Acute coffeïne-intoxicatie na het innemen van 'herbal energy'-capsules

Klinische praktijk
H.E. Kromhout
A.M. Landstra
M. van Luin
P.A. van Setten
Citeer dit artikel als
Ned Tijdschr Geneeskd. 2008;152:1583-6
Abstract
Download PDF

Samenvatting

Twee jongens van 15 en 17 jaar oud bezochten de afdeling Spoedeisende Hulp vanwege krampende pijn in epigastrio, misselijkheid en braken na inname van ‘partypillen’. Lichamelijk onderzoek toonde bij beiden een sinustachycardie en drukpijn in epigastrio. Laboratoriumonderzoek liet een duidelijke hypokaliëmie en een lichte hyperglykemie zien. Bij navraag hadden zij respectievelijk 5 en 3 ‘herbal energy’-capsules ingenomen; deze zouden volgens de bijsluiter 200 mg coffeïne per stuk bevatten. Toxicologische analyse toonde bij beide patiënten een sterk verhoogde serumcoffeïneconcentratie. De berekende piekconcentraties lagen in het toxische bereik. Deze hadden kunnen leiden tot ernstige complicaties, zoals convulsies. Uit farmaceutische analyse van deze ‘Supercap Xtreme’-capsules bleek dat ze 700 mg of meer coffeïne bevatten. Achteraf gezien zijn alle gepresenteerde klachten toe te schrijven aan een coffeïne-intoxicatie. De samenstelling van deze capsules is onbetrouwbaar; dit kan leiden tot levensbedreigende situaties.

Ned Tijdschr Geneeskd. 2008;152:1583-6

Inleiding

De afgelopen jaren is de populariteit van ‘partypillen’ in de vorm van energieverhogende voedingssupplementen onder jongeren sterk toegenomen. Dit wordt mede veroorzaakt door de vrije verkrijgbaarheid van deze producten via internet.

In Nederland is op voedingssupplementen de Warenwet van toepassing. Wanneer deze als ingrediënten kruiden, kruidenthee of -extracten bevatten, is het Warenwetbesluit kruidenpreparaten van toepassing. De Warenwet verlangt dat deze producten veilig zijn, maar er vindt geen verplichte veiligheidstoetsing plaats voordat ze op de markt komen.1

In dit artikel beschrijven wij 2 patiënten met een coffeïne-intoxicatie na ingestie van ‘herbal energy’-capsules die een veel hogere concentratie coffeïne bevatten dan werd vermeld op de bijsluiter. Ons inziens is het dan ook van belang om voedingssupplementen zoals herbal energy-producten nauwkeurig te reguleren en te etiketteren.

ziektegeschiedenissen

Patiënt A, een 17-jarige jongen met een blanco voorgeschiedenis, presenteerde zich op de Spoedeisende Hulp nadat hij ongeveer 5 uur tevoren 3 van een vriend gekregen energieverhogende capsules had ingenomen. Een uur na inname van de capsules werd hij misselijk en begon hij profuus te braken. Deze klachten waren progressief en gingen gepaard met hevig krampende buikpijn, hetgeen reden was om medische hulp te zoeken. Patiënt had tevoren geen alcoholische of coffeïnehoudende consumpties genuttigd. Hij gebruikte geen medicatie. Behalve enkele trekjes van een joint ontkende hij andere drugs te hebben gebruikt.

Bij onderzoek zagen wij een zieke jongen met een maximale EMV-score, die lodderig uit zijn ogen keek en evident pijn leek te hebben. Zijn pupillen waren isocoor, maar vrij nauw, en de reactie op licht was ongestoord. De polsfrequentie bedroeg 80 slagen/min, regulair en equaal; de bloeddruk was 125/65 mmHg. Over het abdomen werd normale peristaltiek gehoord. De buik was soepel bij palpatie, met drukpijn in epigastrio. Overig lichamelijk onderzoek liet geen bijzonderheden zien, vooral geen neurologische afwijkingen.

Laboratoriumonderzoek toonde een evidente hypokaliëmie (2,7 mmol/l; referentiewaarde: 3,5-5,1) en een lichte verhoging van de glucosewaarde (8,4 mmol/l; referentiewaarde: 4,0-6,0) en de concentratie totale bilirubine (23 mmol/l; referentiewaarde:

In verband met een vermoedelijke intoxicatie door energieverhogende capsules van onbekende samenstelling werd patiënt ter observatie met monitorbewaking opgenomen op de kinderafdeling. Vanwege de verlaging van de kaliumconcentratie van 2,7 mmol/l en de symptomen waarmee deze gepaard ging, werd er gestart met intraveneuze kaliumsuppletie. Hierop normaliseerde de kaliumconcentratie en verdwenen de symptomen. Op verzoek liet patiënt het potje met nog enkele resterende capsules naar het ziekenhuis brengen. Het bleken herbal energy-capsules te zijn, legaal verkrijgbare energiepillen van het merk Supercap Xtreme (figuur), met een opgegeven gehalte van 200 mg coffeïne per capsule. Dit was aanleiding om alsnog de coffeïnespiegel in spijtserum van de patiënt (5 uur na inname) te laten bepalen. Deze bedroeg 42 mg/l (sterk verhoogd). De 3e dag kon hij in goede conditie het ziekenhuis verlaten.

Patiënt B, een jongen van 15 jaar oud, zagen wij op de Spoedeisende Hulp nadat hij 12 uur tevoren 5 herbal energy-capsules had ingenomen. Een uur na ingestie kreeg patiënt progressieve buikpijn en klachten van braken, duizeligheid en tintelingen in de extremiteiten. De voorgeschiedenis van patiënt vermeldde ‘aandachtstekortstoornis met hyperactiviteit’ (ADHD), waarvoor hij methylfenidaat 10 mg 2 dd gebruikte. Patiënt gebruikte geen andere medicatie en hij beweerde dat hij geen drugs, alcoholische of coffeïnebevattende consumpties had genuttigd.

Bij lichamelijk onderzoek zagen wij een alerte, maar zieke tiener met een maximale EMV-score. Zijn pupillen waren isocoor en de reactie op licht was ongestoord. Er was een evidente tachycardie (130 slagen/min); de polsslag was regulair en equaal. De bloeddruk was 123/75 mmHg. Over het abdomen klonk een normale peristaltiek en bij palpatie was er diffuse drukpijn in de gehele buik. Opvallend waren de tremoren aan beide handen van patiënt, zonder overige neurologische afwijkingen. Bij het verdere lichamelijk onderzoek werden geen bijzonderheden vastgesteld.

Laboratoriumonderzoek toonde behalve hypokaliëmie (3,2 mmol/l; referentiewaarde: 3,5-5,1), een hoge glucosewaarde (7,5 mmol/l; referentiewaarde: 4,0-6,0) en lichte hyperbilirubinemie (33 mmol/l; referentiewaarde:

beschouwing

‘Herbal energy’ is een commerciële term die gebruikt wordt voor energieverhogende producten die gebaseerd zijn op ‘natuurlijke’ ingrediënten. Deze producten worden voor diverse doeleinden gebruikt: om gewichtsverlies te bevorderen of om sportprestaties te verbeteren, maar ook als partydrug. Toxische effecten ontstaan vooral door al dan niet intentionele overdosering.2 De bijsluiter van de herbal energy-capsules Supercap Xtreme vermeldt groenethee-extract, cacao (bevat 8 theobromine), cayenne, L-fenylalanine, jaborandus en nicotinamide-adeninedinucleotide (NAD). Het coffeïnegehalte zou 200 mg per capsule bedragen. Ter vergelijking: 150 ml koffie, thee en cola bevatten respectievelijk ongeveer 115, 40 en 20 mg coffeïne.3

De coffeïnespiegel in het bloed van patiënt A bedroeg 5 uur na inname van 3 capsules 42 mg/l; die van patiënt B was 24 uur uur na inname van 5 capsules 16,0 mg/l. De discrepantie tussen de hoeveelheid coffeïne die een capsule volgens de bijsluiter bevatte en de vastgestelde verhoogde coffeïnespiegel in het bloed van patiënt A was voor ons aanleiding enkele capsules op te sturen naar het Trimbos-instituut voor nadere analyse. Hieruit kwam naar voren dat de gemiddelde coffeïneconcentratie per capsule 737 mg was (n = 3; SD: 36 mg). Dit is meer dan 3,5 maal de hoeveelheid die de producent in de bijsluiter opgeeft. Ter vergelijking: dit komt neer op een inname van 19 en 32 kopjes koffie voor respectievelijk patiënt A en B.

Met behulp van de farmacokinetische formule Cmax = (F × dosis)/Vd (waarin F staat voor de biologische beschikbaarheid en Vd voor het schijnbare verdelingsvolume)4 werd voor beide patiënten de piekconcentratie berekend. Voor patiënt A en B waren de piekconcentraties respectievelijk 64,0 mg/l en 66,0 mg/l, wijzend op ernstige coffeïne-intoxicaties met potentieel risico op ernstige complicaties (tabel) (www.cctoxconsulting.a.se/48_Caffeine.pdf).5-8

Werking van coffeïne

Coffeïne, ofwel cafeïne, is een alkaloïd en behoort tot de groep methylxanthinen. De chemische naam van coffeïne is 1,3,7-trimethylxanthine.4 9 Het is een stimulerende stof, die zowel direct als indirect invloed uitoefent op verschillende delen van het lichaam. Door de adrenerge werking worden het centrale zenuwstelsel, de hartslag en de ademhaling gestimuleerd. Lage doseringen coffeïne stimuleren de hersenschors, waardoor de staat van alertheid toeneemt en het gevoel van vermoeidheid vermindert.4

Coffeïne wordt via het maag-darmstelsel direct opgenomen in het bloed. Over het algemeen wordt de piekconcentratie in het bloed bereikt binnen 30 tot 60 minuten na inname van een therapeutische dosering.10 11 Er bestaat een grote variabiliteit in zowel de halfwaardetijd als de toxiciteit van coffeïne, zoals ook in de tabel tot uiting komt.12 De halfwaardetijd is afhankelijk van verschillende factoren zoals leeftijd, leverfunctie en gelijktijdig gebruik van andere medicatie. Voor volwassenen zijn halfwaardetijden van 2,5-8 uur gerapporteerd, voor kinderen van 5-6 maanden oud 2,1-3,1 uur na een therapeutische dosering.11 Na een overdosis coffeïne neemt de eliminatiesnelheid af en kan de halfwaardetijd tot zelfs 15 uur toenemen.11

Symptomen van coffeïne-intoxicatie

De eerste symptomen van een coffeïne-intoxicatie zijn vaak krampende buikpijn en braken. Deze treden doorgaans 30 minuten tot 2 uur na ingestie op. Hoge doseringen coffeïne kunnen binnen 6 uur na ingestie leiden tot toxische verschijnselen van het centrale zenuwstelsel, zoals cerebraal oedeem, ataxie, tremoren, convulsies, ademhalingsdepressie en bewustzijnsdaling tot coma.11

De positief chronotrope werking van coffeïne kan bij hoge doseringen leiden tot cardiale aritmieën zoals sinustachycardie, supraventriculaire tachycardie en ventrikelfibrilleren.10 13 Patiënt A had relatieve tachycardie (80 slagen/min) bij opname, gezien zijn basale hartfrequentie ten tijde van ontslag van 51 slagen/min. Patiënt B had een evidente tachycardie bij opname (130 slagen/min).

Metabole stoornissen zoals hyperglykemie, hypokaliëmie en hypocalciëmie zijn eveneens bekende gevolgen van acute coffeïne-intoxicaties.9 13 Hyperglykemie wordt geïnduceerd door stimulatie van gluconeogenese, lipolyse en glycogenolyse door een significante stijging van adrenaline en noradrenaline.11 Bij beide patiënten werd een lichte verhoging van de serumglucosespiegel vastgesteld. Hypokaliëmie, zoals wij in beide ziektegeschiedenissen beschreven, is terug te voeren op een verhoogde kaliumexcretie en elektrolytverschuivingen. De verhoogde kaliumexcretie is het gevolg van inhibitie van het antidiuretisch hormoon (ADH) enerzijds en langdurig braken als gevolg van toegenomen zuurproductie in het maag-darmstelsel door coffeïne anderzijds.10 Ook de met coffeïne samenhangende afgifte van catecholaminen leidt tot een kaliumverschuiving van extracellulair naar intracellulair, door stimulatie van de ?2-receptoren.10 14

De lichte hyperbilirubinemie bij onze patiënten zou veroorzaakt kunnen zijn door het groenethee-extract in de capsules. Eerder werd beschreven dat acuut leverfalen geïnduceerd kan worden door groenethee-extract.15 Bij onze patiënten was er slechts een geïsoleerde lichte hyperbilirubinemie, zonder andere aanwijzingen voor leverfalen.

Behandeling van acute coffeïne-intoxicatie

De therapie is vooral gericht op absorptievermindering, eliminatieversnelling en symptoombestrijding. Maagspoelen bij recente ingestie en toediening van geactiveerde kool met natriumsulfaat zijn de absorptieverminderende technieken die bij een patiënt met een coffeïne-intoxicatie kunnen worden toegepast.16 Bij zeer ernstige intoxicaties kan men extracorporele verwijdering van coffeïne door hemofiltratie overwegen in de hoop de eliminatiesnelheid te verhogen. Bij het optreden van hypokaliëmie, zoals bij onze patiënten, is symptoombestrijding het belangrijkst; dit gebeurt door het bewaken van de vitale functies en het waarborgen van een adequate vulling en elektrolytstatus met behulp van suppleties.10 Ernstige complicaties bleven onze patiënten bespaard.

conclusie

De stimulantia in energieproducten zijn gevaarlijker dan het publiek vaak denkt door de eenvoudige verkrijgbaarheid in combinatie met de farmacokinetische eigenschappen van coffeïne. De dosisafhankelijke farmacokinetiek kan leiden tot een snel optredend en potentieel toxisch effect.17 De herbal energy-capsules die onze patiënten innamen, bevatten beduidend méér coffeïne dan de bijsluiter vermeldde, zo heeft het Trimbos-instituut vastgesteld. Beide patiënten toonden verschijnselen van coffeïne-intoxicatie.

Coffeïne-intoxicatie door consumptie van herbal energy-producten kan gemakkelijk over het hoofd worden gezien als men bij vermoedelijke intoxicatie denkt aan de standaarddrugs die ‘recreatief’ gebruikt worden.16 17 Met deze casussen willen wij het klinische belang van herkenning en evaluatie van intoxicaties door herbal energy-capsules onder de aandacht brengen; bij deze intoxicaties is tijdig en adequaat ingrijpen nodig om potentieel schadelijke gevolgen te voorkomen.

Het Trimbos-instituut analyseerde de samenstelling van de herbal energy-capsules.

Belangenconflict: geen gemeld. Financiële ondersteuning: geen gemeld.

Literatuur
  1. Pronk MEJ. Functionele voedingsmiddelen en voedingssupplementen: inventarisatie van wetgeving en richtlijnen ten aanzien van claims en veiligheid. RIVM-rapport 350610001. Bilthoven: Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu; 2005.

  2. Pentel P. Toxicity of over-the-counter stimulants. JAMA. 1984;252:1898-903.

  3. Couturier EGM. Wie uitgeslapen is, slaapt nooit meer uit; ‘weekendhoofdpijn’ door te late en te geringe inname van cafeïne. Ned Tijdschr Geneeskd. 1993;137:1953-5.

  4. Coffeïne. In: Informatorium medicamentorum. Den Haag: Koninklijke Nederlandse Maatschappij ter bevordering der Pharmacie; 2007. p. 929-30.

  5. Lewin NA. Caffeine. In: Goldfrank LR, Flomenbaum NE, Lewin NA, Weisman RS, Howland MA, Hoffman RS, editors. Goldfrank’s toxicologic emergencies. 6th ed. Stamford: Appleton & Lange; 1998. p. 555-62.

  6. Riesselmann B, Rosenbaum F, Schneider V. Alkohol und Energy Drink – kann der gemeinsame Konsum beider Getränke die Fahrtüchtigkeit beëintrachtigen? Blutalkohol. 1996;33:201-8.

  7. Ellenhorn MJ, Schonwald S, Ordog G, Wasserberger J. Central nervous system stimulants: caffeine. In: Ellenhorn’s medical toxicology: Diagnosis and treatment of human poisoning. 2nd ed. Baltimore: Williams & Wilkins; 1997. p. 980-2.

  8. Crafoord B, Ekwall B. Time-related lethal blood concentrations from acute human poisoning of chemicals. Part 2. The monographs, no 48 caffeine. Stånga: CTLU; 1997. p. 1-8.

  9. Rall TW. Central nervous system stimulants: theophylline, caffeine and theobromine. In: Goodman LS, Gilman AG. Goodman and Gilman’s the pharmacological basis of therapeutics. 6th ed. New York: Macmillan; 1980. p. 589-603.

  10. Dietrich AM, Mortensen ME. Presentation and management of an acute caffeine overdose. Pediatr Emerg Care. 1990;6:296-8.

  11. Leson CL, McGuigan MA, Bryson SM. Caffeine overdose in an adolescent male. J Toxicol Clin Toxicol. 1988;26:407-15.

  12. Cannon ME, Cooke CT, McCarthy JS. Caffeine-induced cardiac arrhythmia: an unrecognised danger of healthfood products. Med J Aust. 2001;174:520-1.

  13. Meulenbelt J, Vries I de, Joore JCA. Behandeling van acute vergiftigingen. Houten: Bohn Stafleu van Loghum; 1996. p. 154-6.

  14. Berne RM, Levy MN. Regulation of potassium, calcium, magnesium, phosphate and acid-base balance. In: Physiology. St Louis: Mosby; 1993. p. 784-91.

  15. Molinari M, Watt KD, Kruszyna T, Nelson R, Walsh M, Huang WY, et al. Acute liver failure induced by green tea extracts: case report and review of the literature. Liver Transpl. 2006;12:1892-5.

  16. Rivenes SM, Bakerman PR, Miller MB. Intentional caffeine poisoning in an infant. Pediatrics. 1997;99:736-8.

  17. Holmgren P, Nordén-Pettersson L, Ahlner J. Caffeine fatalities – four case reports. Forensic Sci Int. 2004;139:71-3.

Auteursinformatie

Ziekenhuis Rijnstate, Arnhem.

Afd. Kindergeneeskunde: mw.H.E.Kromhout, arts in opleiding tot kinderarts (thans: HagaZiekenhuis, locatie Juliana Kinderziekenhuis, Sportlaan 600, 2556 MJ Den Haag); mw.dr.A.M.Landstra en mw.dr.P.A.van Setten, kinderartsen.

Afd. Klinische Farmacie: hr.M.van Luin, ziekenhuisapotheker in opleiding.

Contact mw.H.E.Kromhout (hkromhout@gmail.com)

Gerelateerde artikelen

Reacties

L.R.H.
de Wijkerslooth

Amersfoort, augustus 2008,

Kromhout et al. (2008:1583-6) beschrijven twee jonge patiënten met heftige buikklachten na inname van ‘herbal energy’-capsules. Bij laboratoriumonderzoek werd naast hypokaliëmie (2,7 en 3,2 mmol/l) een toxische coffeïnespiegel vastgesteld. De berekende piekconcentraties coffeïne waren 64 en 66 mg/l. Analyse wees uit dat de gebruikte voedingssupplementen aanmerkelijk meer coffeïne bevatten dan vermeld op het etiket.

Wij zagen recent een 22-jarige vrouw die 50 tabletten ‘Stacker 2’ (NVE Pharmaceuticals) zou hebben ingenomen.1 Deze ‘fatburner’ had zij gekocht op de sportschool. Het etiket vermeldde als voornaamste bestanddelen extracten van Ephedra en kolanoten. Meer dan buikklachten werden bij opname vooral tekenen gezien van een sympathicomimetisch syndroom: angst, motorische onrust, hyperventilatie, mydriasis en sinustachycardie. Laboratoriumonderzoek toonde een extreme, levensbedreigende hypokaliëmie (1,6 mmol/l). Tevens werd een sterk verhoogde serumconcentratie lactaat (7,2 mmol/l) gemeten. Naderhand volgde toxicologische analyse. De coffeïnespiegel was 8 h na ingestie 110 mg/l (berekende piekconcentratie 150 mg/l). Opvallend genoeg was geen efedrine aantoonbaar. Analyse van het gebruikte middel wees uit dat het enkel coffeïne bevatte, ongeveer 400 mg per tablet. Patiënte kreeg direct kaliumchloride intraveneus toegediend. In de veronderstelling dat de toxiciteit van efedrine op de voorgrond stond, werd de mogelijkheid van versnelde eliminatie van coffeïne met hemodialyse niet benut.

Coffeïne blokkeert de cellulaire adenosinereceptoren met afgifte van catecholaminen als gevolg. Remming van fosfodiësterase bij hoge coffeïnespiegels versterkt dit effect. De β2-adrenerge stimulatie van het Na+/K+-ATPase in de celmembraan leidt ertoe dat kalium zich verplaatst naar het intracellulaire vochtcompartiment. Mede door persisterende kaliurese kan in korte tijd ernstige hypokaliëmie ontstaan.

Het is verontrustend te constateren dat potentieel toxische voedingssupplementen zeer gemakkelijk verkrijgbaar zijn via internet en sportscholen. Onjuiste etikettering doet de risico’s verder toenemen. Bij patiënten met een ernstige hypokaliëmie dient dan ook de mogelijkheid van een coffeïne-intoxicatie te worden overwogen. Dit geldt temeer indien er aanwijzingen zijn voor een sympathicomimetisch syndroom.

L.R.H. de Wijkerslooth
B.C.P. Koch
M.M. Malingré
P. Smits
A.K.M. Bartelink
Literatuur
  1. Wijkerslooth LRH de, Koch BCP, Malingré MM, Smits P, Bartelink AKM. Life threatening hypokalaemia and lactate accumulation after autointoxication with Stacker 2, a ‘powerful slimming agent’. Br J Clin Pharmacol. [ter perse].