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Biology

Systematische Beurteilung von Schädelpräparaten von Säugetieren auf Zahn- und Kiefergelenkspathologie

Published: August 22, 2022 doi: 10.3791/64223

Summary

Das vorliegende Protokoll beschreibt die Techniken zur systematischen Beurteilung von Schädelpräparaten zur Charakterisierung von anatomischen und entwicklungsbedingten Variationen und Anomalien der Zähne, Parodontitis, Endodontalerkrankungen und Kiefergelenkpathologien.

Abstract

Museumsschädelpräparate stellen ein nicht-invasives, informatives und leicht verfügbares Mittel dar, um Kiefergelenksläsionen, Zahnpathologien und anatomische Variationen bei vielen Säugetierarten zu untersuchen. Die Untersuchung der Zähne und Kiefer einer Reihe von Arten kann eine Herausforderung darstellen, die Liebe zum Detail und das Verständnis der normalen Anatomie einer Art erfordert. In der vorliegenden Arbeit wird ein systematisches und präzises Protokoll zur Untersuchung von Schädelpräparaten diskutiert, das bei einer Vielzahl von Säugetieren angewendet wurde, um charakteristische Erkrankungen im Mund-, Kiefer- und Gesichtsbereich zu definieren. Das beschriebene Verfahren ist gleichzeitig präzise, wiederholbar und anpassungsfähig an die sehr unterschiedlichen Schädel- und Zahnformen und die Anatomie der verschiedenen Spezies. Insbesondere werden die Proben auf fehlende Zähne, Parodontitis, Endodontalerkrankungen, Kiefergelenkpathologien und anatomische Variationen untersucht. Die Ergebnisse der Forschung an Museumspräparaten können den natürlichen Verlauf, die Gesundheit und den Krankheitszustand von Individuen und Arten widerspiegeln. Darüber hinaus können diese Daten in die ökologische und naturschutzfachliche Forschung sowie in die Pflege von in Gefangenschaft lebenden Individuen einfließen.

Introduction

Die Entwicklung von Kiefern und Zähnen markiert einen kritischen Zeitpunkt in der Evolution und Entwicklung von Wirbeltieren. Während sich Kiefer ursprünglich als Teil eines Atmungsmechanismus bei aquatischen und marinen Arten entwickelten, boten Zähne eine neue Art des Erfassens und Verarbeitens von Beutetieren 1,2. Seit der Entwicklung von Kiefern und Zähnen haben Organismen unzählige Variationen in der Anatomie entwickelt, die ihrer Funktion entsprechen und die ökologische Rolle widerspiegeln, zu der sie gehören. Aufgrund ihrer mineralisierten Beschaffenheit stellen Zähne und Schädel eine Fülle von Informationen dar, die in der Umwelt und im Fossilienbestand erhalten bleiben und unzählige Einblicke in die Ökologie, den Gesundheitszustand und das Verhalten von Individuen und damit auch Arten bieten können.

Die Gewinnung von Informationen über die Zähne und Kiefer von Tieren und die Charakterisierung von Form und Pathologie hat viele Vorteile. Das Erkennen häufiger Krankheitsprozesse kann die Schutzbemühungen von Wildtierarten verbessern und die Versorgung von Tieren in Gefangenschaft optimieren 3,4,5. So wurden beispielsweise Informationen aus Museumsschädelpräparaten verwendet, um Rückschlüsse auf die Exposition der Baltischen Kegelrobbe (Halichoerus grypus) und der Seehunde (Phoca vitulina) gegenüber Umweltschadstoffen wie Organochloren im Laufe der Zeit zu ziehen 6,7, obwohl ein ursächlicher Zusammenhang zwischen orofazialen Läsionen und Schadstoffen nicht bestätigt wurde. Darüber hinaus gehören Erkrankungen der Mundhöhle zu den am weitesten verbreiteten Krankheiten bei Haustierarten, und das Verständnis des Mundgesundheitszustands von Wildarten kann die klinische Medizin und das Management von Haustierarten voranbringen 8,9.

Da die Tiere eine solche Variation in der normalen kraniofazialen Form und im Gebiss entwickelt haben, kann es schwierig sein, diese Aspekte zwischen den Arten zu charakterisieren und zu vergleichen. Es ist unerlässlich, die Ökologie und das natürliche Verhalten eines Organismus sowie seine typische Umgebung zu verstehen, bevor man versucht, seinen Schädel zu untersuchen. Dies wird die Bildung von Fragen und Hypothesen über das Gebiss einer bestimmten Spezies vorantreiben und unweigerlich die Schlussfolgerungen aus der Datenanalyse bereichern. Zum Beispiel ist es wichtig zu erkennen, dass die typische Ernährung des Südlichen Seeotters (Enhydra lutris nereis) hartschalige Weichtiere, Krebstiere und Stachelhäuter umfasst, um den Grad und die Auswirkungen von Abrieb und/oder Abrieb der Zähne zu kontextualisieren10,11. Obwohl man von der Wahrscheinlichkeit ausgehen kann, dass ein Individuum einer Spezies bestimmte Zahnerkrankungen entwickelt, ist es wichtig, ein systematisches, präzises und reproduzierbares Protokoll zur Beurteilung der Zahnpathologie zu haben. Dies sollte eine Beurteilung der Okklusion, der anatomischen und entwicklungsbedingten Befunde, der Parodontitis, der endodontalen Befunde und der Kiefergelenkspathologie umfassen. Die Entwicklung eines solchen Protokolls mit ähnlicher statistischer Analyse wird einen detaillierten Vergleich von Zahn- und Kiefergelenkerkrankungen von Spezies zu Spezies ermöglichen. Eine systematische Methode wurde zur Charakterisierung der Zahn- und Kiefergelenkpathologie bei vielen Säugetierarten verwendet und hat sich als übertragbar auf Organismen mit verschiedenen Formen erwiesen 11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22, 23,24.

Um zukünftige Daten zu weiteren Arten vergleichen zu können, ist es wichtig, eine anerkannte Methode zur Beurteilung von Erkrankungen der Zähne und des Kiefers zu haben, die auf eine Vielzahl von Arten angewendet werden kann. Dieser Artikel zielt darauf ab, einen standardisierten und organisierten Ansatz zur Beurteilung der Zahn- und Kiefergelenkpathologie von Schädelpräparaten zu beschreiben.

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Protocol

Die vorliegende Studie wurde mit Präparaten des Department of Ornithology and Mammalogy, California Academy of Sciences, San Francisco, des Museum of Vertebrate Zoology, University of California, Berkeley, und des Museum of the North, University of Alaska, Fairbanks, durchgeführt. Die Erlaubnis, Schädelpräparate zu untersuchen und Werke aus den Daten zu veröffentlichen, wurde von den Museen eingeholt, die jede Sammlung besitzen und verwalten.

1. Probenauswahl und Dokumentation

  1. Dokumentieren Sie Probeninformationen, einschließlich Identifikationsnummern, Spezies, Geschlecht und Herkunftsort.
    HINWEIS: Die Anzahl der Exemplare, die sich in einer bestimmten Sammlung befinden, sowie die Details zu den Exemplaren können über die Arctos Collaborative Collection Management Solution verfügbar sein (siehe Materialtabelle). Für die vorliegende Studie werden Schädel des Nördlichen Seeelefanten (Mirounga angustirostris), des Kalifornischen Rotluchses (Lynx rufus californicus), des Graufuchses (Urocyon cinereoargenteus), der Nördlichen Pelzrobbe (Callorhinus ursinus), des Südlichen Seeotters (Enhydra lutris nereis), des Kalifornischen Berglöwen (Puma conolor cougar) und des Kit-Fuchses (Vulpes macrotis) betrachtet.
  2. Untersuchen Sie den Schädel auf Vollständigkeit der anatomischen Strukturen. Stark fragmentierte Schädel dürfen nicht so einbezogen werden, dass normale anatomische Strukturen ohne umfangreiche Rekonstruktion nicht erkennbar sind.
  3. Wenn möglich, schätzen Sie das Alter der Probe zum Zeitpunkt des Todes anhand des Verschlusses der Schädelnähte. Konsultieren Sie die einschlägige Literatur für den Zeitpunkt des Verschlusses der Schädelnaht, da dieser für jede Zielart unterschiedlich ist.
  4. Ersetzen Sie lockere Zähne durch die entsprechenden Lungenbläschen. Verwenden Sie veröffentlichte anatomische Beschreibungen der untersuchten Arten, um den Zahntyp jedes lockeren Zahns zu erkennen 25,26,27,28,29,30.

2. Anatomische und entwicklungsbedingte Befunde

  1. Inspizieren Sie nacheinander jeden dentalen Quadranten und zeichnen Sie das Vorhandensein oder Fehlen von Zähnen auf.
  2. Klassifizieren Sie den Verlust jedes Zahns als angeborenes Fehlen im Vergleich zum erworbenen Zahnverlust im Vergleich zum künstlichen Fehlen. Untersuchen Sie den Bereich des fehlenden Zahns auf einen glatten Knochenrand (angeboren), eine leere Alveole mit remodellierendem Alveolarknochen (erworben) oder eine leere, aber scharf umrissene Alveole (artifaktisch).
  3. Dokumentieren Sie alle hartnäckigen Milchzähne oder überzähligen Zähne (Abbildung 1).
  4. Untersuchen Sie die Form jeder Zahnkrone und die sichtbare Wurzelstruktur. Dokumentieren Sie die Anzahl der Wurzeln, indem Sie die lockeren Zähne aus ihren Lungenbläschen untersuchen.
    HINWEIS: Bei Zähnen, die nicht aus der Alveole entfernt werden können, können überzählige Wurzeln durch eine zusätzliche Protuberanz, in der Regel auf der palatinalen oder lingualen Seite des Zahns, oder durch zahnärztliche Röntgenaufnahmen identifiziert werden (Abbildung 2).
  5. Dokumentieren Sie das Vorliegen einer Schmelzhypoplasie, die durch eine Verdünnung oder das Fehlen der weißen, reflektierenden Zahnschmelzschicht gekennzeichnet ist, wodurch die rauere, hellbraun-gelbe Dentinoberfläche sichtbar wird.

3. Parodontaler Status

  1. Verwenden Sie eine Parodontalsonde aus Metall oder Kunststoff (siehe Materialtabelle), um die Textur des Alveolarknochens auf Anzeichen einer Parodontitis zu bestimmen31.
    HINWEIS: Es gibt keine Weichteile, so dass eine Gingivitis nicht diagnostiziert werden kann, aber eine erhöhte Vaskularisierung, wie sie durch eine größere Anzahl von vaskulären Foramina belegt wird, deutet auf eine frühe Parodontitis hin (Abbildung 3).
  2. Testen Sie, ob eine Furkationsbeteiligung oder -freilegung vorliegt, indem Sie versuchen, die Parodontalsonde zwischen die Wurzeln jedes mehrwurzeligen Zahns einzuführen. Abhängig von der Anzahl der Wurzeln können mehrere Bereiche erforderlich sein, um auf Furkation zu testen.
  3. Verwenden Sie ein standardisiertes Protokoll, um die Stadien der fortschreitenden Verschlechterung der Parodontitis zu identifizieren (Tabelle 1)32.

4. Gebrochene Zähne und periapikale Läsionen

  1. Untersuchen Sie jeden Zahn auf Frakturen, die durch den Verlust von Zahnsubstanz mit scharfen Kanten gekennzeichnet sind (Abbildung 4).
  2. Stellen Sie fest, ob jede Fraktur kompliziert oder unkompliziert ist, indem Sie versuchen, den Explorer von der gebrochenen Stelle in die Pulpakammer einzuführen. Komplizierte Frakturen werden dadurch angezeigt, dass die Entdeckerspitze in die Pulpakammer fällt.
  3. Erfassen Sie jeden Frakturtyp auf der Grundlage eines standardisierten Klassifizierungssystems (Tabelle 2)33.
  4. Untersuchen Sie die Zähne auf Anzeichen periapikaler Läsionen, die durch eine Ausdehnung des Alveolarknochens im Bereich der Zahnwurzelspitze mit Anzeichen einer erhöhten Vaskularisierung gekennzeichnet sind (Abbildung 5). Fenster über der Erweiterung können vorhanden sein oder auch nicht.

5. Abrieb/Abrieb

  1. Untersuchen Sie jeden Zahn auf Abrieb/Abrieb, der sich durch den Verlust von Zahnsubstanz mit einem glatten, glasigen Aussehen und abgerundeten Kanten zeigt (Abbildung 6).
  2. Verwenden Sie den Explorer, um die Exposition der Pulpakammer aus dem abgeschliffenen Bereich zu bestimmen, indem Sie versuchen, die Explorer-Spitze in die Pulpakammer einzuführen.
  3. Klassifizieren Sie den Grad des Abriebs/der Abrasion an jedem Zahn anhand eines standardisierten Klassifizierungssystems (Tabelle 3)11.
    HINWEIS: Einige Arten können aufgrund ihres natürlichen Verhaltens anfälliger für Abrieb/Abrieb sein als andere. Daher kann die Stadieneinteilung des Schweregrads des Abriebs/Abriebs angezeigt werden, oder es kann ausreichen, einfach das Vorhandensein oder Fehlen von Abrieb/Abrieb aufzuzeichnen.

6. Pathologie des Kiefergelenks

  1. Untersuchen Sie die Knochenkomponenten des Kiefergelenks, einschließlich des Kopfes des Unterkiefers des Processus condylaris und der Fossa mandibularis des Plattenepithelteils des Schläfenbeins, auf Hinweise auf eine Pathologie des Kiefergelenks, um Artefakte wie ein postmortales Trauma (z. B. "Schubladenschaden" oder Präparationsartefakte) auszuschließen31 (Abbildung 6).
  2. Untersuchen Sie unabhängig voneinander den Unterkieferkopf und die Fossa auf beiden Seiten und verwenden Sie ein semiquantitatives Bewertungssystem für Arthrose (OA), um die mit jedem Knochen verbundenen Läsionen zu klassifizieren (Tabelle 4)34.

7. Trauma

  1. Untersuchen Sie den Schädel auf Anzeichen einer traumatischen Verletzung.
    HINWEIS: Eine chronische traumatische Verletzung kann von einer akuten traumatischen Verletzung anhand der Schärfe der Frakturkanten und der Anzeichen eines knöchernen Umbaus unterschieden werden. Beachten Sie auch, dass einige wilde Arten Schussverletzungen ausgesetzt sind und Ein- und Austrittswunden sowie Überreste von Projektilen erkannt werden können.

8. Überprüfung anderer Parameter

  1. Untersuchen Sie den Schädel je nach Spezies auf weitere Anomalien.
  2. Prüfen Sie auf Zahnresorption oder Zahnhartgewebeverlust aufgrund einer idiopathischen odontoklastischen Zerstörung, die am häufigsten bei Katzen auftritt und röntgenologisch durch einen Verlust der Strahlendichte mit oder ohne Verlust des parodontalen Bandraums diagnostiziert werden kann 19,21,35.
    HINWEIS: Resorptive Zahnläsionen können auch mit einem Dentalforscher als Rauheit im zervikalen Bereich des Zahns ertastet werden, aber für die Diagnose ist eine röntgenologische Bestätigung erforderlich.
  3. Prüfen Sie auf Echinochromasie, dunkelviolette Färbung des harten Gewebes des Schädels, da der Verzehr bestimmter Arten pigmentierter Stachelhäuter bei Ottern beobachtet werden kann11.
  4. Achten Sie auf Karies, bei der es sich um Karies der Zahnoberfläche handelt, die mit dem Stoffwechsel von Kohlenhydraten aus der Nahrung von acidogenen Bakterien zusammenhängt36.
    HINWEIS: Kariöse Läsionen können entdeckt werden, indem die Kaufläche der Zähne mit einer Zahnsonde untersucht wird, um Lochfraß oder Unregelmäßigkeiten aufzudecken17,18.
  5. Nachweis einer Osteomyelitis oder Neoplasie, gekennzeichnet durch irreguläre produktive/destruktive Knochenläsionen37. Zeichnen Sie diese Daten deskriptiv auf und fügen Sie objektive Messungen aller Läsionen hinzu.

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Representative Results

Das aktuelle Protokoll führt zu einer Kombination aus objektiven und semi-subjektiven Daten, und das positive Ergebnis hängt von der genauen und wiederholbaren Bewertung der Proben ab. Mehrere Beobachter mit Kenntnissen der normalen Anatomie der Zielspezies und einem Verständnis der allgemeinen Zahn- und Kieferpathologie müssen idealerweise anwesend sein, um jedes Exemplar zu beurteilen und Verzerrungen systematisch zu minimieren. Die Bewertung jedes einzelnen Exemplars muss diskutiert und ein Konsens erzielt werden. Es wurde kein Schwellenwert für die Anzahl der Proben vorgeschlagen, um eine repräsentative Stichprobe zu gewährleisten, aber veröffentlichte Studien umfassten 76 bis 1.205 Individuen11,20. Darüber hinaus muss ein Exemplar gefunden und dokumentiert werden, das frei von nachweisbarer Pathologie oder minimaler Krankheit oder anatomischer Variation ist, um als Vergleichsstandard zu dienen (Abbildung 7). Darüber hinaus hängt ein erfolgreiches Ergebnis von der Unterscheidung zwischen Pathologie und künstlicher Schädigung ab. Häufig können Proben während der Verarbeitung oder Lagerung künstlich beschädigt werden. Aus diesem Grund muss sich der Forscher für eine genaue Datenerhebung mit der allgemeinen Anatomie und Pathophysiologie der Kiefer- und Gesichtsregion vertraut machen, um die Hinweise auf echte chronische und akute Krankheitsprozesse zu verstehen. Wenn es Beweise dafür gibt, dass ein Befund artefaktisch ist, wie z. B. Beweise für postmortale Manipulationen an menschlichen Werkzeugen oder Verletzungen von Zähnen oder Strukturen, die im Leben biomechanisch unmöglich wären, dürfen diese Befunde nicht als echte Pathologie aufgezeichnet werden. Wenn Röntgenaufnahmen für die Probenbeurteilung verwendet werden, müssen geeignete Röntgenbilder für die diagnostische Qualität eingeholt werden38,39. Schließlich müssen Pathologien und anatomische Anomalien mit präzisen Beschreibungen und/oder hochauflösenden Fotos dokumentiert werden.

Die Ergebnisse sind möglicherweise nicht repräsentativ, wenn die normale Anatomie als Pathologie interpretiert wird oder wenn festgestellt wird, dass die Daten einen hohen Grad an Variation zwischen den Beobachtern aufweisen. Die Proben müssen sorgfältig untersucht werden, um ihre Qualität so gewissenhaft wie möglich zu erhalten, damit sie in Zukunft bei Bedarf eine genaue Wiederholung vornehmen können. Wenn keine akribischen Aufzeichnungen geführt werden, können außerdem Pathologien oder anatomische Anomalien falschen Proben zugeordnet werden, und die Schlussfolgerungen, die aus Korrelationen aus den Daten gezogen werden, sind von fragwürdiger Genauigkeit.

Die Daten sollten statistisch analysiert werden, um festzustellen, ob es Unterschiede in der Häufigkeit von Anomalien gibt, die mit dem Alter der Person zum Zeitpunkt des Todes und dem Geschlecht zusammenhängen. Die Häufigkeit von Zahnanomalien kann zwischen verschiedenen Unterarten, geografischen Standorten und historischen Zeitpunkten verglichen werden. Schließlich können die Daten mit bereits veröffentlichten Daten zu Arten verschiedener Gattungen verglichen werden.

Das aktuelle Protokoll hat sich als wirksames Mittel zur Charakterisierung von Zahn- und Kiefergelenkanomalien bei verschiedenen Spezieserwiesen 11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24 . Die Darstellung der Ergebnisse zukünftiger Berichte muss einem ähnlichen Muster folgen wie bei den vorangegangenen Manuskripten, um die Vollständigkeit zu wahren und die Ergebnisse leicht vergleichen zu können.

Figure 1
Abbildung 1: Persistierende Milchzähne beim Nördlichen Seeelefanten (Mirounga angustirostris). Dargestellt sind persistierende Milchzähne des rechten, unterkieferförmigen ersten, zweiten und dritten Prämolaren (Pfeile) mesial zu den entsprechenden bleibenden Nachfolgezähnen. Diese Abbildung wurde von Abbott et al.12 modifiziert. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung zu sehen.

Figure 2
Abbildung 2: Überzählige Wurzeln beim Kalifornischen Rotluchs (Lynx rufus californicus). (A) Röntgenologische und (B) grobe Erscheinung eines linken dritten Prämolarenzahns im Oberkiefer mit einer zusätzlichen Wurzel (gepfeilt). Diese Abbildung wurde von Aghashani et al.19 modifiziert. Maßstabsleiste = 5 mm. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung zu sehen.

Figure 3
Abbildung 3: Stadien der Parodontitis beim Graufuchs (Urocyon cinereoargenteus). (A) Stadium 2 mit dem rechten oberen vierten Prämolarenzahn, gekennzeichnet durch eine erhöhte Vaskularisierung des Alveolarknochens (Pfeil). (B) Stadium 3 mit dem zweiten Prämolarenzahn des rechten Unterkiefers, gekennzeichnet durch mäßigen Knochenverlust und Furkationsbeteiligung (Pfeil). (C) Stadium 4 in Verbindung mit den linken Prämolarenzähnen des Oberkiefers, gekennzeichnet durch einen starken alveolären Knochenverlust (Pfeile). Diese Abbildung wurde von Evenhuis et al.22 modifiziert. Maßstabsleiste = 1 cm. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung zu sehen.

Figure 4
Abbildung 4: Gebrochene Zähne bei der Nördlichen Pelzrobbe (Callorhinus ursinus). Wurzelfrakturen des rechten Unterkiefers, des dritten und vierten Prämolarenzahns (weiße Pfeile) und Parodontitis im Stadium 2 um den rechten Unterkieferzahn (schwarzer Pfeil)13. Maßstabsleiste = 1 cm. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung zu sehen.

Figure 5
Abbildung 5: Periapikale Läsionen beim Südlichen Robbenotter (Enhydra lutris nereis). Periapikale Erkrankung im Zusammenhang mit komplizierten Kronenwurzelfrakturen des rechten Unterkiefers, des vierten Prämolaren und des ersten und zweiten Backenzahns bei einem erwachsenen weiblichen Exemplar. Diese Abbildung wurde von Winer et al.24 modifiziert. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung zu sehen.

Figure 6
Abbildung 6: Kiefergelenksarthrose beim Kalifornischen Berglöwen (Puma concolor cougar). (A) Bild der unregelmäßigen Gelenkfläche, der subchondralen Knochenfreilegung und der Porosität der Processus subdibularis condylaris (offene Pfeile). (B) Das rechte Kiefergelenk weist keine signifikante periartikuläre Proliferation am retroartikulären Fortsatz auf. (C) Das linke Kiefergelenk weist eine periartikuläre knöcherne Proliferation am retroartikulären Fortsatz (geschlossene Pfeile) auf, die den Unterkieferkopf teilweise umschließt, was zu einer partiellen Ankylose führt. Diese Abbildung wurde von Aghashani et al.21 modifiziert. Maßstabsleiste = 1 cm. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung zu sehen.

Figure 7
Abbildung 7: Normales Gebiss des Kit-Fuchses (Vulpes macrotis). (A) Rechte Seitenansicht. (B) Rostrale Ansicht. (C) Ventrale Ansicht des Oberkiefers (links) und dorsale Ansicht der Mandibeln (rechts). Diese Abbildung wurde von Yanagisawa et al.23 modifiziert. Maßstabsleiste = 1 cm. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung zu sehen.

Grad der Parodontitis Klinische Merkmale
Parodontitis Stadium 2 Hinweise auf eine erhöhte Vaskularität am Alveolarrand (prominentere vaskuläre Foramina im Knochen des Alveolarrandes und etwas rauere Textur des Knochens)
Parodontitis Stadium 3 Rundung des Alveolarrandes; mäßiger horizontaler oder vertikaler Knochenabbau
Parodontitis Stadium 4 Erweiterung des parodontalen Raumes; schwerer horizontaler oder vertikaler Knochenverlust; Zahn beweglich in der Alveole; Furkations-Exposition

Tabelle 1: Zusammenfassung der klinischen Merkmale progredienter Parodontitisstadien.

Art der Fraktur Beschreibung
Schmelzbruch Nur ein Splitterbruch oder Riss des Zahnschmelzes.
Unkomplizierter Kronenbruch Eine Fraktur, die Zahnschmelz und Dentin betrifft, aber die Pulpa nicht freilegt.
Komplizierter Kronenbruch Eine Fraktur, die Zahnschmelz und Dentin betrifft, mit freiliegender Pulpa.
Unkomplizierte Kronen-Wurzel-Fraktur Eine Fraktur, die Schmelz, Dentin und Zement umfasst, aber die Pulpa nicht freilegt.
Komplizierter Kronen-Wurzel-Bruch Eine Fraktur mit Schmelz, Dentin und Zement, bei der die Pulpa freigelegt wird.
Wurzelfraktur Eine Fraktur, die das Dentin, den Zement und die Pulpa betrifft.

Tabelle 2: Zusammenfassung der klinischen Merkmale von Zahnfrakturtypen.

Stadium des Abriebs/Abriebs Beschreibung
Abrieb/Abrieb Stufe 1 Leichter Verschleiß des Zahnschmelzes, ohne Dentinbelastung
Abrieb/Abrieb Stufe 2 Freilegung von Dentin an der Höckerspitze, ohne tertiäre Dentinbildung
Abrieb/Abrieb Stufe 3 Freilegung von Dentin an der Höckerspitze mit tertiärer Dentinbildung
Abrieb/Abrieb Stufe 4 Exposition der Pulpahöhle infolge von Abrieb/Abrieb

Tabelle 3: Zusammenfassung der klinischen Merkmale von Zahnabrieb und Zahnabrieb.

Schweregrad der Arthrose (OA) Klinische Merkmale
Leichte Arthrose Es gibt Hinweise auf frühe Läsionen periartikulärer Knochenneubildung/Osteophyten mit minimalen oder keinen subchondralen Knochenveränderungen.
Moderate OA Es kommt zu einer periartikulären Knochenneubildung und/oder subchondralen Knochenveränderungen sind stärker ausgeprägt.
Schwere Arthrose Alle zuvor beschriebenen Anzeichen sind vorhanden und stärker ausgeprägt oder wenn eine subchondrale Knochenlyse vorliegt. Eine partielle oder vollständige Ankylose kann beobachtet werden.

Tabelle 4: Zusammenfassung der klinischen Merkmale der Kiefergelenksarthrose.

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Discussion

Die Anatomie der Zähne und des Kiefers ist ein Paradebeispiel für eine divergente Evolution und spiegelt die natürliche Geschichte, das Verhalten und den Gesundheitszustand einer Spezies wider. Die Mundgesundheit einer Person kann sich direkt auf ihr Überleben und ihre Fitness auswirken. Die aktuelle Studie skizziert eine systematische, reproduzierbare und detaillierte Methode zur Beurteilung der Zahngesundheit und der Kiefergelenksanomalien von Museumspräparaten, die die Pathologie in lebenden Populationen widerspiegeln könnten.

Obwohl Zahnerkrankungen Säugetiere verschiedenster Gattungen betreffen, ist dieses Thema noch wenig erforscht. Das Verständnis von Zahn- und kraniofazialen Erkrankungen bei wilden, in Gefangenschaft gehaltenen und domestizierten Arten hat Auswirkungen auf die Erhaltungsbemühungen, die zoologische Haltung, die Gesundheitsversorgung von Haustieren und die tierbezogene Industrie 3,32,33,40,41. Daher könnten Studien zu Zahnerkrankungen der Schlüssel zur Verbesserung und zum Verständnis der Tiergesundheit als Ganzes sein.

Zu den entscheidenden Schritten des aktuellen Bewertungsalgorithmus gehören die Erforschung des natürlichen Verhaltens einer Art vor der Datenerfassung, das Verständnis der normalen Anatomie der Zielart und die systematische und präzise Bewertung jedes Zahns und jedes anatomischen Orientierungspunkts. Es ist auch unerlässlich, die Ergebnisse systematisch und detailliert zu melden, damit Vergleiche zwischen den Arten angestellt werden können. Wenn diese Schritte nicht auf organisierte Weise ausgeführt werden, kann dies zu fehlenden oder ungenauen Daten oder einer Fehlinterpretation der Ergebnisse führen.

Das vorgestellte System charakterisiert erfolgreich viele Arten, aber die Methode hat Grenzen. Zunächst wird die Untersuchung an Museumspräparaten durchgeführt, wobei die Qualität der Präparate von ihrer Präparation, Pflege und Lagerungsmethode abhängt. Daher können Artefakte entstehen, die versehentlich als echte ante mortem vorliegende Pathologie interpretiert werden können. Darüber hinaus ist die Studienpopulation zwangsläufig voreingenommen gegenüber Individuen, die sich in Regionen befinden, zu denen Menschen leicht Zugang haben. Darüber hinaus könnten auf diese Weise durchgeführte Studien die Prävalenz von Zahnerkrankungen oder kraniofazialen Anomalien, die tatsächlich in einer Art vorhanden sind, überschätzen. Diese Anomalien können die Fitness einer Person beeinträchtigen. Im Gegensatz dazu kann das Studiendesign keine Erkrankungen der Mund- und Gesichtsweichteile erfassen. Es ist auch wichtig zu berücksichtigen, wie Individuen in einer Sammlung gestorben sind und gesammelt wurden, da sich dies auf die beobachtete Häufigkeit der Pathologie auswirken kann. Individuen, die in groß angelegte Jagd- oder Fallenstellereignisse entsandt werden, können im Vergleich zur Allgemeinbevölkerung eine erhöhte Prävalenz von Zahnfrakturen oder Schädeltraumata aufweisen22. Im Gegensatz dazu können Populationen, in denen akute oder subakute Mortalitätsereignisse in großem Maßstab aufgetreten sind, die keine bekannten Auswirkungen auf die kraniofaziale Region haben, eine genauere Darstellung von Zahnerkrankungen und Kiefergelenkanomalien zu einem bestimmten Zeitpunkt liefern42,43. Schließlich bietet die aktuelle Studienmethode zwar eine umfassende Analyse möglicher Zahn- und Kiefergelenkanomalien bei einer bestimmten Spezies, aber man kann nicht schlussfolgern, wie sich die entdeckten Anomalien auf die Fitness eines Individuums oder den evolutionären Druck, dem eine Spezies ausgesetzt ist, auswirken können.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass sich eine systematische Überprüfung von Museumspräparaten bei der Charakterisierung von Zahnanomalien, Zahnerkrankungen sowie Kiefergelenks- und kraniofazialen Pathologien bei vielen Arten als wirksam erwiesen hat. Die aktuellen Methoden bieten eine nicht-invasive Methode der Datenerhebung, die das Krankheitspotenzial in Wildpopulationen widerspiegeln kann. Die Fortsetzung der Erforschung der Zahnpathologie von wildlebenden und in Gefangenschaft gehaltenen Arten ist notwendig, um den Gesundheitszustand und die biologische Nische dieser Arten zu verstehen und evidenzbasierte Mittel zur Optimierung des Managements anzubieten.

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Disclosures

Die Autoren haben keine Interessenkonflikte offenzulegen.

Acknowledgments

Die Autoren danken dem Department of Ornithology and Mammalogy, California Academy of Sciences, San Francisco, dem Museum of Vertebrate Zoology, University of California, Berkeley, und dem Museum of the North, University of Alaska, Fairbanks, für die Bereitstellung ihrer Sammlungen für diese Forschung.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

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Widerruf Heft 186
Systematische Beurteilung von Schädelpräparaten von Säugetieren auf Zahn- und Kiefergelenkspathologie
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Evenhuis, J., Arzi, B., Verstraete, F. J. M. Systematic Assessment of Mammalian Skull Specimens for Dental and Temporomandibular Joint Pathology. J. Vis. Exp. (186), e64223, doi:10.3791/64223 (2022).

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