{"id":15485,"date":"2026-05-26T14:22:21","date_gmt":"2026-05-26T14:22:21","guid":{"rendered":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/portfolio\/nicole-pinckaers\/"},"modified":"2026-05-26T14:22:32","modified_gmt":"2026-05-26T14:22:32","slug":"nicole-pinckaers","status":"publish","type":"us_portfolio","link":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/portfolio\/nicole-pinckaers\/","title":{"rendered":"Nicole Pinckaers"},"content":{"rendered":"","protected":true},"excerpt":{"rendered":"","protected":true},"author":7,"featured_media":15486,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"us_portfolio_category":[45],"class_list":["post-15485","us_portfolio","type-us_portfolio","status-publish","post-password-required","hentry","us_portfolio_category-new-template"],"acf":{"naam_van_het_proefschift":"Beyond the Boost:","samenvatting":"Het doel van dit proefschrift is om inzicht te krijgen in de farmacologische mechanismen en de daarmee samenhangende cardiovasculaire effecten van fenethylamines (FEA\u2019s) en alkylamines (AA\u2019s), die vaak voorkomen in pre-workout en gewichtsverliessupplementen.\n\nHet aanbod en de consumptie van dit soort voedingssupplementen is groot. Deze voedingssupplementen worden gepresenteerd als producten die sportprestaties verbeteren en gewichtsverlies bevorderen. Opmerkelijk is dat een groot deel van de gebruikers nadelige gezondheidseffecten ervaart. Ook zijn er associaties tussen het gebruik van deze supplementen en ernstige cardiovasculaire aandoeningen (zoals hersenbloedingen of hartinfarcten) gerapporteerd. Vaak bevatten deze supplementen farmacologische actieve stoffen, of slecht gekarakteriseerde analogen hiervan, om de gemaakte productclaims te kunnen bewerkstelligen. De versnippering van het regelgevingskader maakt het mogelijk dat voedingssupplementen met farmacologisch actieve stoffen zonder voorafgaande veiligheidsbeoordeling op de markt worden gebracht. Ondanks het gebrek aan een verplichte veiligheidsbeoordeling alvorens commercialisatie van deze supplementen, en ondanks de gerapporteerde associaties met ernstige cardiovasculaire gebeurtenissen, beschouwen consumenten deze supplementen over het algemeen als veilig.\n\nPre-workout- en afslanksupplementen bevatten vaak farmacologisch actieve stoffen, waarvan FEA\u2019s en AA\u2019s twee prominente groepen zijn. Deze stoffen zijn structureel verwant aan bekende activators van het sympathisch zenuwstelsel, zoals amfetamine en de endogene catecholamines (nor)adrenaline en dopamine. Op basis van deze structurele overeenkomsten, wordt verondersteld dat FEA\u2019s en AA\u2019s vergelijkbare farmacologische eigenschappen hebben en sympathomimetische effecten, zoals een toename in hartslag en bloeddruk, kunnen uitoefenen.\n\nTegelijkertijd blijft het wetenschappelijke bewijs dat directe mechanistische verbanden aantoont tussen specifieke supplementingredi\u00ebnten en nadelige cardiovasculaire gezondheidseffecten beperkt. Dit kennishiaat bemoeilijkt risicobeoordeling en wetenschappelijk onderbouwde regulatoire besluitvorming. Om consumenten beter te beschermen en te informeren, en om risicobeoordelingen te verbeteren, is het daarom essentieel om inzicht te krijgen in de farmacologische mechanismen die ten grondslag liggen aan de cardiovasculaire effecten van veelgebruikte voedingssupplementingredi\u00ebnten. Dit proefschrift combineert in vitro receptor- en transporterassays, fysiologisch gebaseerde kinetische modellering, ex vivo vaatstudies en in vivo cardiovasculaire metingen en biedt zo een translationeel kader voor de beoordeling van cardiovasculaire veiligheid van structureel verwante sympathicomimetische supplementingredi\u00ebnten. De resultaten van dit proefschrift ondersteunen consistent, op verschillende experimentele niveaus, de hypothese dat FEA\u2019s en AA\u2019s sympathomimetische effecten kunnen uitoefenen.\n\nTen eerste laat de in vitro receptor screening (Hoofdstuk 2) zien dat verschillende FEA\u2019s fungeren als agonisten van \u03b1- en\/of \u03b2-adrenerge receptoren (ADR\u2019s) en van de trace amine-associated receptor 1 (TAAR1). De meeste FEA\u2019s waren geen receptorselectieve agonisten, maar activeerden meerdere ADR-subtypen wat wijst op een breed sympathicomimetisch profiel. Opvallend is dat higenamine een \u03b2-ADR potentie liet zien in hetzelfde concentratiebereik als de endogene agonist adrenaline, wat duidt op een aanzienlijke capaciteit om cardiale \u03b2-ADR\u2019s en in vivo sympathicomimetische activiteit te stimuleren. Daarentegen activeerde geen van de bestudeerde AA\u2019s de ADR\u2019s en TAAR1 op een concentratieafhankelijke wijze.\n\nDaarnaast hebben we in Hoofdstuk 3 aangetoond dat meerdere FEA\u2019s en AA\u2019s in vitro potente remmers zijn van monoamine transport via noradrenalinetransporters, en in mindere mate via dopaminetransporters. Voor sommige stoffen was de remmende potentie vergelijkbaar met de remmende werking van bekende stoffen zoals amfetamine en coca\u00efne. Deze resultaten suggereren dat de onderzochte stoffen niet alleen direct ADR\u2019s activeren, maar ook indirect de sympathische tonus kunnen bevorderen door het verhogen van synaptische monoamine concentraties.\n\nOm de relevantie van deze in vitro resultaten voor de mens te beoordelen, is in Hoofdstuk 4 een fysiologisch gebaseerd kinetisch (PBK) model toegepast. Orale effectieve doseringen voor meerdere FEA\u2019s (waaronder higenamine, isopropyloctopamine, \u03b2-methylphenethylamine en p-synephrine) waren voorspeld door het gebruik van een generiek PBK model te combineren met in vitro en in silico bepaalde PBK model input parameters. Meerdere van deze voorspelde effectieve doseringen waren vergelijkbaar met gerapporteerde geconsumeerde hoeveelheden via voedingssupplementen. Dit wijst erop dat consumptie in de praktijk mogelijk leidt tot systemische concentraties die hoog genoeg zijn om adrenerge systemen te activeren en te zorgen voor in vivo sympathicomimetische effecten.\n\nVervolgens laten de ex vivo vaatstudies (Hoofdstuk 5) zien dat meerdere FEA\u2019s concentratie-afhankelijke vasocontractie van ge\u00efsoleerde rat arteri\u00ebn (aorta, mesenteriale en nierarteri\u00ebn) induceren. Deze effecten worden grotendeels geremd door de \u03b11-ADR antagonist prazosine, wat wijst op \u03b11-ADR gemedieerde vasoconstrictie. Combinatie van de FEA\u2019s met TAAR1 antagonist zorgde alleen voor een gedeeltelijke remming van de vasocontractie. In tegenstelling tot de FEA\u2019s, zorgden de AA\u2019s slechts voor minimale vasocontractiele reacties bij de hoogste concentraties. De resultaten van dit hoofdstuk bevestigen dat receptoractivatie zich uit in vasculaire effecten.\n\nTenslotte, zijn de FEA\u2019s met de meest potente in vitro effecten bestudeerd in een in vivo studie in wakkere ratten om de acute effecten op bloeddruk, hartslag en lichaamstemperatuur te onderzoeken (Hoofdstuk 6). We laten zien dat meerdere FEA\u2019s (inclusief higenamine, isopropyloctopamine, p-synephrine, p-tyramine en halostachine) snelle en sterke toenamen in bloeddruk veroorzaken, die gepaard gaan met reflexbradycardie, wat past bij activatie van de baroreflex. De grootte van deze hypertensieve effecten was vergelijkbaar met, of zelfs groter dan die van adrenaline. Daarnaast zagen we veranderingen in lichaamstemperatuur, wat wijst op verstoring van de thermoregulatie. Deze bevindingen impliceren dat het combineren van deze FEA\u2019s met lichaamsactiviteit mogelijk de belasting op het sympathisch zenuwstelsel vergroten en een ernstig gezondheidsrisico kunnen vormen, met name voor personen met onderliggende cardiovasculaire aandoeningen.\n\nAl met al laten de resultaten van dit proefschrift zien dat FEA\u2019s en AA\u2019s interfereren met meerdere belangrijke regulatoren van het sympathisch zenuwstelsel, die betrokken zijn bij cardiovacsulaire regulatie, waaronder ADR\u2019s, TAAR1 en noradrenaline- en dopaminetransporters. Deze werkingsmechanismen kunnen mogelijk de waargenomen ex vivo vaatcontractie en de acute in vivo cardiovasculaire veranderingen verklaren. Het modelleren van humane plasmaconcentraties na orale inname van FEA\u2019s laat zien dat de gerapporteerde innamehoeveelheden kunnen leiden tot plasmaconcentraties die in het farmacologisch actieve bereik liggen. Samengenomen presenteert dit onderzoek mechanistisch en translationeel bewijs dat bepaalde FEA\u2019s en AA\u2019s die voorkomen in pre-workout- en gewichtsverliessupplementen klinisch relevante sympathicomimetische activiteit bezitten. Dit suggereert dat consumenten die dergelijke supplementen gebruiken mogelijk risico lopen op het ontwikkelen van nadelige cardiovasculaire gezondheidseffecten. Deze bevindingen dragen bij aan een meer evidence-based beoordeling van de veiligheid van dit soort stoffen en vormen een wetenschappelijke basis voor verdere humane studies en regulatoire risicobeoordeling.","summary":"The aim of this thesis is to gain insight into the pharmacological mechanisms and the associated cardiovascular effects of phenethylamines (PEAs) and alkylamines (AAs), which frequently occur in pre-workout and weight loss supplements.\n\nThe availability and consumption of these types of food supplements is extensive. These supplements are presented as products that improve sports performance and promote weight loss. It is remarkable that a large proportion of users experience adverse health effects. Associations between the use of these supplements and serious cardiovascular conditions (such as cerebral hemorrhages or myocardial infarctions) have also been reported. Often, these supplements contain pharmacologically active substances, or poorly characterized analogues thereof, to achieve the product claims made. The fragmentation of the regulatory framework makes it possible for food supplements with pharmacologically active substances to be brought onto the market without prior safety assessment. Despite the lack of a mandatory safety assessment prior to commercialization, and despite the reported associations with serious cardiovascular events, consumers generally consider these supplements safe.\n\nPre-workout and weight loss supplements often contain pharmacologically active substances, of which PEAs and AAs are two prominent groups. These substances are structurally related to known activators of the sympathetic nervous system, such as amphetamine and the endogenous catecholamines (nor)adrenaline and dopamine. Based on these structural similarities, it is assumed that PEAs and AAs have comparable pharmacological properties and can exert sympathomimetic effects, such as an increase in heart rate and blood pressure.\n\nAt the same time, scientific evidence establishing direct mechanistic links between specific supplement ingredients and adverse cardiovascular health effects remains limited. This knowledge gap complicates risk assessment and science-based regulatory decision-making. To better protect and inform consumers, and to improve risk assessments, it is therefore essential to gain insight into the pharmacological mechanisms underlying the cardiovascular effects of commonly used food supplement ingredients. This thesis combines in vitro receptor and transporter assays, physiologically based kinetic modeling, ex vivo vascular studies, and in vivo cardiovascular measurements, providing a translational framework for assessing the cardiovascular safety of structurally related sympathomimetic supplement ingredients. The results of this thesis consistently support, at various experimental levels, the hypothesis that PEAs and AAs can exert sympathomimetic effects.\n\nFirstly, in vitro receptor screening (Chapter 2) shows that various PEAs act as agonists of \u03b1- and\/or \u03b2-adrenergic receptors (ADRs) and the trace amine-associated receptor 1 (TAAR1). Most PEAs were not receptor-selective agonists but activated multiple ADR subtypes, indicating a broad sympathomimetic profile. Notably, higenamine showed \u03b2-ADR potency in the same concentration range as the endogenous agonist adrenaline, indicating a substantial capacity to stimulate cardiac \u03b2-ADRs and in vivo sympathomimetic activity. In contrast, none of the studied AAs activated the ADRs and TAAR1 in a concentration-dependent manner.\n\nIn addition, we demonstrated in Chapter 3 that multiple PEAs and AAs are potent in vitro inhibitors of monoamine transport via noradrenaline transporters, and to a lesser extent via dopamine transporters. For some substances, the inhibitory potency was comparable to that of known substances such as amphetamine and cocaine. These results suggest that the substances investigated not only directly activate ADRs but can also indirectly promote sympathetic tone by increasing synaptic monoamine concentrations.\n\nTo assess the human relevance of these in vitro results, a physiologically based kinetic (PBK) model was applied in Chapter 4. Oral effective doses for several PEAs (including higenamine, isopropyloctopamine, \u03b2-methylphenethylamine, and p-synephrine) were predicted by using a generic PBK model combined with in vitro and in silico determined PBK model input parameters. Several of these predicted effective doses were comparable to reported amounts consumed via food supplements. This indicates that real-life consumption may lead to systemic concentrations high enough to activate adrenergic systems and cause in vivo sympathomimetic effects.\n\nSubsequently, ex vivo vascular studies (Chapter 5) show that multiple PEAs induce concentration-dependent vasocontraction of isolated rat arteries (aorta, mesenteric, and renal arteries). These effects are largely inhibited by the \u03b11-ADR antagonist prazosin, pointing to \u03b11-ADR-mediated vasoconstriction. Combining PEAs with a TAAR1 antagonist only resulted in partial inhibition of vasocontraction. In contrast to PEAs, AAs only caused minimal vasocontractile responses at the highest concentrations. The results of this chapter confirm that receptor activation manifests in vascular effects.\n\nFinally, the PEAs with the most potent in vitro effects were studied in an in vivo study in awake rats to investigate acute effects on blood pressure, heart rate, and body temperature (Chapter 6). We show that multiple PEAs (including higenamine, isopropyloctopamine, p-synephrine, p-tyramine, and halostachine) cause rapid and strong increases in blood pressure, accompanied by reflex bradycardia, consistent with baroreflex activation. The magnitude of these hypertensive effects was comparable to, or even greater than, that of adrenaline. In addition, we observed changes in body temperature, indicating a disturbance in thermoregulation. These findings imply that combining these PEAs with physical activity may increase the load on the sympathetic nervous system and pose a serious health risk, particularly for individuals with underlying cardiovascular conditions.\n\nAll in all, the results of this thesis show that PEAs and AAs interfere with several important regulators of the sympathetic nervous system involved in cardiovascular regulation, including ADRs, TAAR1, and noradrenaline and dopamine transporters. These mechanisms of action can potentially explain the observed ex vivo vascular contraction and acute in vivo cardiovascular changes. Modeling human plasma concentrations after oral intake of PEAs shows that reported intake levels can lead to plasma concentrations within the pharmacologically active range. Taken together, this research presents mechanistic and translational evidence that certain PEAs and AAs found in pre-workout and weight loss supplements possess clinically relevant sympathomimetic activity. This suggests that consumers using such supplements may be at risk of developing adverse cardiovascular health effects. These findings contribute to a more evidence-based assessment of the safety of these types of substances and form a scientific basis for further human studies and regulatory risk assessment.","auteur":"Nicole Pinckaers","auteur_slug":"nicole-pinckaers","publicatiedatum":"8 juli 2026","taal":"NL","url_flipbook":"https:\/\/ebook.proefschriftmaken.nl\/ebook\/nicolepinckaers?iframe=true","url_download_pdf":"https:\/\/ebook.proefschriftmaken.nl\/download\/fe7621a9-ce36-4d1b-8082-32ed90bc5400\/optimized","url_epub":"","ordernummer":"19090","isbn":"9789465344461","doi_nummer":"","naam_universiteit":"Universiteit Maastricht","afbeeldingen":15487,"naam_student:":"","binnenwerk":"","universiteit":"Universiteit Maastricht","cover":"","afwerking":"","cover_afwerking":"","design":""},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio\/15485","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/us_portfolio"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/7"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=15485"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio\/15485\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":15488,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio\/15485\/revisions\/15488"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media\/15486"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=15485"}],"wp:term":[{"taxonomy":"us_portfolio_category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio_category?post=15485"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}