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Il diabete rende le ossa meno elastiche e più soggette a fratture

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Oltre a compromettere la funzionalità cardiovascolare e renale, il diabete di tipo 2 è noto per essere un fattore di rischio per le fratture ossee, ma esattamente come il diabete le rende più fragili non è chiaro.

Nuove ricerche su modelli animali da parte di un gruppo di scienziati dell’UC San Francisco, della UC Davis e della UC Berkeley suggeriscono che la malattia comprometta il collagene all’interno delle ossa, rendendo le ossa meno flessibili e più suscettibili di rottura.

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Il loro studio è apparso online il 17 gennaio 2018, nel Journal of Bone and Mineral Research .

“La gestione del rischio di fratture è un obiettivo importante per gli anziani”, ha affermato l’autore senior Aaron Fields, Ph.D., assistente professore di chirurgia ortopedica presso UCSF. “Gli adulti con diabete di tipo 2 hanno un rischio di fratture più elevato per la data densità ossea, che è altrimenti il ??principale fattore predittivo del rischio di fratture: questo è un problema diffuso e crescente ora che questi individui vivono più a lungo con una migliore gestione dell’insulina”.

Campi e colleghi hanno esaminato i fattori al di fuori della densità ossea che potrebbero spiegare la fragilità ossea nel diabete.

Nelle ossa sane, le reti di fibre di collagene si allungano e scivolano in risposta allo sforzo, il che aiuta le ossa a resistere alle crepe. Ma l’iperglicemia nel diabete porta all’accumulo di cosiddetti prodotti finali di glicazione avanzata, che legano le fibre di collagene tra loro e ne compromettono il loro allungamento e scorrimento, secondo le nuove scoperte.



I ricercatori hanno esaminato le ossa dalla parte bassa della schiena e dall’avambraccio di modelli di ratto obesi, e diabetici obesi. Hanno eseguito l’imaging delle ossa con scansioni TC ad alta risoluzione, testato le loro proprietà biomeccaniche e misurato la risposta delle reti di collagene al ceppo utilizzando la dispersione dei raggi X a piccolo angolo presso la sorgente luminosa avanzata del laboratorio nazionale Lawrence Berkeley. Hanno quindi simulato il contributo di questi vari fattori alla forza ossea utilizzando i supercomputer presso il Texas Advanced Computing Center nell’Università del Texas.

Sia i ratti obesi che i quelli obesi diabetici avevano ossa globalmente più deboli per un dato contenuto minerale osseo . Nei ratti obesi, la ridotta forza era attribuibile a deficit strutturali, come cambiamenti alla microarchitettura delle ossa e distribuzione inefficiente della massa ossea.

Nei ratti obesi diabetici, tuttavia, questi deficit strutturali sono stati aggravati da carenze materiali – cambiamenti nelle reti di collagene – che in precedenza non erano ben documentati.

Confrontando i ratti obesi con gli obesi diabetici, i ricercatori potrebbero isolare l’effetto dell’iperglicemia sulla fragilità ossea. Nelle ossa dell’avambraccio, ad esempio, i cambiamenti di collagene erano responsabili di significative riduzioni delle proprietà elastiche, di snervamento e di trazione del tessuto osseo.

I ricercatori osservano che non hanno studiato animali con una durata e una gravità avanzate del diabete, il che può limitare la generalizzazioni, ma si aspettano che il diabete a lungo termine possa ulteriormente compromettere la resistenza ossea.

“I nostri risultati fanno luce sul perché le ossa in un ambiente diabetico sono così fragili”, ha detto Fields. “E così facendo, può portare a migliori strumenti diagnostici e terapie per la gestione del rischio di frattura negli adulti con diabete”.