Exercise is one of the external factors associated with impairment of intestinal integrity, possibly leading to increased permeability and altered absorption. Here, we aimed to examine to what extent endurance exercise in the glycogen‐depleted state can affect intestinal permeability toward small molecules and protein‐derived peptides in relation to markers of intestinal function. Eleven well‐trained male volunteers (27 ± 4 years) ingested 40 g of casein protein and a lactulose/rhamnose (L/R) solution after an overnight fast in resting conditions (control) and after completing a dual – glycogen depletion and endurance – exercise protocol (first protocol execution). The entire procedure was repeated 1 week later (second protocol execution). Intestinal permeability was measured as L/R ratio in 5 h urine and 1 h plasma. Five‐hour urine excretion of betacasomorphin‐7 (BCM7), postprandial plasma amino acid levels, plasma fatty acid binding protein 2 (FABP‐2), serum pre‐haptoglobin 2 (preHP2), plasma glucagon‐like peptide 2 (GLP2), serum calprotectin, and dipeptidylpeptidase‐4 (DPP4) activity were studied as markers for excretion, intestinal functioning and recovery, inflammation, and BCM7 breakdown activity, respectively. BCM7 levels in urine were increased following the dual exercise protocol, in the first as well as the second protocol execution, whereas 1 h‐plasma L/R ratio was increased only following the first exercise protocol execution. FABP2, preHP2, and GLP2 were not changed after exercise, whereas calprotectin increased. Plasma citrulline levels following casein ingestion (iAUC) did not increase after exercise, as opposed to resting conditions. Endurance exercise in the glycogen depleted state resulted in a clear increase of BCM7 accumulation in urine, independent of DPP4 activity and intestinal permeability. Therefore, strenuous exercise could have an effect on the amount of food‐derived bioactive peptides crossing the epithelial barrier. The health consequence of increased passage needs more in depth studies.
Background & aims Plasma citrulline concentration is considered to be a marker for enterocyte metabolic mass and to reflect its reduction as may occur during intestinal dysfunction. Strenuous exercise can act as a stressor to induce small intestinal injury. Our previous studies suggest that this comprises the intestinal ability to produce citrulline from a glutamine-rich protein bolus. In this study we investigated the effects of different exercise intensities and hydration state on citrulline and iFABP levels following a post-exercise glutamine bolus in healthy young men. Methods Fifteen healthy young men (20–35 yrs, VO2 max 56.9 ± 3.9 ml kg−1 min−1) performed in a randomly assigned cross-over design, a rest (protocol 1) and four cycle ergometer protocols. The volunteers cycled submaximal at different percentages of their individual pre-assessed maximum workload (Wmax): 70% Wmax in hydrated (protocol 2) and dehydrated state (protocol 3), 50% Wmax (protocol 4) and intermittent 85/55% Wmax in blocks of 2 min (protocol 5). Immediately after 1 h exercise or rest, subjects were given a glutamine bolus with added alanine as an iso-caloric internal standard (7.5 g of each amino acid). Blood samples were collected before, during and after rest or exercise, up to 24 h post onset of the experiment. Amino acids and urea were analysed as metabolic markers, creatine phosphokinase and iFABP as markers of muscle and intestinal damage, respectively. Data were analysed using a multilevel mixed linear statistical model. p values were corrected for multiple testing. Results Citrulline levels already increased before glutamine supplementation during normal hydrated exercise, while this was not observed in the dehydrated and rest protocols. The low intensity exercise protocol (50% Wmax) showed the highest increase in citrulline levels both during exercise (43.83 μmol/L ± 2.63 (p < 0.001)) and after glutamine consumption (50.54 μmol/L ± 2.62) compared to the rest protocol (28.97 μmol/L ± 1.503 and 41.65 μmol/L ± 1.96, respectively, p < 0.05). However, following strenuous exercise at 70% Wmax in the dehydrated state, citrulline levels did not increase during exercise and less after the glutamine consumption when compared to the resting condition and hydrated protocols. In line with this, serum iFABP levels were the highest with the strenuous dehydrated protocol (1443.72 μmol/L ± 249.9, p < 0.001), followed by the high intensity exercise at 70% Wmax in the hydrated condition. Conclusions Exercise induces an increase in plasma citrulline, irrespective of a glutamine bolus. The extent to which this occurs is dependent on exercise intensity and the hydration state of the subjects. The same holds true for both the post-exercise increase in citrulline levels following glutamine supplementation and serum iFABP levels. These data indicate that citrulline release during exercise and after an oral glutamine bolus might be dependent on the intestinal health state and therefore on intestinal functionality. Glutamine is known to play a major role in intestinal physiology and the maintenance of gut health and barrier function. Together, this suggests that in clinical practice, a glutamine bolus to increase citrulline levels after exercise might be preferable compared to supplementing citrulline itself. To our knowledge this is the first time that exercise workload-related effects on plasma citrulline are reported in relation to intestinal damage.
LINK
Background & aims: High protein delivery during early critical illness is associated with lower mortality, while energy overfeeding is associated with higher mortality. Protein-to-energy ratios of traditional enteral formulae are sometimes too low to reach protein targets without energy overfeeding. This prospective feasibility study aimed to evaluate the ability of a new enteral formula with a high protein-to-energy ratio to achieve the desired protein target while avoiding energy overfeeding.Methods: Mechanically ventilated non-septic patients received the high protein-to-energy ratio nutrition during the first 4 days of ICU stay (n = 20). Nutritional prescription was 90% of measured energy expenditure. Primary endpoint was the percentage of patients reaching a protein target of ≥1.2 g/kg ideal body weight on day 4. Other endpoints included a comparison of nutritional intake to matched historic controls and the response of plasma amino acid concentrations. Safety endpoints were gastro-intestinal tolerance and plasma urea concentrations. Results: Nineteen (95%) patients reached the protein intake target of ≥1.2 g/kg ideal body weight on day 4, compared to 65% in historic controls (p = 0.024). Mean plasma concentrations of all essential amino acids increased significantly from baseline to day 4. Predefined gastro-intestinal tolerance was good, but unexplained foul smelling diarrhoea occurred in two patients. In one patient plasma urea increased unrelated to acute kidney injury. Conclusions: In selected non-septic patients tolerating enteral nutrition, recommended protein targets can be achieved without energy overfeeding using a new high protein-to-energy ratio enteral nutrition.
MULTIFILE
In the last decade, the concept on interactions between humans, animals and their environment has drastically changed, endorsed by the One Health approach that recognizes that health of humans and animals are inextricably linked. Consideration of welfare of livestock has increased accordingly and with it, attention into the possibilities to improve livestock health via natural, more balanced nutrition is expanding. Central to effects of healthy nutrition is an optimal gastrointestinal condition which entails a well-balanced functional local immune system leading to a resilient state of well-being. This project proposal, GITools, aims to establish a toolbox of in vitro assays to screen new feed ingredients for beneficial effects on gastrointestinal health and animal well-being. GITools will focus on pig and chicken as important livestock species present in high quantities and living in close proximity to humans. GITools builds on intestinal models (intestinal cell lines and stem cell-derived organoids), biomarker analysis, and in vitro enzymatic and microbial digestion models of feed constituents. The concept of GITools originated from various individual contacts and projects with industry partners that produce animal feed (additives) or veterinary medicines. Within these companies, an urgent need exists for straightforward, well-characterized and standardized in vitro methods that provide results translatable to the in vivo situation. This to replace testing of new feed concepts in live animal. We will examine in vitro methods for their applicability with feed ingredients selected based on the availability of data from (previous) in vivo studies. These model compounds will include long and short chain fatty acids, oligosaccharides and herbal-derived components. GITools will deliver insights on the role of intestinal processes (e.g. dietary hormone production, growth of epithelial cells, barrier function and innate immune responses) in health and well-being of livestock animals and improve the efficiency of testing new feed products.
Om de prehabilitatiezorg betaalbaar te houden, is het van belang om zorg op maat te leveren. De wijze van aanbod is daarnaast van cruciaal belang voor het slagen van prehabilitatie. Niet elke patiënt heeft gesuperviseerde training nodig. Sommige patiënten hebben voldoende aan leefstijladviezen via een mobiele app, terwijl anderen wél gesuperviseerde begeleiding nodig hebben van een zorgprofessional.Doel In dit project gaan we ‘prehabilitatie fenotypes’ ontwikkelen van kandidaten voor prehabilitatie op basis van persoonlijke kenmerken. Door deze subgroepen te onderscheiden kan vervolgens bepaald worden welke vorm van ondersteuning (denk bijvoorbeeld aan gesuperviseerd, digitaal of blended) per fenotype het meest geschikt is. Met behulp van deze prehabilitatie fenotypes krijgen zorgprofessionals in de praktijk concrete handvatten om prehabilitatiezorg op maat voor te schrijven. Hiermee worden er twee vliegen in één klap geslagen: gepersonaliseerde zorg én betaalbare zorg. Resultaten We gaan een cross-sectionele data-analyse uitvoeren op (in ieder geval) twee bestaande datasets. Er zal tevens geïnventariseerd worden of er aanvullende geschikte databases zijn in andere prehabilitatie-onderzoekscentra die meegenomen kunnen worden in de analyses. Beter Voorbereid: Beter Voorbereid is een multicentrum RCT naar het effect van een mobiele applicatie waarmee patiënten voor en na hun operatie adviezen krijgen over het optimaliseren van hun leefstijl en over het omgaan met stress rondom de operatie. Dit project is gesubsidieerd door SIA RAAK MKB. PAM-ONCO: PAM-ONCO is een observationele studie in het UMC Utrecht naar het verloop van het beweeggedrag en het fysiek functioneren van patiënten die een gastro-intestinale oncologische operatie ondergaan. Looptijd 15 mei 2022 - 31 december 2023 Aanpak Dit project wordt in samenwerking met het UMC Utrecht uitgevoerd en bestaat uit meerdere fases: Fase 1: Determinanten voor de analyse Op basis van consensus zal bepaald worden welke variabelen daadwerkelijk invloed kunnen hebben op de manier van ondersteuning van patiënten in de preoperatieve fase. Daarom zullen er in deze fase 1 of 2 consensusmeetings worden georganiseerd met experts om te komen tot een definitieve lijst voor de variabelen. Fase 2: Analyses De variabelen (zie fase 1) uit beide studies zullen worden gestandaardiseerd, samengevoegd en klaargemaakt voor data-analyses. Het plan voor de clusteranalyses wordt besproken met experts op dit gebied en op basis van hun adviezen geoptimaliseerd. Vervolgens zullen de analyses worden uitgevoerd om fenotypes te vormen. Fase 3: Vergelijken van klinische uitkomsten en patiëntkarakteristieken tussen fenotypes Na het bepalen van de fenotypes, zullen de klinische uitkomsten en patiëntkarakteristieken tussen de fenotypes worden vergeleken. Er zal een uitgebreidere beschrijving worden gemaakt van de kenmerken van patiënten binnen elk fenotype. De beschrijving van de fenotypes biedt de basis van de volgende fase. Fase 4: Bepalen welke fenotypes baat kunnen hebben bij welke interventies en begeleiding In vier focusgroepen (twee met patiënten en twee met experts) zal bepaald worden welk type ondersteuning/begeleiding en prehabilitatie-interventies past bij de verschillende fenotypes zoals gevonden in fase 2.
Om de prehabilitatiezorg betaalbaar te houden, is het van belang om zorg op maat te leveren. De wijze van aanbod is daarnaast van cruciaal belang voor het slagen van prehabilitatie. Niet elke patiënt heeft gesuperviseerde training nodig. Sommige patiënten hebben voldoende aan leefstijladviezen via een mobiele app, terwijl anderen wél gesuperviseerde begeleiding nodig hebben van een zorgprofessional.Doel In dit project gaan we ‘prehabilitatie fenotypes’ ontwikkelen van kandidaten voor prehabilitatie op basis van persoonlijke kenmerken. Door deze subgroepen te onderscheiden kan vervolgens bepaald worden welke vorm van ondersteuning (denk bijvoorbeeld aan gesuperviseerd, digitaal of blended) per fenotype het meest geschikt is. Met behulp van deze prehabilitatie fenotypes krijgen zorgprofessionals in de praktijk concrete handvatten om prehabilitatiezorg op maat voor te schrijven. Hiermee worden er twee vliegen in één klap geslagen: gepersonaliseerde zorg én betaalbare zorg. Resultaten We gaan een cross-sectionele data-analyse uitvoeren op (in ieder geval) twee bestaande datasets. Er zal tevens geïnventariseerd worden of er aanvullende geschikte databases zijn in andere prehabilitatie-onderzoekscentra die meegenomen kunnen worden in de analyses. Beter Voorbereid: Beter Voorbereid is een multicentrum RCT naar het effect van een mobiele applicatie waarmee patiënten voor en na hun operatie adviezen krijgen over het optimaliseren van hun leefstijl en over het omgaan met stress rondom de operatie. Dit project is gesubsidieerd door SIA RAAK MKB. PAM-ONCO: PAM-ONCO is een observationele studie in het UMC Utrecht naar het verloop van het beweeggedrag en het fysiek functioneren van patiënten die een gastro-intestinale oncologische operatie ondergaan. Looptijd 15 mei 2022 - 31 december 2023 Aanpak Dit project wordt in samenwerking met het UMC Utrecht uitgevoerd en bestaat uit meerdere fases: Fase 1: Determinanten voor de analyse Op basis van consensus zal bepaald worden welke variabelen daadwerkelijk invloed kunnen hebben op de manier van ondersteuning van patiënten in de preoperatieve fase. Daarom zullen er in deze fase 1 of 2 consensusmeetings worden georganiseerd met experts om te komen tot een definitieve lijst voor de variabelen. Fase 2: Analyses De variabelen (zie fase 1) uit beide studies zullen worden gestandaardiseerd, samengevoegd en klaargemaakt voor data-analyses. Het plan voor de clusteranalyses wordt besproken met experts op dit gebied en op basis van hun adviezen geoptimaliseerd. Vervolgens zullen de analyses worden uitgevoerd om fenotypes te vormen. Fase 3: Vergelijken van klinische uitkomsten en patiëntkarakteristieken tussen fenotypes Na het bepalen van de fenotypes, zullen de klinische uitkomsten en patiëntkarakteristieken tussen de fenotypes worden vergeleken. Er zal een uitgebreidere beschrijving worden gemaakt van de kenmerken van patiënten binnen elk fenotype. De beschrijving van de fenotypes biedt de basis van de volgende fase. Fase 4: Bepalen welke fenotypes baat kunnen hebben bij welke interventies en begeleiding In vier focusgroepen (twee met patiënten en twee met experts) zal bepaald worden welk type ondersteuning/begeleiding en prehabilitatie-interventies past bij de verschillende fenotypes zoals gevonden in fase 2.
