La importancia del peritaje en el estudio comparativo histomorfológico del esmalte, dentina y cemento de dientes humanos y de otros animales

Ramalho, S.A; Daruge, E.;  De La Cruz, B.V.M.; Francesquini Jr., L.; Francesquini, M.A.;  Daruge Jr., E.; Ambrosano, G.M.B.; Ventorin, M.V.P.; Rizzatti-Barbosa, C.M

Doctor en Radiología área de concentración en Odontología Legal y Deontología por la FOP/UNICAMP. Profesor de la Universidad Camilo Castelo Branco – UNICASTELO.

 Prof. Titular en Odontología Legal da FOP/UNICAMP

 Alumna de Doctorado en Radiología Odontológica Área de Concentración en Odontología Legal y Deontología de la FOP/UNICAMP

Doctor en Radiología área de concentración en Odontología Legal y Deontología y  Doctor en Clínicas Odontológicas Integradas todos por la FOP/UNICAMP.

 Maestro en Odontología Legal y Deontología por la FOP/UNICAMP

Cordenador del Curso de Odontología Legal y Deontología de la FOP/UNICAMP

Profa. Dra. en Bioestadística de la FOP/UNICAMP

Maestro en Odontología Legal y Deontología da FOP/UNICAMP

 Profa. Dra. en Clínica Odontológica da FOP/UNICAMP

Resumen

Los patólogos Médicos y Odontólogos reciben fragmentos mineralizados para que los mismos establezcan su origen, si se trata de dientes humanos o de animales. Estos materiales no permiten la clasificación de la especie cuando los caracteres anatómicos diferenciales se encuentran fragmentados o deteriorados por agentes físicos o químicos. Situación ésta donde se  tornan necesarios exámenes histomorfológicos para tal clasificación. El objetivo del presente trabajo es proporcionar soporte científico al estudio de los fragmentos mineralizados, cuando es necesario establecer el origen e individualidad de los mismos. Para el siguiente estudio fueron utilizados cortes histológicos, longitudinales y transversales, por desgaste del esmalte, dentina y cemento dentario de cada mamífero estudiado,  y analizados por medio de microscopía de luz. Los resultados demuestran con claridad y precisión que el análisis histomorfológico de las estructuras citadas posibilita la identificación y diferenciación de los géneros estudiados o excluyen la posibilidad de fragmentos dentarios examinados pertenecer al género Homo sapiens.

Palabras clave: Esmalte, Dentina, Cemento, Histomorfología.

Abstract

Pathologist and forensic odontologist receive mineralized fragments to identify their origin, if human or animal teeth. These structures don’t permit the classification of the species when the differential anatomical characters are fragmented or deteriorated by physical or chemical agents, where histomorphological studies are needed for such classification. The purpose of this study is to provide scientifical support to study the mineralized fragments, when it comes to the necessity of the establishment of the origin and individuality of them.  For the present study longitudinal and transversal histological cuts by abrasion of the enamel, dentin and cement were utilized and analyzed by means of microscopy. The results have clearly and accurately shown that the histomorphologic analysis of the above-mentioned structures makes either possible to identify and differentiate the gender studied or to exclude the possibility that the dental fragment may belong to the gender Homo sapiens.

Key words: Enamel, Dentin, Cement, Histomorphology

Recibido para arbitraje: 26/11/2004  Aceptado para publicación:28/02/2005

Introducción

Los patólogos Médicos y Odontólogos reciben fragmentos mineralizados para que los mismos establezcan su origen, si se trata de dientes humanos o de animales.

Estos materiales no permiten la clasificación de la especie cuando los caracteres anatómicos diferenciales se encuentran fragmentados o deteriorados por agentes físicos o químicos, situación ésta donde se  tornan necesarios exámenes histomorfológicos para tal clasificación.

El estudio de las características histomorfológicas de los tejidos del esmalte, dentina y cemento, viene siendo realizado desde tiempos atrás. Diversos investigadores 1,2, 3, 4, .5, 6 ,7, 8, 9, .10, 11, 12, destacaron la importancia del estudio histomorfológico de fragmentos dentales humanos y de algunos animales en investigaciones periciales.  Sin embargo, con el avance de la tecnología en el área de la histología, esos estudios se tornaron cada vez más exactos  y sus resultados más precisos.

El objetivo del presente trabajo es proporcionar soporte científico al estudio de los fragmentos mineralizados, cuando se trate de la necesidad de establecer el origen e individualidad de los mismos.

Realizadas las exodoncias, los dientes fueron lavados en agua corriente e inmersos en solución de hipoclorito de sodio al 0,5% por 10 minutos, para remover partículas de tejido blando adheridas.  Posteriormente, los dientes fueron retirados de la solución y lavados en agua corriente, removiendo así, vestigios de la solución.

Los dientes fueron desgastados, realizándose cortes histológicos en sentido longitudinal, en dirección vestíbulo-lingual. La técnica empleada fue preconizada por Arbenz12, con algunas adaptaciones que proporcionaron a las láminas una mayor nitidez.  Las etapas siguientes fueron las de corte, desgaste, pulido y montaje.

Material y Métodos

Para el siguiente estudio fueron utilizados cinco dientes anteriores y cinco dientes posteriores, todos íntegros, retirados de maxilar y mandíbula de cada uno de los siguientes mamíferos:ver cuadro1

Cuadro 1- relación de los nombres específicos de cada animal utilizado.

Los dientes humanos fueron obtenidos en exodoncias realizadas en la Clínica Odontológica de la Facultad de Odontología de Piracicaba- UNICAMP; los dientes de los restantes animales fueron obtenidos a partir de extracciones hechas en animales muertos (algunos encontrados en estado de putrefacción o esqueletizados o luego del abate de éstos con otros animales).

Realizadas las extracciones, los dientes fueron lavados en agua corriente e inmersa en solución de hipoclorito de sodio al 0,5% por 10 minutos, para remover partículas de tejido blando adheridas.  Posteriormente, los dientes fueron retirados de la solución y lavados en agua corriente, removiendo así, vestigios de la solución.

Los dientes fueron desgastados, realizándose cortes histológicos en sentido longitudinal, en dirección vestíbulo-lingual. La técnica empleada fue preconizada por Arbenz12, con algunas adaptaciones que proporcionaron a las láminas una mayor nitidez.  Las etapas siguientes fueron las de corte, desgaste, pulido y montaje.

Para la realización del corte de los dientes, fue utilizado disco diamantado  de 7/8 de pulgada, montado en mandril de motor odontológico con chorros de agua, con la finalidad de humedecer el diente para no ocasionar posibles micro fracturas o quemaduras, obteniéndose de esta forma, cortes de 1mm de grosor

Para el desgaste de los segmentos o secciones, fue empleada lija de esmeril números: 80. 100, 240, 500, 600 y 1200, lijándose ambos lados (humedeciéndolas), para mantener la uniformidad, obteniéndose así, cortes de aproximadamente 12 micras de espesor.

Los segmentos obtenidos fueron pulidos con piedra de Arkansas y Blanco de España, humedeciéndolos también con chorros de agua. Realizado cada paso, los segmentos fueron observados al microscopio electrónico para verificar la existencia de fallas o fracturas.

Antes de realizado el montaje de los segmentos, estos fueron lavados con agua y detergente (aquil benzeno sulfanato de sodio) al 0,5% por 20 minutos y posteriormente secadas. Se prosiguió entonces a la deshidratación con alcohol por 30 minutos. La etapa posterior consistió en secado en estufa a 37° C por 24 horas, donde cada sección fue bañada en xilol por 10 minutos para la diafanización de las mismas.

De esta forma, se dio inicio al montaje de los segmentos, utilizándose láminas de vidrio, laminillas y Bálsamo de Canadá. Cada lonja fue colocada sobre una lámina, vertiéndose una gota de Bálsamo de Canadá y cubriéndolas con una laminilla (mediante presión leve para evitar la formación de burbujas de aire). Posteriormente, las láminas  fueron colocadas en estufa a 37º C por 24 horas para secado del bálsamo.

Destacamos el uso de Bálsamo de Canadá con alta densidad, con lo que se mantienen las cavidades y canalículos dentinarios llenos de aire, eliminando de esta forma el uso  de coloraciones. Estas formaciones de aire, por poseer índice de refracción diferente al Bálsamo de Canadá y el vidrio, se mostraron en negro, consiguiéndose láminas de gran nitidez.

Las láminas fueron observadas a través de foto microscopio Zeiss, con filtro verde y objetivas de 10 y 40 X, para conseguir contraste de las características histomorfológicas del esmalte, dentina y cemento. Fueron obtenidas microfotografías con película negro y blanco ILFORD – 50 ISSO, cuyos aumentos fueron de 102 y 411 veces, aproximadamente.

De las láminas obtenidas de los 150 dientes analizados pertenecientes a seres humanos y los dientes de animales restantes, fueron seleccionadas apenas las láminas de mayor nitidez en la estructura del esmalte, dentina y cemento.

De estas láminas, apenas los mejores y más nítidos campos fueron fotomicrografiados para cada género animal, obteniéndose 02 foto micrografías de cada campo.

Resultados

por el análisis de las observaciones microscópicas del esmalte, de la dentina y del cemento de los dientes examinados, obtuvimos los siguientes resultados:

1-  El esmalte de los dientes del perro, del gato y del jaguar posee prismas dispuestos en entrecruzamientos, con aspecto enmarañado, lo que determina, con bastante nitidez, la formación de las bandas de Hunter-Scherger, de modo diferente de los demás géneros estudiados.

2-  Por el examen del esmalte de los dientes del buey y del caballo, observamos la presencia de una capa de cemento externo, cubriendo toda la superficie del esmalte, que constituye una característica especial de todos los dientes de los equinos, de los molares de los rumiantes, de los incisivos de los roedores y de los caninos de los suínos.

3-  Por el estudio realizado, verificamos que en todos los animales que poseen dientes hipsodontes, podemos encontrar el infundíbulo, que se caracteriza por la invaginación del cemento externo que reviste el esmalte, en nivel de la superficie oclusal, para dentro de la dentina.

4-  A pesar de que la mayoría de los autores afirman que la existencia de las bandas de Hunter-Scherger en el esmalte de los dientes humanos, las láminas examinadas en nuestro trabajo no revelaron la presencia de las mismas. Con todo, las estrías de Retzius fueron siempre observadas.

5-  En el esmalte de los dientes del buey, de la cabra, del perro montés, de la capibara, carnero,  caballo, conejo, nutria, mono, puerco y ratón, no encontramos las bandas denominadas Hunter-Scherger, lo que nos permite caracterizar el esmalte de estos animales.

6-  El esmalte del hombre, buey, cabra, perro montés, perro, capibara, conejo, mono y cerdo presenta estrías de Retzius, aunque el perro montés, el perro y el conejo presentan pocas de estas estrías y con pequeña nitidez. No constatamos estrías de Retzius en el carnero, caballo, gato, nutria, jaguar y ratón.

7-  Los canalículos dentinales de los dientes humanos, utilizados como referencia, se presentaron ondulados con aspecto normal. Los canalículos dentinales de los dientes del buey, perro montés, carnero y caballo, se presentaron dispuestos de forma rectilínea. Los canalículos de los dientes de la cabra, capibara, gato, mono y cerdo se presentaron levemente ondulados. Los dientes del perro, conejo, nutria, jaguar y l ratón presentaron canalículos acentuadamente ondulados.

8-  En el límite de la zona amelodentinal de los dientes humanos, verificamos la presencia de los espacios interglobulares de Czermak que se caracterizan con nitidez, formando una línea estrecha, continua e irregular. Los dientes del buey, perro, carnero, gato, mono y ratón presentaron estos espacios interglobulares como una larga banda de forma apuntillada. Los dientes de la cabra, perro montés, caballo, conejo, nutria y jaguar mostraron los espacios interglobulares de Czermak formando una banda ancha, regular e continua. Los dientes del cerdo se presentaron con los espacios interglobulares de Czermak bajo la forma de una banda ancha, continua e irregular. En los dientes del capibara no encontramos estas características.

9-  En el límite de la zona dentina-cemento de los dientes humanos, fue observada la zona granulosa de Tomes bajo la forma de pequeños puntos dispersos, formando una banda más estrecha que en los otros animales estudiados. Los dientes de la cabra y del perro presentaron la zona granulosa de tomes formando una banda ancha y continua, en el límite dentina-cemento. Los dientes del perro montes, gato y jaguar mostraron la zona granulosa de Tomes formando una banda ancha, continua y apuntillada. Los dientes del buey mostraron esta zona formando una banda irregular, interrumpida y apuntillada. Los dientes de la nutria y del puerco mostraron esta zona granulosa formando una banda delgada, regular y continua. Los dientes del ratón presentaron la zona granulosa de Tomes formando una banda irregular, delgada e interrumpida. Los dientes del caballo presentaron esta zona más nítida, ancha e interrumpida. El conejo presentó características especiales y peculiares en la zona granulosa de Tomes, formando una banda ancha con características semejantes a verdaderas “grietas”. Los dientes del capibara, carnero y mono no presentaron la zona granulosa de Tomes.

10- El cemento de los dientes humanos, usado como referencial, presenta cementoblastos con distribución uniforme, formas variadas, prolongaciones extensas, numerosos, anastomosis, en dirección hacia la parte externa de la raíz.

El cemento de los dientes del buey, perro, del capibara, conejo, nutria y ratón posee gran número de cementoblastos, con peculiaridades para cada animal estudiado. El cemento de los dientes de la cabra, l perro montés, carnero, gato, mono, jaguar y puerco se presentaron con pequeño número de cementoblastos.

Con relación a la forma, los cementoblastos del buey, cabra, perro montés, perro, capivara, conejo, gato, mono, jaguar, cerdo y ratón se presentaron variados, con características específicas para cada animal. Los dientes del carnero y caballo presentaron cementoblastos con forma alargada. En los dientes de la nutria, los cementoblastos presentaron la forma granulada.

Con relación a la distribución de los cementoblastos, en la textura del cemento, los dientes humanos, del perro, conejo, nutria y ratón se presentaron homogéneos. Los dientes del buey, cabra, capibara y caballo presentaron los cementoblastos distribuidos próximos a la dentina. Los dientes del perro montés, del gato, y del mono, presentaron los cementoblastos distribuidos de forma irregular. Los dientes del jaguar y del cerdo presentaron los cementoblastos con una característica especial, o sea, dispuestos en el tercio medio de la espesura del cemento. Apenas los dientes del carnero presentaron una distribución de los cementoblastos concentrada en regiones diversas.

Con relación a las características de las prolongaciones de los cementoblastos, verificamos que son numerosos en los dientes del hombre, carnero y caballo y poco numerosos en los dientes del buey, cabra, perro montés, capibara, mono, cerdo y ratón. Las prolongaciones son cortas en los dientes del buey, cabra, perro montés, perro, capibara, carnero, conejo, jaguar, cerdo y ratón. Estas prolongaciones  presentaron anastomosis en los dientes humanos, perro, capibara, del carnero, caballo, conejo y ratón. Los dientes gato y nutria presentaron cementoblastos desprovistos de prolongaciones.ver tabla 2

Cuadro 2. Resumen de las características histomorfológicas del esmalte, dentina y cemento de las especies estudiadas

Discusión de los Resultados

Gran parte de la literatura citada en este trabajo aborda el estudio de las características histomorfológicas del esmalte, dentina y cemento de dientes humanos. No obstante, pocas obras estudian comparativamente las características histomorfológicas de estos tejidos con los de otros animales. Entre las obras consultadas, se destacan la de Russo4, Wittaker et al.14, Dellmann & Brown15, Yamamoto et al.10, y la de Banks13, por el estudio comparativo de las características de estos tejidos en dientes humanos y de otros animales.

Vale la pena destacar que solamente los trabajos de Russo4, Dellmann & Brown15, y Banks13, nos ofrecieron algunos subsidios histomorfológicos de los tejidos dentales que pudieron ser comparados con los resultados obtenidos en el presente trabajo, debido a la metodología empleada por ellos. Para el examen de estos tejidos fueron necesarias técnicas extremadamente semejantes a aquellas utilizadas en nuestro trabajo.

Wittaker et al.14, buscaron caracterizar la diferenciación entre la dentina humana y la de otros animales, por un sistema de electroforesis, analizando los caracteres diferenciales de una proteína específica que permitió la confirmación de las identificaciones odontolegales.Yamamoto et al.10, analizando fragmentos dentarios, sometidos a altas temperaturas, por medio de microscopio electrónico de barredura, observó características diferenciales entre las estrías de Retzius encontradas en dientes humanos y de otros animales.En nuestro estudio, identificamos las características de las principales estructuras histomorfológicas del esmalte, de la dentina y del cemento de dientes humanos y de otros 14 géneros animales que presentaron una relación de mayor proximidad con los seres humanos.

Por estas razones, buscamos destacar en nuestra discusión algunas características histomorfológicas de mayor relevancia de los tejidos dentales estudiados.

Verificamos que el esmalte de los dientes del perro, gato y jaguar presentan características específicas en el entrecruzamiento de la disposición de sus prismas, formando las bandas de Hunter-Schreger, con absoluta nitidez, lo que nos permitió la identificación de los tejidos con bastante seguridad. Por otro lado, el esmalte de los dientes del buey y del caballo presenta una capa de cemento externo cubriendo toda la superficie del esmalte, característica ésta que constituye una identidad específica de todos los dientes de los equinos, de los molares de los rumiantes, de los incisivos de los roedores y de los caninos de los suínos, permitiendo una evaluación bastante segura.

La presencia del infundíbulo existente en los animales que poseen dientes hipsodontes, nos permitió verificar una diferenciación con relación a otros animales.La ausencia de las bandas denominadas Hunter-Schreger en el esmalte de los dientes del buey, cabra, perro montés, capibara, carnero, caballo, conejo, nutria, mono, cerdo y ratón, posibilitó diferenciar los fragmentos dentales.

Las estrías de Retzius, con características diferenciales y peculiares, fueron encontradas en el esmalte del hombre, buey, cabra, perro montés, perro, capibara,  conejo, mono y cerdo, pero se encuentran ausentes en los dientes del carnero, caballo, gato, jaguar, y ratón.

El estudio comparativo de los canalículos dentales demostró características peculiares para cada género animal que pueden servir de subsidios para la identificación de fragmentos dentales. Los espacios interglobulares de Czermak se presentan con características diferentes, cuando son comparados con los dientes humanos, una vez que el buey, el perro, el carnero, el gato, el mono y el ratón presentan esos espacios bajo la forma de una banda amplia y apuntillada,  diferente de los dientes humanos. Entretanto, los dientes de la cabra, perro montés, caballo, conejo, nutria y jaguar presentan estos espacios formando una banda ancha, regular y continua. Los dientes del cerdo presentan estos espacios con aspecto de una banda ancha continua e irregular;  los dientes del capibara no presentan estas características. Siendo así, podemos decir que el análisis minucioso de la forma, disposición y características de los espacios interglobulares de Czermak pueden ofrecernos subsidios de gran valor en la identificación de dientes o fragmentos dentales.Otra característica de gran importancia para la diferenciación histomorfológica de dientes o fragmentos dentales es la zona granulosa de Tomes, que se presenta con aspectos diversos en los dientes humanos y en los demás animales estudiados, constituyendo elementos de gran valor en la identificación odontolegal.

Los cementoblastos se presentaron de forma bastante diferenciada en los dientes de los animales estudiados. La forma, la disposición en la textura del cemento y la mayor o menor extensión de sus prolongaciones, así como su ausencia o su presencia, fueron detectadas por un análisis microscópico adecuado, permitiéndonos la identificación del diente examinado.

Conclusiones

Por medio del estudio histomorfológico del esmalte, dentina y cemento de los dientes de los animales estudiados obtuvimos las siguientes conclusiones:

1. Por la disposición de los prismas del esmalte de los dientes de perro, gato y jaguar con aspecto enmarañado formando las bandas de Schreger con bastante nitidez,  se permite la identificación de estos dientes con un gran margen de seguridad.

2. La presencia de cemento externo cubriendo toda la superficie del esmalte, constituye una identidad de todos los dientes de los equinos, de los molares de los rumiantes, de los incisivos de los roedores y de los caninos de los sueños.

3. La ausencia de las bandas de Hunter-Schreger en el esmalte de los dientes de buey, cabra, perro montés, carnero, caballo, conejo, nutria, mono-clavo, cerdo y rata, nos permite diferenciar los dientes de estos animales, de los demás.

4. El esmalte de los dientes humanos se caracteriza por poseer gran número de estrías de Retzius, con características peculiares y diferentes de las estrías observadas en los dientes del buey, cabra, perro montés, mono-clavo y cerdo.

5. El esmalte de los dientes de carnero, caballo, gato, nutria, jaguar y rata no presentan estrías de Retzius, lo que los diferencia de los demás animales estudiados.

6. El análisis de forma, disposición y mayor o menor frecuencia de los canalículos dentinales, de los espacios de Czermak, y de la zona granulosa de Tomes, nos permite diferenciar e identificar los dientes de los animales estudiados.

7.Los caracteres de distribución, forma, número y prolongaciones de los cementoblastos, posibilitan la identificación y diferenciación de los dientes de los animales estudiados, siendo de gran valía en las investigaciones de peritaje anatomopatológico.

8. Así, por medio del presente estudio, verificamos que, si no conseguimos identificar el género animal al que pertenece un diente o fragmento dental sometido a peritaje, es perfectamente posible excluir la posibilidad de este material pertenecer a la especie Homo sapiens.

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