Typ 2-diabetes kan påverka kotskivorna, orsaka smärta i ländryggen

Hur diabetes påverkar ryggraden

Tidigare studier visar att diabetes typ 2 kan påverka kroppens ryggrad och rygg negativt.

Till exempel löper personer med typ 2-diabetes en ökad risk att utveckla diffus idiopatisk skeletthyperostos. Diffus idiopatisk skeletthyperostos är en typ av artrit som hårdnar senor och ligament runt ryggraden, vilket orsakar stelhet, minskad rörelse och smärta.

En studie publicerad i mars 2022 visade att personer med typ-2-diabetes löper en högre risk att utveckla ländryggsdiskdegenerationssjukdom.

Andra studier har kopplat typ 2-diabetes med en ökad risk att utveckla andra ryggradssjukdomar, inklusive spinal stenos och vertebral osteomyelit.

Tidigare forskning har också associerat utvecklingen av diabetes typ 2-sjukdom med kronisk ryggsmärta.

Tidigare studier har visat att personer med diabetes har en 35% ökad risk att uppleva ländryggssmärta och en 24% ökad risk att ha ont i nacken jämfört med de som inte har diabetes.

Diabetes kan skada kollagenfibriller i ryggraden

“Vi ville se om effekterna av diabetes vi såg i benen också fanns i kotskivorna eller inte. Fyndet kan förklara diskdegeneration och ländryggssmärta i dessa populationer, säger doktor Claire Acevedo, biträdande professor vid avdelningen för mekanisk och rymdteknik vid University of California San Diego, adjungerad biträdande professor i biomedicinsk teknik och maskinteknik vid University of Utah, och medförfattare till denna studie, förklarade för oss, när de blev tillfrågade varför de bestämde sig för att fokusera på kotpelaren för sin studie.

För denna studie använde forskarna en råttmodell för typ 2-diabetes. Kotskivor från råttor med typ 2-diabetes jämfördes med friska råttor för att leta efter eventuell deformation av kollagenfibriller i skivorna. Den yttre delen av kotskivorna är gjord av lager av kollagen och proteiner.

Forskarna upptäckte att hos råttor med typ 2-diabetes kompressionsförmågan hos diskkollagenfibrillerna äventyrades, vilket gjorde att kollagenet blev stel och spröd. Därför har kollagenet ett dåligt motstånd mot kompressionskraft jämfört med friskt kollagen.

“Typ 2-diabetes och tillhörande hyperglykemi skadar kollagenfibrillerna snabbare än vanligt, som en snabb åldrandeprocess.”
— Doktor Claire Acevedo

“Typ 2-diabetes och den associerade hyperglykemien begränsar de vanliga kompressionsmekanismerna (energiavledningsmekanismerna) i skivorna genom att begränsa kollagenfibrillernas deformation, göra kollagenet mer stel och skört och genom att begränsa lamellrotationen,” förklarade doktor Acevedo.

“Framtida behandling kan rikta in sig på dessa sjukdomar för att återställa skivans förmåga att deformeras normalt”, tillade hon.

Observation i nanoskala

Forskare använde en experimentell teknik som kallas synkrotron röntgenspridning med liten vinkel (SAXS) för att leta efter förändringar i skivkollagenbeteende på nanoskala.

“Småvinklar röntgenspridning är en röntgendiffraktionsteknik som gör att vi kan mäta kollagenfibrillers periodicitet (67 nm). När vi utför ett dragtest framför röntgenstrålen ökar kollagenperiodiciteten, säger doktor Acevedo.

“Vi kan fånga denna förändring i kollagenperiodicitet, vilket gör att vi kan beräkna kollagendeformationen eller -stammen och mäta hela skivans deformation eller -stam samtidigt,” fortsatte hon. “Därför kan vi se hur mycket diskbelastning som överförs till kollagennivån på nanoskala.”

För nästa steg i denna forskning sa doktor Acevedo att de kommer att undersöka sätt att hitta en proxy för bedömning av avancerade slutprodukter av glykation (AGE). AGE är en biomarkör förknippad med åldrande och både utveckling och försämring av degenerativa tillstånd som diabetes.

“Att bedöma AGEs innehåll i diskar eller ben är komplicerat och påträngande medan bedömning av AGEs tvärbindningsökning i huden kan vara ett bra sätt att bedöma samma ökning av diskar och ben, även om det absoluta innehållsvärdet kommer att skilja sig åt mellan vävnaderna,” sa hon.

Typ 2-diabetes påverkar kollagen över hela kroppen

Vi pratade också om denna studie med doktor Neel Anand, en ortopedisk kirurg och meddirektör för ryggradstrauma vid Cedars-Sinai Spine Center i Los Angeles.

Doktor Anand sa att han inte var förvånad över resultaten av denna studie.

“Typ 2-diabetes påverkar kollagen – det är en kollagensjukdom och kotskivorna är kollagen”, förklarade han. “Diskringen på utsidan är gjord av kollagenfibrer. Så det är inte förvånande att typ 2-diabetes kommer att påverka skivan i någon form.”

“Typ 2-diabetes påverkar kollagen över hela kroppen. Kollagenet kommer att påverkas precis som hur typ 2-diabetes påverkar blodkärlen i kroppen. Det är vad typ 2-diabetes gör — det är därför du får kärlproblem, du får hjärtproblem, du får njurproblem. Du får en miljon problem med typ 2-diabetes, inklusive ögonproblem, så det påverkar många saker.”
— Doktor Neel Anand

Men doktor Anand påminde oss om att denna forskning utfördes genom en råttmodell.

“Människor är inte råttor,” fortsatte han. “Är denna upptäckt sann hos människor? Det är det förmodligen – det finns förmodligen något i det. Någon måste bevisa att det är sant hos människor någon gång. I slutändan måste det översättas till människor.”

Informationskälla

• Länk till studien: https://academic.oup.com/pnasnexus/article/2/12/pgad363/7342234