Biyotinidaz enzim eksikliğinin değerlendirilmesinde spektrofotometrik ve florometrik yöntemlerin karşılaştırılması
Comparisson of spectrophotometric and flourometric methods in evaluation of biotinidase deficiency
Yazar: SEVGİN ÖZLEM İŞERİ ERTEN
Danışman: DOÇ. DR. ZELİHA GÜNNUR DİKMEN
Hacettepe Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Temel Tıp Bilimleri Bölümü / Tıbbi Biyokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2014
Konu: Biyokimya = Biochemistry
Dizin: Biotin = Biotin ; Enzim aktivasyonu = Enzyme activation ; Enzimler = Enzymes ; Florometri = Fluorometry ; Spektrofotometri = Spectrophotometry

Özet:
İşeri-Erten, S.Ö., Biyotinidaz enzim eksikliğinin değerlendirilmesinde spektrofotometrik ve florometrik yöntemlerin karşılaştırılması, Hacettepe Üniversitesi Tıp Fakültesi Tıbbi Biyokimya Uzmanlık Tezi. Ankara, 2014.Biyotin, karboksilasyon tepkimelerine katılan enzimler tarafından kofaktör olarak kullanılansuda çözünen vitamindir. Biyotin bağımlı karboksilazlara karboksil taşıyıcısı olarak rol oynar. Bu enzimler, glukoneojenez, yağ asit metabolizması ve amino asitkatabolizmasında ve biyotin metabolik homeostazının sağlanmasında önemli rol alır.Biyotinidaz,endojen ve diyetle alınan biyotinin dönüşümünü sağlar.
Biyotinidaz enzim eksikliği otozomal resesif geçişli olup biyotin dönüşümünde bozuklukla karakterizedir. Tedavi edilmediğindenörolojik ve kutanöz semptomlara yol açar.Akraba evliliklerinin  yaygın olduğu (%26)Orta Anadolu'dabiyotinidaz enzim eksikliği sık görülmektedir.Farmakolojik dozda biyotin vitamini takviyesi ile hastalık semptomlarının azalması ve önlenmesi sağlanabilir. Yenidoğanlarda biyotinidaz enzim eksikliği taraması ülkemiz dahil pek çok ülkede uygulanmaktadır. Biyotidinaz enzimi aktivitesinin tayini spektrofotometrikve florometrik yöntemle yapılabilir. Spektrofotometrik yöntemde biyotinidaz enzim aktivitesi tayini için"n-biyotinil-p-aminobenzoat", florometrik yöntemde ise "biyotinil-6-aminokinolin" substrat olarak kullanılır.
Bu tez çalışması kapsamında, florometrik yöntemin fakültemizde kurulması üzerinde çalışıldı.  Farklı iki metodun (spektrofotometrik ve florometrik) sonuçları karşılaştırılarak avantaj ve dezavantajlarıdeğerlendirildi.
H.Ü. Çocuk Hastanesi, Metabolizma Ünitesine, 1 yıllık süre içinde, BTD enzimi eksikliği şüphesi ile başvuran ve kantitatif BTD ölçümü istenen yenidoğan, çocuklar ve ana-babaları (n=52) çalışmamıza dahil edilmiştir. Çalışmanın etik kurul izni, Hacettepe Üniversitesi Tıp Fakültesi Girişimsel Olmayan Klinik Araştırmalar Etik Kurulu'ndan 23.01.2013 tarih ve LUT 12/178-12 numara ilealınmıştır. Referans aralığı florometrik yöntemde 3,53-3,79 U/L, spektrofotometrik yöntemde ise 4,4-12 U/L olarak kabul edilmiştir.Bulgularımıza göre biyotinidaz aktivitesinin oda ısısında ve 4°C'de 2 saat, -20°C'de 2 ay ve -80°C'de aylarca stabil kalabilmektedir. Genetik ve klinik muayene sonuçlarına göre çalışma grubunun %25'i tam enzim eksikliği, %15'i kısmi enzim eksikliği, %60'ı ise sağlamlardan oluşmaktadır. Tam enzim eksikliği olanlar 10 mg/gün biyotin, kısmi enzim eksikliği olanlar ise 5 mg/gün biyotin ile tedavi edilmektedir. Florometrik ve spektrofotometrik ölçümde ROC eğrisi altında kalan alan sırasıyla 0,960±0,25 ve 0,927±0,41 ölçülmüştür. Florometrik testin duyarlılığı %100, özgüllüğü %97 olarak saptanırken, spektrofotometrik yöntemin duyarlılığı %90,5; özgüllüğü %93,7 bulunmuştur. Sonuç olarak duyarlılığı ve özgüllüğü daha yüksek bulunan florometrik yöntem, biyotinidaz eksikliği olan hastalarda doğru tanıyı koymada spektrofotometrik yöntemden daha üstündür.

Anahtar kelimeler: Biyotinidaz, spektrofotometri, florometri

Abstract:
İşeri-Erten, S.Ö., Comparisson of spectrophotometric and flourometric methods in evaluation of biotinidase deficiency. Hacettepe University Medical Faculty, Clinical Biochemistry specialty thesis. Ankara, 2014.Biotin, a water-soluble vitamin, is used as a co-factor by enzymes involved in carboxylation reactions. It functions as the carboxyl carrier for biotin-dependent carboxylases which catalyze gluconeogenesis, fatty acid metabolism and amino acid catabolism, thus biotin plays an essential role in maintaining metabolic homeostasis. Biotinidase catalyses the recycle of biotin from endogenous and dietary sources. 
Biotinidase deficiency is an autosomal recessively inherited disorder of biotin recycling that is associated with neurologic and cutaneous consequences whenremain untreated. In central Anatolia where marriages between relatives are very common (26%),the insidance of biotinidase deficiency is high. Fortunately, the clinical features of the disorder can be ameliorated or prevented by administering pharmacological doses of the vitamin biotin.Neonatal screening forbiotinidase deficiency is conducted in many countries including our country.
Spectrophotometric or fluorometric assays are used to measure biotinidase activity. The enzyme activity is determinedspectrophotometrically by measuring the hydrolysis of "n-biotinyl-p-aminobenzoate" substrate while "biotinyl-6-aminoquinoline"is used as a substratein the fluorometricmethod.
In this study, we aim to set fluorometric method in our hospital and compare the results of the colorimetric and  fluorometric methods, additionally to evaluate the advantages and disadvantages of both methods.
Study group were chosen among the BTD deficiency suspected newborn, children and parents (n=52) who applied to Hacettepe University Pediatric Metabolism Unit, for the BTD activity check up. Ethical approval was takenfrom Hacettepe UniversityMedical FacultyClinical Research Ethics Committee (date: 23.01.2013and number: LUT 12/178-12).Reference range for fluorometric method is 3,53-3,79 U/L and for spectrophotometric method is 4,4-12 U/L. According to our results, biotinidase activity is stable for 2 hours at room temperature and at 4°C,  2 months at -20°C and  several months at -80°C. Genetic and clinical results showed that 25% of the total patients have complete BTD deficiency and treated with 10 mg/day biotin while 15,38% of the patients have partiel BTD deficiency and had 5 mg/day biotin treatment. When area under the ROC curve was measured for fluorometric and spectrophotometric method, it was found as 0,960±0,25 and 0,927±0,41 respectively. Fluorometric method showed 100% sensitivity and 97% specificity whereas spectrophotometric method showed  90,5% sensitivity and  93,7% specificity. As a result, we can conclude that fluorometric method is superior to spectrophotometric method due to higher sensitivity and specificity. 

Keywords: Biotinidase, spectrophotometry, fluorometry