Sukupuolikromosomien vaikutus ihmisen hampaan juuren kasvuun: radiologisia tutkimuksia 47,XYY miehillä, 46,XY naisilla, 47,XXY miehillä ja 45,X/46,XX naisilla

Tutkimuksen taustaa

Hampaan kruunun koossa ilmenee sukupuolikromosomien geenien vaikutus minkä ovat osoittaneet tutkimukset sukulaisilla, sukupuolikromosomien suhteen poikkeavilla henkilöillä ja molekulaaritasolla. Y-kromosomi lisää kiilteen ja hammasluun kasvua, kun taas X-kromosomi pääosin lisää hammasluuta peittävän kiilteen muodostumista. Kruunujen koossa ilmenee sukupuoliero; miesten hampaat ovat naisten hampaita suuremmat. Sukupuoliero on tulosta erityisesti Y-kromosomin vaikutuksesta hammasluun kasvuun.

Kruunun valmistumisen jälkeen alkaa juuren kehitys ja juuritupen epiteelisolujen jakautuminen määrää hampaan juuren koon ja muodon. On todettu, että hammasluuta muodostavat solut kruunussa ja juuressa ovat erimuotoisia. Lisäksi on arveltu, että ärsykeet, jotka aloittavat hammasluuta muodostavien solujen kehittymisen kruunussa ja juuressa, poikkeavat toisistaan määrällisesti ja laadullisesti.

Tutkimuksen tarkoitus

Tämän työn tarkoituksena oli tutkia juurten pituuksia valmiiksi kehittyneissä pysyvissä hampaissa sukupuolikromosomien määrän suhteen poikkeavilla henkilöillä ja 46,XY naisilla. Tutkimus saattaa myös edelleen valottaa somaattisten sukupuolierojen kehittymisprosessia ihmisellä. Hypoteesina oli, että X- ja Y-kromosomien vaikutus kruunun kasvuun ilmenee myös juuren kasvussa.

Tutkimuskohde ja menetelmä

Kohderyhmänä oli osa Lassi Alvesalon kromosomaalisen vaikutuksen tutkimusprojekti Kvanttiin osallistuneista henkilöistä eli 45,X/46,XX naiset, 47,XYY ja 47,XXY miehet sekä naiset, joilla on miesten sukupuolikromosomisto ja joilla androgeenit eivät vaikuta (46,XY naiset). Väestökontrolleina oli tutkimusryhmien mies- ja naispuolisia sukulaisia. Tutkimusaineisto oli koottu Suomessa vuodesta 1974 vuoteen 1987.

Tässä tutkimuksessa käytettiin panoraama hammasröntgenkuvia, joista hampaiden juurten pituudet mitattiin digitaalisella työntötulkilla. Kaikki mittauskelpoiset hampaat (paitsi viisaudenhampaat), joiden juurenkehitys oli valmis, määritettiin molemmista leuan puoliskoista.

Tulokset ja johtopäätökset

Tulokset osoittivat, että ylimääräiset sukupuolikromosomit 47,XYY ja 47,XXY miehillä lisäsivät hampaiden juurten kasvua ja puutos näiden sukupuolikromosomien määrässä 45,X/46,XX naisilla ilmeni juurten lyhemmyytenä normaaleihin miehiin ja naisiin nähden. Miesten sukupuolikromosomiston omaavilla naisilla (46,XY naiset) juurten pituus oli rinnastettavissa normaalimiehiin. Miesten hampaiden juuret olivat pidemmät kuin naisten, mikä vahvistaa aiempaa tietoa. Juurten muodot olivat lähes poikkeuksetta normaalivaihtelun rajoissa.

Hampaistokehityksen ajoituksen väestönormien perusteella voitiin päätellä, että havaitut juurten kasvumuutokset ilmenevät lopullisina kahdeksan ja neljäntoista ikävuoden välillä. Tulokset viittaavat vahvasti siihen, että Y-kromosomin juurten kasvua lisäävä vaikutus on suurempaa kuin X-kromosomin, mistä seuraisi havaittu sukupuolten välinen juurten kokoero. On mahdollista, että hampaan kruunun ja juuren kasvuun vaikuttavat samat geenit X- ja Y-kromosomeissa.

Sex chromosomes in human tooth root growth. Radiographic studies on 47,XYY males, 46,XY females, 47,XXY males and 45,X/46,XX females

Studies on families and individuals with sex chromosome abnormalities and 46,XY females, together with molecular research, have provided proof that both X and Y chromosome genes are expressed in human tooth crown growth. In particular, the effect of the Y chromosome on dentin formation explains the expression of sexual dimorphism in crown size. The aim of this research was to study completed permanent tooth root lengths. The subjects were participants in Lassi Alvesalo's research project, Kvantti. The root lengths were measured from dental panoramic radiographs. The results pointed to longer tooth roots in humans due to additional sex chromosomes and shorter roots due to a shortage of sex chromosome material by comparison with the normal population. In 46,XY females, who are insensitive to androgens and phenotypically women, root size was considered similar to that of normal men. The results indicate strongly that the effect of the Y chromosome on root growth is greater than that of the X chromosome. It is suggested that the genes on the X and Y chromosome that affect tooth crown growth are also expressed in the following root growth and may lead to sexual dimorphism in root length, men having longer roots than women.

Osajulkaisut

I Lähdesmäki R, Alvesalo L. Root lengths in 47,XYY males' permanent teeth. J Dent Res 2004; 83: 771-5.

II Lähdesmäki R, Alvesalo L. Root growth in the teeth of 46,XY females. Arch Oral Biol 2005; 50: 947-52.

III Lähdesmäki R, Alvesalo L. Root growth in the permanent teeth of 45,X/46,XX females. Eur J Orthod 2006; 28: 339-44.

IV Lähdesmäki R, Alvesalo L. Root growth in the teeth of Klinefelter (47,XXY) men (käsikirjoitus).

Kvantti-tutkimusprojektia ovat tukeneet Emil Aaltosen Säätiö, Turun Yliopistosäätiö ja Suomen Akatemia. Tätä tutkimusta ovat tukeneet Tyyne Tanin Rahasto Oulun yliopistosta, Suomen Hammaslääkäriseura Apollonia ja Oikomisjaosto, Suomen Hammaslääkäriseura Apollonia. Kiitän lämpimästi väitöskirjatyön saamasta taloudellisesta tuesta.