Rigidez y deformación | 20 FEB 24

La diabetes tipo 2 altera los discos de la columna vertebral

En un modelo de rata, los discos se volvieron más rígidos y cambiaron de forma antes de lo normal.

Declaración de importancia

El dolor lumbar se encuentra entre las principales causas de discapacidad y, a menudo, está relacionado con la degeneración del disco intervertebral. La diabetes tipo 2 es un factor de riesgo independiente de dolor lumbar, degeneración del disco y daño del tejido del disco, pero los mecanismos subyacentes siguen siendo poco conocidos. Aquí, mostramos que la carga compresiva de todo el disco intervertebral se adapta mediante mecanismos de deformación a nanoescala de las fibrillas de colágeno, que se ven comprometidos por la fragilización del colágeno en la diabetes tipo 2. Estos hallazgos proporcionan información novedosa sobre los mecanismos potenciales que subyacen al daño del tejido del disco relacionado con la diabetes y pueden informar el desarrollo de estrategias preventivas y terapéuticas para esta condición debilitante.


Figura:
La estructura jerárquica del disco intervertebral (aproximadamente 45 a 55 mm de diámetro en la columna lumbar humana y 2,5 a 5 mm en la columna coccígea de la rata) está compuesta por el anillo fibroso externo reforzado con fibras y el núcleo pulposo gelatinoso interno. Las fibras de colágeno tipo 1 que refuerzan el anillo fibroso tienen un diámetro típico de aproximadamente μ y están formados por muchas fibrillas de colágeno con diámetros del orden de 100 nm. Las fibrillas contienen hélices alfa de colágeno, cada una de las cuales tiene alrededor de 1,6 nm de diámetro. 


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La diabetes tipo 2 altera el comportamiento de los discos de la columna vertebral, haciéndolos más rígidos y también hace que los discos cambien de forma antes de lo normal. Como resultado, la capacidad del disco para soportar la presión se ve comprometida. Este es uno de los hallazgos de un nuevo estudio en roedores realizado por un equipo de ingenieros y médicos de la Universidad de California en San Diego, UC Davis, UCSF y la Universidad de Utah.

El dolor lumbar es una causa importante de discapacidad, a menudo asociado con la degeneración del disco intervertebral. Las personas con diabetes tipo 2 enfrentan un mayor riesgo de sufrir dolor lumbar y problemas relacionados con los discos. Sin embargo, los mecanismos precisos de la degeneración del disco aún no están claros.

Investigar las propiedades biomecánicas del disco intervertebral es crucial para comprender la enfermedad y desarrollar estrategias efectivas para controlar el dolor lumbar. El equipo de investigación fue codirigido por Claire Acevedo, miembro de la facultad del Departamento de Ingeniería Mecánica y Aeroespacial de la Universidad de California en San Diego, y Aaron Fields, profesor del Departamento de Cirugía Ortopédica de la UC San Francisco.

"Estos hallazgos proporcionan información novedosa sobre los mecanismos potenciales que subyacen al daño del tejido del disco relacionado con la diabetes y pueden informar el desarrollo de estrategias preventivas y terapéuticas para esta condición debilitante", escriben los investigadores.

 

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