Un nuevo estudio ha demostrado que la diabetes tipo 2 altera el comportamiento de los discos de la columna vertebral, haciéndolos más rígidos y provocando que estos cambien de forma antes de lo normal; motivo por el que la capacidad del disco para soportar la presión se ve comprometida.

Este estudio, publicado en la revista científica PNAS Nexus, y llevado a cabo en roedores por un equipo de ingenieros y médicos de la Universidad de California en San Diego, UC Davis, UCSF y la Universidad de Utah (Estados Unidos), aporta nuevos conocimientos sobre los posibles mecanismos que subyacen al daño tisular discal relacionado con la diabetes, y pueden servir como base para el desarrollo de estrategias preventivas y terapéuticas para esta enfermedad debilitante.

La lumbalgia es una de las principales causas de discapacidad, que a menudo es asociada con la degeneración de los discos intervertebrales. En este contexto, los diabéticos corren un mayor riesgo de padecer lumbalgia y problemas relacionados con los discos, y esto a pesar de que los mecanismos precisos de la degeneración discal siguen sin estar claros.

Por este motivo, investigar las propiedades biomecánicas del disco intervertebral resulta crucial para comprender la enfermedad y desarrollar estrategias eficaces para tratar el dolor lumbar. Por ello, el equipo de investigadores codirigido por Claire Acevedo, profesora 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, coinciden en que se trata de un gran avance.

En este sentido, los investigadores han asegurado que "estos hallazgos aportan nuevos conocimientos sobre los posibles mecanismos que subyacen al daño tisular discal relacionado con la diabetes y pueden servir de base para el desarrollo de estrategias preventivas y terapéuticas para esta enfermedad debilitante".

En concreto, el estudio subraya que los mecanismos de deformación a nanoescala de las fibrillas de colágeno acomodan la carga compresiva del disco intervertebral. En el contexto de la diabetes tipo 2, estos mecanismos se ven comprometidos, lo que provoca la fragilización del colágeno.

Estos hallazgos aportan nuevos conocimientos sobre los posibles mecanismos subyacentes al daño tisular del disco relacionado con la diabetes, y podrían servir de base para el desarrollo de estrategias preventivas y terapéuticas para esta enfermedad debilitante.

Los investigadores emplearon la dispersión de rayos X de ángulo pequeño (SAXS) de sincrotrón, una técnica experimental que observa la deformación y orientación de las fibrillas de colágeno a escala nanométrica, con los que querían explorar cómo las alteraciones en el comportamiento del colágeno contribuyen a los cambios en la capacidad del disco para soportar la compresión.

Los investigadores compararon discos de ratas sanas con los de ratas con diabetes de tipo 2, y mientras que las ratas sanas mostraron que las fibrillas de colágeno rotan y se estiran cuando los discos se comprimen, lo que permite al disco disipar la energía con eficacia. En este sentido, según apuntan los investigadores, "en las ratas diabéticas, la forma en que los discos vertebrales disipan la energía bajo compresión está significativamente alterada: la diabetes reduce la rotación y el estiramiento de las fibrillas de colágeno, lo que indica una capacidad comprometida para manejar la presión".

Otros análisis mostraron que los discos de las ratas diabéticas presentaban un endurecimiento de las fibrillas de colágeno, con una mayor concentración de enlaces cruzados no enzimáticos. Este aumento del entrecruzamiento del colágeno, inducido por la hiperglucemia, limitaba las deformaciones plásticas por deslizamiento fibrilar.

Estos resultados demuestran que la reorientación, el enderezamiento, el estiramiento y el deslizamiento de las fibrillas son mecanismos cruciales que facilitan la compresión de todo el disco.