Mecanismele care stau la baza leziunilor țesutului discului intervertebral cauzate de diabet

O echipă de ingineri și medici de la Universitatea din California San Diego, UC Davis, UCSF și Universitatea din Utah a descoperit că diabetul de tip 2 afectează comportamentul discurilor intervertebrale, făcându-le mai rigide și determinându-le să își schimbe forma mai devreme decât în mod normal. Aceasta compromite capacitatea discului de a rezista la presiune, ceea ce poate contribui la probleme legate de durerea de spate și degenerarea discurilor intervertebrale la persoanele cu diabet de tip 2.
Studiul, publicat în jurnalul PNAS Nexus, evidențiază că mecanismele de deformare la nivel nanoscopic ale fibrilelor de colagen sunt esențiale pentru capacitatea discului intervertebral de a absorbi presiunea. În contextul diabetului de tip 2, aceste mecanisme sunt compromise, ducând la fragilizarea colagenului.

Cercetătorii au folosit tehnica de dispersie a razelor X la unghiuri mici (SAXS) pentru a investiga deformarea și orientarea fibrilelor de colagen la nivel nanoscopic. Comparând discurile de la șobolani sănătoși cu cele de la șobolani cu diabet de tip 2, echipa a observat că, în cazul șobolanilor sănătoși, fibrilele de colagen se rotesc și se întind atunci când discurile sunt comprimate, permițând astfel discului să disipe eficient energia.

În schimb, la șobolanii cu diabet, capacitatea discurilor vertebrale de a disipa energia sub compresiune este semnificativ afectată: diabetul reduce rotația și întinderea fibrilelor de colagen, indicând o capacitate compromisă de a face față presiunii. Analizele suplimentare au arătat că discurile de la șobolanii diabetici prezentau o rigidizare a fibrilelor de colagen, cu o concentrație mai mare de legături încrucișate non-enzimatice, ceea ce limitează deformările plastice prin alunecarea fibrilară.

Aceste descoperiri oferă o perspectivă nouă asupra mecanismelor care stau la baza deteriorării țesutului discal asociată cu diabetul și pot informa dezvoltarea de strategii preventive și terapeutice pentru această afecțiune debilitantă. Înțelegerea modului în care diabetul de tip 2 perturbă mecanismele eficiente de deformare poate conduce la abordări inovatoare pentru gestionarea durerii de spate joase și a degenerării discurilor intervertebrale la persoanele afectate de această condiție.

sursa: News Medical
foto: A simplified model of disc compression as a hydrostatic skeleton. UC San Diego