Deficiência de biotinidase : avaliação de uma amostra de pacientes brasileiros com atividade reduzida da biotinidase

Abstract

A deficiência de biotinidase (DB) é uma doença autossômica recessiva na qual estão prejudicadas tanto a obtenção da biotina a partir da dieta, quanto a reutilização da mesma, levando à deficiência de determinadas carboxilases dependentes de biotina. A DB pode ser total (atividade residual menor que 10%) ou parcial (10-30% da média da atividade normal) e heterozigotos apresentam atividade enzimática intermediária entre a dos afetados e a dos homozigotos normais. No Brasil, a frequência da DB combinada (DB total + DB parcial) parece ser uma das mais altas já relatadas, entre 1:6.843-1:62.500 nascidos vivos (incidência mundial estimada: 1:60.089 nascidos vivos). A idade do aparecimento das manifestações clínicas é variada, e essas incluem problemas neuropsicomotores, dermatológicos e metabólicos. O gene que codifica a biotinidase, BTD, é composto por quatro éxons, e alguns genótipos específicos apresentam uma boa associação com o nível de atividade enzimática. A confirmação da DB é baseada na medida da atividade da biotinidase no plasma, teste que pode ser falsamente reduzido devido à labilidade da enzima, prematuridade e icterícia, o que dificulta a classificação fenotípica e a decisão sobre instituição da terapia - suplementação oral de biotina livre. No final de 2012, a pesquisa da DB foi incluída no Programa Nacional de Triagem Neonatal, e, com a disponibilidade do exame pelo sistema público de saúde em todo o país, espera-se um aumento do número de crianças identificadas com atividade da biotinidase reduzida. O objetivo deste estudo foi caracterizar o perfil clínico e genético de uma amostra de pacientes brasileiros com atividade reduzida da biotinidase. O estudo foi observacional, multicêntrico e a amostragem foi por conveniência, sendo sequenciados os éxons 2, 3 e 4 do gene BTD. Foram incluídos 38 indivíduos com fenótipos bioquímicos definidos a priori a partir dos níveis de atividade da biotinidase em soro/plasma (deficiência total= 2; deficiência parcial= 9; heterozigotos= 15; limítrofe entre deficiência parcial e heterozigoto= 1; limítrofe entre heterozigoto e normal= 2) ou papel-filtro (n= 9, todos com tipo de deficiência não discriminada), a maioria proveniente da região sul do Brasil (n= 29/38) e identificados por triagem neonatal (n= 33/38). Consanguinidade parental foi relatada em dois casos. As variantes mais frequentemente encontradas nos pacientes foram c.1330G>C (p.D444H), c.755A>G (p.D252G) e c.[1330G>C;511G>A] (p.[D444H;A171T]), cujas frequências alélicas foram 50%, 9,4% e 5,4%, respectivamente. Três novas variantes patogênicas foram identificadas (c.119T>C ou p.L40P, c.479G>A ou p.C160Y e c.664G>A ou p.D222N). Vinte e nove pacientes tiveram duas variantes patogênicas detectadas (em 26/29 o estado de cis/trans pode ser determinado), seis apenas uma variante e três nenhuma variante detectada. A genotipagem confirmou a classificação feita a partir da atividade enzimática em 16/26 casos. Em indivíduos controles, foram identificadas três variantes polimórficas, sendo duas não patogênicas (c.1171C>T ou p.P391S e c.1413T>C ou p.C471C, com frequência de 1,5% e 5,5%, respectivamente) e uma patogênica (c.1330G>C, com frequência de 4%). Os nossos dados sugerem que a DB parcial é o tipo mais comum de DB no Brasil, e ampliam a heterogeneidade alélica já descrita para essa doença.

Biotinidase deficiency (BD) is an autosomal recessive disorder in which both absorption of biotin from dietary sources and its reuse/recycle are impaired, leading to a deficiency of biotin-dependent carboxylases. BD may be profound (residual activity <10%) or partial (10-30% of average normal activity), and heterozygous individuals have enzyme activity levels between those of affected patients and those of homozygous normal individuals. In Brazil, the overall frequency of BD (profound + partial) is among the highest ever recorded, with an estimated incidence of 1:6,843 to 1:62,500 newborns (NB) (estimated worldwide incidence: 1:60,089 NB). Clinical manifestations include neurological and dermatological abnormalities. The gene that codes for biotinidase, BTD, comprises four exons, and some genotypes correlate with the level of enzyme activity. The diagnosis of BD is confirmed by measurement of biotinidase activity in serum or plasma, but test results may be artifactually low due to enzyme lability, premature birth, and jaundice; this hinders both phenotypic classification and the decision to implement therapy, which consists of oral supplementation of free biotin. In late 2012, BD was included in the Brazilian Nationwide Neonatal Screening Program, and it is expected that, as testing becomes available through the public health care system throughout the country, the number of children diagnosed with low biotinidase activity will increase. This study sought to characterize the clinical and genetic profile of a sample of Brazilian patients with reduced biotinidase activity. This observational, multicenter study used a convenience sampling strategy, with sequencing of exons 2, 3, and 4 of the BTD gene. The sample comprised 38 individuals with biochemical phenotypes defined a priori on the basis of biotinidase activity in serum/plasma (2 with profound deficiency, 9 with partial deficiency, 15 heterozygous, 1 borderline between partial deficiency and heterozygosity, 2 borderline between heterozygous and normal) or in dried blood spot sample (n=9, all with unspecified deficiency). Most patients were from Southern Brazil (n= 29/38) and were identified by neonatal screening (n= 33/38). Parental consanguinity was reported in two cases. The most commonly found genetic variants were c.1330G>C (p. D444H), c.755A>G (p.D252G), and c.[1330G>C;511G>A] (p.[D444H;A171T]), with allele frequencies of 50%, 9.4%, and 5.4% respectively. Three novel pathogenic variants were identified (c.119T>C or p.L40P, c.479G>A or p.C160Y, and c.664G>A or p.D222N). Twenty-nine patients had two pathogenic variants detected (with cis/trans configuration ascertained in 26/29), six had only one variant, and three had no pathogenic variants detected. Genotyping confirmed the original phenotypic classification based on enzyme activity in 16/26 cases. Three polymorphic variants were identified in control individuals, of which two were nonpathogenic (c.1171C>T or p.P391S and c.1413T>C or p.C471C, with a frequency of 1.5% and 5.5% respectively) and one pathogenic (c.1330G>C, frequency 4%). Our findings suggest that partial BD is the most common form of BD in Brazil, and expand current knowledge on the allelic heterogeneity of this condition.