التقييم المنهجي لعينات جمجمة الثدييات لأمراض الأسنان والمفاصل الصدغية الفكية
Summary
يصف هذا البروتوكول تقنيات التقييم المنهجي لعينات الجمجمة لتوصيف الاختلافات التشريحية والتنموية وتشوهات الأسنان وأمراض اللثة وأمراض اللبية وأمراض المفصل الصدغي الفكي.
Abstract
تمثل عينات جمجمة المتحف وسيلة غير جراحية وغنية بالمعلومات ومتاحة بسهولة لدراسة آفات المفصل الصدغي الفكي (TMJ) وأمراض الأسنان والاختلافات التشريحية في العديد من أنواع الثدييات. يمكن أن تمثل دراسة أسنان وفكي مجموعة من الأنواع تحديا يتطلب الاهتمام بالتفاصيل وفهم التشريح الطبيعي للأنواع. في هذه المقالة ، تمت مناقشة بروتوكول منهجي ودقيق لفحص عينات الجمجمة تم تطبيقه على مجموعة متنوعة من الثدييات لتحديد الأمراض المميزة في منطقة الفم والوجه والفكين. الإجراء المبين دقيق وقابل للتكرار وقابل للتكيف في نفس الوقت مع أشكال الجمجمة والأسنان المختلفة للغاية والتشريح عبر الأنواع. على وجه التحديد ، يتم فحص العينات بحثا عن الأسنان المفقودة ، وأمراض اللثة ، وأمراض اللبية ، وأمراض المفصل الفكي الصدغي ، والاختلافات التشريحية. قد تعكس النتائج المستقاة من البحث في عينات المتاحف التاريخ الطبيعي والصحة وحالة المرض للأفراد والأنواع. علاوة على ذلك ، يمكن لهذه البيانات أن تفيد جهود البحوث البيئية والحفظ ، فضلا عن رعاية الأفراد الأسرى.
Introduction
يمثل تطور الفكين والأسنان نقطة زمنية حرجة في تطور وتطور الفقاريات. بينما تطورت الفكوك في البداية كجزء من آلية التنفس في الأنواع المائية والبحرية ، قدمت الأسنان طريقة جديدة للقبض على عناصر الفريسةومعالجتها 1،2. منذ تطور الفكين والأسنان ، طورت الكائنات الحية اختلافات لا حصر لها في علم التشريح تتوافق مع وظيفتها وتعكس الدور البيئي الذي تنتمي إليه. نظرا لطبيعتها المعدنية ، تمثل الأسنان والجماجم مكافأة من المعلومات التي تستمر في البيئة والسجل الأحفوري ويمكن أن تقدم رؤى لا تعد ولا تحصى في البيئة والحالة الصحية وسلوك الأفراد ، وبالتالي الأنواع.
إن الحصول على المعلومات المتعلقة بأسنان وفكي الحيوانات وتوصيف الشكل وعلم الأمراض له فوائد عديدة. يمكن أن يؤدي التعرف على عمليات الأمراض الشائعة إلى تحسين جهود الحفاظ على الأنواع البرية وتحسين رعاية الحيوانات الأسيرة3،4،5. على سبيل المثال ، تم استخدام المعلومات المستقاة من عينات جمجمة المتحف لإجراء استنتاجات حول تعرض فقمة البلطيق الرمادية (Halichoerus grypus) وفقمات الميناء (Phoca vitulina) للملوثات البيئية مثل الكلور العضوي بمرور الوقت 6,7 ، على الرغم من عدم تأكيد العلاقة السببية بين آفات الفم والوجه والملوثات. علاوة على ذلك ، تعد أمراض تجويف الفم من أكثر الأمراض انتشارا في الأنواع المحلية ، وقد يؤدي فهم حالة صحة الفم للأنواع البرية إلى تطوير الطب السريري وإدارة الأنواع المحلية 8,9.
نظرا لأن الحيوانات قد طورت مثل هذا الاختلاف في الشكل القحفي الوجهي الطبيعي والأسنان ، فقد يكون من الصعب توصيف هذه الجوانب ومقارنتها بين الأنواع. إن فهم البيئة والسلوك الطبيعي للكائن الحي ، وكذلك بيئته النموذجية ، أمر حتمي قبل محاولة فحص جمجمته. سيؤدي القيام بذلك إلى تشكيل أسئلة وفرضيات حول أسنان نوع معين وإثراء الاستنتاجات من تحليل البيانات حتما. على سبيل المثال ، يعد إدراك أن النظام الغذائي النموذجي لقضاعة البحر الجنوبية (Enhydra lutris nereis) يشمل الرخويات ذات القشرة الصلبة والقشريات وشوكيات الجلد أمرا ضروريا لتحديد سياق درجة وتأثير الاستنزاف و / أو تآكل الأسنان10,11. على الرغم من أنه يمكن للمرء أن يفترض احتمال إصابة فرد من نوع ما بأمراض أسنان معينة ، إلا أنه من الأهمية بمكان أن يكون لديك بروتوكول منهجي ودقيق وقابل للتكرار لتقييم أمراض الأسنان. يجب أن يشمل ذلك تقييم الانسداد ، والنتائج التشريحية والتنموية ، وأمراض اللثة ، ونتائج اللبية ، وأمراض المفصل الصدغي الفكي (TMJ). سيسمح تطوير مثل هذا البروتوكول بتحليل إحصائي مماثل بإجراء مقارنة مفصلة لأمراض الأسنان والمفصل الفكي الصدغي من نوع إلى آخر. تم استخدام طريقة منهجية لتوصيف أمراض المفاصل الصدغية والصدغية في العديد من أنواع الثدييات وأثبتت أنها قابلة للترجمة إلى كائنات حية ذات أشكال متنوعة11،12،13،14،15،16،17،18،19،20،21،22 ، 23,24.
لمقارنة البيانات المستقبلية حول الأنواع الإضافية ، من المهم أن يكون لديك طريقة مقبولة لتقييم أمراض الأسنان والفكين التي يمكن تطبيقها على مجموعة متنوعة من الأنواع. تهدف هذه المقالة إلى تفصيل نهج موحد ومنظم لتقييم أمراض الأسنان والمفصل الفكي الصدغي لعينات الجمجمة.
Protocol
Representative Results
Discussion
يعد تشريح الأسنان والفكين مثالا جوهريا على التطور المتباعد وهو انعكاس حقيقي للتاريخ الطبيعي للأنواع وسلوكها وحالتها الصحية. قد تلعب صحة فم الفرد بشكل مباشر في بقائه ولياقته. تحدد الدراسة الحالية طريقة منهجية وقابلة للتكرار ومفصلة لتقييم صحة الأسنان وتشوهات المفصل الفكي الصدغي لعينات ال…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
يشكر المؤلفون قسم علم الطيور وعلم الثدييات ، أكاديمية كاليفورنيا للعلوم ، سان فرانسيسكو ، متحف علم الحيوان الفقاري ، جامعة كاليفورنيا ، بيركلي ، ومتحف الشمال ، جامعة ألاسكا ، فيربانكس ، لإتاحة مجموعاتهم لهذا البحث.
Materials
| Arctos Collaborative Collection Management Solution | https://arctosdb.org | ||
| Disposible Nitrile Gloves | |||
| Double-Ended Dental Explorer/Probe, #2 Handle | Hu Friedy | 541-5860 | |
| High resolution digital camera | |||
| Light source | |||
| Magnifying glass (Optional) | |||
| Surgical Magnification Loupes (Optional) | Surgitel | EVC00TTL |
Riferimenti
- Reif, W. E., Hecht, M. K. Evolution of Dermal Skeleton and Dentition in Vertebrates. Evolutionary Biology: Volume 15. , 287-368 (1982).
- Mallat, J. Ventilation and the origin of jawed vertebrates: A new mouth. Zoological Journal of the Linnean Society. 117 (4), 329-404 (1996).
- Glatt, S. E., Francl, K. E., Scheels, J. L. A survey of current dental problems and treatments of zoo animals. International Zoo Yearbook. 42 (1), 206-213 (2008).
- Kapoor, V., Antonelli, T., Parkinson, J. A., Hartstone-Rose, A. Oral health correlates of captivity. Research in Veterinary Science. 107 (1), 213-219 (2016).
- Norton, B. B., Tunseth, D., Holder, K., Briggs, M. Causes of morbidity in captive African lions (Panthera leo) in North America, 2001-2016. Zoo Biology. 37 (5), 354-359 (2018).
- Bergman, A., Olsson, M., Reiland, S. Skull-bone lesions in the Baltic grey seal (Halichoerus grypus). Ambio. 21 (8), 517-519 (1992).
- Mortensen, P., Bergman, A., Bignert, A., Hansen, H. J. Prevalence of skull lesions in harbor seals (Phoca vitulina) in Swedish and Danish museum collections: 1835-1988. Ambio. 21 (8), 520-524 (1992).
- Golden, A., Stoller, N., Harvey, C. A survey of oral and dental diseases in dogs anesthetized at a veterinary hospital. Journal American Animal Hospital Association. 18 (6), 891-899 (1982).
- Kortegaard, H. E., Eriksen, T., Baelum, V. Periodontal disease in research beagle dogs – An epidemiological study. Journal of Small Animal Practice. 49 (12), 610-616 (2008).
- Constantino, P. J., Lee, J. J. W., Morris, D., Lucas, P. W. Adaptation to hard-object feeding in sea otters and hominins. Journal of Human Evolution. 61 (1), 89-96 (2011).
- Winer, J. N., Liong, S. M., Verstraete, F. J. M. The dental pathology of Southern sea otters (Enhydra lutris nereis). Journal of Comparative Pathology. 149 (2-3), 346-355 (2013).
- Abbott, C., Verstraete, F. J. M. The dental pathology of Northern elephant seals (Mirounga angustirostris). Journal of Comparative Pathology. 132 (2-3), 169-178 (2005).
- Aalderink, M. T., Nguyen, H. P., Kass, P. H., Arzi, B., Verstraete, F. J. M. Dental and temporomandibular joint pathology of the Northern fur seal (Callorhinus ursinus). Journal of Comparative Pathology. 152 (4), 325-334 (2015).
- Aalderink, M. T., Nguyen, H. P., Kass, P. H., Arzi, B., Verstraete, F. J. M. Dental and temporomandibular joint pathology of the Eastern Pacific harbour seal (Phoca vitulina richardii). Journal of Comparative Pathology. 152 (4), 335-344 (2015).
- Sinai, N. L., Dadaian, R. H., Kass, P. H., Verstraete, F. J. M. Dental pathology of the California sea lion (Zalophus californianus). Journal of Comparative Pathology. 151 (1), 113-121 (2014).
- Winer, J. N., Arzi, B., Leale, D. M., Kass, P. H., Verstraete, F. J. M. Dental pathology of the hoary marmot (Marmota caligata), groundhog (Marmota monax) and Alaska marmot (Marmota broweri). Journal of Comparative Pathology. 156 (1), 42-52 (2017).
- Clark, E. J., Chesnutt, S. R., Winer, J. N., Kass, P. H., Verstraete, F. J. M. Dental and temporomandibular joint pathology of the American black bear (Ursus americanus). Journal of Comparative Pathology. 156 (2-3), 240-250 (2017).
- Döring, S., Arzi, B., Winer, J. N., Kass, P. H., Verstraete, F. J. M. Dental and temporomandibular joint pathology of the grey wolf (Canis lupus). Journal of Comparative Pathology. 160 (1), 56-70 (2018).
- Aghashani, A., Kim, A. S., Kass, P. H., Verstraete, F. J. M. Dental pathology of the California bobcat (Lynx rufus californicus). Journal of Comparative Pathology. 154 (4), 329-340 (2016).
- Winer, J. N., Arzi, B., Leale, D. M., Kass, P. H., Verstraete, F. J. M. Dental and temporomandibular joint pathology of the walrus (Odobenus rosmarus). Journal of Comparative Pathology. 155 (2-3), 242-253 (2016).
- Aghashani, A., Kim, A. S., Kass, P. H., Verstraete, F. J. M. Dental and temporomandibular joint pathology of the California mountain lion (Puma concolor couguar). Journal of Comparative Pathology. 156 (2-3), 251-263 (2017).
- Evenhuis, J. V., Zisman, I., Kass, P. H., Verstraete, F. J. M. Dental pathology of the grey fox (Urocyon cinereoargenteus). Journal of Comparative Pathology. 158 (1), 39-50 (2018).
- Yanagisawa, N., Wilson, R. E., Kass, P. H., Verstraete, F. J. M. Dental and temporomandibular joint pathology of the kit fox (Vulpes macrotis). Journal of Comparative Pathology. 167 (1), 60-72 (2019).
- Arzi, B., Winer, J. N., Kass, P. H., Verstraete, F. J. M. Osteoarthritis of the temporomandibular joint in Southern sea otters (Enhydra lutris nereis). Journal of Comparative Pathology. 149 (4), 486-494 (2013).
- Briggs, K. T. Dentition of the Northern elephant seal. Journal of Mammalogy. 55 (1), 158-171 (1974).
- Verstraete, F. J. M., Terpak, C. H. Anatomical variations in the dentition of the domestic cat. Journal of Veterinary Dentistry. 14 (4), 137-140 (1997).
- Fritzell, E. K., Haroldson, K. J. Urocyon cinereoargenteus. Mammalian Species. 189, 1-8 (1982).
- Chiasson, R. B. The dentition of the Alaskan fur seal. Journal of Mammalogy. 38 (3), 310-319 (1957).
- Kenyon, K. W. The sea otter in the eastern Pacific Ocean. North American Fauna. 68, (1969).
- McGrew, J. C. Vulpes macrotis. Mammalian Species. 123, 1-6 (1979).
- Evans, H. E. . Miller’s Anatomy of the Dog. , (2013).
- Verstraete, F. J. M., van Aarde, R. J., Nieuwoudt, B. A., Mauer, E., Kass, P. H. The dental pathology of feral cats on Marion Island, part II: Periodontitis, external odontoclastic resorption lesions and mandibular thickening. Journal of Comparative Pathology. 115 (3), 283-297 (1996).
- Verstraete, F. J. M., van Aarde, R. J., Nieuwoudt, B. A., Mauer, E., Kass, P. H. The dental pathology of feral cats on marion island, part I: Congenital, developmental and traumatic abnormalities. Journal of Comparative Pathology. 115 (3), 265-282 (1996).
- Arzi, B., Cissell, D. D., Verstraete, F. J. M., Kass, P. H. Computed tomographic findings in dogs and cats with temporomandibular joint disorders: 58 cases (2006-2011). Journal of the American Veterinary Medical Association. 242 (1), 69-75 (2013).
- Okuda, A., Harvey, C. E. Etiopathogenesis of feline dental resorptive lesions. Veterinary Clinics of North America: Small Animal Practice. 22 (6), 1385-1404 (1992).
- van Houte, J. Role of micro-organisms in caries etiology. Journal of Dental Research. 73 (3), 672-681 (1994).
- Thrall, D. E. . Textbook of Veterinary Diagnostic Radiology. , (2012).
- Tsugawa, A. J., Verstraete, F. J. M. How to obtain and interpret periodontal radiographs in dogs. Clinical Techniques in Small Animal Practice. 15 (4), 204-210 (2000).
- Villamizar-Martinez, L. A., Tsugawa, A. J. Diagnostic imaging of oral and maxillofacial anatomy and pathology. Veterinary Clinics of North America: Small Animal Practice. 52 (1), 67-105 (2022).
- Plesker, R., Schulze, H. Dental disease in slender lorises (Loris tardigradus). Zoo Biology. 32 (5), 571-574 (2013).
- Cabana, F., Nekaris, K. A. I. Diets high in fruits and low in gum exudates promote the occurrence and development of dental disease in pygmy slow loris (Nycticebus pygmaeus). Zoo Biology. 34 (6), 547-553 (2015).
- Kahle, P., Ludolphy, C., Kierdorf, H., Kierdorf, U. Dental anomalies and lesions in Eastern Atlantic harbor seals, Phoca vitulina vitulina (Carnivora, Phocidae), from the German North Sea. PLoS One. 13 (10), 1-25 (2018).
- Ludolphy, C., Kahle, P., Kierdorf, H., Kierdorf, U. Osteoarthritis of the temporomandibular joint in the Eastern Atlantic harbour seal (Phoca vitulina vitulina) from the German North Sea: A study of the lesions seen in dry bone. BMC Veterinary Research. 14 (1), 1-14 (2018).
