Biyotinidaz eksikliği tanılı hastaların klinik, laboratuvar bulguları ile uzun dönem izlem sonuçlarının değerlendirilmesi
Evaluation of clinical and laboratory findings and LONG-TERM follow-up results of patients diagnosed with biotinidase deficiency
Yazar: AGSHIN RZAYEV
Danışman: DOÇ. DR. AYŞE ÇİĞDEM AKTUĞLU ZEYBEK
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa / Cerrahpaşa Tıp Fakültesi / Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2021
Konu: Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları = Child Health and Diseases
Dizin: Bebek-yenidoğmuş = Infant-newborn ; Bebekler = Infant ; Biotin = Biotin ; Biyotinidaz = Biotinidase ; Laboratuvarlar = Laboratories ; Mutasyon = Mutation ; Teşhis testleri = Diagnostic tests

Özet:
Giriş: Biyotinidaz eksikliği (BE), vücutta biotin döngüsünün bozulması sonucu ortaya çıkan ve tedavi edilmemesi durumda çeşitli nörolojik ve mukokütanoz belirtilere yol açan otozomal çekinik kalıtım gösteren bir doğumsal metabolizma hastalığıdır.  BE Türkiyede sık görülmesi nedeniyle Sağlık Bakanlığı tarafından yenidoğan tarama programı ile taranan hastalıklar kapsamına alınmıştır.
Amaç: Araştırmamızda, kliniğimize yenidoğan tarama programında şüpheli sonuç saptanması,aile taraması sonucu ya da klinik belirtiler nedeni ile yönlendirilerek BE tanısı konulan olguların demografik, klinik-biyokimyasal bulgularının retrospektif olarak değerlendirilmesi, genotip-fenotip ilişkisi ve uzun dönem izlem sonuçlarının incelenmesi amaçlanmıştır. 
Olgular ve Yöntem: Çalışmamıza BE tanısı konularak izleme alınan 239 çocuk hasta, başvuru biyotinidaz (BTD) enzim aktivitesi düşük olmasına rağmen genetik inceleme sonucu heterozigot taşıyıcılığı olduğu belirlenen 38 sağlıklı bebek ve aile taraması sonucu tanı alan 38 ebeveyn dahil edilmiştir.  Tüm olguların demografik verileri (başvuru yaşı, cinsiyeti, akraba evliliği), başvuru sırasında yakınmaları, muayene bulguları, T.C. Sağlık Bakanlığı tarafından yapılan yenidoğan taraması ile gelen hastaların tarama BTD enzim düzeyleri, tüm hastaların başvuru ve izlem kantitatif serum BTD enzim değerleri, kan gazı, idrar organik asit analizi (IOA), asilkarnitin (AC) profili, BTD gen mutasyonu sonuçları, tedavi başlanma yaşı, tedavi ilaç dozları, izlem süresi, izlem süresinde yapılan fizik muayene bulguları, tedavi yanıtları, görme ve işitme muayenesi, nörogelişimsel test sonuçları ve radyolojik inceleme verileri kaydedildi. 
Bulgular: Biyotinidaz eksikliği tanısı kesinleşen 239 hastadan 53'ü (%22) belirgin BE (enzim aktivitesi <%10) ve 186'sı (%78) kısmi BE (enzim aktivitesi %10-30) olarak tanı almıştı. Hastalardan 124'ü (%51,8) kız, 115'sı (%48,2) erkekti. Hastalardan 109'u (%45,6) İstanbul, 108'i (%45) Doğu ve Güneydoğu Anadolu illerinde doğmuştu. BE saptanan 239 hastadan 88'inde (%36,8) akraba evliliği mevcuttu.  Hastaların 224'ü (%94) yenidoğan taraması sonucu, 12'si (%5) aile taraması sonucu, 3'ü (%1,2) yakınmaları olması üzerine tanı almıştı. YDT sonucu BE tanısı konulan hastaların ortalama tanı yaşı 1,2 ± 1,3 ay, aile taraması sonucu BE tanısı konulan çocukların ortalama tanı yaşı 89 ± 41 ay, yakınmaları olması üzerine belirgin BE saptanan hastaların ortalama tanı yaşı ise 19 ± 30 ay idi. YDT testini doğrulamak için spektrofotometrik (kantitatif) yöntemle ölçülen BTD enzim aktivitesi ortalaması belirgin BE olan hastalarda 1,1 ± 0,6 nmol/dak/mL (% 9 ± 5,4), kısmi BE olanlarda 2,5 ± 0,6 nmol/dak/mL (% 21,3 ± 5,1), heterozigot taşıyıcılığı olanlarda ise 3 ± 0,4 nmol/dak/mL (% 25,1 ± 3,6) saptandı. Hastaların laboratuvar verileri incelediğinde, 239 hastadan %14'ünde (n=34) laktat yüksekliği, %32'sinde (n=77) İOA analizinde patolojik bulgu saptandı ve her iki laboratuvar bulgu  için belirgin ve kısmi BE'li hasta grupları arasında anlamlı fark saptanmadı. Buna karşılık asil karnitin profilinde 3-hidroksizovalerilkarnitin (C5OH) yüksek olan hasta sayısının, belirgin BE olanlarda kısmi BE olan gruba oranla anlamlı olarak yüksek olduğu gözlendi.  BTD gen analizi yapılan olguların 78'inde (%35) homozigot, 107'sinde (%48) birleşik heterozigot, 38'inde (%17) tek heterozigot mutasyon saptandı. Belirgin BE olan hastalarda en sık gözlenen mutasyonlar p.R157H (%35), p.T532M (%10), p.D444H / p.A171T (%10) mutasyonlarıydı. Kısmi BE olan hastalarda ise en sık görülen mutasyonlar p.D444H / p.R157H (%33,5) ve homozigot p.D444H (%28,5) mutasyonları idi. Belirgin BE olan hastaların hiçbirinde homozigot p.D444H mutasyonu saptanmadı. Heterozigot taşıyıcıların tamamında kontrol BTD aktivitesi >3,5 nmol/dak/mL saptanmıştı. Hastaların ortalama izlem süresi 24,9 ± 21,8 aydı. Kısmi BE olan hastalarda biotin başlangıç dozu 5-10 mg/gün, belirgin BE olan hastalarda ise 10-20 mg/gün idi. İzlem süresinde belirgin BE olan 53 hastadan 11'inde (%21), kısmi BE olan 186 hastadan 3'ünde (%1,6) Denver gelişim testi II sonuçlarında gerilik olduğu gözlendi. Erken dönem optik sinir tutulumunu belirlemek amacı ile yapılan VEP incelemesinde, sözkonusu incelemenin yapıldığı 24 belirgin BE hastanın 12'sinde (%50), 81 kısmi BE hastasının 11'inde (%13,5) ileti bozukluğu olduğu gözlendi. Hastaların gerek Denver gelişim testi II, gerekse de VEP incelemesi sonucu ile taşıdıkları mutasyonlar arasında anlamlı ilişki saptanmadı. Uzun süreli izlemde toplam 4 (%1,6) (3 belirgin BE, 1 kısmi BE) hastada görme ve işitme ile ilgili bulgular geliştiği gözlendi. Belirgin BE hastaların 1'inde optik diskde küçüklük ve kabarıklık, 1'inde sol optik diskte çukurluk, 1'inde ise bilateral sensorinöral işitme bozukluğu saptandığı gözlendi. Kısmi BE olan sonuncu hastada da bilateral sensorinöral işitme kaybı saptanmıştı.  Komplikasyon gözlemlenen tüm hastalar geç tanı alan veya zamanında tanı almasına rağmen tedavisini düzenli kullanmayan hastalardı.
Sonuçlar: BE'nin özellikle YDT ile erken dönem tanı ve düzenli tedavisinin hastalığın komplikasyonlarını önlemede önemli yere sahip olduğu gözlenmiştir. Her ne kadar tanı konulmasında BTD enzim aktivitesi esas alınsa da BTD gen mutasyon analizinin yapılması tanının kesinleştirilmesinde, genotip-fenotip ilişkisinin ve prognozun belirlenmesinde anahtar rol oynayacaktır. Bunun dışında, aile taramasının özellikle asemptomatik hastalarda BE'nin saptanmasında ciddi önem taşıdığı düşünülmüştür.
Anahtar kelimeler: biyotinidaz eksikliği, yenidoğan taraması, BTD aktivitesi, BTD gen mutasyonu

Abstract:
Introduction: Biotinidase deficiency (BD) is a congenital metabolic disease with autosomal recessive inheritance that result from dysfunction of the biotin cycle which causes various neurological and cutaneous symptoms if left untreated. BD diseases screened by neonatal screening program by Ministry of Health due to high incidence in Turkey. 
Aim: In our study, we retrospectively evaluate patients diagnosed with biotinidase deficiency. Demographic, clinical-biochemical findings, genotype-phenotype correlation and long-term follow-up results were analysed.
Method: In our study, 239 pediatric BD patients and 38 parents with heterozygous carriers and low biotinidase enzyme activity were included. Demographics (age at diagnosis, gender, consanguineous marriage), complaints at admission, examination opinions, screening BTD enzyme levels in newborn screening performed by the Ministry of Health, serum BTD enzyme level, blood gas, urine organic acid analysis, acylcarnitine profile, BTD gene mutation results, treatment starting age, treatment dosage, follow-up period, physical findings during follow-up, treatment responses, visual and hearing examination, neurodevelopmental test results and radiological examination were recorded.
Results: Among 239 confirmed BD patients, 53 (22%) were diagnosed as profound BD (enzyme activity <10%) and 186 (78%) as partial BD (enzyme activity 10-30%). 124 (51.8%) of the patients were female and 115 (48.2%) were male. 109 of the patients (45.6%) were born in Istanbul, 108 (45%) in Eastern and Southeastern Anatolia. Consanguineous marriage was present in 88 (36.8%) of 239 patients with BD. 224 of the patients (94%) were diagnosed with newborn screening, 12 (5%) with family screening, and 3 (1.2%) of them were symptomatic. The mean age at diagnosis of BD diagnosed via NBS was 1.2 ± 1.3 months, the mean age at diagnosis of BD diagnosed via family screening was 89 ± 41 months, and the mean age at diagnosis of patients with profound BD due to their complaints was 19 ± 30 months. Mean BTD enzyme activity measured by spectrophotometric (quantitative) method were 1.1 ± 0.6 nmol / min / mL (9 ± 5.4%) in patients with profound BD, 2.5 ± 0.6 nmol / min / mL in patients with partial BD (21.3 ± 5.1%), and 3 ± 0.4 nmol / min / mL (25.1 ± 3.6%) in those with heterozygous carriers. When patients' biochemical tests were examined, 14% (n = 34) of 239 patients had high lactate levels and 32% (n = 77) had pathological findings in IOA analysis, and there was a significant difference between the patient groups with profound and partial BD. On the other hand, the number of patients with high 3-hydroxyisovalerylcarnitine (C5OH) in acyl carnitine profile was found to be profoundly higher in patients with profound BD compared to the group with partial BD. Of the cases where BTD gene analysis were performed, 78 (35%) had homozygous, 107 (48%) combined heterozygous, and 38 (17%) had single heterozygous mutations. The most common mutations in patients with profound BD were p.R157H (35%), p.T532M (10%), p.D444H / p.A171T (10%) mutations. In patients with partial BD, the most common mutations were p.D444H/p.R157H (33.5%) and homozygous p.D444H (28.5%) mutations. No homozygous p.D444H mutation was detected in any of the patients with profound BD. Control BTD activity was> 3.5 nmol / min / mL in all heterozygous carriers. The mean follow-up period of the patients was 24.9 ± 21.8 months. Biotin starting dose was 5-10 mg / day in patients with partial BD, and 10-20 mg / day in patients with profound BD. During the follow-up 11 (21%) of 53 patients with profound BD and 3 (1.6%) of 186 patients with partial BD had abnormal results in the Denver developmental test II results. In the VEP examination performed to determine early optic nerve involvement, it was observed that 12 (50%) of 24 profound BD patients and 11 (13.5%) of 81 partial BD patients had conduction disorders. There was no correlation between the patients Denver developmental test II results VEP examination and their mutations. During long-term follow-up, in a total of 4 (1.6%) patients (3 profound BD, 1 partial BD) got vision or hearing problems. Smallness and swelling in the optic disc (n=1), pitting in the left optic disc (n=1), and bilateral sensorineural hearing disorder of the profound BD patient. Bilateral sensorineural hearing loss was detected in the last with partial BE All patients with complications were either late diagnosed or noncompliant to their treatment.
Conclusion: It has been observed that early diagnosis and regular treatment of BD has an important role in preventing the complications. Although BTD enzyme activity is the baseline for the diagnosis, performing BTD gene mutation analysis will play a key role in confirming the diagnosis, determining the genotype-phenotype relationship and prognosis. And also, family screening has a great importance in detecting BD, especially in asymptomatic patients.
Keywords: biotinidase deficiency; newborn screening; biotinidase activity; BTD gene mutation