دیابت چگونه مهره های دیسک گردن را تغییر می دهد؟

آفتاب نیوز :

به نقل از مدیکال اکسپرس، دیابت نوع 2 رفتار دیسک های ستون مهره ها را تغییر می دهد، آن ها را سفت تر می کند همچنین باعث می شود که دیسک ها زودتر از حد معمول تغییر شکل دهند. در نتیجه، توانایی دیسک برای تحمل فشار به خطر می افتد. این مورد یکی از یافته های تحقیق جدید روی جوندگان توسط گروهی از مهندسان و پزشکان از دانشگاه کالیفرنیا سن دیگو، یو سی دیویس، دانشگاه کالیفرنیا، سان فرانسیسکو و دانشگاه یوتا در آمریکاست.

کمردرد یکی از دلایل اصلی ناتوانی و اغلب با تحلیل دیسک بین مهره ای همراه است. افراد مبتلا به دیابت نوع 2 با خطر بیشتری برای کمردرد و مشکلات مربوط به دیسک روبرو هستند، با این حال مکانیسم های دقیق تحلیل دیسک نامشخص است.

بررسی خواص بیومکانیکی دیسک بین مهره ای برای درک این بیماری و توسعه راهبرد های موثر برای کنترل کمردرد بسیار مهم است.

این گروه تحقیقاتی توسط کلر آسودو، یکی از اعضای هییت علمی در گروه مهندسی مکانیک و هوافضا در دانشگاه کالیفرنیا سن دیگو و آرون فیلدز، هییت علمی دپارتمان جراحی ارتوپدی در سانفرانسیسکو، رهبری شد.

محققان می گویند: این یافته ها بینش جدیدی در مورد مکانیسم های بالقوه زمینه ساز آسیب بافت دیسک مرتبط با دیابت ارایه می کنند و ممکن است توسعه راهبرد های پیشگیرانه و درمانی برای این وضعیت ناتوان کننده را نشان دهند.

این تحقیق تاکید کرد که مکانیسم های تغییر شکل در مقیاس نانو فیبر های کلاژن با بارگذاری فشاری دیسک بین مهره ای سازگار است. در زمینه دیابت نوع 2، این مکانیسم ها به خطر افتاده و منجر به شکنندگی کلاژن می شود.

محققان از پراکندگی اشعه ایکس با زاویه کوچک سنکروترون (نوعی شتاب دهندۀ ذره)، تکنیکی تجربی که تغییر شکل و جهت گیری فیبریل کلاژن در مقیاس نانو را بررسی می کند، استفاده کردند. آنان می خواستند بفهمند که چگونه تغییرات در کارکرد کلاژن بر تغییرات در توانایی دیسک برای مقاومت در برابر فشرده سازی تاثیر دارد.

محققان دیسک های موش های سالم را با دیسک های موش های مبتلا به دیابت نوع 2 مقایسه کردند. موش های سالم نشان دادند که فیبر های کلاژن با فشرده شدن دیسک ها می چرخند و کشیده می شوند و به دیسک امکان دفع انرژی را به طور موثری می دهند.

محققان اظهار کردند: در موش های دیابتی، روشی که دیسک های مهره ای، انرژی تحت فشار را از بین می برند، به طور قابل توجهی مختل می شود: دیابت چرخش و کشش فیبر های کلاژن را کاهش می دهد که نشان دهنده به خطر افتادن توانایی فیبر های کلاژن برای کنترل فشار است.

تجزیه و تحلیل بیشتر نشان داد که دیسک های موش های دیابتی سفت شدن فیبر های کلاژن را با غلظت بالاتری از پیوند های متقابل غیر آنزیمی نشان دادند. این افزایش در اتصال متقابل کلاژن، ناشی از هیپرگلیسمی، تغییر شکل های پلاستیکی را از طریق لغزش فیبریل محدود می کند.

این یافته ها نشان می دهد که جهت گیری مجدد فیبریل، صاف شدن، کشش و لغزش مکانیسم های مهمی هستند که فشرده سازی کل دیسک را تسهیل می کنند. دیابت نوع 2 این مکانیسم های تغییر شکل کارآمد را مختل می کند و منجر به تغییر بیومکانیک کل دیسک و کارکرد آسیب پذیرتر (کم انرژی) می شود.

یافته های این تحقیق در مجله PNAS Nexus منتشر شده است.