Histomorphologische Untersuchungen an Schädelwachstumsfugen des Hundes

Suturen fungieren als Wachstumszentren des Schädels und ermöglichen auch nach der Geburt ein fortwährendes Wachstum der Schädelknochen. Voraussetzung ist, dass sie für eine bestimmte Zeit in einem unverknöcherten, offenen Zustand bleiben. In der Humanmedizin ist bekannt, dass zeitliche Abweichungen im Schluss der Schädelsuturen zu Deformationen der normalen Schädelform führen. Studien geben Hinweise darauf, dass der brachyzephale Schädeltyp von Hunden ebenfalls auf eine frühzeitige Verknöcherung verschiedener Schädelwachstumszonen zurückzuführen ist. Wichtig erscheinen in dem Zusammenhang auch Veränderungen auf zellulärer Ebene, die histologisch und immunhistochemisch gezeigt werden können. Kollagenfasern, Blutgefäße, Osteoklasten und Apoptose beeinflussen die Entwicklung von Suturen.
Ziel dieser Studie ist eine morphologisch histologische Beschreibung der Schädelwachstumsfugen des Hundes um die Morphologie und Entwicklung der Schädelwachstumsfugen bei Hunden unterschiedlicher Schädeltypen zu beschreiben und zu definieren. Die Darstellung von Osteoklasten, Kollagenfasern, Blutgefäßen und apoptotischen Zellen soll eine Deskription auf zellulärer Ebene ermöglichen.
Die Suturen von 14 Hunden im Alter von 1 bis 4 Monaten wurden untersucht. Dabei lag der Fokus auf 5 Suturen: Sutura interfrontalis, Sutura sagittalis, Sutura coronalis, Sutura squamosa und Sutura lambdoidea. Die Schnittpräparate wurden histologisch, enzym- und immunhistochemisch untersucht. Es gelang eine umfassende Beschreibung der Suturen des Hundeschädels im Alter von 1 bis 4 Monaten.
Sowohl erhobene morphologische Daten (Suturverlauf) als auch morphometrische Daten (Breite des Suturspaltes) weisen auf positionstypische und vom Schädeltyp abhängige Charakteristika hin.
Die Kollagenfasern innerhalb der Sutur scheinen an die Zugrichtung der Kräfte, die auf die Sutur wirken, angepasst zu sein. Je stärker die Verzahnung, umso schräger sind die Fasern zu den Knochenfronten angeordnet. Mithilfe der Pikro-Siriusrot-Färbung wurde eine Verwebung der Kollagenfasern in alle drei Raumrichtungen ersichtlich.
Bei 5 von 14 Hunden konnte in jeweils zwei der fünf untersuchten Suturen keine osteoklastische Aktivität verzeichnet werden. In der Sutura lambdoidea und Sutura squamosa waren immer Osteoklasten zu finden. Die Anzahl der Osteoklasten innerhalb der Suturen war sehr inhomogen. Osteoklasten sind insbesondere im konkaven Kurvenverlauf an den osteogenen Fronten und in Ausbuchtungen, welche mit einem Blutgefäß assoziiert sind, lokalisiert.
Blutgefäße liegen in der Sutur hauptsächlich zentral und sind überwiegend kleinlumig. Bei verzahnten Suturen sind die Blutgefäße in Kurven jedoch vermehrt randständig und im konkaven Kurvenbereich angeordnet. Ausbuchtungen sind stets mit einem oder mehreren großlumigeren Blutgefäßen assoziiert. Bei brachyzephalen Rassen waren die Blutgefäße auffallend weitlumiger und erstreckten sich teilweise über die gesamte Breite der Sutur.
Apoptotische Zellen häuften sich bei 30 von 51 ausgewerteten Suturen an einem oder an beiden Enden der Sutur an. Innerhalb der Sutur konnten vor allem randständige Osteoblasten als apoptotisch angesprochen werden. Insbesondere in Ausbuchtungen und konkaven Kurvenbereichen war eine vermehrte Anzahl apoptotischer Zellen vorhanden.
Mit der vorliegenden Arbeit ist es gelungen eine systematische Beschreibung von Schädelsuturen des Hundes auf morphologischer wie auch auf geweblicher und zellulärer Ebene zu etablieren. Die erarbeiteten Resultate dienen als methodische Basis für weiterführende, vergleichende Studien zur caninen Schädelentwicklung an ausgewählten Altersgruppen und Rassen.
 
Cranial sutures function as growth centres of the skull and allow a continual growth of the cranial bones after birth. Therefore the sutures are required to maintain in an unossified, open status. In human medicine temporal aberrations in the closure time of cranial sutures are known to lead to deformations of the normal skull shape. There are studies that indicate that the brachycephalic skull type of dogs is attributed to premature closure of cranial sutures and cranial base synchondroses. In this context variations of the cellular level which can be shown histological and immunohistochemical seems to be important. Collagen fibers, blood vessels, osteoclasts and apoptosis impact the sutural development.
The objective of the present study was the morphological and histological examination of the dogs cranial sutures to highlight and define the morphology and development of different skull types of the dog. The account of osteoclasts, collagen fibers, blood vessels and apoptotic cells allows a description on a cellular level.
Sutures of 14 dogs between the ages of 1 to 4 months were examined. It was focused on 5 sutures: sutura interfrontalis, sutura sagittalis, sutura coronalis, sutura squamosa und sutura lambdoidea. Section preparations were used for histology, enzyme histochemistry and immunohistochemistry studies. It showed a comprehensive evaluation of the sutures from the dogs skull in the age of 1 to 4 months.
Collected morphological data (course of suture) as well as morphometric data (width of suture) exhibit position-typical and skulltype dependent characteristics.
The collagen fibers seem to match the direction of compression and tension which affects the suture. The more intense the sutural interdigitation, the more diagonally-angled the arrangement of the fibres relative to the suture edges. Using Picrosirius Red Staining the enmeshment of collagen fibers in all three directions of space became evident.

Five out of fourteen dogs didn't show any osteoclastic activity in two of the five evaluated sutures. Osteoclasts were always found in lambdoid suture and squamosal suture. The amount of osteoclasts in the suture was quite inhomogeneous. Osteoclasts show the greatest activity along concave suture regions of the osteogenic fronts and also in suture bulges that are associated with blood vessels.
Blood vessels within the suture are mostly located centrally and have a small lumen. In case of interdigitated sutures the blood vessels are mostly marginal arranged and along concave suture regions. Suture bulges always come along with one ore more vessel with bigger lumen size. The sutural blood vessels of brachycephalic breeds are conspicuously larger and extend over the whole suture width.
In 30 out of 51 evaluated sutures apoptotic cells accumulate in the area of one or both suture endings. Within the suture particularly marginal osteoblasts are apoptotic. Especially suture bulges and concave suture regions showed a larger amount of apoptotic cells.
This study provides a systematic description of cranial sutures of the dog on a morphological and as well cellular level. The compiled results serve as a methodical basis for pursued, comparative studies of canine skull development with selected age groups and breeds.