar como coenzima en las reacciones de transferencia de CO2, mediadas por carboxilasas.las carboxilasas tiene dos sitios activos uno para la fijacion del CO2 a la biotina a expensas de la hidrólisis del ATP y otra para la transferencia del grupo carboxilatoresultante al sustrato aceptor. Forma una amida con el grupo e- amino de un residuo especifico de lisina de la enzima.

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 biotinaparticipa también en el mantenimiento de los niveles de azúcar en la sangre o glucemia.

La piruvato carboxilasa, que además de participar en la gluconeogénesis también interviene en el mantenimiento de los niveles de intermediarios del ciclo del ácido cítrico. Dicho metabolito al acumularse sale de las mitocondrias, en el citoplasma es un precursor para los procesos de síntesis de ácidos grasos y la esteroidogénesis (18).

La propionil CoA carboxilasa tiene como función la carboxilación del propionil CoA, convirtiéndolo en metil malonil CoA. Luego pasa a succinil CoA y forma parte del ciclo de los ácidos tricarboxílicos

La acetil CoA carboxilasa es citosólica, su función es catalizar la conversión de acetilCoA a malonil CoA lo que constituye la etapa limitante de la biosíntesis de los ácidos grasos (17).

Por último, la metil crotonil CoA carboxilasa, que interviene en el paso de ß metilcrotonilCoA a metil glutaconil CoA en el catabolismo de la Leucina.

Durante la degradación de los aminoácidos de cadena ramificada, la metilcrotonil-CoAcarboxilasa lleva a cabo en una sola etapa la rotura de la leucina en acetil-CoA y acetoacetato

Algunas enzimas catalizan la incorporacionen sustratos adecuados de CO2 originando un grupo carboxilato y contiene una coenzima, la biotina, que participa en la catalisis. Tales incorporaciones tienen lugar en el carbono adyacente a un grupo carbonilo . Uno de las caracteristicas importantes de las carboxilasas, que utilizan biotina es que contienen dos centros activos

Se encuentra en Productos lácteos, cereales integrales y carne.

Función Ayuda a evitar la formación de hongos.

Es difícil encontrarse con deficiencias de biotinaen el ser humano ya que como dijimos anteriormente las bacterias intestinales sintetizan esta vitamina. La causa mas común de la deficiencia de esta vitamina es el consumo excesivo de clara de huevo ya que esta contiene una proteína básica llamada avidina que presenta una gran afinidad por la biotina que se combina de forma consistente con la biotina e impide la absorción de la vitamina.

Otra causa de la deficiencia de biotina es la causada por la deficiencia de la enzima biotinidasa. Esta enzima actúa catalizando la formación de biotina a partir de biocitina que se produce al degradarse las carboxilasas. Entonces la biotina se recicla y puede volver a ser utilizada.

Al presentarse esta deficiencia los síntomas son: Depresión ( cuando el piruvato carboxilasa no se une a la

biotina el piruvato no puede ser carboxilado para formarse oxalacetato que es precursor de la glucosa para el cerebro y otros tejidos.)

Alucinaciones (como el metil crotonil coA carboxilasaparticipa en el catabolismo de la leucina y esta en exceso compromete al sistema nervioso si no es carboxilado por la biotina no realiza bien su funcion

Dolor muscular Dermatitis seborreica (en esta afeccion se presenta una

reduccion marcada de los niveles de acidos grasos no saturados y un exceso de acidos grasos saturados se relaciona con que la biotina participa en como coenzima en el ciclo de los acidos grasos)