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Intoxication volontaire fatale à la metformine

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Lettre à la Rédaction / Letter to the Editor
Intoxication volontaire fatale à la metformine
Fatal intoxication from metformin
Christine Tournoud1,*, Lara Diebold2, Fady Kara2, Mustapha Moulsma3, Françoise Flesch1
1Centre Antipoison, CHU de Strasbourg, 1 place de l’Hôpital, 67091 Strasbourg Cedex, France
2Service de Réanimation, CH de Haguenau, 64 avenue du Professeur René Leriche, 67504 Haguenau Cedex, France
3UF Pharmacotoxicologie, GHU E. Herriot, 5 place d’Arsonval, 69003 Lyon Cedex, France
Mots clés : Metformine, acidose lactique, intoxication
Key words: Metformin, lactic acidosis, poisoning
Reçu le 7 octobre 2011, accepté après modifications le 2 décembre 2011
Publication en ligne le 3 février 2012
Ann Toxicol Anal. 2012; 24(1): 29-31
© Société Française de Toxicologie Analytique 2012
DOI: 10.1051/ata/2011135
Disponible en ligne
www.ata-journal.org
* Correspondance : Christine Tournoud, christine.tournoud@chru-strasbourg.fr
1 Introduction
La metformine est un hypoglycémiant oral utilisé dans la
prise en charge du diabète de type 2. Elle réduit les complica-
tions micro et macrovasculaires du diabète. Elle permet égale-
ment une diminution du poids surtout chez l’obèse et une
amélioration du bilan lipidique. Ses mécanismes d’action sont
multiples et complexes. Elle agit en diminuant la production
hépatique de glucose et en augmentant son utilisation péri-
phérique : elle inhibe également la néoglucogénèse à partir de
différents substrats (lactates, pyruvates, acides aminés). Elle a
également une action sur le métabolisme lipidique [1].
Leseffetssecondaireslesplusredoutéssontl’hypoglycémie
(rare) et la survenue d’une acidose métabolique lactique. Celle-
ci peut se voir en thérapeutique en cas d’insuffisance hépatique
ou rénale (en principe contre-indications à sa prescription) ou
dans toutes situations pathologiques y conduisant et lors
d’intoxications aiguës, où elle semble plus fréquente. La
fréquence de ces intoxications est mal connue. Lors d’une
enquête américaine rétrospective entre 2000 et 2006, d’après
TESS (Toxic Exposure Surveillance System), le recueil des
données des centres antipoison américains, les intoxications par
la metformine (seule ou associée à d’autres médicaments)
représentaient seulement 0,41 % de tous les cas d’intoxications.
Le nombre de cas d’acidose métabolique était compris entre 3
et 12 %, chiffres corrélés à l’importance de la dose ingérée [2].
Dans la littérature elle est le plus souvent estimée entre 3 et
9/100 000 patients/an. La mortalité est importante, proche de
50 % [3].
Nous rapportons un cas d’intoxication poly-médicamen-
teuse, avec ingestion supposée de 30 grammes de metformine.
2Cas clinique
Une femme de 69 ans, aux antécédents d’hypothyroïdie et
de psychose traitée par Teralithe®, Effexor®, Alprazolam®, est
retrouvée comateuse à domicile. À la prise en charge par le
SMUR, elle est en coma Glasgow 3, hypotendue et a probable-
ment inhalé ; elle est intubée, placée sous ventilation artifi-
cielle, et bénéficie d’un remplissage vasculaire et de
l’administration de noradrénaline. Les recherches effectuées
sur place concluent à la prise possible de 30 comprimés (cps)
d’Effexor®75 mg, 60 cps de Tercian®25 mg, 60 cps d’Alpra-
zolam 0,50 mg, 60 cps de Teralithe®400 mg et 60 cps de Glu-
covance®soit 30 g de metformine (traitement de son mari). À
son admission en réanimation, elle est hypotherme (32 °C),
hypotendue (tension artérielle à 80/50 mmHg), bradycarde à
60 battements/minute, en coma Glasgow 3. L’électrocardio-
gramme inscrit un rythme sinusal régulier sans troubles de la
repolarisation ni de la conduction. Le bilan biologique à
l’admission montre une acidose métabolique lactique (pH 7,18
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et lactates à 5,6 mmol/L) s’aggravant rapidement malgré la
réanimation (pH à 6,98 et lactate à 16 mmol/L, 4 h après
l’admission puis 26 en pré-mortem), avec bilans hépatique et
rénal normaux. L’évolution se fait vers une défaillance multi-
viscérale avec hypoxie (sur pneumopathie d’inhalation), coag-
ulation intravasculaire disséminée, insuffisance rénale aiguë,
persistance du choc et surtout acidose métabolique lactique
sévère et réfractaire malgré l’optimisation hémodynamique,
l’alcalinisation, la réalisation d’une hémodiafiltration. La
patiente décède 15 heures après son admission.
Les analyses toxicologiques montrent une lithémie à
1,95 mmol/L : la recherche qualitative de benzodiazépines est
positive dans le sang, celle d’antidépresseurs tricycliques est
négative.Les dosages de cyamémazine et de venlafaxine n’ont
pas été effectués.
3Méthode de dosage de la metformine
L'extraction de la metformine consiste en une déprotéinisa-
tion acide du plasma à l’aide de l’acide trichloracétique.Une
gammed'étalonnage ayant pour vocation ledosage de la met-
formine en urgence est réalisée dans les mêmes conditions
avec des sérums surchargés en metformine.
Pour les besoins de l’observation en cours, un sérum « drug
free » a été chargé à 500 mg/L, dilué au 1/100e.
La méthode d’analyse employée est une technique de
chromatographie liquide couplée à un détecteur de masse. La
séparation est effectuée grâce à une colonne Kinetex PFP,
sélectivepour les noyaux aromatiques et lesmoléculespolaires.
Ladétectionestréaliséepar spectrométrie de masse en mode
d’ionisation API-ES et polarité positive. L’ion d’intérêt est le
m/z 130 correspondant au [M + H]+de la metformine. Il est
détecté à un temps de rétention moyen de 1,78 min + 0,1 min.
L’échantilloninconnu, dilué au 1/100eet passéenduplicate,
a révélé une concentration moyenne de 5,04 mg/L, soit une
concentration finale de 504 mg/L.
4 Discussion
Après ingestion, l’absorption de la metformine se fait
essentiellement au niveau de l’intestin grêle. Sa biodisponibilité
est de l’ordre de 40 à 60 %. La concentration plasmatique
maximale est atteinte en deux à trois heures (4 à 8 heures pour
la forme LP) avec des valeurs de 0,1 à 2 mg/L après une prise
de 500 à 1000 mg. La demi-vie plasmatique est de l’ordre de 4
à 8 heures. Elle n’est pas métabolisée : son élimination est
essentiellement urinaire. L’hémodialyse est peu efficace sur
l’élimination de la metformine (faible liaison aux protéines
plasmatiques, volume de distribution très élevé). Elle serait
surtout utile à la correction de l’acidose et en cas d’insuffisance
rénale aiguë.
L’acidoselactique est réputée comme la complication laplus
grave du traitement par metformine. Cependant le lien direct
entre la prise de metformine et la survenue de l’acidose est
controversé. En effet dans certains cas, il existe des causes sous-
jacentes pouvant expliquer sa survenue ; d’autre part, le
surdosagen’estpastoujoursconfirméparledosage plasmatique.
Ce lien est très probable en cas d’intoxication volontaire. Les
mécanismes de survenue de cette acidose ne sont pas clairs.
L’hyperlactatémie serait la conséquence d’une baisse de
l’utilisation des lactates (inhibition de la néoglucogenèse à partir
des lactates) et d’une augmentation de sa production [1]. En cas
d’acidose lactique avérée, le traitement repose sur la correction
de l’état de choc, condition susceptible d’aggraver l’acidose,
l’alcalinisation (controversée), et l’épuration extra-rénale.
Dans le cas clinique décrit ci-dessus, le délai prise/
admission est inconnu, la patiente étant découverte comateuse
et hypotendue. Une partie du tableau neurologique est
possiblement en relation avec les différents psychotropes
ingérés. Les doses supposées ingérées de venlafaxine et de
cyamémazine sont considérées comme toxiques, probablement
impliquées dans la symptomatologie neurologique et peut-être
dans l’hypotension et la bradycardie : il n’y avait cependant pas
de troubles de repolarisation ou de conduction à l’admission.
La dose supposée ingérée (DSI) de lithium peut être à elle seule
cardiotoxique : la concentration sanguine de lithium est peu
élevée (le délai entre l’ingestion et l’admission n’étant
cependant pas connu et en l’absence d’un autre dosage). Il s’agit
cependant d’une intoxication aiguë sur une prise chronique,
condition entraînant une gravité plus importante. L’état de choc
peut être d’origine multifactorielle : toxique (plusieurs
molécules possiblement impliquées), septique… Parmi les
médicaments ingérés, seule la metformine est régulièrement
impliquée dans la survenue d’acidoses lactiques sévères. Dans
le cas présent, l’origine de l’acidose est possiblement d’origine
toxique, mais peut être aussi en rapport avec l’hypoxie, l’état
de choc… L’hypothermie peut également être responsable
d’une partie de la symptomatologie cardiovasculaire initiale.
La concentration de metformine retrouvée dans le sang de
notre patiente est nettement plus élevée que celles signalées
dans la littérature : la concentration la plus élevée publiée est
de 380 mg/L [4]. Cependant la concentration ne semble pas
strictement corrélée à la DSI, donnée souvent peu précise. La
concentrationdemetformine ne semble pas non plus strictement
corrélée à la survenue et à l’importance de l’acidose lactique.
Plusieurs publications, de patients décédés ou survivants,
témoignent d’une possible corrélation entre DSI, gravité de
l’acidose et mortalité [5]. Celle-ci est dépendante de la prise en
charge : épuration digestive, épuration extra-rénale précoce…
Dansle cas rapporté, la concentration importante de metformine
va dans le sens de son implication très probable dans le tableau
clinique présenté par la patiente et son évolution fatale.
5 Conclusion
Les intoxications par metformine sont rares mais graves en
raison de la survenue possible d’une acidose lactique majeure.
La concentration de metformine retrouvée chez notre patiente
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est la plus élevée jamais signalée dans la littérature. Cependant,
la gravité de ces intoxications n’est pas strictement corrélée à
la DSI, au pH, au taux de lactates, ainsi qu’à la concentration
sanguine.
Conflits d’intérêts. Les auteurs déclarent ne pas avoir de
conflits d’intérêts.
Références
1. Orban JC, Ghaddab A, Chatti O, Ichai C. Acidose lactique et
metformine. Ann Fr Anesth Reanim. 2006; 25(10): 1046–1052.
2. Forrester MB. Adult metformin ingestions reported to Texas
poisoncontrolcenters,2000–2006.HumExp Toxicol. 2008; 27:
575–583.
3. Seidowsky A, Nseir S, Houdret N, Fourrier F. Metformin-
associated lactic acidosis: a prognostic and therapeutic study.
Crit Care Med. 2009; 37(7): 2191–2196.
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metformin poisoning: is CCVH the cure? Am J Ther. 2010;
17(1): 96–100.
5. Dell’Aglio DM, Perino LJ, Kazzi Z, Abramson J, Schwartz MD,
Morgan BW. Acute metformin overdose: examining serum pH,
lactate level, and metformin concentrations in survivors versus
nonsurvivors: a systematic review of the literature. Ann Emerg
Med. 2009; 24(6): 818–823.
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Article
Objective The aims of this review are to precise the pathophysiological mechanisms leading to biguanide-associated lactic acidosis, to give elements of diagnosis, and to underline the precautionary conditions for prescribing these drugs by an improvement in physicians and patient's education.
Article
Metformin is known to cause potentially fatal metabolic acidosis with an increased lactate level in both overdose and therapeutic use. No association between mortality and serum pH, lactate level, or metformin concentrations, though intuitive, has yet been described. This systematic literature review is designed to evaluate the association between mortality and serum pH, lactate level, and metformin concentrations in acute metformin overdose. We reviewed the literature by using the MEDLINE, EMBASE, CINAHL, and TOXNET databases for cases of metformin overdose with documented mortality data and values of serum pH, lactate level, and metformin concentrations. When available, patient age, patient sex, and whether patients received intravenous sodium bicarbonate therapy or hemodialysis were also analyzed. Cases meeting inclusion criteria were analyzed to determine whether a difference in distribution of nadir serum pH, peak serum lactate level, or peak serum metformin concentrations existed between overdose survivors and nonsurvivors. We identified 10 articles that had 1 or more cases meeting our inclusion criteria. In total, there were 22 cases of metformin overdose (5/22 died) that met inclusion criteria. No intentional overdose patients died whose serum pH nadir was greater than 6.9, maximum lactate concentration less than 25 mol/L, or maximum metformin concentration less than 50 microg/mL (therapeutic range 1 to 2 microg/mL). Intentional overdose patients with a nadir serum pH less than 6.9 had 83% mortality (5/6), those with lactate concentration greater than 25 mmol/L had 83% mortality (5/6), and those with metformin concentration greater than 50 microg/mL had 38% mortality (5/12). Nadir serum pH and peak serum lactate and metformin concentration distributions in survivors and nonsurvivors revealed that survivors had a median nadir pH of 7.30, interquartile range (IQR) 7.22, 7.36; nonsurvivors, a median nadir pH of 6.71, IQR 6.71, 6.73; survivors, a median peak lactate level of 10.8 mmol/L, IQR 4.2, 12.9; nonsurvivors, a median peak lactate level of 35.0 mmol/L, IQR 33.3, 39.0; survivors, a median peak metformin level of 42 microg/mL, IQR 6.6, 67.6; and nonsurvivors, a median peak metformin level of 110 microg/mL, IQR 110, 110. No cases of acute metformin overdose meeting the study's inclusion criteria were found in which patients with a nadir serum pH greater than 6.9, peak serum lactate concentrations less than 25 mmol/L, or peak serum metformin concentrations less than 50 microg/mL died. Patients with acute metformin overdose who died had much lower serum pH nadirs and much higher peak serum lactate and metformin concentrations than those who survived.
Article
Metformin-associated lactic acidosis is a rare and serious complication of biguanide treatment. It usually occurs when a precipitating disease induces an acute renal failure and an incidental overdose. Voluntary intoxication is rare. Bicarbonate hemodialysis (HD) is recommended to decrease metformin levels and correct acidosis but its optimal duration has not been determined. This study was designed to document the characteristics and prognostic factors of intentional and incidental metformin overdose and to determine the optimal duration of HD. Ten years retrospective analysis of patients admitted in intensive care unit for metformin-associated lactic acidosis. Two intensive care units (50 beds) in a university hospital. Clinical and biological characteristics, organ failures, and sequential metformin levels during HD were recorded. Forty-two patients were included (13 voluntary intoxications and 29 incidental overdoses); 74% of patients were in acute renal failure and needed HD. No death was observed in intentional overdose patients compared with 48.3% mortality in incidental overdose patients. The factors significantly associated with mortality were logistic organ dysfunction system score, pH, plasma lactate, and prothrombin activity. By multivariate analysis, a prothrombin activity <50% was the only independent predictive factor of mortality (relative risk: 59.8; confidence limits: 6.3-568; p < 0.0001). Sequential measurements of metformin levels during HD were consistent with a bicompartmental elimination pattern. A cumulative HD duration of 15 hours was associated with the return of metformin level to the therapeutic normal range. In our study, the outcome of MALA was uniformly favorable after intentional metformin overdose. The vital prognosis was mainly influenced by the occurrence of multiple organ dysfunctions, the best predictive factor of death being an acute liver dysfunction as assessed by PT activity. Prolonged HD was needed to correct metformin overdose.
Article
Inadvertent or intentional metformin overdose can result in death from refractory lactic acidosis. We report a death from metformin-induced refractory lactic acidosis despite aggressive care. A 49-year-old hypertensive diabetic female presented 1 hour after ingesting 60 tablets of 500 mg metformin and 20 combination tablets of 12.5 mg hydrochlorothiazide/20 mg lisinopril. She was awake and alert, with a blood glucose of 579 mg/dL. Chemistry panel revealed lactic acidosis and acute renal failure (arterial blood gas pH, 7.18; pCO(2), 15 mm Hg; pO(2), 127 mm Hg; HCO(3), 6 mmol/L; lactate, 9.6 mmol/L; and creatinine, 1.2 mg/dL [0.8 mg/dL previously]). She received normal saline, sodium bicarbonate, and insulin. On arrival to the intensive care unit she was obtunded, with a blood pressure of 40/25 mm Hg and had worsening acidosis and poor oxygenation (arterial blood gas pH, 6.79; pCO(2), 55; pO(2), 57; HCO(3), 8.4; and base excess of -25 on 100% fractional inspired oxygen). She was intubated and received additional fluid boluses, bicarbonate, and norepinephrine. Continuous veno-venous hemofiltration (CVVH) was started 6 hours after her ingestion. Metformin was 380 microg/mL on CVVH initiation. The patient developed pulseless electrical activity 30 hours after her ingestion, which recurred 20 minutes later. The family requested no further resuscitation. She died 31.5 hours after her ingestion. Metformin concentrations decreased to 97 microg/mL 28 hours after the ingestion on CVVH, with a first-order elimination half-life of 11.3 hours (r(2) = 0.99) and a clearance of 56.2 mL/min. Further investigations on the place of CVVH in the management of the poisoned patient with MALA unable to hemodynamically tolerate conventional hemodialysis may be needed.
Article
Metformin is an oral hypoglycemic agent used in the management of type 2 diabetes mellitus. Limited information exists on adult metformin ingestions reported to poison control centers. The distribution of adult metformin ingestions reported to Texas poison control centers during 2000-2006 was determined for various factors. In addition, triage guidelines for the management of isolated ingestions were drafted. Of 1528 total metformin ingestions, 58% involved coingestants. Of the 264 ingestions of metformin alone, where the final medical outcome was known, dose ingested was reported for 66%. The mean reported dose was 4739 mg (range 500-60,000 mg). Ingestions of < or =2500 mg and >5000 mg reported doses differed with respect to the proportion involving suspected attempted suicide (6% versus 81%), serious final medical outcome (3% versus 19%), and referral to a health care facility (3% versus 83%). Using 5000 mg as a threshold dose for referral to a health care facility, 91% of cases not already at or en route to a health care facility were managed according drafted triage guidelines.