Metabolic fate of fructose ingested with and without glucose in a mixed meal.

Ingestion of pure fructose stimulates de novo lipogenesis and gluconeogenesis. This may however not be relevant to typical nutritional situations, where fructose is invariably ingested with glucose. We therefore assessed the metabolic fate of fructose incorporated in a mixed meal without or with glucose in eight healthy volunteers. Each participant was studied over six hours after the ingestion of liquid meals containing either 13C-labelled fructose, unlabeled glucose, lipids and protein (Fr + G) or 13C-labelled fructose, lipids and protein, but without glucose (Fr), or protein and lipids alone (ProLip). After Fr + G, plasma 13C-glucose production accounted for 19.0% ± 1.5% and 13CO2 production for 32.2% ± 1.3% of 13C-fructose carbons. After Fr, 13C-glucose production (26.5% ± 1.4%) and 13CO2 production (36.6% ± 1.9%) were higher (p < 0.05) than with Fr + G. 13C-lactate concentration and very low density lipoprotein VLDL 13C-palmitate concentrations increased to the same extent with Fr + G and Fr, while chylomicron 13C-palmitate tended to increase more with Fr + G. These data indicate that gluconeogenesis, lactic acid production and both intestinal and hepatic de novo lipogenesis contributed to the disposal of fructose carbons ingested together with a mixed meal. Co-ingestion of glucose decreased fructose oxidation and gluconeogenesis and tended to increase 13C-pamitate concentration in gut-derived chylomicrons, but not in hepatic-borne VLDL-triacylglycerol (TG). This trial was approved by clinicaltrial. gov. Identifier is NCT01792089

Modulation of fructose metabolism by dietary factors

High fructose consumption is associated with obesity and characteristics of metabolic syndrome. This includes insulin resistance, dyslipidemia, type II diabetes and hepatic steatosis, the hepatic component of metabolic syndrome. Short term high fructose consumption in healthy humans is considered as a study model to increase intrahepatocellular lipids (IHCL). Protein supplementation added to a short term high fructose diet exerts a protective role on hepatic fat accumulation. Fructose disposal after an acute fructose load is well established. However, fructose disposal is usually studied when a high intake of fructose is ingested. Interaction of fructose with other macronutrients on fructose disposal is not clearly established. We wanted to assess how fructose disposal is modulated with nutritional factors. For the first study, we addressed the question of how would essential amino acid (EAA) supplemented to a high fructose diet have an impact on hepatic fat accumulation? We tried to distinguish which metabolic pathways were responsible for the increase in IHCL induced by high fructose intake and how those pathways would be modulated by EAA. After 6 days of hypercaloric high fructose diet, we observed, as expected an increase in IHCL modulated by an increase in VLDL-triglycerides and an increase in VLDL-13C-palmitate production. When adding a supplementation in EAA, we observed a decrease in IHCL but we could not define which mechanism was responsible for this process. With the second study, we were interested to observe fructose disposal after a test meal that contained lipid, protein and a physiologic dose of fructose co-ingested or not with glucose. When ingested with other macronutrients, hepatic fructose disposal is similar as when ingested as pure fructose. It induced oxidation, gluconeogenesis followed by glycogen synthesis, conversion into lactate and to a minor extent by de novo lipogenesis. When co- ingested with glucose decreased fructose oxidation as well as gluconeogenesis and an increased glycogen synthesis without affecting de novo lipogenesis or lactate. We were also able to observe induction of intestinal de novo lipogenesis with both fructose and fructose co- ingested with glucose. In summary, essential amino acids supplementation blunted increase in hepatic fat content induced by a short term chronic fructose overfeeding. However, EAA failed to improve other cardiovascular risk factors. Under isocaloric condition and in the frame of an acute test meal, physiologic dose of fructose associated with other macronutrients led to the same fructose disposal as when fructose is ingested alone. When co-ingested with glucose, we observed a decrease in fructose oxidation and gluconeogenesis as well as an increased in glycogen storage without affecting other metabolic pathways. - Une consommation élevée en fructose est associée à l'obésité et aux caractéristiques du syndrome métabolique. Ces dernières incluent une résistance à l'insuline, une dyslipidémie, un diabète de type II et la stéatose hépatique, composant hépatique du syndrome métabolique. À court terme une forte consommation en fructose chez l'homme sain est considérée comme un modèle d'étude pour augmenter la teneur en graisse hépatique. Une supplémentation en protéines ajoutée à une alimentation riche en fructose de courte durée a un effet protecteur sur l'accumulation des graisses au niveau du foie. Le métabolisme du fructose après une charge de fructose aiguë est bien établi. Toutefois, ce dernier est généralement étudié quand une consommation élevée de fructose est donnée. L'interaction du fructose avec d'autres macronutriments sur le métabolisme du fructose n'est pas connue. Nous voulions évaluer la modulation du métabolisme du fructose par des facteurs nutritionnels. Pour la première étude, nous avons abordé la question de savoir quel impact aurait une supplémentation en acides aminés essentiels (AEE) associé à une alimentation riche en fructose sur l'accumulation des graisses hépatiques. Nous avons essayé de distinguer les voies métaboliques responsables de l'augmentation des graisses hépatiques induite par l'alimentation riche en fructose et comment ces voies étaient modulées par les AEE. Après 6 jours d'une alimentation hypercalorique riche en fructose, nous avons observé, comme attendu, une augmentation des graisses hépatiques modulée par une augmentation des triglycérides-VLDL et une augmentation de la production de VLDL-13C-palmitate. Lors de la supplémentation en AEE, nous avons observé une diminution des graisses hépatiques mais les mécanismes responsables de ce processus n'ont pas pu être mis en évidence. Avec la seconde étude, nous nous sommes intéressés à observer le métabolisme du fructose après un repas test contenant des lipides, des protéines et une dose physiologique de fructose co-ingéré ou non avec du glucose. Lorsque le fructose était ingéré avec les autres macronutriments, le devenir hépatique du fructose était similaire à celui induit par du fructose pur. Il a induit une oxydation, suivie d'une néoglucogenèses, une synthèse de glycogène, une conversion en lactate et dans une moindre mesure une lipogenèse de novo. Lors de la co-ngestion avec du glucose, nous avons observé une diminution de l'oxydation du fructose et de la néoglucogenèse et une augmentation de la synthèse du glycogène, sans effet sur la lipogenèse de novo ni sur le lactate. Nous avons également pu mettre en évidence que le fructose et le fructose ingéré de façon conjointe avec du glucose ont induit une lipogenèse de novo au niveau de l'intestin. En résumé, la supplémentation en acides aminés essentiels a contrecarré l'augmentation de la teneur en graisse hépatique induite par une suralimentation en fructose sur le court terme. Cependant, la supplémentation en AEE a échoué à améliorer d'autres facteurs de risque cardiovasculaires. Dans la condition isocalorique et dans le cadre d'un repas test aiguë, la dose physiologique de fructose associée à d'autres macronutriments a conduit aux mêmes aboutissants du métabolisme du fructose que lorsque le fructose est ingéré seul. Lors de la co-ngestion avec le glucose, une diminution de l'oxydation du fructose est de la néoglucogenèse est observée en parallèle à une augmentation de la synthèse de glycogène sans affecter les autres voies métaboliques

Nox-T3TM : An objective measuring device for neurological swallowing disorders

Dysphagia is a frequent complication in patients with brain injury, which can lead to aspiration pneumonia and thus prolonged hospitalization or even death. It is essential therefore, to detect and assess dysphagia early for best patient care. Fiberoptic endoscopic (FEES) and Videofluoroscopy (VFS) evaluation of swallowing are the gold standard exams in swallowing studies but neither are perfectly suitable for patients with disorders of consciousness (DOC). In this study, we aimed to objectivize the sensitivity and specificity of the Nox-T3TM sleep monitor and validate its use for investigating neurological swallowing disorders. Nox-T3 provides time-coordinated patterns of muscular and respiratory activity and a combination of submental and peri-laryngeal surface electromyography, nasal cannulas and respiratory inductance plethysmography belts connected to Nox-T3 allows recording swallowing events and their coordination with breathing. We compared Nox-T3 swallowing capture to manual swallowing detection on fourteen DOC patients. The Nox-T3 method identified swallow events with a sensitivity of 95% and a specificity of 99%. In comparison, FEES and VFS have a sensitivity of 0.7 to 1 and a specificity of 0.5 to 0.97, respectively. In addition, Nox-T3 has qualitative contributions, such as visualization of the swallowing apnea in the respiratory cycle. These results suggest that Nox-T3 could be used for swallowing evaluation in DOC patients and support its continued clinical use for swallowing disorder investigation

L'effet protecteur des protéines alimentaires et l'effet délétère des acides animés alimentaires sur la stéatose hépatique chez la souris [The protective effect of dietary protein and the deleterious effect of dietary amino acids in fatty liver in mice]

Introduction La maladie « Non-Alcoholic Fatty Liver Disease ; NAFLD » et l'obésité provoque la résistance à l'insuline, un symptôme caractéristique du syndrome métabolique. La fréquence de ces maladies a augmenté de manière importante durant ces dernières décennies. Cette augmentation est étroitement liée à la surcharge énergétique dans notre culture modernisée. Pour combattre cette situation, des régimes riches en protéines semblent être bénéfiques, en particulier parce que l'acide aminé leucine stimule la satiété. Cependant l'effet des protéines alimentaires sur la stéatose hépatique reste peu connu. Résultats : Pour étudier cette question, nous avons nourri des souris C57B6/J (âgées de 5 semaines) avec un régime standard (10% kcal graisse, 20% kcal protéine), un régime riche en graisse (45% kcal graisse, 20% kcal protéine) ou un régime riche en graisse et enrichi en protéines (45% kcal graisse, 40% kcal protéine) pendant 10 semaines. Nous avons ainsi montré que l'addition de protéines au régime gras permet de prévenir la stéatose hépatique. Dans un deuxième temps nous avons testé si cet effet bénéfique des protéines alimentaires provient des acides aminés ramifiés (Branched-chain amino acids= BCAA : leucine, isoleucine, valine), composants majeurs de protéines alimentaires. Pour ce faire, nous avons ajouté un groupe de souris nourries au régime riche en graisses + BCAA (45% kcal graisse, 23% kcal protéine). Nos résultats montrent que l'addition des BCAA ne protège pas contre la stéatose hépatique, mais, au contraire, aggrave l'obésité et l'hyperinsulinémie. De manière intéressante, nous avons observé que la supplémentation en protéines ou en BCAA induit des effets différents sur la prise alimentaire et la dépense énergétique. Conclusion : Notre étude suggère clairement que les protéines alimentaires protègent contre l'obésité et la stéatose hépatique. Elle confirme également que les composants majeurs des protéines alimentaires (BCAA) n'exercent pas cet effet protecteur, mais qu'il aggrave le syndrome métabolique. Etant donné que l'ingestion importante et chronique de protéines alimentaires est délétère pour le rein, il serait très intéressant d'identifier les acides aminés spécifiques qui induiraient le même effet protecteur que les protéines alimentaires, mais sans perturber le fonctionnement rénal

Energy and macronutrient intake after gastric bypass for morbid obesity: a 3-y observational study focused on protein consumption.

BACKGROUND: The effect of a Roux-en-Y gastric bypass (RYGB) on body weight has been amply documented, but few studies have simultaneously assessed the evolution of energy and macronutrient intakes, energy expenditure, and changes in body composition over time after an RYGB. OBJECTIVE: We evaluated energy and macronutrient intakes, body composition, and the basal metabolic rate (BMR) in obese female patients during the initial 3 y after an RYGB. METHODS: Sixteen women with a mean ± SEM body mass index (in kg/m(2)) of 44.1 ± 1.6 were included in this prospective observational study. The women were studied on 6 different occasions as follows: before and 1, 3, 6, 12 (n = 16), and 36 (n = 8) mo after surgery. On each occasion, food intake was evaluated from 4- or 7-d dietary records, body composition was assessed with the use of bio-impedancemetry, and energy expenditure was measured with the use of indirect calorimetry. RESULTS: Body weight evolution showed the typical pattern reported after an RYGB. Total energy intake was 2072 ± 108 kcal/d at baseline and decreased to 681 ± 58 kcal/d at 1 mo after surgery (P < 0.05 compared with at baseline). Total energy intake progressively increased to reach 1240 ± 87 kcal/d at 12 mo after surgery (P < 0.05 compared with at 1 mo after surgery) and 1448 ± 57 kcal/d at 36 mo after surgery (P < 0.05 compared with at 12 mo after surgery). Protein intake was 87 ± 4 g/d at baseline and ± 2 g/d 1 mo after surgery (P < 0.05 compared with at baseline) and increased progressively thereafter to reach 57 ± 3 g/d at 36 mo after surgery (P < 0.05 compared with at 1 mo after surgery). Carbohydrate and fat intakes over time showed similar patterns. Protein intake from meat and cheese were significantly reduced early at 1 mo after surgery but increased thereafter (P < 0.05). The BMR decreased from 1.12 ± 0.04 kcal/min at baseline to 0.93 ± 0.03, 0.86 ± 0.03, and 0.85 ± 0.04 kcal/min at 3, 12, and 36 mo after surgery, respectively (all P < 0.05 compared with at baseline). CONCLUSIONS: Total energy, carbohydrate, fat, and protein intakes decreased markedly during the initial 1-3 mo after an RYGB, whereas the BMR moderately decreased. The reduction in protein intake was particularly severe at 1 mo after surgery, and protein intake increased gradually after 3-6 mo after surgery. This trial was registered at clinicaltrials.gov as NCT01891591