Type-2-diabetes kan påvirke hvirvelskiverne, forårsage lændesmerter

Hvordan diabetes påvirker rygsøjlen

Tidligere undersøgelser viser, at type 2-diabetes kan påvirke kroppens rygsøjle og ryg negativt.

For eksempel har personer med type-2-diabetes en øget risiko for at udvikle diffus idiopatisk skelethyperostose. Diffus idiopatisk skelethyperostose er en type gigt, der hærder sener og ledbånd omkring rygsøjlen, hvilket forårsager stivhed, nedsat bevægelse og smerte.

En undersøgelse offentliggjort i marts 2022 viste, at personer med type-2-diabetes har en højere risiko for at udvikle degenerationssygdom i lænden.

Andre undersøgelser har forbundet type-2 diabetes med en øget risiko for at udvikle andre rygsygdomme, herunder spinal stenose og vertebral osteomyelitis.

Tidligere forskning har også forbundet type-2 diabetes sygdomsprogression med kroniske rygsmerter.

Tidligere undersøgelser har vist, at personer med diabetes har en 35% øget risiko for at opleve lænderygsmerter og en 24% øget risiko for at få nakkesmerter sammenlignet med dem, der ikke har diabetes.

Diabetes kan beskadige kollagenfibriller i rygsøjlen

“Vi ville se, om virkningerne af diabetes, vi så i knoglerne, også var til stede i hvirvelskiverne eller ej. Fundet kan forklare diskusdegeneration og lænderygsmerter i disse befolkningsgrupper,” Doktor Claire Acevedo, assisterende professor i Department of Mechanical and Aerospace Engineering ved University of California San Diego, adjungeret assisterende professor i biomedicinsk teknik og maskinteknik ved University of Utah og co-lead forfatter af denne undersøgelse forklarede os, da de blev spurgt, hvorfor de besluttede at fokusere på rygsøjlen til deres undersøgelse.

Til denne undersøgelse brugte forskere en rottemodel for type 2-diabetes. Hvirvelskiver fra rotter med type 2-diabetes blev sammenlignet med raske rotter for at se efter eventuel kollagenfibrilldeformation i skiverne. Den ydre del af hvirvelskiverne er lavet af lag af kollagen og proteiner.

Forskerne opdagede hos rotter med type 2-diabetes, at kompressionsevnen af ​​diskens kollagenfibriller blev kompromitteret, hvilket fik kollagenet til at blive stift og skørt. Derfor har kollagenet en dårlig modstand mod kompressionskraft sammenlignet med sundt kollagen.

“Type 2-diabetes og den tilhørende hyperglykæmi beskadiger kollagenfibrillerne hurtigere end normalt, som en hurtig aldringsproces.”
— Doktor Claire Acevedo

“Type 2-diabetes og den associerede hyperglykæmi begrænser de sædvanlige kompressionsmekanismer (energiafledningsmekanismer) i skiverne ved at begrænse kollagenfibrillernes deformation, gøre kollagenet mere stift og skørt og ved at begrænse lamelrotationen,” forklarede læge Acevedo.

“Fremtidig behandling kan målrette disse sygdomme for at genoprette diskens evne til at deformere normalt,” tilføjede hun.

Observation i nanoskala

Forskere brugte en eksperimentel teknik kaldet synchrotron small-angle x-ray scattering (SAXS) til at se efter enhver ændring i diskens kollagenadfærd på nanoskala.

“Røntgenspredning med små vinkler er en røntgendiffraktionsteknik, der gør os i stand til at måle kollagenfibrillernes periodicitet (67 nm). Når vi udfører en træktest foran røntgenstrålen, øges kollagenperiodiciteten,” sagde doktor Acevedo.

“Vi kan fange denne ændring i kollagenperiodicitet, som giver os mulighed for at beregne kollagendeformationen eller -belastningen og måle hele skivens deformation eller -belastning på samme tid,” fortsatte hun. “Derfor kan vi se, hvor meget diskusbelastning der overføres til kollagenniveauet på nanoskalaen.”

For de næste trin i denne forskning sagde Doctor Acevedo, at de vil se på måder at finde en proxy for avanceret glycation end-products (AGEs) tværbindingsvurdering. AGE’er er en biomarkør forbundet med aldring og både udvikling og forværring af degenerative tilstande som diabetes.

“At vurdere AGEs indhold i diske eller knogler er kompliceret og påtrængende, mens vurdering af AGEs tværbindingsstigning i huden kan være en god måde at vurdere den samme stigning i diske og knogler på, selvom den absolutte indholdsværdi vil variere mellem væv,” sagde hun.

Type-2 diabetes påvirker kollagen over hele kroppen

Vi talte også om denne undersøgelse med Doctor Neel Anand, en ortopædkirurg og meddirektør for rygsøjlenstraumer ved Cedars-Sinai Spine Center i Los Angeles.

Doktor Anand sagde, at han ikke var overrasket over denne undersøgelses resultater.

“Type 2-diabetes påvirker kollagen – det er en kollagensygdom, og hvirvelskiver er kollagen,” forklarede han. “Diskens ring på ydersiden er lavet af kollagenfibre. Så det er ikke overraskende, at type 2-diabetes vil påvirke disken i en eller anden form.”

“Type 2-diabetes påvirker kollagen over hele kroppen. Kollagenet vil blive påvirket ligesom den måde, type-2 diabetes påvirker blodkarrene i kroppen. Det er, hvad type 2-diabetes gør — det er derfor, du får karproblemer, du får hjerteproblemer, du får nyreproblemer. Man får en million problemer med type 2-diabetes, inklusive øjenproblemer, så det påvirker mange ting.”
— Doktor Neel Anand

Doktor Anand mindede os dog om, at denne forskning blev udført gennem en rottemodel.

“Mennesker er ikke rotter,” fortsatte han. “Er denne opdagelse sand hos mennesker? Det er det sandsynligvis – der er nok et element i det. Nogen skal bevise, at det er sandt hos mennesker på et tidspunkt. I sidste ende skal det oversættes til mennesker.”

Kilde til information

• Link til undersøgelsen: https://academic.oup.com/pnasnexus/article/2/12/pgad363/7342234