Systematisk bedömning av skallprover från däggdjur för dental och temporomandibulär ledpatologi

Summary

Detta protokoll beskriver teknikerna för systematisk bedömning av skallprover för att karakterisera anatomiska och utvecklingsvariationer och abnormiteter i tänderna, periodontal sjukdom, endodontal sjukdom och temporomandibulär ledpatologi.

Abstract

Museiskallprover representerar ett icke-invasivt, informativt och lättillgängligt sätt att studera temporomandibulära ledskador (TMJ), tandpatologi och anatomiska variationer hos många däggdjursarter. Att studera tänder och käkar hos en rad arter kan utgöra en utmaning som kräver uppmärksamhet på detaljer och förståelse för en arts normala anatomi. I den här artikeln diskuteras ett systematiskt och exakt protokoll för undersökning av skallprover som har tillämpats på en mängd olika däggdjur för att definiera karakteristiska sjukdomar i oromaxillofacialregionen. Proceduren som beskrivs är samtidigt exakt, repeterbar och anpassningsbar till de mycket olika skall- och tandformerna och anatomin mellan arter. Specifikt undersöks prover för saknade tänder, periodontal sjukdom, endodontal sjukdom, TMJ-patologi och anatomiska variationer. Resultat som samlats in från forskning på museiprover kan återspegla naturhistoria, hälsa och sjukdomsstatus hos individer och arter. Dessutom kan dessa data informera ekologiska och bevarande forskningsinsatser, liksom vård av fångna individer.

Introduction

Utvecklingen av käkar och tänder markerar en kritisk tidpunkt i ryggradsdjurens evolution och utveckling. Medan käkar ursprungligen utvecklades som en del av en andningsmekanism hos vattenlevande och marina arter, erbjöd tänderna ett nytt sätt att gripa och bearbeta bytesdjur ^1,2. Sedan utvecklingen av käkar och tänder har organismer utvecklat otaliga variationer i anatomi som motsvarar deras funktion och återspeglar den ekologiska roll som de tillhör. På grund av deras mineraliserade natur representerar tänder och skalle en mängd information som kvarstår i miljön och fossila register och kan erbjuda otaliga insikter om ekologi, hälsotillstånd och beteende hos individer och i förlängningen arter.

Förvärvet av information om djurens tänder och käkar och karaktäriserande form och patologi har många fördelar. Att erkänna vanliga sjukdomsprocesser kan förbättra bevarandeinsatserna för vilda arter och optimera vården av djur i fångenskap ^3,4,5. Till exempel har information som samlats in från museiskallprover använts för att dra slutsatser om exponeringen av baltisk gråsäl (Halichoerus grypus) och hamnsälar (Phoca vitulina) för miljöföroreningar som organiska klor över tid^6,7, även om ett orsakssamband mellan orofaciala lesioner och föroreningar inte har bekräftats. Dessutom är sjukdomar i munhålan några av de vanligaste sjukdomarna hos tamdjur, och förståelse av vilda arters orala hälsotillstånd kan främja klinisk medicin och hantering av tama arter ^8,9.

Eftersom djur har utvecklat en sådan variation i normal kraniofacial form och tandbildning kan det vara utmanande att karakterisera och jämföra dessa aspekter mellan arter. Att förstå ekologin och det naturliga beteendet hos en organism, liksom dess typiska miljö, är absolut nödvändigt innan man försöker undersöka skallen. Att göra det kommer att driva bildandet av frågor och hypoteser om en viss arts tandvård och oundvikligen berika slutsatserna från dataanalys. Till exempel är det viktigt att erkänna att den typiska dieten för södra havsuttern (Enhydra lutris nereis) inkluderar hårdskalade blötdjur, kräftdjur och tagghudingar för att kontextualisera graden och effekten av slitage och / eller nötning av tänderna^10,11. Även om man kan anta sannolikheten för att en individ av en art kommer att utveckla vissa tandsjukdomar, är det viktigt att ha ett systematiskt, exakt och reproducerbart protokoll för utvärdering av tandpatologi. Detta bör inkludera en bedömning av ocklusion, anatomiska och utvecklingsfynd, periodontal sjukdom, endodontala fynd och temporomandibular joint (TMJ) patologi. Att utveckla ett sådant protokoll med liknande statistisk analys kommer att möjliggöra en detaljerad jämförelse av tand- och TMJ-sjukdomar från art till art. En systematisk metod har använts för att karakterisera dental och temporomandibulär ledpatologi hos många däggdjursarter och har visat sig vara översättbar till organismer med olika former 11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22^{, 23,24}.

För att jämföra framtida data om ytterligare arter är det viktigt att ha en accepterad metod för att bedöma sjukdomar i tänder och käkar som kan tillämpas på en mängd olika arter. Denna artikel syftar till att detaljera ett standardiserat och organiserat tillvägagångssätt för att bedöma tand- och TMJ-patologin hos skalleprover.

Protocol

Den aktuella studien genomfördes med hjälp av prover från Institutionen för ornitologi och mammalogi, California Academy of Sciences, San Francisco, Museum of Vertebrate Zoology, University of California, Berkeley och Museum of the North, University of Alaska, Fairbanks. Tillstånd att undersöka skallprover och publicera verk från data erhölls från de museer som äger och förvaltar varje samling. 1. Provval och dokumentation Dokumentera provinformation, inkl…

Representative Results

Det nuvarande protokollet resulterar i en kombination av objektiva och semi-subjektiva data, och det positiva resultatet beror på den exakta och repeterbara bedömningen av prover. Flera observatörer med kunskap om målartens normala anatomi och en förståelse för allmän tand- och maxillofacial patologi måste helst vara närvarande för att bedöma varje prov för att systematiskt minimera bias. Bedömningen av varje exemplar måste diskuteras, och en konsensus måste uppnås. Inget tröskelvärde för antalet prov…

Discussion

Tändernas och käkarnas anatomi är ett typiskt exempel på divergerande utveckling och är en sann återspegling av en arts naturhistoria, beteende och hälsotillstånd. En individs munhälsa kan spela direkt in i deras överlevnad och kondition. Den aktuella studien beskriver ett systematiskt, reproducerbart och detaljerat sätt att bedöma tandhälsa och TMJ-avvikelser hos museiprover som kan återspegla patologi i levande populationer.

Trots tandsjukdomar som universellt påverkar däggdj…

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