Neanderthal introgression in SCN9A impacts mechanical pain sensitivity.

The Nav1.7 voltage-gated sodium channel plays a key role in nociception. Three functional variants in the SCN9A gene (encoding M932L, V991L, and D1908G in Nav1.7), have recently been identified as stemming from Neanderthal introgression and to associate with pain symptomatology in UK BioBank data. In 1000 genomes data, these variants are absent in Europeans but common in Latin Americans. Analysing high-density genotype data from 7594 Latin Americans, we characterized Neanderthal introgression in SCN9A. We find that tracts of introgression occur on a Native American genomic background, have an average length of ~123 kb and overlap the M932L, V991L, and D1908G coding positions. Furthermore, we measured experimentally six pain thresholds in 1623 healthy Colombians. We found that Neanderthal ancestry in SCN9A is significantly associated with a lower mechanical pain threshold after sensitization with mustard oil and evidence of additivity of effects across Nav1.7 variants. Our findings support the reported association of Neanderthal Nav1.7 variants with clinical pain, define a specific sensory modality affected by archaic introgression in SCN9A and are consistent with independent effects of the Neanderthal variants on Nav1.7 function.

Comportamiento Mecánico de un Premolar Humano Sano Sometido a Fuerzas Funcionales y Disfuncionales en un MEF / Mechanical Behavior of a Healthy Human Premolar Subjected to Functional and Dysfunctional Forces in a FEM

El propósito de este estudio fue analizar el comportamiento mecánico de la estructura dental sana de un primer premolar inferior humano sometido a fuerzas funcionales y disfuncionales en diferentes direcciones. Se buscó comprender, bajo las variables contempladas, las zonas de concentración de esfuerzos que conllevan al daño estructural de sus constituyentes y tejidos adyacentes. Se realizó el modelo 3D de la reconstrucción de un archivo TAC de un primer premolar inferior, que incluyó esmalte, dentina, ligamento periodontal y hueso alveolar considerando tres variables: dirección, magnitud y área de la fuerza aplicada. La dirección fue dirigida en tres vectores (vertical, tangencial y horizontal) bajo cuatro magnitudes, una funcional de 35 N y tres disfuncionales de 170, 310 y 445 N, aplicadas sobre un área de la cara oclusal y/o vestibular del premolar que involucró tres contactos estabilizadores (A, B y C) y dos paradores de cierre. Los resultados obtenidos explican el fenómeno de combinar tres vectores, cuatro magnitudes y un área de aplicación de la fuerza, donde los valores de esfuerzo efectivo equivalente Von Mises muestran valores máximos a partir de los 60 MPa. Los valores de tensión máximos se localizan, bajo la carga horizontal a 170 N y en el proceso masticatorio en la zona cervical, cuando la fuerza pasa del 60 %. Sobre la base de los hallazgos de este estudio, se puede concluir que la reacción de los tejidos a fuerzas funcionales y disfuncionales varía de acuerdo con la magnitud, dirección y área de aplicación de la fuerza. Los valores de tensión resultan ser más altos bajo la aplicación de fuerzas disfuncionales tanto en magnitud como en dirección, produciendo esfuerzos tensiles significativos para la estructura dental y periodontal cervical, mientras que, bajo las cargas funcionales aplicadas en cualquier dirección, no se generan esfuerzos lesivos. Esto supone el reconocimiento del poder de detrimento estructural del diente y periodonto frente al bruxismo céntrico y excéntrico.

SUMMARY: The purpose of this study was to analyze the mechanical behavior of the healthy dental structure of a human mandibular first premolar subjected to functional and dysfunctional forces in different directions. It was sought to understand, under the contemplated variables, the areas of stress concentration that lead to structural damage of its constituents and adjacent tissues. The 3D model of the reconstruction of a CT file of a lower first premolar was made, which included enamel, dentin, periodontal ligament and alveolar bone considering three variables: direction, magnitude and area of the applied force. The direction was directed in three vectors (vertical, tangential and horizontal) under four magnitudes, one functional of 35 N and three dysfunctional of 170, 310 and 445 N, applied to an area of the occlusal and/or buccal face of the premolar that involved three stabilizing contacts (A, B and C) and two closing stops. The results obtained explain the phenomenon of combining three vectors, four magnitudes and an area of force application, where the values of effective equivalent Von Mises stress show maximum values from 60 MPa. The maximum tension values are located under the horizontal load at 170 N and in the masticatory process in the cervical area, when the force exceeds 60%. Based on the findings of this study, it can be concluded that the reaction of tissues to functional and dysfunctional forces varies according to the magnitude, direction, and area of application of the force. The stress values turn out to be higher under the application of dysfunctional forces both in magnitude and in direction, producing significant tensile stresses for the dental and cervical periodontal structure, while under functional loads applied in any direction, no damaging stresses are generated. This supposes the recognition of the power of structural detriment of the tooth and periodontium against centric and eccentric bruxism.

Sodium-calcium exchanger-3 regulates pain "wind-up": From human psychophysics to spinal mechanisms.

Repeated application of noxious stimuli leads to a progressively increased pain perception; this temporal summation is enhanced in and predictive of clinical pain disorders. Its electrophysiological correlate is "wind-up," in which dorsal horn spinal neurons increase their response to repeated nociceptor stimulation. To understand the genetic basis of temporal summation, we undertook a GWAS of wind-up in healthy human volunteers and found significant association with SLC8A3 encoding sodium-calcium exchanger type 3 (NCX3). NCX3 was expressed in mouse dorsal horn neurons, and mice lacking NCX3 showed normal, acute pain but hypersensitivity to the second phase of the formalin test and chronic constriction injury. Dorsal horn neurons lacking NCX3 showed increased intracellular calcium following repetitive stimulation, slowed calcium clearance, and increased wind-up. Moreover, virally mediated enhanced spinal expression of NCX3 reduced central sensitization. Our study highlights Ca2+ efflux as a pathway underlying temporal summation and persistent pain, which may be amenable to therapeutic targeting.

Genetic components of human pain sensitivity: a protocol for a genome-wide association study of experimental pain in healthy volunteers.

INTRODUCTION: Pain constitutes a major component of the global burden of diseases. Recent studies suggest a strong genetic contribution to pain susceptibility and severity. Whereas most of the available evidence relies on candidate gene association or linkage studies, research on the genetic basis of pain sensitivity using genome-wide association studies (GWAS) is still in its infancy. This protocol describes a proposed GWAS on genetic contributions to baseline pain sensitivity and nociceptive sensitisation in a sample of unrelated healthy individuals of mixed Latin American ancestry. METHODS AND ANALYSIS: A GWAS on genetic contributions to pain sensitivity in the naïve state and following nociceptive sensitisation will be conducted in unrelated healthy individuals of mixed ancestry. Mechanical and thermal pain sensitivity will be evaluated with a battery of quantitative sensory tests evaluating pain thresholds. In addition, variation in mechanical and thermal sensitisation following topical application of mustard oil to the skin will be evaluated. ETHICS AND DISSEMINATION: This study received ethical approval from the University College London research ethics committee (3352/001) and from the bioethics committee of the Odontology Faculty at the University of Antioquia (CONCEPTO 01-2013). Findings will be disseminated to commissioners, clinicians and service users via papers and presentations at international conferences.

Mandibular fossa depth variations: relation to age and dental state / Variaciones en la profundidad de la fosa mandibular: relaciones con edad y estado dental

A mandibular fossa depth correlation with dental condition and age in humans. 120 fresh male mandibular fossas were measured from the deepest area of the fossa to a horizontal reference line. The samples were classified according to age and dental state (dentate, partially dentate and totally edentulous) and a multivariate analysis was employed. Subjects average age was 41.1 (20-85). There were more partially dentate individuals (59.16 percent) than dentate (30 percent) or edentulous ones (10.83 percent). Average fossa depth was 6.9 mm (6.6-7.1 mm 95 percent CI) which significantly decreased with increased age and dental health deterioration (p<0.01). A period of five years edentulism increased the likelihood of mandibular fossa flattening (<6.9 mm) by 20.6 percent and 7.2 percent in dentate ones. Our findings found an association between dental state and age as determinant factors in reducing mandibular fossa depth.

Se observó la correlación entre la profundidad de la fosa mandibular con la condición dental y la edad en los humanos. 120 fosas mandibulares frescas de hombres fueron medidas desde la zona más profunda de la fosa a una línea horizontal de referencia. Las muestras fueron clasificadas de acuerdo a la edad y el estado dental (dentados, parcialmente dentados y desdentados en total) empleando un análisis multivariado. La edad media de los sujetos fue de 41,1 (20-85). Hubieron más personas parcialmente dentadas (59,16 por ciento) que los dentadas (30 por ciento) o desdentadas (10,83 por ciento). La profundidad media de la fosa media fue de 6,9mm (6.6 a 7.1 mm, IC 95 por ciento) la cual disminuyó significativamente con el aumento de edad y el deterioro de la salud dental (p <0,01). Un periodo de cinco años de edentulismo aumentó de la probabilidad de aplanamiento de la fosa mandibular (<6,9 mm) en un 20,6 por ciento y 7,2 por ciento en los dentados. Nuestros hallazgos encontraron una asociación entre el estado dental y la edad como factores determinantes en la reducción de profundidad en la fosa mandibular.

Nivel de evidencia en implantes: verdades a medias en construcción / Level of evidence implants: half-truths under construction

A manera de cavilación se pretende hacer un llamado a la investigación y a la mesura que abra un espacio para el trabajo en equipo en el que se hace imprescindible la planeación y en donde el nivel de evidencia basado en estudios con diseños metodológicos adecuados hacen creíble y traducible la información que se ofrece sobre esta temática que sin duda es actual y polémica. Además de tratar en concreto lo que la evidencia muestra sobre las uniones diente-implante y que aun se considera un tópico controvertible, se profundiza en la limitación de estudios con buenos diseños metodológicos que permitan llegar a conclusiones importantes en esta área biomédica. Igualmente, el considerable desconocimiento en la mayoría de protocolos de carga inmediata y temprana con implantes orales vistos en diferentes situaciones de edentulismo no es contemplado por algunos programas de escuelas odontológicas y casas comerciales que los avalan y popularizan basándose en investigaciones muy lejanas a las adecuadas y con un buen nivel de evidencia

As a reflection this article intends to make a call for the research and for the restraint, while opening a space for teamwork in which planning is prevalent and where the level of evidence-based studies with adequate methodological designs make credible and translate the information on this subject that is current and certainly controversial. It deals specifically what the evidence shows about tooth-implant unions that are still considered a controversial topic, also, describes the limitation of studies with good methodological designs that will lead to important conclusions in this biomedical area. Similarly, considerable unawareness in most protocols for immediate and progressive implants loading in different edentulism situations is not pondered by some dental schools programs and commercial corporations that consider them very popular and based on research far from adequate with a good level of evidence

Human oscicular chain articulations: asymmetric sound transmission / Articulaciones de la cadena oscicular humana: transmisión asimétrica del sonido

The mechanism for conducting acoustic energy via middle ear oscicles is still a controversial topic and will remain so until consensus is reached regarding whether it amplifies or reduces sound transmission. 22 paired human temporal bone blocks and 1 left block were studied. Digital measurements were taken of the tympanic membrane, oscicular articulations and the oval window; the results were then correlated. A relationship of non-lineal areas was found amongst the structures being studied, suggesting a sound transmission relationship combining both sound reduction and amplification. A complex relationship of levers could be observed originating in an oscicular and articular asymmetric relationship suggesting an amplifying function in initial sound transmission and also a final reducer destination for such conduction.

El mecanismo para conducir la energía acústica a través de oscículos del oído medio es todavía un tema controvertido y lo seguirá siendo hasta alcanzar un consenso con respecto a si se amplía o reduce la transmisión del sonido. Fueron estudiados 22 pares de bloques de hueso temporal izquierdo y uno derecho hmanos. Mediciones digitales fueron tomadas de la membrana timpánica, articulaciones osciculares y de la ventana oval, siendo estos resultados correlacionados. Una relación de las áreas no-lineal se encontró entre las estructuras, lo que sugiere una relación de transmisión de sonido que incluye tanto la reducción de sonido y amplificación. Una compleja relación de las palancas se pudo observar originando una relación oscicular y articular asimétrica, lo que sugiere una función de amplificación de la transmisión del sonido inicial y también un destino reductor final para su conducción.

Evaluación de los efectos de diversas intensidades de estimulación nerviosa sobre la amplitud de la respuesta en diferentes especies / Evaluation of the effects of various intensities of nerve stimulation on the scale of the response in different species

El comportamiento nervioso a la estimulación eléctrica ha sido ampliamente estudiado desde 1840, época en la que se comienza a entender las características de la amplitud de respuesta nerviosa y velocidades de conducción en nervios de animales. La amplitud de respuesta en segmentos de nervios es producto de los potenciales de acción compuestos resultantes a la estimulación eléctrica. En esta investigación se estudió el comportamiento nervioso a potenciales evocados in vivo en humanos (nervio ulnar) e in vitro como nervio aislado en Bufus marinus. Durante la estimulación de los nervios se encontró respuesta de comportamiento cualitativo creciente y heterogéneo intra e ínter-especie. El análisis de las respuestas y mecanismos que participan en estos resultados se discuten.

Nervous behaviour by electrical stimulation has been widely studied since 1840, times that initiated the comprehension of the conduction velocity and nerve's amplitude responses in animals. The amplitude response in nerve segments electrically stimulated is generated by the result of composed action potentials. This research pretended to study the nerve responses to evoked potentials in human in vivo (ulnar nerve) and in vitro in animals (Bufus marinus) in sciatic nerve. Electrical stimulation resulted in rising responses of heterogeneous quality inter and intra-species. Mechanisms involved in each response are examined.

Tensores del velo del paladar y del martillo: vínculos anatómicos, funcionales y sintomáticos / Tensor veli palatini and tensor tympani muscles: Anatomical, functional and symptomatic links

Introducción y objetivos: Los desórdenes temporomandibulares están asociados con síntomas como tinnitus, vértigo, sensación de pérdida auditiva, plenitud ótica y otalgia. La conexión y disfunción de los músculos tensor del martillo (TM) y tensor del velo del paladar (TVP) parece estar asociada a esta sintomatología referida. Se busca demostrar y explicar esta conexión a través de la morfometría de las estructuras. Métodos: Se estudiaron 22 bloques pareados y 1 izquierdo de hueso temporal humanos. Se realizaron medidas digitales correspondientes al TM y el músculo del estribo. Resultados: La longitud promedio del músculo del estribo fue de 5,8mm (DE: 0,61) y la del TM fue de 19,69mm (DE: 1,07). En la totalidad de las muestras se halló conexión anatómica de los músculos TVP y TM a través de un tendón común. Conclusiones: Se matiza la necesidad de un manejo interdisciplinario entre el médico y el odontólogo especialista en dolor craneofacial (AU)

Introduction and objectives: Temporomandibular disorders are associated with symptoms such as tinnitus, vertigo, sensation of hearing loss, ear fullness and otalgia. The connection and dysfunction of the tensor tympani and tensor veli palatini muscles seems to be associated with the aforementioned symptoms. We seek to demonstrate and explain this connection through the morphometry of these structures. Methods: We studied 22 paired blocks and 1 left side of human temporal bone. Digital measurements were made of the tensor tympani muscles and stapes. Results: The average length of the stapedial muscle was 5.8mm SD 0.61, and that of the tensor tympani was 19.69mm SD 1.07. Anatomical connections were found in all the samples between the tensor veli palatini muscles through a common tendon. Conclusions: There is a need for an interdisciplinary management between physician and specialized dentist in cases of craniofacial pain (AU)

[Tensor veli palatini and tensor tympani muscles: anatomical, functional and symptomatic links]. / Tensores del velo del paladar y del martillo: vínculos anatómicos, funcionales y sintomáticos.

INTRODUCTION AND OBJECTIVES: Temporomandibular disorders are associated with symptoms such as tinnitus, vertigo, sensation of hearing loss, ear fullness and otalgia. The connection and dysfunction of the tensor tympani and tensor veli palatini muscles seems to be associated with the aforementioned symptoms. We seek to demonstrate and explain this connection through the morphometry of these structures. METHODS: We studied 22 paired blocks and 1 left side of human temporal bone. Digital measurements were made of the tensor tympani muscles and stapes. RESULTS: The average length of the stapedial muscle was 5.8 mm SD 0.61, and that of the tensor tympani was 19.69 mm SD 1.07. Anatomical connections were found in all the samples between the tensor veli palatini muscles through a common tendon. CONCLUSIONS: There is a need for an interdisciplinary management between physician and specialized dentist in cases of craniofacial pain.

A direct anatomical study of the morphology and functionality of disco-malleolar and anterior malleolar ligaments / Estudio anatómico directo de la morfología y funcionalidad de los ligamentos disco-maleolar y maleolar anterior

The disco-malleolar and anterior malleolar ligaments are common to the middle ear, the temporomandibular joint and the jaw, all of them sharing a common embryological origin; these ligaments' morphometric and functional aspects were studied in 23 temporal bones. Experimental design: The epitympanum roof and the temporomandibular joint roof were elevated by micro-dissection of the middle cranial fossa, exposing both disco-malleolar and anterior malleolar ligaments and their association with the malleus, the temporomandibular joint disc and the mandibular lingula. Principal observations: Both ligaments start in the malleus and take anterior and divergent routes towards the temporomandibular joint and lingula, passing through Huguier's canal. The disco-malleolar and anterior malleolar ligaments' mean lengths were 6.88 mm (SD 0.81) and 4.22mm (SD 1.17), respectively, no statistically significant difference being revealed between the sides. Temporomandibular joint disc traction was applied for verifying malleus mobility; malleus movement was observed when applying disco-malleolar traction in 30.5% of the samples. Correlation was observed between malleus movement and disco-malleolar length (R2=-0.499, p<0.05). Both ligaments common to the stomatognathic system and middle ear were present in all specimens. Conclusions: There was an anatomical and functional relationship between human TMJ and the middle ear.

Los ligamentos disco-maleolar y maleolar anterior son comunes en el oído medio, la articulación temporomandibular y la mandíbula, todas ellos comparten un origen embriológico común. Los aspectos morfométricos y funcionales de estos ligamentos fueron estudiados en 23 huesos temporales. Diseño experimental: el techo del epitímpano y el techo de la articulación temporomandibular fue elevada mediante micro-disección de la fosa craneal media, exponiendo ambos ligamentos disco-maleolar y maleolar anterior y su asociación con el maleus, el disco de la articulación temporomandibular y língula mandibular. Principales observaciones: Ambos ligamentos comienzan en el maleus y toman una ruta anterior y divergente hacia la articulación temporomandibular y língula, pasando a través del canal de Huguier. Las longitudes medias del ligamento disco-maleolar y maleolar anterior fueron 6,88 mm (DS 0,81) y 4,2mm (DS 1,17), respectivamente, no fueron reveladas diferencias estadísticamente significativas entre las partes. La tracción del disco de la articulación temporomandibular fue aplicada para verificar la movilidad del maleus; el movimiento del maleus fue observado cuando se aplicó tracción del ligamento disco-maleolar en el 30,5% de las muestras. Se observó correlación entre el movimiento del maleus y la longitud disco-maleolar (R2 = -0,499, p <0,05). Ambos ligamentos comunes al sistema estomatognático y el oído medio estaban presentes en todos los especímenes. Conclusiones: Existe una relación anatómica y funcional entre la ATM humana y el oído medio.

Thoracic Vagal Ganglion and Referred Craniofacial Pain: a Case Report and Review / Ganglio Torácico Vagal y Dolor Craneofacial Referido: Reporte de Caso y Revisión

The presence of a ganglion-like tumefaction is reported in the mediastinal course of the right vagus nerve at Tl level in a cadaver in the Universidad Industrial de Santander's morphology laboratory. The vagal ganglion was located next to hyperplasic lymphoid nodes in para-tracheal and tracheal-bronchial levels, agglomerating in a large lymphoid mass in the carina and the pulmonary hilum. Anatomical-pathological study revealed a marked, diffusely distributed, predominantly histo-lymphocyte mixed inflammation, separating the epineurium, producing lysis of the vagus nerve fibers. This finding showed the degeneration of this cranial par by mediastinal pathology. This provided a possible explanation for the physiopathology of pain referring to the head and neck in inflammatory or neoplastic pathology involving compression and degeneration by inflammatory infiltration of the vagus nerve. Pons-medullar trigeminal afferent tracts and connectivity, supra-spinal pathways for processing somatic-visceral pain, possible somatic-vegetative responses and the integration of the trigeminal system in the physiology of pain concerning the vagus nerve are all discussed.

Se reporta la presencia de una tumefacción a manera de "ganglio" en el trayecto mediastínico del nervio vago derecho, a nivel de TI, en un cadáver en el Laboratorio de Morfología de la Universidad Industrial de Santander, Colombia. El "ganglio" vagal se encuentra adyacente a nodos linfoides hiperplásicos, en niveles para-traqueales y tráqueo-bronquiales que se aglomeran en una gran masa linfoide a la altura de la carina e hilio pulmonar. En el estudio anatomopatológico, se encontró marcado proceso inflamatorio mixto de predominio histo-linfocitario el cual se distribuye de manera difusa separando el epineuro y produciendo lisis de las fibras del nervio vago. Este hallazgo muestra la degeneración de este par craneal por patologías a nivel mediastínico. Esto brinda una posible explicación de la fisiopatología del dolor referido a cabeza y cuello, en patologías inflamatorias o neoplásicas que involucran la compresión y degeneración por infiltración inflamatoria del nervio vago. Se discute los tractos y la conectividad de las aferencias vagales a nivel ponto-medular, las vías supraespinales para el procesamiento del dolor sómato-visceral, las posibles respuestas sómato-vegetativas y la integración del sistema trigeminal en la fisiología del dolor en el nervio vago.

Theories on Otic Symptoms in Temporomandibular Disorders: Past and Present / Teorías de los Síntomas Óticos en los Trastornos Temporomandibulares: Pasado y Presente

For many years otic symptoms have been closely observed in TMD clinical practice. This review includes trials that meet eligibility criteria in the field of otic symptoms diagnosed and treated by a stomatognathic focal point. The aim is centered on the implications of the debated cause-effect connection between otic symptoms and TMD offering a probable bond between the TMJ, ear and adjacent structures. The rationalization is based on an embryological and anatomical approach that offers explanations on the otic pathogenic mechanisms symptoms interconnected with TMD. The accompanying reciprocity among disciplines of odontology and otolaryngology is brought together by TMD and otic referred mutual symptomatology as is showed in multiple trials. This research is an attempt that targets the integration of these two health specialties in the diagnosis and treatment of this type of population.

Por muchos años, síntomas óticos observados en la práctica clínica se han relacionado estrechamente con trastornos temporomandibulares (TTM). Esta revisión incluye juicios que plantean criterios específicos en el campo de los síntomas óticos diagnosticados y tratados desde un punto vista estomatognático. El objetivo está centrado en las implicancias debatidas causa-efecto entre síntomas óticos y TTM estableciendo un probable vínculo entre la ATM, oído y estructuras adyacentes. La revisión está basada en una aproximación embriológica y anatómica que explica los mecanismos y síntomas de patogenia ótica interconectados con TTM. El acompañamiento recíproco entre disciplinas de odontología y otorrinolaringología estableció un equilibrio entre los TTM y la mutua sintomatología ótica remitida, como está mostrado en múltiples diagnósticos. Esta investigación constituye un intento de alcanzar una integración entre estas dos especialidades médicas en el diagnóstico y tratamiento de este tipo de patologías.