โรคเบาหวานประเภท 2 อาจส่งผลต่อหมอนรองกระดูกสันหลัง ทำให้เกิดอาการปวดหลังส่วนล่าง

โรคเบาหวานส่งผลต่อกระดูกสันหลังอย่างไร

การศึกษาในอดีตแสดงให้เห็นว่าโรคเบาหวานประเภท 2 อาจส่งผลเสียต่อกระดูกสันหลังและหลังของร่างกาย

ตัวอย่างเช่น ผู้ที่เป็นเบาหวานชนิดที่ 2 มีความเสี่ยงเพิ่มขึ้นที่จะเกิดการแพร่กระจายของภาวะกระดูกพรุนโดยไม่ทราบสาเหตุ โรคกระดูกพรุนไม่ทราบสาเหตุแบบกระจายเป็นโรคข้ออักเสบประเภทหนึ่งที่ทำให้เส้นเอ็นและเอ็นรอบกระดูกสันหลังแข็งตัว ทำให้เกิดอาการตึง การเคลื่อนไหวลดลง และความเจ็บปวด

การศึกษาที่ตีพิมพ์ในเดือนมีนาคม 2022 พบว่าผู้ที่เป็นเบาหวานชนิดที่ 2 มีความเสี่ยงสูงที่จะเป็นโรคหมอนรองกระดูกสันหลังเสื่อม

การศึกษาอื่นๆ เชื่อมโยงโรคเบาหวานประเภท 2 กับความเสี่ยงที่เพิ่มขึ้นของการเกิดโรคกระดูกสันหลังอื่นๆ รวมถึงการตีบของกระดูกสันหลังและกระดูกอักเสบของกระดูกสันหลัง

การวิจัยก่อนหน้านี้ยังเกี่ยวข้องกับความก้าวหน้าของโรคเบาหวานประเภท 2 ร่วมกับอาการปวดหลังเรื้อรัง

การศึกษาก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นว่าผู้ป่วยโรคเบาหวานมีความเสี่ยงเพิ่มขึ้น 35% ที่จะประสบกับอาการปวดหลังส่วนล่าง และมีความเสี่ยงเพิ่มขึ้น 24% ของการมีอาการปวดคอ เมื่อเทียบกับผู้ที่ไม่เป็นโรคเบาหวาน

โรคเบาหวานอาจทำลายเส้นใยคอลลาเจนในกระดูกสันหลัง

“เราต้องการดูว่าผลกระทบของโรคเบาหวานที่เราเห็นในกระดูกยังมีอยู่ในหมอนรองกระดูกสันหลังด้วยหรือไม่ การค้นพบนี้สามารถอธิบายความเสื่อมของหมอนรองกระดูกและอาการปวดหลังส่วนล่างในประชากรเหล่านี้ได้” ดร. แคลร์ อาเซเวโด ผู้ช่วยศาสตราจารย์ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกลและการบินและอวกาศ มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานดิเอโก ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมชีวการแพทย์และวิศวกรรมเครื่องกลที่มหาวิทยาลัย ยูทาห์และผู้เขียนร่วมของการศึกษานี้อธิบายให้เราฟัง เมื่อถามว่าทำไมพวกเขาจึงตัดสินใจมุ่งเน้นไปที่กระดูกสันหลังในการศึกษาของพวกเขา

สำหรับการศึกษานี้ นักวิจัยใช้แบบจำลองหนูที่เป็นโรคเบาหวานประเภท 2 หมอนรองกระดูกสันหลังจากหนูที่เป็นเบาหวานชนิดที่ 2 ถูกนำมาเปรียบเทียบกับหนูที่มีสุขภาพดี เพื่อค้นหาความผิดปกติของคอลลาเจนไฟบริลในหมอนรองกระดูกสันหลัง ส่วนด้านนอกของหมอนรองกระดูกสันหลังประกอบด้วยชั้นคอลลาเจนและโปรตีน

นักวิจัยค้นพบในหนูที่เป็นเบาหวานชนิดที่ 2 ความสามารถในการบีบอัดของดิสก์คอลลาเจนไฟบริลลดลง ส่งผลให้คอลลาเจนแข็งและเปราะ ดังนั้นคอลลาเจนจึงมีความต้านทานต่อแรงอัดต่ำเมื่อเปรียบเทียบกับคอลลาเจนที่ดีต่อสุขภาพ

“โรคเบาหวานประเภท 2 และภาวะน้ำตาลในเลือดสูงที่เกี่ยวข้องจะทำลายเส้นใยคอลลาเจนได้เร็วกว่าปกติ เหมือนกับกระบวนการชราที่รวดเร็ว”
— ดร.แคลร์ อาเซเวโด

“โรคเบาหวานประเภท 2 และภาวะน้ำตาลในเลือดสูงที่เกี่ยวข้องจำกัดกลไกการบีบอัดตามปกติ (กลไกการกระจายพลังงาน) ในแผ่นดิสก์โดยการจำกัดการเปลี่ยนรูปของคอลลาเจนไฟบริล ทำให้คอลลาเจนแข็งและเปราะมากขึ้น และโดยการจำกัดการหมุนของแผ่น” แพทย์ Acevedo อธิบาย

“การรักษาในอนาคตสามารถกำหนดเป้าหมายโรคเหล่านี้เพื่อฟื้นฟูความสามารถของแผ่นดิสก์ให้เปลี่ยนรูปได้ตามปกติ” เธอกล่าวเสริม

การสังเกตในระดับนาโน

นักวิทยาศาสตร์ใช้เทคนิคการทดลองที่เรียกว่าการกระเจิงรังสีเอกซ์มุมเล็กของซินโครตรอน (SAXS) เพื่อค้นหาการเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมของคอลลาเจนในแผ่นดิสก์ในระดับนาโน

“การกระเจิงรังสีเอกซ์มุมเล็กเป็นเทคนิคการเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์ที่ช่วยให้เราสามารถวัดคาบของคอลลาเจนไฟบริล (67 นาโนเมตร) เมื่อเราทดสอบแรงดึงที่หน้าลำแสงเอ็กซ์เรย์ ระยะของคอลลาเจนจะเพิ่มขึ้น” ดร.อาเซเวโดกล่าว

“เราสามารถจับการเปลี่ยนแปลงของระยะคอลลาเจนได้ ซึ่งช่วยให้เราสามารถคำนวณการเปลี่ยนรูปหรือความเครียดของคอลลาเจน และวัดการเสียรูปหรือความเครียดทั้งแผ่นได้ในเวลาเดียวกัน” เธอกล่าวต่อ “ดังนั้นเราจึงสามารถเห็นได้ว่าแผ่นดิสก์ถูกถ่ายโอนไปยังระดับคอลลาเจนในระดับนาโนมากน้อยเพียงใด”

สำหรับขั้นตอนต่อไปในการวิจัยนี้ แพทย์ Acevedo กล่าวว่าพวกเขาจะมองหาวิธีในการค้นหาพร็อกซีสำหรับการประเมินการเชื่อมโยงข้ามระดับไกลเคชันขั้นสูง (AGEs) AGEs เป็นตัวชี้วัดทางชีวภาพที่เกี่ยวข้องกับการสูงวัยและทั้งการพัฒนาและการเสื่อมถอยของภาวะความเสื่อม เช่น โรคเบาหวาน

“การประเมินปริมาณ AGEs ในหมอนรองกระดูกหรือกระดูกนั้นซับซ้อนและก้าวก่าย ในขณะที่การประเมินการเพิ่มขึ้นของ crosslink ในผิวหนังของ AGEs อาจเป็นวิธีที่ดีในการประเมินการเพิ่มขึ้นของหมอนรองกระดูกและกระดูกเช่นเดียวกัน แม้ว่าค่าของเนื้อหาที่แท้จริงจะแตกต่างกันระหว่างเนื้อเยื่อก็ตาม” เธอกล่าว

โรคเบาหวานประเภท 2 ส่งผลต่อคอลลาเจนทั่วร่างกาย

นอกจากนี้เรายังได้พูดคุยเกี่ยวกับการศึกษานี้กับแพทย์นีล อานันท์ ศัลยแพทย์กระดูกและข้อและผู้อำนวยการร่วมด้านอาการบาดเจ็บที่กระดูกสันหลังที่ Cedars-Sinai Spine Center ในลอสแอนเจลิส

แพทย์อานันท์ กล่าวว่า เขาไม่แปลกใจกับผลการศึกษาครั้งนี้

“โรคเบาหวานประเภท 2 ส่งผลต่อคอลลาเจน มันคือโรคคอลลาเจน และหมอนรองกระดูกสันหลังก็คือคอลลาเจน” เขาอธิบาย “วงแหวนของแผ่นดิสก์ด้านนอกทำจากเส้นใยคอลลาเจน ดังนั้นจึงไม่น่าแปลกใจที่โรคเบาหวานประเภท 2 จะส่งผลต่อแผ่นดิสก์ในบางรูปแบบ”

“โรคเบาหวานประเภท 2 ส่งผลต่อคอลลาเจนทั่วร่างกาย คอลลาเจนจะได้รับผลกระทบเช่นเดียวกับวิธีที่เบาหวานชนิดที่ 2 ส่งผลต่อหลอดเลือดในร่างกาย นั่นคือสิ่งที่โรคเบาหวานประเภท 2 ทำ นั่นคือสาเหตุว่าทำไมคุณถึงมีปัญหาเกี่ยวกับหลอดเลือด คุณมีปัญหาเกี่ยวกับหัวใจ คุณมีปัญหาเกี่ยวกับไต คุณมีปัญหานับล้านกับโรคเบาหวานประเภท 2 รวมถึงปัญหาสายตาด้วย ดังนั้นมันจึงส่งผลกระทบต่อหลายสิ่งหลายอย่าง”
— หมอนีล อานันท์

อย่างไรก็ตาม คุณหมออานันท์เตือนเราว่างานวิจัยนี้ทำโดยใช้แบบจำลองหนู

“มนุษย์ไม่ใช่หนู” เขากล่าวต่อ “การค้นพบนี้เป็นจริงในมนุษย์หรือไม่? มันอาจจะเป็นเช่นนั้น – อาจมีองค์ประกอบบางอย่างอยู่ จะต้องมีคนพิสูจน์ว่ามันเป็นเรื่องจริงในมนุษย์ ณ จุดหนึ่ง ท้ายที่สุดมันก็ต้องแปลสู่มนุษย์”

แหล่งข้อมูล

• ลิงค์เข้าศึกษา: https://academic.oup.com/pnasnexus/article/2/12/pgad363/7342234