Biotina

Qué es la biotina

El nombre biotina procede del griego bíotos (vida) y del sufijo químico -ina, una elección que remite a su papel en el metabolismo celular. Químicamente es un compuesto heterocíclico bicíclico: un anillo de tetrahidrotiofeno fusionado a un grupo ureido, del que sale una cadena lateral de ácido pentanoico. Ese grupo ureido, con su disposición N-CO-N, es la pieza que transporta dióxido de carbono en las reacciones de carboxilación donde interviene la vitamina.

Su descubrimiento llegó por una vía indirecta. En 1916, el investigador W. G. Bateman observó que una dieta rica en clara de huevo cruda provocaba síntomas tóxicos en animales de laboratorio. Once años más tarde, en 1927, Margarete Boas describió con detalle el cuadro resultante en ratas alimentadas solo con clara de huevo: pérdida de pelo, dermatitis y, en los casos más graves, la muerte. Faltaba aislar la sustancia responsable. Eso ocurrió en 1936, cuando Fritz Kögl y Benno Tönnis lograron cristalizar, a partir de yema de huevo, un factor de crecimiento para levaduras al que llamaron biotina.

Otros grupos habían llegado a la misma molécula por caminos distintos y con nombres distintos. El húngaro Paul György la identificó en 1939 como la sustancia que curaba la lesión por clara de huevo y la denominó vitamina H (la H, por Haar und Haut, cabello y piel en alemán, los tejidos donde antes se notaba su carencia). Un tercer equipo, trabajando con levaduras y con la bacteria Rhizobium trifolii, había aislado la misma sustancia bajo el nombre de coenzima R. Hacia 1940 quedó demostrado que los tres hallazgos eran idénticos, y el nombre biotina se impuso en la nomenclatura científica. György resolvió, un año después, la pieza que faltaba: la lesión por clara de huevo se debe a que la avidina, una glucoproteína del huevo crudo, secuestra la biotina con una afinidad extraordinaria (una constante de disociación cercana a 10⁻¹⁵ M, de las uniones no covalentes más fuertes descritas en biología) e impide su absorción intestinal. Cocinar el huevo desnaturaliza la avidina y elimina el riesgo.

Coenzima de las carboxilasas humanas

La función bioquímica central de la biotina es servir de coenzima a cinco carboxilasas: la acetil-CoA carboxilasa 1 y 2, implicadas en la síntesis de ácidos grasos; la piruvato carboxilasa, necesaria en la gluconeogénesis; y la propionil-CoA carboxilasa y la 3-metilcrotonil-CoA carboxilasa, ligadas al catabolismo de aminoácidos. En los cinco casos, la enzima holocarboxilasa sintetasa une covalentemente la biotina a un residuo de lisina de la carboxilasa inactiva (la apocarboxilasa), y esa unión activa la enzima. El fragmento receptor recibe el nombre de proteína portadora de carboxibiotina en buena parte de estas enzimas.

El ciclo no termina ahí. Cuando las carboxilasas activas se degradan, queda un fragmento llamado biocitina, biotina todavía unida a lisina. La biotinidasa rompe ese enlace y libera la biotina, que vuelve a estar disponible para la holocarboxilasa sintetasa. Es un reciclaje eficiente. Cuando falla, por un déficit hereditario de biotinidasa o de holocarboxilasa sintetasa, el organismo no puede aprovechar la biotina aunque la ingesta sea normal, y las cinco carboxilasas pierden actividad a la vez: es lo que se conoce como deficiencia múltiple de carboxilasas.

Entre las causas hereditarias de esta cadena rota, la más frecuente es la deficiencia de biotinidasa, que se debe a mutaciones en el gen BTD y se transmite de forma autosómica recesiva. Su forma más grave, con menos del 10 % de actividad enzimática normal, tiene una incidencia de entre 1 caso por 40.000 y 1 por 60.000 recién nacidos, cifra que sube hasta 1 por 10.000 en poblaciones con mayor tasa de matrimonios consanguíneos. Desde 1984, cuando Estados Unidos incorporó su cribado al programa de pruebas del recién nacido, más de treinta países analizan hoy esta enzima de forma sistemática.

Una modificación menos conocida: la biotinilación de histonas

Además de esa función metabólica, la biotina desempeña un papel que se descubrió mucho más tarde y que se aleja de las carboxilasas. Un grupo de investigación de la Universidad de Nebraska, liderado por Janos Zempleni, demostró que la biotina puede unirse de forma covalente a las histonas H2A, H3 y H4, las proteínas que empaquetan el ADN dentro del núcleo celular. Esa unión, catalizada por la propia holocarboxilasa sintetasa y también por la biotinidasa, se asocia con la represión de determinados genes y con el mantenimiento de la estabilidad del genoma, sobre todo en regiones ricas en elementos transponibles.

Se trata de una marca infrecuente: menos del 0,03 % de las histonas humanas está biotinilada en un momento dado. Un estudio de 2011 llegó a cuestionar que el fenómeno fuera real y no un artefacto de las técnicas de detección empleadas. El propio grupo de Zempleni respondió con controles metodológicos más estrictos que respaldaron el hallazgo. Sigue siendo, con todo, un terreno de investigación activo antes que un hecho tan asentado como su papel en las carboxilasas.

Preguntas frecuentes

¿De dónde viene el nombre biotina y por qué se la llamó también vitamina H?

El nombre biotina procede del griego bíotos (vida) más el sufijo químico -ina, y lo acuñaron Fritz Kögl y Benno Tönnis en 1936 al aislarla de la yema de huevo. Unos años antes, el húngaro Paul György había llegado a la misma sustancia por otro camino y la llamó vitamina H, en referencia a Haar und Haut (cabello y piel en alemán). Un tercer grupo, trabajando con levaduras, la había bautizado como coenzima R. Hacia 1940 se demostró que las tres sustancias eran idénticas, y biotina acabó imponiéndose como nombre científico, aunque vitamina H y vitamina B8 se siguen usando como sinónimos en algunos contextos.

¿Es cierto que la biotina fortalece el pelo y las uñas?

No hay pruebas científicas sólidas que lo respalden en personas sin carencia de biotina. El interés surgió porque los suplementos mejoran visiblemente el pelo y las uñas en quienes sí tienen un déficit genuino, pero extrapolar ese efecto a población sana no cuenta, por ahora, con ensayos clínicos controlados que lo confirmen.

¿Por qué se relaciona el huevo crudo con la carencia de biotina?

Porque la clara de huevo cruda contiene avidina, una proteína que se une a la biotina con mucha fuerza y bloquea su absorción intestinal. Este fenómeno, conocido históricamente como lesión por clara de huevo, fue precisamente el que condujo al descubrimiento de la vitamina en los años treinta del siglo pasado. Cocinar el huevo desnaturaliza la avidina y neutraliza el problema, de modo que el riesgo real queda limitado al consumo prolongado de clara cruda.

Referencias

1. MedlinePlus (NIH). Biotina.
2. Oficina de Suplementos Dietéticos, Institutos Nacionales de la Salud (NIH). Biotina, hoja informativa para consumidores.
3. National Center for Biotechnology Information (NCBI/NIH). Repression of Transposable Elements by Histone Biotinylation.
4. MedlinePlus Genetics (NIH). Biotinidase deficiency.