Heeft niets met energie te maken: energiedrankjes kunnen je spieren doden

De wereldwijde markt voor energiedrankjes werd in 2020 geschat op USD 46 miljard. Volgens de laatste voorspellingen zal dit in 2031 zijn opgelopen tot 108 miljard dollar. Dit zou overeenkomen met een jaarlijkse groei van ongeveer 8% [1].

Ook door agressieve marketingstrategieën van fabrikanten drinken mannen tussen 18 en 34 jaar de meeste energiedrankjes in de VS, terwijl bijna een derde van de tieners tussen 12 en 17 jaar deze drankjes ook regelmatig drinkt [2].

De ingrediënten

De meest voorkomende ingrediënten in de meeste energiedrankjes zijn cafeïne (tussen 70 - 240 mg, afhankelijk van het drankje), guarana, suiker, taurine, glucuronolacton, ginseng en B-vitamines. Bepaalde ingrediënten in deze drankjes kunnen echter ernstige gezondheidseffecten hebben op het cardiovasculaire systeem, onze hersenen, het maagdarmkanaal en de stofwisseling. Door de meestal lage pH-waarde zijn deze drankjes ook zeer corrosief voor tanden.

Tussen 2007 en 2011 alleen al verdubbelde het aantal bezoeken aan de spoedeisende hulp in de VS als gevolg van de consumptie van energiedrankjes. Een tiende van de bezoeken resulteerde in een ziekenhuisopname [2]. Overmatige cafeïneconsumptie kan leiden tot rusteloosheid, slapeloosheid, maag-darmstoornissen en angst [3].

Taurine is een chemische verbinding die veel voorkomt bij dieren, waaronder mensen, en die in verband wordt gebracht met tal van positieve functies in het menselijk lichaam. Zo lijkt taurine cognitieve functies te bevorderen [4] en de contractiele functie van spieren te reguleren [5]. Verder verscheen er een paar weken geleden een onderzoeksartikel in Science over het feit dat een gebrek aan taurine het verouderingsproces kan bevorderen en dat suppletie van taurine bij muizen de levensduur vergroot [6]. Taurine is ook in verband gebracht met het verminderen van oxidatieve schade in spieren na intensieve inspanning [7].

Tot nu toe leest dit vrij positief. Maar nu komt de andere kant van de medaille.

Glucuronolacton is een koolhydraat en wordt vaak samen met cafeïne of taurine gebruikt in energiedrankjes. De invloed van glucuronolacton en/of de interactie tussen glucuronolacton en taurine of cafeïne is weinig onderzocht. Er zijn echter aanwijzingen dat deze levensmiddelenadditieven of hun interactie leiden tot neurotoxische effecten bij muizen [8].

Extensieve consumptie van suiker via energiedrankjes heeft verschillende negatieve gevolgen voor het lichaam. In de context van energiedranken wordt het in verband gebracht met hartritmestoornissen, bloeddrukproblemen en obesitas [9-11].
Samengevat kunnen energiedrankjes dus in verband worden gebracht met verschillende negatieve gevolgen voor onze gezondheid. De invloed op de gezondheid van consumenten en sporters is nog grotendeels onbekend.

Eerste onderzoek onderzoekt de invloed van energiedrankjes op de vorming van spiercellen in vitro

Een onderzoeksteam heeft de invloed van energiedrankjes op spiercellen in muizen onderzocht [12]. Hiervoor stelden ze spiercellen van muizen bloot aan verschillende energiedrankjes en verschillende concentraties om de effecten op de skeletspieren te onderzoeken. De onderzoekers analyseerden acht energiedrankjes van vier bekende fabrikanten: Red Bull, Red Bull Zero, Monster Energy, Monster Ultra Paradise, Rockstar, Rockstar Sugar Free, Celsius Live Fit en Celcius Heat. Om ervoor te zorgen dat de celgroei en -differentiatie niet negatief worden beïnvloed door de lage pH-waarde van de energiedrankjes, verhoogden ze deze met natriumhydroxide tot een pH-waarde van ongeveer 7.

Allereerst onderzochten de onderzoekers de invloed van verschillende concentraties RedBull op de celtoxiciteit. De gebruikte verdunningen waren: 1:100, 1:50, 1:20, 1:15, 1:10, 1:8, 1:5, 1:2 en 1:1. De meeste verdunningen hadden geen groot effect op de spiercellen, met uitzondering van de verdunningen 1:2 en 1:1, die 30 - 40% van de spiercellen doodden.

Alle acht de energiedrankjes werden verdund met RedBull.

Alle acht energiedranken werden vervolgens toegevoegd aan spiercellen op verschillende kweekmedia in verdunningen van 1:50 en 1:5. In het kweekmedium, dat de groei van spiercellen bevordert, was bij bijna alle verdunningen en energiedrankjes geen verhoogde toxiciteit aantoonbaar. Met twee uitzonderingen: Celcius Live Fit en Celsius Heat veroorzaakten respectievelijk 14 en 28% celdood bij de 1:5 verdunning. Gemiddeld hadden de andere energiedrankjes een cafeïneconcentratie van 32,5 mg/100 ml. Celcius Live Fit en Celsius Heat hebben een bijna twee keer zo hoge cafeïneconcentratie van respectievelijk 56,3 en 63,4 mg/100 ml. Dit zou een reden kunnen zijn voor de hogere celtoxiciteit. Een toekomstig onderzoek waarbij de cafeïneconcentratie in de andere energiedranken wordt verdubbeld, zou hier meer duidelijkheid over kunnen geven.

In het kweekmedium, dat de differentiatie van spiercellen bevordert, vertoonden de 1:5 verdunningen van bijna alle energiedranken toxische effecten van ongeveer 20 - 30% op de spiercellen. De uitzondering hierop was Red Bull Zero, dat bij geen van beide verdunningen effect had op de celdood.

In de volgende stap onderzocht de onderzoeksgroep de invloed van energiedrankjes op de differentiatie van spiercellen. De differentiatie van spiercellen is het proces waarbij ongedifferentieerde cellen zich ontwikkelen tot gespecialiseerde spiercellen. Dit proces wordt gereguleerd door verschillende factoren, waaronder genexpressie, signaalwegen en omgevingsinvloeden. Spiercellen die niet werden blootgesteld aan een energiedrankje dienden als negatieve controle.

Blootstelling van spiercellen aan energiedrankjes had een drastisch effect op de fusie van myoblasten. Myoblastfusie in spierontwikkeling zorgt voor de vorming van meerkernige myotubes, de bouwstenen van skeletspiervezels. Zes van de acht energiedranken remden de vorming van deze myotubes bij een verdunning van 1:5, met als enige uitzonderingen Red Bull en opnieuw Red Bull Zero. Een indicatie voor de lagere remming in Red Bull en Red Bull Zero zou de vitamine B6 concentratie kunnen zijn, die 2 tot 4 keer zo hoog is in vergelijking met de andere energiedranken. Verschillende onderzoeken laten een positief effect zien van vitamine B6 op de ontwikkeling en differentiatie van spiercellen [13,14].

Conclusie

Hoe interessant het onderzoek ook is, het is ook beperkt. Het geeft geen antwoord op de effecten van de afzonderlijke ingrediënten of hun biochemische interactie op de spiercellen. Mechanistische inzichten zijn niet mogelijk omdat de energiedrankjes in hun verschillende samenstellingen als geheel werden geanalyseerd. Voor de identificatie van de belangrijkste moleculen die verantwoordelijk zijn voor de toxiciteit en de remming van celgroei en/of differentiatie zijn verdere studies nodig waarbij de afzonderlijke ingrediënten afzonderlijk en in combinatie worden onderzocht. Desondanks is dit het eerste onderzoek waarin negatieve effecten van energiedrankjes op de vorming van spiercellen in vitro worden waargenomen.

Referenties:

1. Energiedranken Marktgrootte, Aandeel & Groei | Industrie Rapport, 2031. [geciteerd 21 jun 2023]. Beschikbaar: https://www.alliedmarketresearch.com/energy-drink-market
2. Rockville P. Energiedranken | NCCIH. In: Nccih [Internet]. 2018 [geciteerd 21 jun 2023]. Beschikbaar: https://www.nccih.nih.gov/health/energy-drinks
3. Jee HJ, Lee SG, Bormate KJ, Jung YS. Effect of Caffeine Consumption on the Risk for Neurological and Psychiatric Disorders: Sex Differences in Human. Nutr 2020, Vol 12, Page 3080. 2020;12: 3080. doi:10.3390/NU12103080
4. Jia N, Sun Q, Su Q, Dang S, Chen G. Taurine bevordert cognitieve functie in prenataal gestreste jonge ratten via activering van de Akt-CREB-PGC1α pathway. Redox Biol. 2016;10: 179-190. doi:10.1016/J.REDOX.2016.10.004
5. Higgins JP, Tuttle TD, Higgins CL. Energiedranken: inhoud en veiligheid. Mayo Clin Proc. 2010;85: 1033-1041. doi:10.4065/MCP.2010.0381
6. Singh P, Gollapalli K, Mangiola S, Schranner D, Yusuf MA, Chamoli M, et al. Taurinetekort als oorzaak van veroudering. Science. 2023;380: eabn9257. doi:10.1126/SCIENCE.ABN9257/SUPPL_FILE/SCIENCE.ABN9257_MDAR_REPRODUCIBILITY_CHECKLIST.PDF
7. Thirupathi A, Pinho RA, Baker JS, István B, Gu Y. Taurine keert oxidatieve schade om en herstelt de spierfunctie bij overbelasting van geoefende spieren. Front Physiol. 2020;11: 582449. doi:10.3389/FPHYS.2020.582449/BIBTEX
8. Boyina R, Dodoala S. Evaluation of the neurobehavioural toxic effects of taurine, glucuronolactone, and gluconolactone used in energy drinks in young rats. Turkish J Pharm Sci. 2020;17: 659-666. doi:10.4274/tjps.galenos.2019.33602
9. Voskoboinik A, Koh Y, Kistler PM. Cardiovasculaire effecten van cafeïnehoudende dranken. Trends Cardiovasc Med. 2019;29: 345-350. doi:10.1016/J.TCM.2018.09.019
10. Mansour B, Amarah W, Nasralla E, Elias N. Energiedrankjes bij kinderen en adolescenten: demografische gegevens en onmiddellijke effecten. Eur J Pediatr. 2019;178: 649-656. doi:10.1007/S00431-019-03342-7/FIGURES/2
11. Clapp O, Morgan MZ, Fairchild RM. The top five selling UK energy drinks: implications for dental and general health. Br Dent J 2019 2267. 2019;226: 493-497. doi:10.1038/s41415-019-0114-0
12. Park SY, Karantenislis G, Rosen HT, Sun H. Effecten van energiedrankjes op myogene differentiatie van murine C2C12 myoblasten. Sci Reports 2023 131. 2023;13: 1-14. doi:10.1038/s41598-023-35338-7
13. Kumar A, Kumar Y, Sevak JK, Kumar S, Kumar N, Gopinath SD. Metabolomische analyse van primaire menselijke skeletspiercellen tijdens myogene progressie. Sci Reports 2020 101. 2020;10: 1-14. doi:10.1038/s41598-020-68796-4
14. Komaru T, Yanaka N, Kumrungsee T. Satellite cells exhibit decreased numbers and impaired functions on single myofibers isolated from vitamin B6-deficient mice. Nutrients. 2021;13: 4531. doi:10.3390/NU13124531/S1