עמוד השדרה בגוף האדם מורכב מחוליות, כאשר בין כל שתי חוליות ממוקם דיסק – מבנה סחוסי ורך העשוי קרום סיבי וחומר פנימי בעל מרקם ג'לי המרפד את המרווחים בעמוד השדרה ומשמש כבולם זעזועים. ניוון ושחיקת הדיסק מהווה את אחד הגורמים להתפתחות כאבי גב כרוניים.

התחקות אחר התהליכים הביו-מכאניים שגורמים לפגיעה במבנה הדיסק היא חיונית כדי לפתח שיטות מתקדמות מבוססות הנדסת רקמות לטיפול יעיל בכאבי גב תחתון על רקע שחיקת דיסק.

עתה מצאו חוקרים אמריקאים במחקר שבוצע בחולדות כי אחד המנגנונים של פגיעה בדיסק מתפתח על רקע תהליכים שמאפיינים סוכרת סוג 2, ומדובר למעשה בסיבוך נוסף של סוכרת – מחלה שכבר נקשרה לסיבוכים רבים, בהם הפרעות בכלי הדם, מערכת העצבים והכליות.

דילול סיבי קולגן

החוקרים מאוניברסיטאות יוטה וקליפורניה בסן פרנסיסקו בחנו 'מנגנוני עיוות ננומטריים' של סיבי קולגן מתפתחים על רקע עומס הדחיסה שמופעל על הדיסקים הבין חולייתיים, ומצאו כי התופעה מתפתחת על רקע תהליכים מטבוליים שמאפיינים סוכרת סוג 2. תהליכים אלה הודגמו בחולדות שגודלו במודל של המחלה. כתוצאה מהפגיעה במנגנונים הביוכימיים, הקולגן מתפרק, והדיסקים בעמוד השדרה הופכים נוקשים יותר ומשנים את צורתם מוקדם מהרגיל. כתוצאה מכך, נפגעת יכולתם של הדיסקים לעמוד בתנאי לחץ והם נמצאים בסיכון לשחיקה מואצת בגיל צעיר.

הדיסקים בחוליות עמוד השדרה של החולדות שגודלו במודל של סוכרת הכילו שכבת סיבי קולגן שהייתה קטנה ב-30% בהשוואה לחולדות ששימשו לקבוצת ביקורת – מה שהיווה עדות לפגיעות של דיסקים בעמוד השדרה כתוצאה מסוכרת והיותם חשופים יותר להתפתחות סיבוכים כמו כאב גב כרוני.

הממצאים שהתקבלו מספקים תובנה חדשה לגבי המנגנונים הפוטנציאליים העומדים בבסיס נזק לרקמת דיסק הקשורה לסוכרת ועשויים לסייע בפיתוח אסטרטגיות מניעתיות וטיפוליות.

המחקר נתמך על ידי קרנות מחקר של האוניברסיטאות השותפות ושל המכון הלאומי לבריאות בארה"ב (NIH), וממצאיו מדווחים בנובמבר 2023 בכתב העת PNAS Nexus של האקדמיה האמריקאית הלאומית למדעים.

סוכרת והסיבוכים

את המחקר הובילו במשותף פרופ' קלייר אסבדו (Acevedo), חברת סגל במחלקה להנדסת מכונות וחלל באוניברסיטת קליפורניה בסן דייגו, ופרופ' אהרון פילדס (Fields), חבר סגל במחלקה לכירורגיה אורתופדית באוניברסיטת קליפורניה בסן פרנסיסקו. בהודעה לתקשורת עם פרסום הממצאים כתבו השניים כי העבודה תורמת להבנת "המנגנונים הפוטנציאליים העומדים בבסיס הנזק לרקמת הדיסק הבין חולייתי הקשור לסוכרת".

ממצאי המחקר מתיישבים עם עבודות נוספות שזיהו במרוצת השנים קשר בין סוכרת סוג 2 לפגיעות בעמוד השדרה ושחיקת דיסק, אם כי עד כה לא היה הסבר מספק לתופעה זו. מחקר מסין שבחן את הנושא ופורסם בפברואר 2023 בכתב העת Frontiers in Endocrinology מצא כי סוכרת סוג 2 מעלה ב-7% את הסיכון לניוון ושחיקת דיסקים בעמוד השדרה, והמחלה מהווה גורם סיכון עצמאי לתופעה גם לאחר נטרול משתנים מתערבים אפשריים כמו השמנה. באופן תואם, מטה אנליזה מאוסטרליה, שפורסמה בפברואר 2019 בכתב העת PLOS ONE, מצאה כי לאנשים עם סוכרת יש סיכוי גבוה ב-35% לסבול מכאבי גב תחתון וסיכוי גבוה ב-24% לפתח כאבים בצוואר, כשאחד ההסברים האפשריים לכך הוא בשחיקת דיסקים בעמוד השדרה.

הממצא שמתועד בעבודה הנוכחית מצטרף לשורת סיבוכים נוספים של סוכרת שנצפו והתבססו במחקרים רבים, ובהם פגיעה בכליות ומחלת כליות כרונית; סיבוכים בראייה; קטיעות גפיים; סיבוכים; מחלות לב וכלי דם; סיבוכים נוירולוגיים כגון כאב נוירופטי; סיבוכים במערכת העיכול; ועוד.

PNAS Nexus, doi: 10.1093/pnasnexus/pgad363