The association between biomarkers of glycocalyx degradation hyaluronan and syndecan-1 and heart failure with preserved ejection fraction development

• Type: Thesis
• Date: 2025-05-21

Authors

Estela da Rocha Oliveira (Author) FMUP

Thesis

The association between biomarkers of glycocalyx degradation hyaluronan and syndecan-1 and heart failure with preserved ejection fraction development

Master's Degree

Dissertation

Scientific classification

FOS: Medical and Health sciences > Clinical medicine

Associated Institutions

FMUP - Faculdade de Medicina da Universidade do Porto

Other information

Resumo (PT): Introdução: O atual entendimento da patogénese da insuficiência cardíaca com fração de ejeção preservada (ICFEp) associa as alterações cardíacas estruturais e funcionais ao impacto cumulativo dos fatores de risco cardiovascular. A inflamação crónica de baixo grau tem sido proposta como um fator central, reconhecida por influenciar significativamente a função endotelial, particularmente no que toca à integridade do glicocálice, permeabilidade da barreira microvascular e adesão de células inflamatórias. Contudo, o papel específico da degradação do glicocálice na génese e progressão da ICFEp permanece pouco compreendido. Este estudo investigou a associação de biomarcadores de degradação do glicocálice—ácido hialurónico (HA) e sindecano-1—com características clínicas e prognóstico na ICFEp. Métodos: Foram avaliadas as concentrações circulantes de HA e sindecan-1 em indivíduos saudáveis (coorte STANISLAS, n=1705) e em doentes com ICFEp (NETDiamond, n=86) para avaliação da degradação do glicocálice endotelial. Resultados: Os níveis circulantes de HA e sindecan-1 foram significativamente mais elevados em doentes com ICFEp comparativamente aos indivíduos saudáveis. Em análise ajustada, nos indivíduos controlo, o HA associou-se ao índice de volume da aurícula esquerda (LAVI) e ao índice de massa ventricular esquerda (LVMi), enquanto o sindecan-1 mostrou uma associação negativa com o LVMi. Nos doentes com ICFEp, o HA associou-se ao LAVI e ao rácio E/e', e o sindecan-1 associou-se ao LAVI. Em doentes com ICFEp, o tercil mais elevado de HA (T3 vs. T1) associou-se a hospitalização por insuficiência cardíaca (HFH) ou morte cardiovascular (CVD) no modelo ajustado (HR: 4.08 [1.10–15.13], p=0.01), associação que perdeu significância após ajuste para BNP. O tercil mais elevado de sindecan-1 (T3 vs. T1) manteve associação com eventos agudos de IC, HFH ou CVD, mesmo após ajuste para BNP (HR: 3.13 [1.08–9.05], p=0.04). Conclusões: Níveis circulantes elevados de HA estão associados a disfunção diastólica em indivíduos saudáveis e em doentes com ICFEp, associando-se também a pior prognóstico clínico. Apesar de o sindecan-1 também se associar a eventos adversos em doentes com ICFEp, a sua forte associação negativa com a idade em indivíduos saudáveis torna-o menos fiável para avaliar a importância da degradação do glicocálice na patofisiologia da ICFEp. Estes resultados sugerem que a degradação do glicocálice pode ocorrer precocemente na evolução da ICFEp e adquirir valor prognóstico em fases estabelecidas da doença.

Abstract (EN): Background: The current understanding of the pathogenesis of heart failure with preserved ejection fraction (HFpEF) associates structural and functional cardiac alterations with the cumulative impact of cardiovascular risk factors. Chronic low-grade inflammation has been proposed as a central contributor, known to significantly influence endothelial function, particularly affecting glycocalyx integrity, barrier permeability, and inflammatory cell adhesion. However, the role of endothelial glycocalyx shedding in the onset and progression of HFpEF remains poorly understood. This study investigated the association of glycocalyx shedding biomarkers—hyaluronan (HA) and syndecan-1—with patient characteristics and and clinical outcomes in HFpEF. Methods: Circulating HA and syndecan-1 concentrations were assessed in healthy individuals (STANISLAS cohort, n=1705) and HFpEF patients (NETDiamond, n=86) to assess endothelial glycocalyx degradation. Results: Both HA and syndecan-1 circulating levels were significantly higher in HFpEF patients compared to healthy individuals. In adjusted analysis, in control individuals, HA was associated with LAVI and LVMi, whereas syndecan-1 was negatively associated with LVMi. In HFpEF patients, HA was associated with LAVI and E / e’ ratio and syndecan-1 was associated with LAVI. In patients with HFpEF, the highest tertile of hyaluronan (T3 vs. T1) was associated with HFH or CVD in the adjusted model (HR: 4.08 [1.10–15.13], p=0.01), an association that lost significance after BNP adjustment. The highest tertile of syndecan-1 (T3 vs. T1) was associated with the acute HF events, HFH or CVD even after BNP adjustment (HR: 3.13 [1.08–9.05], p=0.04). Conclusions: Higher circulating levels of HA are associated with features of diastolic dysfunction in both populational and HFpEF settings and predict poor outcomes in patients with HFpEF. While syndecan-1 is also associated with poor outcomes in HFpEF patient its strong negative association with age in healthy individuals makes it a less reliable maker to assess the importance of glycocalyx degradation in HFpEF pathogenesis. These results suggest that glycocalyx degradation may occur in the early phases leading to HFpEF and can gain prognostic value in established HFpEF.

Language: Portuguese

No. of pages: 67