Integratori alimentari

Biotina

La biotina, detta anche vitamina B7 (e storicamente vitamina H), è una vitamina del gruppo B idrosolubile. L’organismo ne ha bisogno come cofattore per un piccolo gruppo di enzimi, le carbossilasi, coinvolti nella produzione di acidi grassi, nella produzione di glucosio e nella degradazione di alcuni amminoacidi. Gli adulti ne richiedono pochissima: l’assunzione adeguata statunitense è di 30 µg al giorno e una vera carenza è rara in chi segue un’alimentazione normale.

La biotina è molto pubblicizzata per capelli, pelle e unghie, spesso a dosi centinaia di volte superiori a quell’assunzione. Per chi tiene traccia delle proprie analisi del sangue, il fatto più importante non è un beneficio ma un problema di laboratorio: l’FDA (l’agenzia statunitense per i farmaci) ha avvertito (2017, aggiornamento 2019) che la biotina presente nel sangue può far risultare molti comuni immunodosaggi falsamente alti o falsamente bassi, tra cui troponina, test tiroidei e test ormonali come quello del testosterone.

Questa pagina riassume ciò che riportano il rapporto delle National Academies sui valori di riferimento per l’assunzione alimentare, gli studi clinici, gli studi di laboratorio e l’FDA. Ha solo scopo educativo e non costituisce un parere medico.

Proprietà Dettaglio
Classe Vitamina del gruppo B idrosolubile (vitamina B7)
Formula C₁₀H₁₆N₂O₃S, 244,31 g/mol
Assunzione adeguata (AI) negli adulti 30 µg/giorno; 35 µg/giorno durante l’allattamento
Limite massimo (UL) Non stabilito; dati insufficienti
Quantità comuni negli integratori L’FDA è a conoscenza di molti prodotti con 20 mg, alcuni con fino a 100 mg per compressa
Assorbimento Praticamente completo, anche a dosi orali farmacologiche
Emivita (dati pubblicati) Circa 1,8 h dopo 600 µg; fino a 18,8 h dopo una singola dose da 300 mg
Farmaco ad alto dosaggio per la SM (MD1003) Domanda nell’UE ritirata nel 2017; studio di fase 3 (SPI2) fallito nel 2020
Principale problema di sicurezza Interferenza con i test di laboratorio basati su biotina-streptavidina (comunicazione di sicurezza dell’FDA, 2017 e 2019)

Che cos’è

La biotina è una piccola molecola contenente zolfo, l’acido 5-[(3aS,4S,6aR)-2-oxo-1,3,3a,4,6,6a-hexahydrothieno[3,4-d]imidazol-4-yl]pentanoic acid, con formula C₁₀H₁₆N₂O₃S (PubChem). Fu descritta per la prima volta nel 1927, ma ci vollero quasi 40 anni perché fosse riconosciuta pienamente come vitamina (IOM 1998).

Il suo compito è fare da cofattore legato in modo covalente alle carbossilasi. L’enzima oloscarbossilasi sintetasi (holocarboxylase synthetase) lega la biotina a ciascuna carbossilasi, trasformandola da enzima inattivo in enzima attivo (Mock, J Nutr 2017). Gli enzimi principali sono:

Enzima Ruolo principale
Acetil-CoA carbossilasi (ACC1 e ACC2) Forma malonil-CoA, il punto di partenza della sintesi degli acidi grassi
Piruvato carbossilasi Forma ossalacetato, necessario per produrre glucosio (gluconeogenesi)
Metilcrotonil-CoA carbossilasi Degradazione dell’amminoacido leucina
Propionil-CoA carbossilasi Degradazione di alcuni amminoacidi e degli acidi grassi a catena dispari

Quando questi enzimi si degradano, l’enzima biotinidasi libera la biotina in modo che possa essere riutilizzata (IOM 1998).

Come si comporta nell’organismo

Gran parte della biotina presente negli alimenti è legata a proteine. La biotina è diffusa negli alimenti, ma in concentrazioni molto diverse: il fegato ne contiene circa 100 µg per 100 g, mentre la frutta e la maggior parte delle carni ne contengono circa 1 µg per 100 g (IOM 1998). L’avidina, una proteina presente nell’albume crudo, lega la biotina nell’intestino tenue e ne impedisce l’assorbimento.

La biotina assunta per via orale è assorbita molto bene. In uno studio crociato, 6 adulti sani hanno assunto biotina per via orale o endovenosa a diverse dosi; il recupero urinario ha suggerito una biodisponibilità di circa il 100% anche per le dosi orali più alte (Zempleni & Mock, AJCN 1999). La biotina e i suoi principali metaboliti, la bisnorbiotina e il solfossido di biotina, compaiono nelle urine e nel plasma in un rapporto di circa 3:2:1 (IOM 1998).

Il tempo di permanenza della biotina nel sangue dipende molto dalla dose:

Riscontro Fonte
Emivita di circa 1,8 h dopo una dose da 600 µg; fino a 18,8 h dopo una singola dose da 300 mg Studi riassunti da Li et al., JAMA 2017
Picco dei livelli ematici 2–4 h dopo singole dosi di 5–150 mg (8 volontari, 2 per dose) Kabiri et al., J Clin Lab Anal 2021
Biotina ancora superiore a 50 ng/mL 24 h dopo una singola dose in 5 di quegli 8 volontari Kabiri et al. 2021
Biotina media superiore a 3.600 pg/mL (il limite massimo del test) dopo 7 giorni con 10 mg/giorno, tornata al valore basale 7 giorni dopo la sospensione Li et al., JAMA 2017

Questi numeri contano soprattutto per gli esami di laboratorio, trattati più avanti.

Valori di riferimento per l’assunzione alimentare

L’Institute of Medicine (oggi National Academy of Medicine) ha stabilito un’assunzione adeguata (Adequate Intake) anziché una dose giornaliera raccomandata (Recommended Dietary Allowance), perché le prove erano troppo scarse per stimare un fabbisogno medio. L’AI di 30 µg/giorno negli adulti è stata estrapolata dall’assunzione dei lattanti allattati al seno (IOM 1998).

Fase della vita AI (µg/giorno)
0–6 mesi 5
7–12 mesi 6
1–3 anni 8
4–8 anni 12
9–13 anni 20
14–18 anni 25
Adulti dai 19 anni in su (uomini e donne) 30
Gravidanza 30
Allattamento 35

Il rapporto non ha rilevato alcun effetto avverso segnalato della biotina nell’uomo o negli animali e non ha stabilito alcun livello massimo tollerabile di assunzione. Ha rilevato che dosi orali giornaliere fino a 200 mg erano state usate senza tossicità segnalata in persone con disturbi ereditari responsivi alla biotina (IOM 1998). Quel rapporto precede il riconoscimento dell’interferenza con i test di laboratorio, che oggi è il principale rischio pratico delle dosi elevate.

Le assunzioni stimate con la dieta sono di circa 35–70 µg/giorno nelle popolazioni occidentali, quindi superiori all’AI (Patel et al., Skin Appendage Disord 2017). La scheda informativa sulla biotina dell’Office of Dietary Supplements dei NIH riporta gli stessi valori di riferimento; qui citiamo il rapporto di base delle National Academies.

Carenza

La carenza conclamata di biotina è rara. I casi ben documentati rientrano in pochi gruppi (Mock, J Nutr 2017; IOM 1998):

  • alimentazione endovenosa a lungo termine (nutrizione parenterale) senza biotina aggiunta;
  • consumo di grandi quantità di albume crudo per lunghi periodi;
  • disturbi ereditari che causano una perdita di biotina, soprattutto il deficit di biotinidasi e il deficit di oloscarbossilasi sintetasi.

Anche le persone in dialisi possono avere bisogno di più biotina (IOM 1998).

Negli adulti, i segni classici sono:

  • diradamento dei capelli, spesso con perdita del colore;
  • un’eruzione cutanea rossa e squamosa intorno a occhi, naso e bocca;
  • sintomi neurologici come depressione, letargia, allucinazioni e formicolio agli arti.

I lattanti alimentati per via endovenosa con una nutrizione priva di biotina hanno sviluppato sintomi entro 3–6 mesi. Negli studi di alimentazione con albume crudo, l’acido 3-idrossiisovalerico urinario, un prodotto di degradazione della leucina che si accumula quando rallenta uno degli enzimi biotina-dipendenti, è aumentato in modo anomalo in tutti i 10 volontari entro il giorno 14 (IOM 1998).

La gravidanza è l’unica situazione in cui una carenza marginale potrebbe essere comune. Gli studi citati da Mock hanno rilevato una maggiore escrezione di acido 3-idrossiisovalerico in una quota consistente di donne in gravidanza sane. Nelle donne al terzo trimestre che seguivano una dieta controllata con circa 60 µg/giorno (il doppio dell’AI), l’escrezione era comunque più alta rispetto ai controlli. La carenza marginale è teratogena nei topi, ma non è dimostrato che causi malformazioni congenite nell’uomo (Mock, J Nutr 2017).

Cosa mostra la ricerca

Capelli e unghie in persone senza carenza

La fama della biotina per capelli e unghie deriva in gran parte dal fatto che la carenza provoca perdita di capelli ed eruzioni cutanee. Questo non significa che un supplemento di biotina aiuti chi ne ha già a sufficienza.

Una revisione sistematica ha trovato 18 casi segnalati di uso della biotina per alterazioni di capelli o unghie (Patel et al., Skin Appendage Disord 2017):

  • ogni paziente aveva una causa sottostante di scarsa crescita di capelli o unghie;
  • 10 su 18 avevano un deficit enzimatico ereditario (biotinidasi o oloscarbossilasi sintetasi);
  • 3 avevano la sindrome dei capelli impettinabili e 3 la sindrome delle unghie fragili;
  • non c’era nessuno studio controllato randomizzato su persone sane.

Gli autori hanno concluso che la biotina non ha un’efficacia dimostrata per la crescita di capelli e unghie nelle persone sane.

Per le unghie fragili in particolare, le prove sono scarse e non controllate. Uno studio con microscopia elettronica a scansione ha rilevato che lo spessore dell’unghia aumentava del 25% in 8 pazienti con unghie fragili misurato prima e dopo la biotina, e del 7% in un secondo gruppo di 14 (Colombo et al., J Am Acad Dermatol 1990). Una revisione successiva ha giudicato i risultati promettenti, ma ha chiesto studi controllati più ampi (Lipner & Scher, J Dermatolog Treat 2018).

Sulla «biotina per la crescita dei capelli». Le prove si limitano a casi clinici in persone con una carenza o con uno specifico disturbo di capelli o unghie, e a piccoli studi non controllati sulle unghie fragili. Nessuno studio randomizzato ha dimostrato che la biotina faccia crescere i capelli in persone con livelli normali di biotina.

Biotina ad alto dosaggio nella sclerosi multipla progressiva

Un prodotto a base di biotina ad alto dosaggio di grado farmaceutico, MD1003, è stato testato nella sclerosi multipla (SM) progressiva a 100 mg tre volte al giorno (300 mg/giorno), circa 10.000 volte l’AI. L’idea era che potesse aumentare la produzione di energia nelle fibre nervose danneggiate e favorire la riparazione della mielina (Mock, J Nutr 2017).

Studio Disegno Risultato dell’endpoint primario
MS-SPI (Tourbah et al., Mult Scler 2016) 154 pazienti, EDSS 4,5–7; 12 mesi di MD1003 (n = 103) contro placebo (n = 51) Miglioramento della disabilità nel 12,6% contro lo 0% (p = 0,005)
SPI2 (Cree et al., Lancet Neurol 2020) 642 pazienti in 13 paesi, EDSS 3,5–6,5; MD1003 (n = 326) contro placebo (n = 316) Miglioramento nel 12% contro il 9%; odds ratio 1,35 (IC al 95% 0,81–2,26), non significativo

Lo studio MS-SPI, più piccolo, è stato positivo. Lo studio di fase 3 SPI2, più ampio, no. I suoi autori hanno concluso che MD1003 «non può essere raccomandato» nella SM progressiva, citando sia l’assenza di benefici sia il rischio di danni dovuti all’interferenza con i test di laboratorio. SPI2 è stato finanziato dal produttore, MedDay Pharmaceuticals.

Una metanalisi ha unito tre studi randomizzati (889 pazienti). Nella SM progressiva (2 studi, 796 pazienti), il miglioramento composito della disabilità non differiva in modo significativo dal placebo (rischio relativo 2,87, IC al 95% 0,29–28,40). L’interferenza con i test di laboratorio si è verificata in 31 su 662 (4,7%) dei pazienti trattati con biotina e in nessuno di quelli con placebo (Espiritu & Remalante-Rayco, Mult Scler Relat Disord 2021).

In Europa, MedDay ha ritirato la domanda di autorizzazione all’immissione in commercio di MD1003 (come Qizenday) nel novembre 2017. Il comitato dell’EMA aveva concluso in via provvisoria che i dati di efficacia non erano abbastanza solidi e che i benefici non superavano i rischi (EMA).

Effetti collaterali e rischi

Tossicità diretta

La biotina in sé ha una bassa tossicità diretta nei dati disponibili. Le National Academies non hanno trovato effetti avversi segnalati (IOM 1998). In SPI2, gli eventi avversi emersi durante il trattamento si sono verificati nell’84% del gruppo biotina e nell’85% del gruppo placebo, e gli eventi avversi gravi nel 26% di ciascuno (Cree et al. 2020). Il principale danno documentato delle dosi elevate è indiretto: risultati di laboratorio errati.

L’avvertimento dell’FDA sull’interferenza con i test di laboratorio

Il 28 novembre 2017 l’FDA ha emesso una comunicazione di sicurezza in cui avvertiva che la biotina può «interferire in modo significativo» con alcuni test di laboratorio e provocare risultati errati che potrebbero passare inosservati (FDA 2017). Ha aggiornato l’avvertimento il 5 novembre 2019 (FDA 2019). Punti chiave:

  • La biotina può causare risultati falsamente alti o falsamente bassi, a seconda del test.
  • L’FDA ha ricevuto la segnalazione che un paziente che assumeva alti livelli di biotina è morto dopo risultati falsamente bassi della troponina in un test della troponina noto per esserne influenzato.
  • Molti test sono potenzialmente interessati, «inclusi, a titolo non esaustivo», i test cardiovascolari e i test ormonali.
  • Molti integratori per capelli, pelle e unghie contengono fino a 650 volte l’assunzione giornaliera raccomandata. I medici possono raccomandare fino a 300 mg/giorno per condizioni come la SM.
  • L’aggiornamento del 2019 affermava che alcuni produttori di test avevano risolto il problema, altri no, e che l’FDA continuava a ricevere segnalazioni di risultati falsamente bassi della troponina. Ha pubblicato un elenco dei test della troponina ancora soggetti a interferenza da biotina.
  • I campioni di persone che assumono fino a 300 mg/giorno possono contenere fino a 1.200 ng/mL di biotina.
  • L’FDA ha dichiarato che non ci sono informazioni sufficienti per sapere se sospendere la biotina per un determinato numero di ore prima di un test impedisca risultati errati.

Perché la biotina altera questi test

Molti immunodosaggi automatizzati sfruttano il legame estremamente forte tra la biotina e la proteina streptavidina per catturare il complesso del test. La biotina in eccesso nel sangue del paziente occupa i siti di legame della streptavidina. Ciò che succede dopo dipende dal formato del test (Mock, J Nutr 2017; Stieglitz et al., J Endocr Soc 2018; Kabiri et al., J Clin Lab Anal 2021):

Formato del test Usato tipicamente per Effetto della biotina in eccesso
A sandwich (immunometrico) Molecole grandi: TSH, troponina, FSH, LH, PTH, prolattina Falsamente basso
Competitivo Molecole piccole: testosterone, estradiolo, cortisolo, T4, T3 Falsamente alto

Se un determinato test sia influenzato dipende dal produttore e dallo specifico disegno del test, non solo dall’analita. I metodi di spettrometria di massa (LC-MS/MS) non usano la cattura biotina-streptavidina e non ne sono influenzati (Stieglitz et al. 2018).

Esempi concreti

Troponina (diagnosi di infarto). In esperimenti con aggiunta di biotina sui test Roche Elecsys, la troponina T e il TSH sono risultati i più sensibili, con interferenza già a concentrazioni di biotina di 15,6–31,3 ng/mL. A 500 ng/mL o più, tutti i test esaminati mostravano un’interferenza significativa (Trambas et al., Ann Clin Biochem 2018). Quanto sia frequente nella pratica:

Popolazione Livello di biotina riscontrato Fonte
1.442 pazienti del pronto soccorso Il 7,4% a 10 ng/mL o più, la soglia di interferenza più bassa nota per i test immunologici Roche Katzman et al., Clin Biochem 2018
1.944 pazienti ambulatoriali intervistati Il 7,7% ha riferito di assumere biotina Katzman et al. 2018
797 pazienti del pronto soccorso con sospetta sindrome coronarica acuta Lo 0,13% sopra 20 ng/mL, la soglia di interferenza di un test più recente della troponina T Mumma et al., Clin Chem Lab Med 2020

Per quel test più recente della troponina T, Mumma et al. hanno stimato il rischio di un infarto non riconosciuto a causa della biotina intorno allo 0,026% per un primo campione. Il rischio è basso per singolo test, ma la segnalazione di decesso dell’FDA mostra che cosa è in gioco.

Test tiroidei. La biotina spinge i risultati verso un falso quadro di ipertiroidismo: il TSH (a sandwich) risulta basso mentre T4 e T3 (competitivi) risultano alti.

  • In 6 adulti sani che assumevano 10 mg/giorno per 7 giorni, l’interferenza è comparsa in 9 su 23 test basati sulla biotina e in nessuno dei 14 test non basati sulla biotina. Un test del TSH è sceso sotto 0,15 mU/L, abbastanza basso da suggerire una tireotossicosi in persone con tiroide normale. Diversi test di T3 e T4 liberi e totali hanno dato risultati falsamente alti (Li et al., JAMA 2017).
  • Nello studio MS-SPI, 6 pazienti trattati con biotina ad alto dosaggio sono stati registrati come affetti da ipertiroidismo. In 5 di loro è stato ritenuto un effetto di interferenza di laboratorio e non una vera malattia (Tourbah et al. 2016).

Testosterone, FSH e LH. Una donna di 48 anni che assumeva 5 mg/giorno di biotina è stata sottoposta ad accertamenti per un possibile tumore produttore di testosterone ed è stato programmato un intervento chirurgico (Stieglitz et al., J Endocr Soc 2018):

Test Immunodosaggio sensibile alla biotina Metodo privo di biotina
Testosterone totale (riferimento 6–77 ng/dL) 232 ng/dL alla prima visita 15 ng/dL con LC-MS/MS (misurato in seguito, mentre assumeva ancora biotina)
Cortisolo mattutino 115 µg/dL (molto alto) Cortisolo urinario e salivare normali con LC-MS/MS
TSH 0,06 mIU/mL (basso) 1,1 mIU/mL con un test non basato sulla biotina
FSH e LH Più bassi del previsto per il suo stato perimenopausale —

La biotina misurata nel suo sangue era di 38 ng/mL e i risultati anomali si sono risolti dopo la sospensione della biotina. Il suo immunodosaggio del TSH era ancora anomalo 2 settimane dopo la sospensione.

In 23 campioni di plasma di pazienti con SM e di volontari in trattamento con biotina ad alto dosaggio (biotina 31,7–1.160 µg/L), la maggior parte dei risultati dei test ormonali Roche, compresi FSH e LH, era anomala. Si sono normalizzati dopo la rimozione della biotina dai campioni in laboratorio (Piketty et al., Clin Chem Lab Med 2017). Uno studio su 59 test Roche etichettati come protetti dall’interferenza ha rilevato che i test competitivi nel loro insieme, tra cui testosterone, estradiolo e progesterone, risultavano in media più alti del 20,8% con soli 10 ng/mL di biotina aggiunta. I test a sandwich di quello studio, tra cui FSH, LH e SHBG, non si comportavano sempre come previsto (Kabiri et al., J Clin Lab Anal 2021).

Perché conta se tieni traccia delle tue analisi del sangue

I pannelli usati per monitorare la terapia con testosterone o l’uso di altri ormoni possono includere testosterone, estradiolo, LH, FSH e TSH, tutti presenti negli studi sopra citati. Su un test interessato, un prodotto per capelli, pelle e unghie può produrre risultati che sembrano plausibili ma sono errati, per esempio:

  • testosterone o estradiolo che risultano più alti di quanto siano in realtà;
  • LH e FSH che risultano più bassi di quanto siano in realtà, il che può sembrare una soppressione;
  • un TSH basso con T3 e T4 alti, che può sembrare ipertiroidismo;
  • una troponina falsamente bassa durante un dolore al petto.

L’FDA raccomanda ai pazienti di informare il proprio medico dell’uso di biotina, anche nei multivitaminici e nei prodotti per capelli, pelle e unghie. Raccomanda ai medici di informare il laboratorio e di considerare la biotina quando un risultato non è coerente con il quadro clinico (FDA 2019). Le indicazioni su quanto tempo prima del test sospenderla sono discordanti:

  • L’FDA afferma che i dati sono insufficienti per stabilire un tempo di attesa sicuro.
  • Li et al. hanno suggerito che sospenderla per circa una settimana, come nel loro studio, potrebbe essere consigliabile (Li et al., JAMA 2017).
  • Nei volontari che avevano assunto una singola dose, la biotina era ancora elevata dopo 24 h, più a lungo delle 8 h minime indicate per alcuni test Roche (Kabiri et al. 2021).

Un’altra possibilità, quando disponibile, è un metodo che non usa la biotina, come la LC-MS/MS per il testosterone.

Per altre pagine sui micronutrienti, vedi vitamina B12 e zinco.

Punti chiave

  • Una vitamina del gruppo B essenziale, necessaria in quantità minime. L’assunzione adeguata negli adulti è di 30 µg/giorno (35 µg/giorno durante l’allattamento) e la maggior parte delle diete la fornisce.
  • La carenza è rara. Si verifica soprattutto con l’alimentazione endovenosa priva di biotina, con l’assunzione prolungata di albume crudo e con disturbi ereditari come il deficit di biotinidasi. La gravidanza può causare una carenza marginale.
  • Nessuna buona prova per capelli o unghie nelle persone sane. I benefici riportati riguardano persone con una carenza o con disturbi specifici, oltre a piccoli studi non controllati sulle unghie fragili.
  • La biotina ad alto dosaggio ha fallito nella SM progressiva. Lo studio di fase 3 SPI2 (642 pazienti, 300 mg/giorno) non ha mostrato alcun beneficio significativo e la domanda nell’UE è stata ritirata.
  • Il rischio principale sono i risultati di laboratorio errati. L’FDA avverte che la biotina può far risultare gli immunodosaggi falsamente alti o bassi, tra cui troponina, test tiroidei, testosterone, estradiolo, FSH e LH. È stato segnalato un decesso dopo un risultato falsamente basso della troponina.
  • L’uso di biotina va indicato nella richiesta di laboratorio. L’FDA chiede ai pazienti di informare i medici dei prodotti contenenti biotina e ai medici di informare il laboratorio, e di sospettare la biotina quando i risultati non sono coerenti con il quadro clinico.

Fonti

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  2. Food and Drug Administration. The FDA warns that biotin may interfere with lab tests: FDA safety communication. November 28, 2017. FDA.
  3. Food and Drug Administration. UPDATE: The FDA warns that biotin may interfere with lab tests: FDA safety communication. November 5, 2019. FDA.
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