Resumen del estudio (inglés)
BACKGROUND: Obstructive sleep apnea (OSA) is associated with cardiovascular disease. The endothelial glycocalyx (eGCX) is a shear-sensitive intravascular barrier. The relevance of OSA and intermittent hypoxia (IH) for eGCX perturbation and cardiovascular disease in humans remains unclear. METHODS: In a prospectively recruited observational cohort with cross-sectional biomarker analysis in men (n = 60), polysomnography quantified apnea-hypopnea index (AHI), oxygen desaturation index (ODI), and hypoxic burden (HB). Using single-time-point plasma sampling, eGCX glycosaminoglycans hyaluronan (HA) and heparan sulfate (HS) and the proteoglycan syndecan-1 (SDC-1) were related to OSA severity and repetitive hypoxemia, including multivariable adjustment for cardiometabolic, inflammatory, and renal determinants. Plasma proteomics defined pathways associated with OSA and HA/HS. Shear-matured primary human endothelial cells were exposed to OSA-characteristic IH cycles under arterial flow to assess eGCX structure, oxidative stress, nitric oxide (NO) signaling, thromboinflammatory status, and antioxidant treatment with N-acetylcysteine. RESULTS: Plasma HA and HS were higher in OSA than in non-OSA individuals and increased stepwise with disease severity, tracking AHI, ODI, and HB. These associations persisted in multivariable analyses adjusting for age, BMI, hypertension, hs-CRP, fasting glucose, and eGFR. Plasma SDC-1 did not differ between groups and remained non-associated in adjusted analyses. Proteomics revealed enrichment of inflammatory, coagulation, and oxidative stress-related pathways that strengthened with increasing OSA burden and higher HA/HS levels. Experimentally, IH caused loss of endothelial surface HA/HS with increased shedding, increased reactive oxygen species, reduced redox capacity, impaired NOS3/eNOS signaling and reduced NO bioavailability. IH or enzymatic eGCX digestion each enhanced monocyte and platelet adhesion, tissue factor expression, and fibrin deposition under shear, while N-acetylcysteine attenuated oxidative stress and partially restored surface HA expression. CONCLUSIONS: Integrated patient and IH-model data show that OSA severity and repetitive hypoxemia are associated with circulating markers consistent with eGCX perturbation, while the endothelial IH model supports induction of oxidative-inflammatory stress and a proadhesive, prothrombotic phenotype by intermittent hypoxia. Together, circulating HA and HS emerge as candidate biomarkers associated with OSA-related eGCX perturbation, warranting further evaluation in longitudinal and interventional studies of eGCX-stabilizing adjunct therapies. These findings derive from an all-male cohort and require validation in women and more diverse populations. © 2026. The Author(s). DOI: 10.1186/s12967-026-08409-2
Traducción al español (IA · NME)
ANTECEDENTES: La apnea obstructiva del sueño (AOS) está asociada con enfermedades cardiovasculares. El glucocáliz endotelial (eGCX) es una barrera intravascular sensible al flujo. La relevancia de la AOS y la hipoxia intermitente (HI) para la perturbación del eGCX y las enfermedades cardiovasculares en humanos sigue sin estar clara.
MÉTODOS: En una cohorte observacional reclutada prospectivamente con análisis transversal de biomarcadores en hombres (n = 60), la polisomnografía cuantificó el índice de apnea-hipopnea (IAH), el índice de desaturación de oxígeno (IDO) y la carga hipóxica (CH). Utilizando un muestreo de plasma en un solo momento, los glucosaminoglicanos del eGCX, ácido hialurónico (AH) y sulfato de heparán (SH), y el proteoglicano sindecán-1 (SDC-1) se relacionaron con la severidad de la AOS y la hipoxemia repetitiva, incluyendo un ajuste multivariable para determinantes cardiometabólicos, inflamatorios y renales. La proteómica plasmática definió las vías asociadas con la AOS y el AH/SH. Las células endoteliales humanas primarias maduras por flujo fueron expuestas a ciclos de HI característicos de la AOS bajo flujo arterial para evaluar la estructura del eGCX, el estrés oxidativo, la señalización del óxido nítrico (NO), el estado tromboinflamatorio y el tratamiento antioxidante con N-acetilcisteína.
RESULTADOS: El AH y el SH plasmáticos fueron más altos en individuos con AOS que en aquellos sin AOS y aumentaron progresivamente con la severidad de la enfermedad, siguiendo el IAH, IDO y CH. Estas asociaciones persistieron en análisis multivariables ajustados por edad, IMC, hipertensión, hs-CRP, glucosa en ayunas y eGFR. El SDC-1 plasmático no difirió entre grupos y permaneció no asociado en análisis ajustados. La proteómica reveló un enriquecimiento de vías relacionadas con la inflamación, la coagulación y el estrés oxidativo que se fortalecieron con el aumento de la carga de AOS y niveles más altos de AH/SH. Experimentalmente, la HI causó pérdida de HA/HS en la superficie endotelial con aumento del desprendimiento, aumento de especies reactivas de oxígeno, capacidad redox reducida, señalización NOS3/eNOS deteriorada y bio-disponibilidad de NO reducida. La HI o la digestión enzimática del eGCX aumentaron cada una la adhesión de monocitos y plaquetas, la expresión del factor tisular y la deposición de fibrina bajo flujo, mientras que la N-acetilcisteína atenuó el estrés oxidativo y restauró parcialmente la expresión de HA en la superficie.
CONCLUSIONES: Los datos integrados de pacientes y del modelo de HI muestran que la severidad de la AOS y la hipoxemia repetitiva están asociadas con marcadores circulantes consistentes con la perturbación del eGCX, mientras que el modelo endotelial de HI apoya la inducción de estrés oxidativo-inflamatorio y un fenotipo proadhesivo y protrombótico por hipoxia intermitente. Juntos, el AH y el SH circulantes emergen como biomarcadores candidatos asociados con la perturbación del eGCX relacionada con la AOS, lo que justifica una evaluación adicional en estudios longitudinales e intervencionistas de terapias adyuvantes estabilizadoras del eGCX. Estos hallazgos derivan de una cohorte exclusivamente masculina y requieren validación en mujeres y poblaciones más diversas. © 2026. The Author(s). DOI: 10.1186/s12967-026-08409-2
Traducción automática para apoyo de lectura. Para uso clínico recomendamos consultar el texto original publicado.
Detalles bibliográficos
- Autores: Müller MB, Kammerer T, Khan H, Schmid A, Hirschberger S, Hübner M
- Publicado en: Journal of translational medicine
- PMID: 42286659
- DOI: 10.1186/s12967-026-08409-2
