Tyypin 2 diabetes voi vaikuttaa välilevyihin ja aiheuttaa alaselkäkipuja

Kuinka diabetes vaikuttaa selkärankaan

Aiemmat tutkimukset osoittavat, että tyypin 2 diabetes voi vaikuttaa haitallisesti kehon selkärangaan ja selkään.

Esimerkiksi ihmisillä, joilla on tyypin 2 diabetes, on lisääntynyt riski saada diffuusi idiopaattinen luuston hyperostos. Diffuusi idiopaattinen luuston hyperostoosi on eräänlainen niveltulehdus, joka kovettaa selkärangan ympärillä olevia jänteitä ja nivelsiteitä aiheuttaen jäykkyyttä, liikkeen vähenemistä ja kipua.

Maaliskuussa 2022 julkaistussa tutkimuksessa todettiin, että tyypin 2 diabetesta sairastavilla on suurempi riski saada lannelevyn rappeuma.

Muut tutkimukset ovat yhdistäneet tyypin 2 diabeteksen lisääntyneeseen riskiin sairastua muihin selkäydinsairauksiin, mukaan lukien selkärangan ahtauma ja selkärangan osteomyeliitti.

Aiemmat tutkimukset ovat myös yhdistäneet tyypin 2 diabeteksen etenemisen krooniseen selkäkipuun.

Aiemmat tutkimukset ovat osoittaneet, että diabeetikoilla on 35 % suurempi riski saada alaselkäkipuja ja 24 % suurempi riski saada niskakipuja verrattuna niihin, joilla ei ole diabetesta.

Diabetes voi vahingoittaa selkärangan kollageenifibrillejä

”Halusimme nähdä, olivatko näkemämme diabeteksen vaikutukset luissa myös nikamalevyissä vai eivät. Löydös voi selittää levyn rappeutumista ja alaselkäkipuja näissä populaatioissa”, tohtori Claire Acevedo, apulaisprofessori Kalifornian yliopiston San Diegon mekaniikka- ja ilmailutekniikan osastolta, biolääketieteen ja konetekniikan apulaisprofessori Helsingin yliopistossa. Utah ja tämän tutkimuksen toinen johtava kirjoittaja selittivät meille, kun heiltä kysyttiin, miksi he päättivät keskittyä tutkimuksessaan selkärangaan.

Tässä tutkimuksessa tutkijat käyttivät tyypin 2 diabeteksen rottamallia. Tyypin 2 diabetesta sairastavien rottien nikamalevyjä verrattiin terveisiin rottiin, jotta löydettiin kollageenisäikeen muodonmuutoksia levyistä. Välilevyjen ulompi osa on valmistettu kollageeni- ja proteiinikerroksista.

Tutkijat havaitsivat rotilla, joilla oli tyypin 2 diabetes, levyn kollageenifibrillien puristuskyky heikkeni, minkä seurauksena kollageenista tuli jäykkä ja hauras. Siksi kollageenilla on huono vastustuskyky puristusvoimalle verrattuna terveeseen kollageeniin.

“Tyypin 2 diabetes ja siihen liittyvä hyperglykemia vahingoittavat kollageenifibrillejä tavallista nopeammin, kuten nopea ikääntymisprosessi.”
– Tohtori Claire Acevedo

“Tyypin 2 diabetes ja siihen liittyvä hyperglykemia rajoittavat levyjen tavanomaisia ​​puristusmekanismeja (energian hajautusmekanismeja) rajoittamalla kollageenisäikeiden muodonmuutoksia, tekemällä kollageenista jäykemmäksi ja hauraammaksi ja rajoittamalla lamellien pyörimistä”, tohtori Acevedo selitti.

“Tuleva hoito voi kohdistaa näihin sairauksiin palauttaakseen levyn kyvyn muotoutua normaalisti”, hän lisäsi.

Tarkkailu nanomittakaavassa

Tutkijat käyttivät kokeellista tekniikkaa, jota kutsutaan synkrotroni-pienen kulman röntgensironnaksi (SAXS), etsiäkseen muutoksia levykollageenin käyttäytymisessä nanomittakaavassa.

“Pienen kulman röntgensironta on röntgendiffraktiotekniikka, jonka avulla voimme mitata kollageenisäikeen jaksoittaisuutta (67 nm). Kun suoritamme vetotestin röntgensäteen edessä, kollageenin jaksollisuus kasvaa”, tohtori Acevedo sanoi.

“Voimme vangita tämän kollageenin jaksollisuuden muutoksen, jonka avulla voimme laskea kollageenin muodonmuutoksen tai venymän ja mitata koko levyn muodonmuutosta tai venymää samanaikaisesti”, hän jatkoi. “Siksi voimme nähdä, kuinka paljon levyjännitystä siirtyy kollageenitasolle nanomittakaavassa.”

Tämän tutkimuksen seuraavia vaiheita varten tohtori Acevedo sanoi, että he etsivät tapoja löytää välityspalvelin kehittyneiden glykaatiolopputuotteiden (AGE) ristisidosarvioinnille. AGE:t ovat biomarkkeri, joka liittyy ikääntymiseen ja rappeuttavien sairauksien, kuten diabeteksen, kehittymiseen ja pahenemiseen.

“AGE-pitoisuuden arvioiminen levyissä tai luissa on monimutkaista ja tunkeilevaa, kun taas AGE:iden ristisidosten lisääntymisen arvioiminen ihossa voi olla hyvä tapa arvioida samaa kasvua levyissä ja luissa, vaikka absoluuttinen pitoisuusarvo vaihtelee kudosten välillä”, hän sanoi.

Tyypin 2 diabetes vaikuttaa kollageeniin kaikkialla kehossa

Keskustelimme myös tästä tutkimuksesta tohtori Neel Anandin, ortopedin kirurgin ja Cedars-Sinai Spine Centerin Los Angelesin selkärangan vammojen johtajan kanssa.

Lääkäri Anand sanoi, ettei hän ollut yllättynyt tämän tutkimuksen tuloksista.

“Tyypin 2 diabetes vaikuttaa kollageeniin – se on kollageenisairaus ja nikamalevyt ovat kollageenia”, hän selitti. “Levyn ulkopuolinen rengas on valmistettu kollageenikuiduista. Ei siis ole yllättävää, että tyypin 2 diabetes vaikuttaa levyyn jossain muodossa.

“Tyypin 2 diabetes vaikuttaa kollageeniin kaikkialla kehossa. Kollageeni vaikuttaa samalla tavalla kuin tyypin 2 diabetes vaikuttaa kehon verisuoniin. Sitä tyypin 2 diabetes tekee – siksi saat verisuoniongelmia, saat sydänongelmia, saat munuaisongelmia. Tyypin 2 diabeteksessa on miljoona ongelmaa, mukaan lukien silmäongelmat, joten se vaikuttaa moniin asioihin.”
– Tohtori Neel Anand

Tohtori Anand kuitenkin muistutti, että tämä tutkimus tehtiin rottamallin avulla.

“Ihmiset eivät ole rottia”, hän jatkoi. “Onko tämä havainto totta ihmisillä? Se luultavasti on – siinä on luultavasti jokin elementti. Jonkun on todistettava, että se on totta ihmisillä jossain vaiheessa. Viime kädessä sen on käännettävä ihmisille.”

Tietolähde

• Linkki tutkimukseen: https://academic.oup.com/pnasnexus/article/2/12/pgad363/7342234