JoVE Logo
АВТОРЫ
СВЯЖИТЕСЬ С НАМИ

Войдите в систему

Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.

В этой статье

  • Резюме
  • Аннотация
  • Введение
  • протокол
  • Результаты
  • Обсуждение
  • Раскрытие информации
  • Благодарности
  • Материалы
  • Ссылки
  • Перепечатки и разрешения

Резюме

В настоящем протоколе описываются методы систематической оценки образцов черепа для характеристики анатомических изменений и аномалий развития зубов, заболеваний пародонта, эндодонтальных заболеваний и патологии височно-нижнечелюстного сустава.

Аннотация

Музейные образцы черепа представляют собой неинвазивное, информативное и легкодоступное средство для изучения поражений височно-нижнечелюстного сустава (ВНЧС), стоматологической патологии и анатомических вариаций у многих видов млекопитающих. Изучение зубов и челюстей множества видов может представлять собой проблему, требующую внимания к деталям и понимания нормальной анатомии вида. В настоящей статье обсуждается систематический и точный протокол исследования образцов черепа, который был применен к различным млекопитающим для определения характерных заболеваний в челюстно-лицевой области. Описанная процедура одновременно точна, воспроизводима и адаптируется к сильно различающимся формам черепа и зубов и анатомии разных видов. В частности, образцы исследуются на наличие отсутствующих зубов, заболеваний пародонта, эндодонтических заболеваний, патологии височно-нижнечелюстного сустава и анатомических вариаций. Результаты, почерпнутые из исследований музейных образцов, могут отражать естественную историю, состояние здоровья и болезни отдельных лиц и видов. Кроме того, эти данные могут быть использованы в экологических и природоохранных исследованиях, а также в уходе за особями, содержащимися в неволе.

Введение

Развитие челюстей и зубов знаменует собой критический момент времени в эволюции и развитии позвоночных. В то время как челюсти первоначально развивались как часть механизма дыхания у водных и морских видов, зубы предлагали новый способ захвата и обработки предметов добычи 1,2. С момента развития челюстей и зубов организмы развили бесчисленные вариации в анатомии, которые соответствуют их функциям и отражают экологическую роль, к которой они принадлежат. Из-за своей минерализованной природы зубы и черепа представляют собой множество информации, которая сохраняется в окружающей среде и летописи окаменелостей и может дать множество идей об экологии, состоянии здоровья и поведении людей и, соответственно, видов.

Получение информации, относящейся к зубам и челюстям животных и характеризующей форму и патологию, имеет много преимуществ. Распознавание распространенных болезненных процессов может улучшить усилия по сохранению диких видов и оптимизировать уход за животными, содержащимися в неволе 3,4,5. Например, информация, почерпнутая из музейных образцов черепов, была использована для того, чтобы сделать выводы о воздействии балтийского серого тюленя (Halichoerus grypus) и тюленя (Phoca vitulina) на загрязнители окружающей среды, такие как хлорорганические соединения, с течением времени6,7, хотя причинно-следственная связь между орофациальными поражениями и загрязняющими веществами не была подтверждена. Кроме того, заболевания полости рта являются одними из наиболее распространенных заболеваний у домашних видов, и понимание состояния здоровья полости рта диких видов может способствовать развитию клинической медицины и ведения домашних видов 8,9.

Поскольку у животных развились такие различия в нормальной черепно-лицевой форме и зубных рядах, может быть сложно охарактеризовать и сравнить эти аспекты между видами. Понимание экологии и естественного поведения организма, а также его типичной среды обитания является обязательным, прежде чем пытаться исследовать его череп. Это приведет к формированию вопросов и гипотез о зубных рядах конкретного вида и неизбежно обогатит выводы из анализа данных. Например, признание того, что типичный рацион южной морской выдры (Enhydra lutris nereis) включает моллюсков с твердым панцирем, ракообразных и иглокожих, имеет важное значение для контекстуализации степени и эффекта истирания и/или стираемости зубов10,11. Хотя можно предположить вероятность того, что у особи вида разовьются определенные стоматологические заболевания, крайне важно иметь систематический, точный и воспроизводимый протокол для оценки стоматологической патологии. Это должно включать оценку окклюзии, анатомических данных и результатов развития, заболеваний пародонта, эндодонтальных данных и патологии височно-нижнечелюстного сустава (ВНЧС). Разработка такого протокола с аналогичным статистическим анализом позволит провести детальное сравнение стоматологических заболеваний и заболеваний височно-нижнечелюстного сустава от вида к виду. Систематический метод был использован для характеристики патологии зубов и височно-нижнечелюстного сустава у многих видов млекопитающих и доказал, что он может быть перенесен на организмы с различными формами 11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22, 23,24.

Для сравнения будущих данных о дополнительных видах важно иметь общепринятый метод оценки заболеваний зубов и челюстей, который может быть применен к различным видам. Эта статья направлена на детализацию стандартизированного и организованного подхода к оценке патологии зубов и височно-нижнечелюстного сустава образцов черепа.

протокол

Настоящее исследование было проведено с использованием образцов из Департамента орнитологии и маммологии Калифорнийской академии наук в Сан-Франциско, Музея зоологии позвоночных Калифорнийского университета в Беркли и Музея Севера Университета Аляски в Фэрбенксе. Разрешение на изучение образцов черепа и публикацию работ на основе данных было получено от музеев, которые владеют и управляют каждой коллекцией.

1. Отбор образцов и документирование

  1. Задокументируйте информацию об образцах, включая идентификационные номера, виды, пол и место происхождения.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Количество образцов, хранящихся в определенной коллекции, а также сведения об образцах могут быть доступны через решение Arctos Collaborative Collection Management Solution (см. Таблицу материалов). Для настоящего исследования рассмотрены черепа северного морского слона (Mirounga angustirostris), калифорнийской рыси (Lynx rufus californicus), серой лисицы (Urocyon cinereoargenteus), северного морского котика (Callorhinus ursinus), южной морской выдры (Enhydra lutris nereis), калифорнийского горного льва (Puma conolor cougar) и лисицы (Vulpes macrotis).
  2. Осмотрите череп на предмет полноты анатомических структур. Не включайте сильно фрагментированные черепа, так что нормальные анатомические структуры неузнаваемы без обширной реконструкции.
  3. Если возможно, оцените возраст образца на момент смерти на основе закрытия черепных швов. Обратитесь к соответствующей литературе о времени закрытия черепных швов, так как оно варьируется для каждого целевого вида.
  4. Замените расшатанные зубы соответствующими альвеолами. Используйте опубликованные анатомические описания исследуемых видов, чтобы помочь распознать тип зуба каждого расшатанного зуба 25,26,27,28,29,30.

2. Анатомические данные и данные развития

  1. Последовательно осмотрите каждый стоматологический квадрант и запишите наличие или отсутствие зубов.
  2. Классифицируйте потерю каждого зуба как врожденно отсутствующую, приобретенную потерю зуба по сравнению с искусственно отсутствующим. Осмотрите область отсутствующего зуба на наличие гладкого края кости (врожденного), пустой альвеолы с ремоделирующей альвеолярной костью (приобретенной) или пустой, но резко очерченной альвеолы (артефактной).
  3. Задокументируйте любые стойкие молочные зубы или лишние зубы (рис. 1).
  4. Изучите форму коронки каждого зуба и видимую структуру корня. Задокументируйте количество корней, исследуя расшатанные зубы из их альвеол.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Для зубов, которые не могут быть удалены из альвеолы, сверхкомплектные корни могут быть идентифицированы по дополнительному выступу, обычно на небной или язычной стороне зуба, или с помощью стоматологических рентгенограмм (рис. 2).
  5. Задокументируйте наличие гипоплазии эмали, характеризующейся истончением или отсутствием белого отражающего слоя эмали зуба, обнажая более шероховатую желтовато-желтую поверхность дентина.

3. Пародонтологический статус

  1. Используйте металлический или пластиковый пародонтальный зонд и проводник (см. Таблицу материалов), чтобы определить текстуру альвеолярной кости на наличие признаков пародонтита31.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Мягких тканей нет, поэтому гингивит диагностировать нельзя, но повышенная васкуляризация, о чем свидетельствует большее количество сосудистых отверстий, свидетельствует о раннем пародонтите (рис. 3).
  2. Проверьте наличие фуркационного поражения или обнажения, попытавшись вставить пародонтальный зонд между корнями каждого многокорневого зуба. В зависимости от количества корней может потребоваться несколько областей для проверки на фуркацию.
  3. Используйте стандартизированный протокол для выявления стадий прогрессирующего обострения пародонтита (табл. 1)32.

4. Переломы зубов и периапикальные поражения

  1. Осмотрите каждый зуб на предмет перелома, на который указывает потеря зубного вещества с острыми краями (рис. 4).
  2. Определите, является ли каждый перелом сложным или неосложненным, попытавшись вставить проводник в камеру пульпы из места трещины. На осложненные переломы указывает попадание наконечника проводника в пульповую камеру.
  3. Запишите каждый тип перелома на основе стандартизированной системы классификации (таблица 2)33.
  4. Осмотрите зубы на наличие периапикальных поражений, характеризующихся расширением альвеолярной кости в области верхушки корня зуба с признаками повышенной васкуляризации (рис. 5). Фенестрация по поводу расширения может присутствовать, а может и не присутствовать.

5. Истирание/истирание

  1. Осмотрите каждый зуб на предмет истирания/истирания, на что указывает потеря вещества зуба с гладким, стеклянным внешним видом и закругленными краями (рис. 6).
  2. Используйте проводник для определения воздействия на камеру пульпы из истираемой области, попытавшись вставить наконечник проводника в камеру пульпы.
  3. Классифицируйте степень истирания/стираемости каждого зуба, используя стандартизированную систему классификации (таблица 3)11.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Некоторые виды могут быть более восприимчивы к истиранию / истиранию, чем другие, из-за их естественного поведения. Таким образом, может быть указана постановка тяжести истирания/истирания или может быть достаточно просто регистрации наличия или отсутствия истирания/истирания.

6. Патология височно-нижнечелюстного сустава

  1. Осмотрите костные компоненты височно-нижнечелюстного сустава, включая головку нижней челюсти мыщелкового отростка и нижнечелюстную ямку плоской части височной кости, на наличие признаков патологии височно-нижнечелюстного сустава, исключив такие артефакты, как посмертная травма (например, «повреждение ящика» или артефакты подготовки)31 (рис. 6).
  2. Независимо осмотрите головку нижней челюсти и ямку с обеих сторон и используйте полуколичественную систему оценки остеоартрита (ОА) для классификации поражений, связанных с каждой костью (таблица 4)34.

7. Травма

  1. Осмотрите череп на наличие признаков травматического повреждения.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Хроническое травматическое повреждение можно отличить от острого травматического повреждения на основе остроты краев перелома и любых признаков костного ремоделирования. Также обратите внимание, что некоторые дикие виды подвержены огнестрельным ранениям, и можно распознать входные/выходные раны, а также остатки снарядов.

8. Проверка других параметров

  1. В зависимости от вида, осмотрите череп на наличие дополнительных аномалий.
  2. Проверьте резорбцию зубов или потерю твердых тканей зуба из-за идиопатического одонтокластического разрушения, которое чаще всего наблюдается у кошачьих и может быть диагностировано рентгенологически по потере радиоплотности с потерей пространства периодонтальных связок или без нее 19,21,35.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Резорбтивные поражения зубов также могут ощущаться стоматологическим исследователем как шероховатость в шейном отделе зуба, но для постановки диагноза необходимо рентгенологическое подтверждение.
  3. Проверьте на эхинохромазию, темно-фиолетовое окрашивание твердых тканей черепа, так как потребление некоторых видов пигментированных иглокожих можно увидеть у выдр11.
  4. Проверьте наличие кариеса, который представляет собой кариес поверхности зуба, связанный с метаболизмом пищевых углеводов из ацидогенных бактерий36.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Кариозные поражения могут быть обнаружены путем зондирования окклюзионной поверхности зубов зубным зондом, чтобы выявить любые изъязвления или неровности17,18.
  5. Документальные доказательства остеомиелита или неоплазии, характеризующиеся нерегулярными продуктивными/деструктивными поражениями костей37. Запишите эти данные описательно и включите объективные измерения любых поражений.

Результаты

Текущий протокол приводит к сочетанию объективных и полусубъективных данных, и положительный результат зависит от точной и воспроизводимой оценки образцов. В идеале должны присутствовать многочисленные наблюдатели, обладающие знаниями нормальной анатомии целевых видов и понимание?...

Обсуждение

Анатомия зубов и челюстей является типичным примером дивергентной эволюции и является истинным отражением естественной истории, поведения и состояния здоровья вида. Здоровье полости рта человека может напрямую влиять на его выживание и физическую форму. В настоящем исследовании опи?...

Раскрытие информации

У авторов нет конфликтов интересов, которые необходимо раскрывать.

Благодарности

Авторы благодарят Департамент орнитологии и маммологии Калифорнийской академии наук в Сан-Франциско, Музей зоологии позвоночных Калифорнийского университета в Беркли и Музей Севера Университета Аляски в Фэрбенксе за предоставление своих коллекций для этого исследования.

Материалы

NameCompanyCatalog NumberComments
Arctos Collaborative Collection Management Solutionhttps://arctosdb.org
Disposible Nitrile Gloves
Double-Ended Dental Explorer/Probe, #2 HandleHu Friedy541-5860
High resolution digital camera
Light source
Magnifying glass (Optional)
Surgical Magnification Loupes (Optional)SurgitelEVC00TTL

Ссылки

  1. Reif, W. E., Hecht, M. K. Evolution of Dermal Skeleton and Dentition in Vertebrates. Evolutionary Biology: Volume 15. , 287-368 (1982).
  2. Mallat, J. Ventilation and the origin of jawed vertebrates: A new mouth. Zoological Journal of the Linnean Society. 117 (4), 329-404 (1996).
  3. 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).
  4. Kapoor, V., Antonelli, T., Parkinson, J. A., Hartstone-Rose, A. Oral health correlates of captivity. Research in Veterinary Science. 107 (1), 213-219 (2016).
  5. 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).
  6. Bergman, A., Olsson, M., Reiland, S. Skull-bone lesions in the Baltic grey seal (Halichoerus grypus). Ambio. 21 (8), 517-519 (1992).
  7. 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).
  8. 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).
  9. 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).
  10. 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).
  11. 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).
  12. 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).
  13. 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).
  14. 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).
  15. 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).
  16. 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).
  17. 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).
  18. 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).
  19. 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).
  20. 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).
  21. 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).
  22. 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).
  23. 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).
  24. 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).
  25. Briggs, K. T. Dentition of the Northern elephant seal. Journal of Mammalogy. 55 (1), 158-171 (1974).
  26. 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).
  27. Fritzell, E. K., Haroldson, K. J. Urocyon cinereoargenteus. Mammalian Species. 189, 1-8 (1982).
  28. Chiasson, R. B. The dentition of the Alaskan fur seal. Journal of Mammalogy. 38 (3), 310-319 (1957).
  29. Kenyon, K. W. The sea otter in the eastern Pacific Ocean. North American Fauna. 68, (1969).
  30. McGrew, J. C. Vulpes macrotis. Mammalian Species. 123, 1-6 (1979).
  31. Evans, H. E. . Miller's Anatomy of the Dog. , (2013).
  32. 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).
  33. 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).
  34. 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).
  35. Okuda, A., Harvey, C. E. Etiopathogenesis of feline dental resorptive lesions. Veterinary Clinics of North America: Small Animal Practice. 22 (6), 1385-1404 (1992).
  36. van Houte, J. Role of micro-organisms in caries etiology. Journal of Dental Research. 73 (3), 672-681 (1994).
  37. Thrall, D. E. . Textbook of Veterinary Diagnostic Radiology. , (2012).
  38. 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).
  39. 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).
  40. Plesker, R., Schulze, H. Dental disease in slender lorises (Loris tardigradus). Zoo Biology. 32 (5), 571-574 (2013).
  41. 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).
  42. 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).
  43. 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).

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи

Запросить разрешение

Смотреть дополнительные статьи

186

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Конфиденциальность

Условия эксплуатации

Политика

СВЯЖИТЕСЬ С НАМИ

РЕКОМЕНДОВАТЬ БИБЛИОТЕКЕ

НОВОСТИ JoVE

Исследования

Образование

АВТОРЫ

Библиотекарь

О JoVE

Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены