Диабет тип 2 може да засегне гръбначните дискове, да причини болка в кръста

Как диабетът засяга гръбначния стълб

Минали проучвания показват, че диабет тип 2 може да повлияе неблагоприятно на гръбначния стълб и гърба.

Например, хората с диабет тип 2 са изложени на повишен риск от развитие на дифузна идиопатична скелетна хиперостоза. Дифузната идиопатична скелетна хиперостоза е вид артрит, който втвърдява сухожилията и връзките около гръбначния стълб, причинявайки скованост, намалена подвижност и болка.

Проучване, публикувано през март 2022 г., установи, че хората с диабет тип 2 са изложени на по-висок риск от развитие на лумбална дискова дегенерация.

Други проучвания свързват диабет тип 2 с повишен риск от развитие на други гръбначни заболявания, включително спинална стеноза и вертебрален остеомиелит.

Предишни изследвания също свързват прогресията на диабет тип 2 с хронична болка в гърба.

Предишни проучвания показват, че хората с диабет имат 35% повишен риск от болки в кръста и 24% повишен риск от болки във врата в сравнение с тези, които нямат диабет.

Диабетът може да увреди колагеновите фибрили в гръбначния стълб

„Искахме да видим дали ефектите от диабета, които наблюдавахме в костите, присъстват и в гръбначните дискове или не. Откритието може да обясни дегенерацията на диска и болките в кръста при тези популации“, д-р Клеър Асеведо, асистент в катедрата по механично и аерокосмическо инженерство в Калифорнийския университет в Сан Диего, помощник-асистент по биомедицинско инженерство и машинно инженерство в Университета на Юта и един от водещите автори на това изследване ни обясниха, когато ни попитаха защо са решили да се съсредоточат върху гръбначния стълб за своето изследване.

За това проучване изследователите са използвали плъх модел на диабет тип 2. Гръбначните дискове от плъхове с диабет тип 2 бяха сравнени със здрави плъхове, за да се търси някаква деформация на колагенови фибрили в дисковете. Външната част на гръбначните дискове е изградена от слоеве колаген и протеини.

Изследователите са открили при плъхове с диабет тип 2, способността за компресия на дисковите колагенови фибрили е нарушена, което кара колагена да стане твърд и чуплив. Следователно, колагенът има слаба устойчивост на силата на компресия в сравнение със здравия колаген.

„Диабетът тип 2 и свързаната с него хипергликемия увреждат колагеновите фибрили по-бързо от обикновено, като бърз процес на стареене.“
— Доктор Клер Асеведо

„Диабет тип 2 и свързаната с него хипергликемия ограничават обичайните механизми на компресия (механизмите за разсейване на енергията) в дисковете чрез ограничаване на деформацията на колагеновите фибрили, което прави колагена по-твърд и крехък и чрез ограничаване на ротацията на пластините“, обясни д-р Асеведо.

„Бъдещото лечение може да е насочено към тези заболявания, за да възстанови способността на диска да се деформира нормално“, добави тя.

Наблюдение в наномащаб

Учените са използвали експериментална техника, наречена синхротронно рентгеново разсейване с малък ъгъл (SAXS), за да търсят всяка промяна в поведението на колагена на диска в наномащаб.

„Рентгеновото разсейване с малък ъгъл е техника на рентгенова дифракция, която ни позволява да измерваме периодичността на колагеновите фибрили (67 nm). Когато извършваме тест за опън пред рентгеновия лъч, периодичността на колагена се увеличава“, каза д-р Асеведо.

„Можем да уловим тази промяна в периодичността на колагена, което ни позволява да изчислим деформацията или напрежението на колагена и да измерим деформацията или напрежението на целия диск едновременно“, продължи тя. “Следователно можем да видим колко напрежение на диска се прехвърля на нивото на колаген в наноразмер.”

За следващите стъпки в това изследване д-р Асеведо каза, че ще търсят начини за намиране на прокси за оценка на кръстосаните връзки на напреднали крайни продукти на гликирането (AGEs). AGEs са биомаркер, свързан със стареенето и както с развитието, така и с влошаването на дегенеративни състояния като диабет.

„Оценяването на съдържанието на AGEs в дискове или кости е сложно и натрапчиво, докато оценката на увеличаването на кръстосаните връзки на AGEs в кожата може да бъде добър начин за оценка на същото увеличение в дисковете и костите, въпреки че абсолютната стойност на съдържанието ще се различава между тъканите“, каза тя.

Диабет тип 2 засяга колагена в цялото тяло

Говорихме също за това проучване с д-р Нийл Ананд, ортопедичен хирург и съдиректор на травмата на гръбначния стълб в гръбначния център Cedars-Sinai в Лос Анджелис.

Доктор Ананд каза, че не е изненадан от констатациите на това проучване.

„Диабетът тип 2 засяга колагена – това е колагеново заболяване и гръбначните дискове са колаген“, обясни той. „Пръстенът на диска отвън е направен от колагенови влакна. Така че не е изненадващо, че диабет тип 2 ще засегне диска под някаква форма.

„Диабетът тип 2 засяга колагена в цялото тяло. Колагенът ще бъде засегнат точно както диабет тип 2 засяга кръвоносните съдове в тялото. Ето какво прави диабет тип 2 — затова получавате съдови проблеми, сърдечни проблеми, бъбречни проблеми. Получавате милиони проблеми с диабет тип 2, включително проблеми с очите, така че засяга много неща.
– Доктор Нийл Ананд

Доктор Ананд обаче ни напомни, че това изследване е проведено чрез модел на плъх.

„Хората не са плъхове“, продължи той. „Вярно ли е това откритие при хората? Вероятно е – вероятно има някакъв елемент в това. Някой трябва да докаже, че това е вярно при хората в даден момент. В крайна сметка трябва да се преведе на хората.

Източник на информация

• Линк към изследването: https://academic.oup.com/pnasnexus/article/2/12/pgad363/7342234