A cinkhiányos táplálkozás hatása a patkányok koponya-arc csont növekedésére

Seyed Ali Seyedmajidi

1 Fogászati anyagok kutatóközpontja, Fogorvosi Iskola, Babol Orvostudományi Egyetem, Babol, Irán

Maryam Seyedmajidi

1 Fogászati anyagok kutatóközpontja, Fogorvosi Iskola, Babol Orvostudományi Egyetem, Babol, Irán

Aliakbar Moghadamnia

2 Celluláris és Molekuláris Biológiai Kutatóközpont, Orvostudományi Kar, Babol Orvostudományi Egyetem, Babol, Irán

Sina Haghanifar

3 Babol Orvostudományi Egyetem, Babol, Irán, Orális és Arc- és Arc-Maxi Radiológiai Tanszék, Babol, Irán

Reihaneh Ziaei

4 Hallgatói Kutatási Bizottság, Fogorvosi Iskola, Babol Orvostudományi Egyetem, Babol, Irán

Samir Zahedpasha

5 Endometria Tanszék, Birjand Orvostudományi Egyetem, Birjand, Irán

Valioallah Arash

6 Fogszabályozási tanszék, Fogorvosi Iskola, Babol Orvostudományi Egyetem, Babol, Irán

Gholamali Jorsaraei

7 Anatómiai Tanszék, Orvostudományi Kar, Babol Orvostudományi Egyetem, Babol, Irán

Sohrab Halalkhor

8 Biokémiai Tanszék, Orvostudományi Kar, Babol Orvostudományi Egyetem, Babol, Irán

Absztrakt

Háttér:

A cink (Zn) nélkülözhetetlen tápanyag, amely emberben és állatban szükséges az egészséges csontok növekedéséhez, fejlődéséhez és fenntartásához. A tanulmány célja a cinkhiányos táplálkozás hatásainak vizsgálata patkányok fog-, mandibula-, maxilláris- és koponyaméretein.

Anyagok és metódusok:

Ezt a kísérleti vizsgálatot 14 hím Wistar patkányon végeztük. A patkányokat véletlenszerűen két csoportra osztottuk. Az I. csoportba tartozó patkányokat Zn-hiányos (ZD) étrenddel, a II. Csoportba tartozó patkányokat Zn-tartalmú (ZC) táplálékkal etettük. A kísérleti étrenden lévő összes patkányt a negyedik hét végén leöltük és vérmintáikat vettük. A szérum Zn szintjét atomabszorpciós spektrofotométerrel mértük. Az állkapocs csontsűrűségének radiográfiai felmérését a vizsgálat végén végeztük. Ezt követően mindkét csoportban elvégeztük a száraz koponyák, az állcsontok és a fogak végső mérését. A statisztikai értékelést a hallgató t-tesztjével és ismételt mérési elemzésével végeztük. A csoportok közötti különbséget statisztikailag szignifikánsnak tekintették, ha P Kulcsszavak: Craniofacialis csontok, patkányok, cinkhiány

BEVEZETÉS

ANYAGOK ÉS METÓDUSOK

Tanulmányi beállítás

Ezt a vizsgálatot a Babol Orvostudományi Egyetem (Babol, Irán) Farmakológiai Tanszékén végezték el. A kísérleti protokollt a Babol Orvostudományi Egyetem Állatetikai Bizottsága vizsgálta felül és hagyta jóvá. A vizsgálati beállítás hasonló volt Kara és mtsai [20] tanulmányához. Ebben a vizsgálatban 14 hím Wistar patkányt használtak a laktáció leállítása után, a születés huszonnegyedik napján. A patkányokat véletlenszerűen két egyenlő csoportra osztottuk: Az I. csoportba tartozó patkányokat cinkhiányos étrenddel (ZD), a II. Csoportba tartozó patkányokat (kontrollok) cinktartalmú étrenddel (ZC) etettük. A megfogalmazott ZD és ZC étrend a cinktartalom kivételével azonos volt. A cinkhiányos étrendet 4 ° C-on, műanyag edényekben tárolták, műanyag kesztyűvel és megfelelő szerszámokkal kezelték a szennyeződés elkerülése érdekében. A patkányokat külön-külön rozsdamentes acél ketrecekben tartottuk, és 22-25 ° C-on tartottuk 12 órás világos/sötét ciklus mellett. Szabadon hozzáférhettek desztillált vízhez. A cinkhiány jellemzőit, beleértve a szájüregi elváltozásokat, étvágytalanságot, csökkent súlygyarapodást, hajhullást és hasmenést, minden ZD patkánynál megfigyeltek.

Atomabszorpciós spektrofotometria

A vizsgálati csoportok szájszövetében bekövetkezett változásokat a negyedik hét végén rögzítettük a kísérleti étrendeken. Ezután az összes patkányt kloroformmal végzett érzéstelenítés után feláldoztuk. Vérmintákat vettünk a segédedényekből, és 3000 fordulat/perc sebességgel centrifugáltuk öt percig. A vérmintákat -20 ° C hőmérsékleten tároltuk. Később a szérum cinkszintjét atomabszorpciós spektrofotométerrel (Flame típusú UNICAM 929; ATI-Unicam, Cambridge, Egyesült Királyság) mértük.

A radiográfiai módszer kalibrálása

A patkány koponyájának radiográfiai mintázatának értékeléséhez egy érett patkányt kloroform alkalmazásával altattunk. A patkány fejét 0,25 másodpercig 50 kVp és 8 mA feszültséggel besugároztuk. Az oldalsó koponya vetítést digitális okklúziós szenzor és fotostimulálható foszfor (PSP) digitális képalkotó érzékelők szolgáltatták (Digora Optime, Soredex, Tuusula, Finnország). Számítógépen végzett képfeldolgozás után a mandora és a maxilla öt pontjának sűrűségét véletlenszerűen tíz napon keresztül mértük a digora szoftver segítségével. Tíz napon belül nem figyeltek meg szignifikáns különbséget a maxilla és a mandibula mért pontjainak átlagos csontsűrűségében.

Az állkapocs csontsűrűségének radiográfiai értékelése

A vizsgálat elején és végén oldalsó koponya röntgenfelvételeket készítettünk. A röntgenfelvételeket 50 kVp és 8 mA feszültség mellett tettük közzé. A röntgencső és a patkány feje közötti távolság 50 cm volt. A patkányok koponyájának laterális koponya-vetületeit fotostimulálható foszfor (PSP) digitális képalkotó érzékelőkkel (Digora Optime, Soredex, Tuusula, Finnország) készítettük. Számítógépen végzett képfeldolgozás után a Digilla szoftver segítségével meghatároztuk a maxilla és az állcsont röntgen sűrűségét, és megmértük és rögzítettük az egyes állkapcsok átlagos radiográfiai sűrűségét.

A craniofacialis paraméterek mérése

A patkányok fejét gondosan macerázták és 10% -os formalinban rögzítették egy hétig. Ezeket a mintákat 24 órán át 2,5% NaOCl-be merítettük a szerves szövet eltávolítása céljából [1. ábra]. A koponyákat és az állcsontokat éles pengével, középsagittálisan két félre osztották. Ezután a következő 13 paramétert értékelték a koponyákon, a mandibulákon és a fogakon 0,01 mm pontosságú féknyereggel (azonos Kara és mtsai tanulmányával). [20]

A két csoportba tartozó állatok koponyái (a); a két csoportba tartozó állatok mandibula (b)

L1: A glenoid fossa elülső széle - a maxilláris csont szélső szélső kiterjedése a metszők között.

L2: A glenoid fossa elülső széle - az első moláris mesiális felületének találkozása egy alveoláris csonttal.

L3: A koponya maximális hossza: A frontoparietalis varrat és az interparietális varrat metszéspontja a midsagittalis síkon - a dobhártya-folyamat legalsó pontja.

L4: A condylus hátsó széle - az első moláris mesialis felületének és az alveoláris csont találkozása.

L5: A condyle hátsó széle - a maxilláris csont legtöbb elülső nyúlványa a metszőfogak között.

L6: A condyle hátsó széle - a mentális foramen hátsó pereme.

L7: A kondilla legmagasabb felülete - az alsó állcsont alsó határához érintőlegesen.

L8: A koponya teljes hossza: Az internasalis varrat legtöbb elülső pontja a midsagittalis síkon - a squama occipitalis legtöbb hátsó és külső pontja.

L9: Orrhossz: Az internasalis varrat legelülső pontja a midsagittalis síkban - a nasofrontalis és az internasalis varrat metszéspontja a midsagittalis síkon.

L10: Interzigomatikus szélesség: A jobb és a bal zigion pontok között mért távolság (a temporazigomatikus varrat legkülső pontja a zigomatikus arcuson).

L11: A koponya maximális szélessége: A jobb és a bal oldali squamosalis temporalis pontok között mért távolság (a squama temporalis legtávolabbi pontja a középsagittális síktól).

L12: A maxilla elülső fogainak hossza: Az elülső fog beeső szélei és az íny széle közötti távolság.

L13: Az alsó állcsont elülső fogainak hossza: Az elülső fog bemetszõ szélei és az íny széle közötti távolság.

Statisztikai analízis

Asztal 1

Az I. és II. Csoportba tartozó patkányok tömegének (g) összehasonlítása a vizsgálat elején és során

A testsúly napi szinten változik a vizsgálati csoportokban. Jelentős különbség figyelhető meg a vizsgálat 15. napjától

A cink szérumszintje

2. táblázat

Az I. és a II. Csoport szérum cinkszintjének (ppm) összehasonlítása

Az állkapcsok csontsűrűsége

A vizsgálat elején a maxilla és az állcsont csontsűrűsége nem mutatott szignifikáns különbséget a két csoport között. A vizsgálat végén, bár a mandibula csontsűrűsége a II. Csoportban nagyobb volt, mint az I. csoportban (P = 0,02), a maxilla csontsűrűsége statisztikailag nem különbözött a két csoport között [3. táblázat].

3. táblázat

A maxilla és a mandibula csontsűrűségének átlagos ± SD értéke a vizsgálati csoportokban a kísérlet előtt és után

A craniofacialis paraméterek mérése

Statisztikailag szignifikáns különbséget nem találtunk a csoportok között mért teljes craniofacialis paraméterekben, kivéve a fogak koronájának hosszát (L13), amelyek hosszabbak voltak a II. Csoportban, mint az I. csoportban (P = 0,03), [táblázat 4].

4. táblázat

14 patkány fogain, koponyáján és alsó állcsontjain végzett mérések (távolságok mm-ben)

VITA

Ennek a vizsgálatnak a célja az volt, hogy patkányokban értékeljék az étrendi Zn-hiány hatásait a craniofacialis paraméterekre a növekedés során. Az emlősök rendszerében betöltött nagy jelentőségű Zn-t kulcsfontosságú nyomelemnek tekintik az emberek és számos állatfaj növekedésében. [21,22] Továbbá beszámoltak arról, hogy elengedhetetlen a csontanyagcseréhez, mint a specifikus enzimek kofaktora. [23] Széles körben elfogadott nézet, hogy a Zn-hiány legkézenfekvőbb mutatója a nem megfelelő táplálékfelvétel, más szóval étvágycsökkenés és a testsúly csökkenése. [24] Ahogy az várható volt, a ZD diéta csökkentette mind a testtömeg, mind a koponya- és arccsont növekedését. A Zn elégtelensége okozta ezt a hatást, és ez nem az élelmiszer-bevitel általános csökkenésének következménye volt.

Úgy tűnik, hogy a Zn-nek számos szerepe van a csontanyagcserével kapcsolatban. [1,3,26] Kevés olyan jelentés ismert, amely a hiányos Zn-bevitelnek a csontszövetre gyakorolt hatását bizonyítja a növekedési szakaszban. Weisman és Hoyer arról számolt be, hogy a Zn-hiány csökkentette a receptorok érzékenységét a növekedési hormonra. [32] Golub és mtsai. számoltak be arról, hogy a serdülőkorban alkalmazott alacsony Zn-diéta lelassíthatja a csontnövekedést, fokozva a csontritkulás kockázatát a későbbi években. [33]

KÖVETKEZTETÉS

Ez a tanulmány megerősítette azt a tényt, hogy a Zn fontos szerepet játszott a testtömeg növelésében és stimulálta a csont mineralizációját. Megerősítette továbbá, hogy a Zn bevitelének változásai nem befolyásolták a craniofacialis struktúrák növekedését, és megváltoztathatta a mandibula radiográfiai csontsűrűségét.

Lábjegyzetek

A támogatás forrása: Nulla

Összeférhetetlenség: Egyik sem nyilatkozott