Evaluación sistemática de muestras de cráneo de mamíferos para patología de la articulación dental y temporomandibular
Summary
El presente protocolo describe las técnicas para la evaluación sistemática de muestras de cráneo para caracterizar las variaciones anatómicas y del desarrollo y las anomalías de los dientes, la enfermedad periodontal, la enfermedad endodontal y la patología de la articulación temporomandibular.
Abstract
Los especímenes de cráneo de museo representan un medio no invasivo, informativo y fácilmente disponible para estudiar las lesiones de la articulación temporomandibular (ATM), la patología dental y las variaciones anatómicas en muchas especies de mamíferos. El estudio de los dientes y las mandíbulas de una variedad de especies puede presentar un desafío que requiere atención al detalle y comprensión de la anatomía normal de una especie. En el presente artículo, se discute un protocolo sistemático y preciso para examinar especímenes de cráneo que se ha aplicado a una variedad de mamíferos para definir enfermedades características en la región oromaxilofacial. El procedimiento descrito es simultáneamente preciso, repetible y adaptable a las formas y anatomía altamente diferentes del cráneo y los dientes entre las especies. Específicamente, las muestras se examinan para detectar dientes perdidos, enfermedad periodontal, enfermedad endodontal, patología de la ATM y variaciones anatómicas. Los resultados obtenidos de la investigación sobre especímenes de museo pueden reflejar la historia natural, la salud y el estado de enfermedad de individuos y especies. Además, estos datos pueden informar los esfuerzos de investigación ecológica y de conservación, así como el cuidado de individuos cautivos.
Introduction
El desarrollo de las mandíbulas y los dientes marca un punto crítico en la evolución y el desarrollo de los vertebrados. Mientras que las mandíbulas se desarrollaron inicialmente como parte de un mecanismo de respiración en especies acuáticas y marinas, los dientes ofrecieron una nueva forma de aprehender y procesar los elementos de presa 1,2. Desde el desarrollo de las mandíbulas y los dientes, los organismos han desarrollado innumerables variaciones en la anatomía que corresponden a su función y reflejan el papel ecológico al que pertenecen. Debido a su naturaleza mineralizada, los dientes y cráneos representan una abundancia de información que persiste en el medio ambiente y el registro fósil y puede ofrecer innumerables ideas sobre la ecología, el estado de salud y el comportamiento de los individuos y, por extensión, las especies.
La adquisición de información relacionada con los dientes y mandíbulas de los animales y la caracterización de la forma y la patología tiene muchos beneficios. El reconocimiento de los procesos comunes de enfermedades puede mejorar los esfuerzos de conservación de las especies silvestres y optimizar el cuidado de los animales cautivos 3,4,5. Por ejemplo, la información obtenida de especímenes de cráneos de museo se ha utilizado para hacer inferencias sobre la exposición de la foca gris del Báltico (Halichoerus grypus) y las focas comunes (Phoca vitulina) a contaminantes ambientales como los organoclorados a lo largo del tiempo6,7, aunque no se ha confirmado una relación causal entre las lesiones orofaciales y los contaminantes. Además, las enfermedades de la cavidad oral son algunas de las enfermedades más prevalentes en las especies domésticas, y la comprensión del estado de salud bucal de las especies silvestres puede avanzar en la medicina clínica y el manejo de las especies domésticas 8,9.
Como los animales han desarrollado tal variación en la forma craneofacial normal y la dentición, puede ser difícil caracterizar y comparar estos aspectos entre especies. Comprender la ecología y el comportamiento natural de un organismo, así como su entorno típico, es imperativo antes de intentar examinar su cráneo. Hacerlo impulsará la formación de preguntas e hipótesis sobre la dentición de una especie en particular e inevitablemente enriquecerá las conclusiones del análisis de datos. Por ejemplo, reconocer que la dieta típica de la nutria marina austral (Enhydra lutris nereis) incluye moluscos de caparazón duro, crustáceos y equinodermos es esencial para contextualizar el grado y efecto de desgaste y/o abrasión de los dientes10,11. Aunque se puede asumir la probabilidad de que un individuo de una especie desarrolle ciertas enfermedades dentales, es fundamental contar con un protocolo sistemático, preciso y reproducible para evaluar la patología dental. Esto debe incluir una evaluación de la oclusión, los hallazgos anatómicos y del desarrollo, la enfermedad periodontal, los hallazgos endodónticos y la patología de la articulación temporomandibular (ATM). El desarrollo de dicho protocolo con un análisis estadístico similar permitirá una comparación detallada de la enfermedad dental y de la ATM de una especie a otra. Se ha utilizado un método sistemático para caracterizar la patología de la articulación dental y temporomandibular en muchas especies de mamíferos y ha demostrado ser traducible a organismos con diversas formas 11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22, 23,24.
Para comparar datos futuros sobre especies adicionales, es importante tener un método aceptado para evaluar las enfermedades de los dientes y las mandíbulas que se pueda aplicar a una variedad de especies. Este artículo tiene como objetivo detallar un enfoque estandarizado y organizado para evaluar la patología dental y de ATM de las muestras de cráneo.
Protocol
Representative Results
Discussion
La anatomía de los dientes y las mandíbulas es un ejemplo por excelencia de la evolución divergente y es un verdadero reflejo de la historia natural, el comportamiento y el estado de salud de una especie. La salud oral de un individuo puede jugar directamente en su supervivencia y estado físico. El estudio actual describe una manera sistemática, reproducible y detallada de evaluar la salud dental y las anomalías de la ATM de los especímenes de museo que pueden reflejar la patología en poblaciones vivas.
<p cl…Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Los autores agradecen al Departamento de Ornitología y Mammalogía de la Academia de Ciencias de California, San Francisco, el Museo de Zoología de Vertebrados, la Universidad de California, Berkeley, y el Museo del Norte, Universidad de Alaska, Fairbanks, por poner sus colecciones a disposición para esta investigación.
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).
