Biotin-Interferenzen bei Allergietests

„Biotin kann bei Allergietests erhebliche Interferenzen verursachen“ – FDA-Sicherheitsmitteilung

Biotin, auch bekannt als Vitamin B7, ist ein lebenswichtiger Nährstoff, der sowohl in Lebensmitteln als auch in Nahrungsergänzungsmitteln enthalten ist. In den letzten Jahren hat dieses Molekül aufgrund seiner angeblichen Vorteile für gesundes Haar- und Nagelwachstum an kommerzieller Popularität gewonnen (Patel, D., 2017). Aufgrund dieses wahrgenommenen Nutzens stieg der Umsatz im Einzelhandel mit Biotin-Nahrungsergänzungsmitteln in den USA zwischen 2013 und 2016 um mehr als 260 % (Wonderling, R., 2018). Darüber hinaus haben die Suchanfragen im Internet nach dem Begriff „Biotin“ von 2015 bis 2020 um rund 30 % zugenommen, was auf das weltweite Interesse an diesem Thema zurückzuführen ist (Google Trends, 2020). Neben dem ästhetischen Einsatz verschreiben Ärzte Biotin auch bei verschiedenen Erkrankungen wie Multipler Sklerose, Diabetes und Dermatitis (Wonderling, R., 2018). Es gibt keine offensichtlichen nachteiligen Folgen von hohen Biotindosen; dies hat dazu geführt, dass viele Verbraucher Biotinpräparate einnehmen, die bis das 650-Fache der empfohlenen Dosis von 30 mcg für einen typischen Erwachsenen enthalten (National Institutes of Health, 2020).

In den letzten zwei Jahren gab es eine Reihe von Berichten, die zeigen, dass Biotin bestimmte Labortests stören und dadurch falsche Ergebnisse liefern kann (Wonderling, R., 2018). Aus diesem Grund weisen mehrere internationale zuständige Behörden auf die zunehmende Häufigkeit ungenauer Labortests hin, die durch Biotin-Interferenzen verursacht werden. So hat die FDA beispielsweise eine Leitlinie herausgegeben, wonach falsche Testergebnisse zu einer unangemessenen Patientenbehandlung oder Fehldiagnose führen können (FDA, 2017). Insbesondere diagnostische Assays, die die Biotin-Streptavidin-Wechselwirkung nutzen, können anfällig für erhöhte Biotinwerte im Patientenserum sein und dadurch falsch-negative Ergebnisse liefern.

Biotin und Diagnostika

Biotin interagiert mit Streptavidin über eine der stärksten nicht-kovalenten Bindungen, die in der Natur vorkommen; die Wechselwirkung ist biologisch/chemisch inert, da sie hochspezifisch, stabil und beständig gegenüber Temperatur- und/oder pH-Veränderungen ist (Sinson, E. et al., 2019).

Wirkungsweise der Biotin-Interferenz bei spezifischen IgE-Assays

Bei vielen Immunoassays werden die betreffenden Proteine oder Analyten biotinyliert und dann zu einer mit Streptavidin beschichteten Festphase hinzugefügt. Biotin-Interferenzen werden beobachtet, wenn endogenes Biotin in der Patientenprobe mit dem betreffenden biotinylierten Protein um Bindungsstellen auf der Streptavidin-Oberfläche konkurriert. Dies geschieht in einem homogenen Assay, bei dem die Patientenprobe und der biotinylierte Analyt mit der Streptavidin-beschichteten Festphase inkubiert werden (siehe Abbildung 1).

Abbildung 1: Biotin-Interferenzen treten in einem kompetitiven Assay auf, wenn die Patientenprobe und der biotinylierte Analyt gemeinsam mit der festen Phase inkubiert werden, wie es beim IMMULITE 3G Allergy-Assay der Fall ist.

Heterogenen Assays wie dem NOVEOS-Assay (Abbildung 2) wird das biotinylierte Protein zunächst an die mit Streptavidin beschichtete Festphase gebunden und im Anschluss mit der Patientenprobe inkubiert. Jegliches freie Biotin in der Patientenprobe kann daher die Bindung des biotinylierten Reagenzes an die Festphase nicht hemmen.

In nicht-kompetitiven indirekten Assays, wie dem NOVEOS-Assay, wird das biotinylierte Protein zunächst an die mit Streptavidin beschichtete Festphase gebunden und im Anschluss mit der Patientenprobe inkubiert. Daher konkurriert in der Probe kein Biotin um die Bindung.

Im Gegensatz zu veröffentlichten Berichten, die eine Hemmung bei anderen Streptavidin-Biotin-Assays aufgrund der zunehmenden Einnahme von Biotin-Nahrungsergänzungsmitteln in den letzten Jahren zeigen, bestätigen aktuelle Daten, dass der NOVEOS Spezifische IgE-Assay keine Biotin-Interferenzen aufweist (Sinson, E. et al., 2019).

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Quellen:

1. Google Trends (2020). Verfügbar unter: https://trends.google.com/trends/explore?date=today%205-y&q=biotin [Abgerufen: 3. Juni 2020]

2. National Institute of Health (2020). Office of Dietary Supplements. Biotin, Fact Sheet for Health Professionals. . Verfügbar unter: https://ods.od.nih.gov/factsheets/Biotin-HealthProfessional/ [Abgerufen: 5. Juni 2020]

3. Patel DP, Swink SM, Castelo-Soccio L. (2017) A Review of the Use of Biotin for Hair Loss. Skin Appendage Disord. 2017;3(3):166‐169. doi:10.1159/000462981. Verfügbar: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5582478/ [Abgerufen: 3. Juni 2020]

4. Sinson, E., Nguyen, S., Ocampo, C., Dinh, L., Liao, C. (2019) Evaluation of Biotin Interference in Specific IgE Assays Processed on the NOVEOS™ Immunoanalyzer*, Phadia™ 1000 System, and IMMULITE® 2000 Instrument. HYCOR Biomedical, Garden Grove, California, USA

5. Wonderling, R. (2018). A closer look at the recent FDA safety communication about biotin interference. Medical Laboratory Observer. Verfügbar unter: https://www.mlo-online.com/diagnostics/assays/article/13009443/a-closer-look-at-the-recent-fda-safety-communication-about-biotin-interference [Abgerufen: 5. Juni 2020]