Documentada pela Primeira vez Patologias em Tenontosaurus tilletti com Comentários sobre a Infecção Não Aviária Dinossauros

Falange I-1

O pedal esquerdo falange I-1 tem um grande, de forma irregular expansão torno do diaphysis e proximal da superfície articular (Fig. 1A-C). A superfície periosteal é rugosa e coberta por fossas rasas e irregulares com múltiplas áreas de cristas ósseas elevadas, localizadas principalmente no aspecto inferior do lado lateral(Fig. 1C). A expansão aumentou a circunferência da diáfise para quase igual à circunferência da superfície articular proximal. A inflação da diáfise não é uniforme; o lado dorsal mostra mais expansão do que o lado plantar, particularmente na borda dorsal (Fig. 1H). A expansão em torno da diáfise em sua extensão mais larga tem uma circunferência de 14,4 cm, enquanto a falange direita não afetada tem uma circunferência de 8,0 cm. Proximal ao côndilo distal no lado dorsal, há um lábio pronunciado que termina a extensão da expansão, deixando o côndilo distal não afetado. A deformação causada pela expansão modificou a superfície articular proximal em uma forma larga e Ovada, sem tubérculo extensor observável (Fig. 1B). Em contraste,a superfície articular proximal da falange contralateral é pentagonal em contorno (Fig. 1E). Além disso, a forma da fossa dentro da superfície articular proximal da falange i-1 foi deformada de contorno circular para elíptica, e sua profundidade foi elaborada pelo crescimento da expansão (Fig. 1B, E).

OMNH 58340 pedal esquerdo falange I-1 (A–C G–I) e não-patológico pedal direito falange I-1(D–F) para comparação. (A,D, G) Vista dorsal. (B,E,H) Vista proximal. (C,F,I) vista lateral. O calo rugoso engrossou a diáfise e mudou drasticamente a forma da superfície articular proximal. As setas pretas denotam a localização do tubérculo extensor e o grau em que o crescimento do calo no espécime patológico obscureceu ou remodelou o tubérculo. As setas brancas em (G,H) indicam córtex ósseo original cercado por uma camada manchada (osso tecido) e uma fina camada branca sólida (osso lamelar) esta morfologia é consistente com um calo no processo de remodelação. A seta branca em I Mostra a localização de uma grande fratura tafonômica. A textura externa áspera do calo indica que esse elemento foi secundariamente afetado por uma infecção não supurativa (traumática-infecciosa).

a tomografia computadorizada revela as diferenças na densidade relativa entre o tecido ósseo. As áreas Lucent (escuras) representam osso de baixa densidade, como osso tecido esponjoso ou reativo, enquanto as áreas escleróticas (brancas) representam osso de maior densidade, como osso cortico22. As tomografias computadorizadas de OMNH 58340 revelam uma linha tênue, interna e densa observada um terço do caminho para baixo do eixo a partir da extremidade proximal, sugerindo a presença do osso cortical diafisário original (Fig. 1G, H). Quando delineada, a linha interna está em conformidade com a seção correspondente da diáfise na falange não afetada. O osso cortical também pode ser observado na visão proximal e está presente nos dois terços proximais do elemento. Com base na localização do osso cortical original, a direção primária do crescimento patológico foi na direção dorsomedial. Além disso, as tomografias computadorizadas revelam que esse elemento foi fraturado tafonomicamente em um grau atípico de outros ossos neste espécime. A fratura presente na falange encerra características patológicas e, portanto, é mais provável devido a processos tafonômicos (Fig. 1-I). Isso pode ser o resultado da patologia reduzindo a integridade estrutural da falange. Os ossos adjacentes à falange I-1 não são afetados, exceto pelo côndilo distal do metatarso I. A superfície articular proximal da falange do pedal esquerdo i – 1 é mais côncava do que a falange contralateral i-1 não afetada; portanto, o distal côndilo esquerdo do metatarso I foi remodelado em conformidade, resultando em um pouco mais convexa da superfície articular do que o direito metatarso I.

Diagnóstico

patológico esquerda falange I-1 de OMNH 58340 tem uma forte semelhança com os de dois patológico pedal falanges pertencentes a Allosaurus fragilis, descrito por Hanna11. O pedal direito falange III-1 de MOR 693 (Museum of the Rockies, Universidade Estadual de Montana, Montana, EUA) e o pedal esquerdo falange III-1 de UUVP 1657 (Universidade de Utah Paleontologia de Vertebrados, Salt Lake City, Utah, EUA) a partir de Cleveland-Lloyd Pedreira ambos possuem uma grande expansão óssea cobrindo a extremidade de dois terços do diaphysis e proximal da superfície articular, semelhante à anormalidade na esquerda falange I-1 de OMNH 5834011. No falanges descrito por Hanna11, o diaphyseal e articular proximal expansões são interpretados como involucrum—um periosteal conseqüência do osso que circunda o original óssea em resposta a uma infecção dentro da cavidade medular, que pode ter ocorrido, secundariamente, a um trauma relacionados ao fraturamento desses elementos. Portanto, uma combinação de formação de calos e crescimento ósseo relacionado à infecção poderia ter produzido essas anormalidades. Tanto o MOR 693 quanto o UUVP 1657 possuem o que Hanna11 interpretou como lesões penetrantes, Cloacas para a drenagem do pus produzido em resposta à osteomielite, no exterior dessas falanges. As lesões penetrantes e o involução são interpretados como evidência de infecção e, portanto, Hanna11 diagnosticou essas patologias como osteomielite supurativa crônica pós-traumática. Rega9 desafiou este diagnóstico sugerindo que a falange i-1 de MOR 693 carece de cloacas e que a textura da superfície e a inflação do elemento podem ser indicativas de um tumor ósseo benigno chamado osteocondroma. As regiões patologicamente afetadas da falange esquerda i-1 de OMNH 58340 também não possuem Cloacas. Considerando o que foi sugerido para anormalidades semelhantes nas falanges do Alossauro acima mencionadas, um diagnóstico diferencial da falange i-1 do OMNH 58340 deve incluir a consideração de três etiologias possíveis: um osteocondroma, formação de calos e osteomielite.

os Osteocondromas são os tumores ósseos mais comuns encontrados em humanos23. Eles são caracterizados como crescimentos benignos que consistem em osso esponjoso e cortical tampado por cartilagem hialina. A característica patognomônica desse tipo de lesão é sua continuidade com o osso não patológico subjacente cortex23. Portanto, no diagnóstico de um osteocondroma, é crucial determinar se a expansão está em continuidade com o osso cortical e a cavidade medular subjacente. A presença do osso cortical original (Fig. 1g, H) dentro da expansão argumenta fortemente contra um diagnóstico de um osteocondroma para este elemento porque a expansão não é contínua com a cavidade cortical e medular original. Os osteocondromas normalmente não envolvem o osso do qual superam, mas essa morfologia é mais consistente com a formação de calos ou osteomielite.

as últimas etiologias não são mutuamente exclusivas; a formação de calos pode começar e as bactérias podem ser introduzidas secundariamente causando osteomielite. As tomografias computadorizadas da falange esquerda i-1 revelam múltiplos caracteres que sugerem que a expansão proximal da falange i-1 está relacionada à formação de calos após uma fratura. As setas brancas na Fig. 1g, h indicam a localização do osso cortical original da diáfise. Periférico ao osso cortical original na borda dorsomedial, há uma camada de osso tecido, seguida por osso mais denso característico de remodelação avançada22. Internamente, não há evidência de malunião do osso cortical dentro da falange; no entanto, o padrão de tecidos ósseos nas tomografias computadorizadas é típico da formação de calos resultante de uma fratura22. A falta de resolução em torno do osso cortical original pode refletir um calo nos estágios posteriores da cicatrização, onde a atividade osteoclástica começou a reabsorver o osso cortical original22. Essa inferência pode ser corroborada pelo fato de que o metatarso esquerdo I tem uma superfície articular distal mais convexa, para corresponder ao aumento da concavidade da superfície articular proximal patológica na falange, um grau de remodelação que indicaria um período significativo de tempo. Apesar da falta de cloaca descrito no patológica Allosaurus falanges, o pedal esquerdo falange de OMNH 58340 não exibe uma áspera, sem caroço, textura cobrindo o calo que é semelhante à textura associada com osteomielite em um titanosaur sauropod cauda de Anacleto Formação da Argentina, em que o periosteal superfícies de várias vértebras caudais foram cobertos com uma áspera microbubbly’ textura da superfície (Fig. 1C) 14. Portanto, a textura rugosa da superfície periosteal ao redor da falange pode sugerir osteomielite secundária, portanto essa patologia é considerada traumática e possivelmente infecciosa11.

costelas

costela dorsal esquerda 7 (L7) é fraturada logo abaixo de sua maior curvatura, 75 mm distal ao tuberculum (Fig. 2B). A porção distal da costela é comprimida e encurtada aproximadamente 14,5 mm proximalmente na extremidade quebrada do segmento da costela proximal, resultando em um encurtamento total de 26 mm. O lado ventral da costela está rachado e saliente para fora para acomodar a impactação do segmento distal da costela. Em torno da fratura e entre os elementos há formação mínima de calo, no entanto, os ossos estão totalmente fundidos. As tomografias computadorizadas (Fig. 2C, D) desta patologia mostram claramente o osso cortical empilhado no lado ventral da costela.

costela dorsal direita fraturada (R10) (A) e costela dorsal esquerda fraturada (L7) (B–D). (A) R10 em vista anterior. (B) L7 em vista anterior mostrando uma fratura impactada (seta preta). (C) corte Anterior através de L7 mostrando 24 mm de compactação e angulação do elemento costal distal. (D) seção transversal da costela L7 em vista proximal, localização da fatia indicada pela seta branca em (C). A fatia ortogonal mostra o osso cortical empilhado resultante da impactação do elemento costela distal no elemento proximal. A patologia é classificada como traumática.

a costela dorsal direita 10 (R10) é fraturada 140 mm abaixo do tuberculum, onde a costela começa a se endireitar. A extremidade distal da fratura é deslocada 18 mm proximalmente (Fig. 2A), para um encurtamento total da costela de 24 mm. enquanto ainda uma fratura impactada, a morfologia difere ligeiramente da de L7. Há uma angulação menor do segmento distal da costela de modo que o osso cortical anterior do segmento distal da costela sobreponha o osso cortical anterior do segmento proximal da costela. Além disso, alguma deformação e rachaduras estão presentes no lado ventral como o que é visto em L7. Como L7, há formação mínima de calos e os segmentos estão totalmente fundidos.

costela dorsal esquerda 10 (L10) tem uma anormalidade suave e inflada 35 mm abaixo do tuberculum (Fig. 3). Não há deslocamento visível, nem há qualquer indicação de uma fratura. A anormalidade é demarcada do osso não patológico por uma mudança de textura em forma de olho de 22 mm de comprimento (proximodistalmente) e abrangendo a largura da costela. A inflação expande a circunferência do osso de 55 mm distal à anormalidade para 67 mm no ponto mais largo da anormalidade. Na superfície anterior, existem duas pequenas lesões erosivas com bordas afiadas que passam pela superfície periosteal da anormalidade. A lesão distal é em forma de coração, 9 mm por 7 mm de tamanho e 2-3 mm de profundidade. A lesão proximal é menor em tamanho (5 mm por 5 mm) e tem menos de um milímetro de profundidade (Fig. 3B). As lesões estão localizadas dentro da margem em forma de olho da anormalidade.

(Uma Esquerda) dorsal costela de 10 (L10) na vista anterior, mostrando um calo que tem ampliado o eixo da costela. (B) visão anterior ampliada da superfície do calo mostrando a margem do calo em forma de olho com duas lesões líticas (setas pretas) presentes na margem do calo. Essas lesões são sugestivas de osteomielite (traumática-infecciosa).

Diagnóstico

Costelas L7 e R10 são classificados como traumático. As duas fraturas de costela são consistentes com trauma direto na caixa torácica. Múltiplos aspectos dessas fraturas sugerem que L7 e R10 são do mesmo evento traumático. L7 e R10 são fraturas impactadas com 26 mm e 24 mm de compressão, respectivamente, indicando uma força equivalente fraturada em ambas as costelas. Fraturas impactadas como essa só poderiam ter ocorrido a partir de uma forte força compressiva aplicada coincidente ao longo eixo da costela, como o que seria esperado de uma queda direta para o lado ventral. É improvável que um animal sofra duas lesões que produziram morfologias de fratura semelhantes, indicando que essas patologias são provavelmente contemporâneas. Além disso, ambas as costelas mostram graus semelhantes de formação de calo. As costelas estão claramente fundidas, indicando que ocorreu alguma cura e que essas lesões ocorreram em algum momento antes da morte.

Rib L10 é classificado como traumático-infeccioso. A presença de um calo ou lesão proliferativa é necessária, mas não suficiente para diagnosticar uma patologia como traumática9. Fatores adicionais, como localização e tipo de lesão, precisam ser considerados. A anormalidade em L10 (Fig. 3A) está na maior curvatura da costela e a inflação é mais proeminente no lado anterior. As tomografias computadorizadas não revelam osso cortical interno e a superfície da inflação é lisa. Essas características são consistentes com uma fratura de costela nos estágios posteriores da remodelação do calo9,23. As lesões líticas presentes no lado anterior do calo são áreas localizadas de destruição óssea características da osteomielite em répteis e mamores24, 25. As lesões presentes na superfície externa deste calo sugerem que houve uma infecção no tecido mole circundante ou que a infecção se espalhou para o osso e estava progredindo para osteomielite.

metacarpo IV

um grande crescimento ósseo está presente 10 mm além da superfície articular proximal no lado lateral da diáfise. O crescimento ósseo começa a divergir do lado lateral do eixo 30 mm do côndilo distal formando um crescimento sub-triangular que se projeta lateralmente 20 mm do lado lateral do osso (Fig. 4A). O término do crescimento é rugoso e composto de osso cortical. Não há espessamento ósseo anormal nas direções dorsal e palmar; em vez disso, o crescimento parece continuar a superfície periosteal normal do osso nos lados dorsal e palmar. No entanto, no lado dorsal, há uma ruptura concêntrica da textura óssea normal de grão longo, com 20 mm de diâmetro (Fig. 4A), coincidindo com um abscesso intraósseo subjacente (Fig. 4C–E). A textura dentro da ruptura é completamente desorganizada. Além do grande crescimento, há uma pequena espinha óssea de 3 mm de comprimento que se estende lateralmente a partir da margem proximal da fossa do ligamento colateral lateral. As epífises proximal e distal não são afetadas.

OMNH 58340 esquerda e para a direita metacárpicos IV. (A) Patológica esquerda metacárpicos IV dorsal vista, linha tracejada mostra a localização de um rompimento na periosteal textura da superfície, e o preto a seta aponta para a 3 mm de comprimento projeção sobre a margem proximal do ligamento colateral do poço. (B) Vista dorsal direita metacarpal IV. (C–e) tomografia computadorizada de metacarpo esquerdo IV mostrando a morfologia interna consistente com um tipo de osteomielite piogênica subaguda chamada abscesso Brodie. C) vista Proximal (D). Vista Dorsal (E). Vista Lateral. Seta indica a presença de um sequestro irregular dentro do abscesso consistente com a morfologia de um abscesso Brodie em um estágio inicial de seu desenvolvimento.

a tomografia computadorizada (TC) do metacarpo IV foi crucial para caracterizar a morfologia interna dessa patologia. Essas tomografias revelam que adjacente ao crescimento ósseo há um abscesso interno que mede 11,5 × 9,2 × 6,2 mm (Comprimento × largura × altura) que é ovóide em forma com o eixo longo orientado palmodorsalmente. A lesão está na cavidade medular da diáfise 6 mm distal ao côndilo proximal e dentro do osso cortical do lado lateral. A margem do abscesso é clara e distinta, com uma borda densa de esclerose esponjosa circunscrevendo o abscesso. Contido dentro do abscesso é um material de forma irregular interpretado como um sequestro. É improvável que esse material de enchimento o abscesso é um diagenetic mineral, devido a três razões (1) o sequestrum imita o abscesso na forma, (2) o material tem uma densidade consistente com o osso adjacente, e (3) não parecem se originar a partir do perímetro do abscesso, como seria de esperar a partir de uma precipitação de minerais. Além disso, o crescimento ósseo é como parece macroscopicamente, um crescimento bem organizado composto internamente de osso esponjoso e externamente de osso cortical.

diagnóstico

o crescimento ósseo no metacarpo IV é interpretado como uma resposta à proliferação de um abscesso interno e, portanto, é considerado uma patologia. A morfologia da anormalidade metacarpal IV é consistente com as características de um abscesso Brodie, um tipo de osteomielite piogênica subaguda, portanto, essa patologia é classificada como infecciosa. Os abscessos de Brodie são variáveis em humanos em termos de tamanho, grau de resposta proliferativa óssea e localização. Por causa de sua variabilidade, eles são comumente diagnosticados errados26. Sua aparência típica de imagem é caracterizada como uma lesão óssea intraóssea com uma área excêntrica de destruição óssea que é variavelmente emarginada pela esclerose reativa do osso circunvizo26. Em um estudo com 25 casos confirmados de abscessos de Brodie em humanos, todos, exceto um, ocorreram nos membros inferiores, mais comumente na tíbia e no fêmur26. Nove estavam presentes na diáfise e desses nove, quatro estavam na cavidade medular. Em todos os casos, exceto quatro, a esclerose esponjosa estava presente em torno do abscesso e, em dez dos casos, o crescimento reativo como o do crescimento no metacarpo IV estava presente. O sequestro esteve presente em cinco dos 25 casos e os autores sugeriram que a presença de sequestro pode indicar um abscesso no início de seu desenvolvimento26.

um diagnóstico diferencial incluindo um abscesso Brodie também deve incluir uma discussão sobre as características de um osteoma osteóide—um tipo de tumor ósseo benigno—e um osteocondroma como discutido acima em referência à falange esquerda I-127. Um osteoma osteóide produz uma morfologia semelhante a um abscesso Brodie em tomografias computadorizadas, incluindo um nidus de baixa atenuação (orifício) e esclerose adjacente do osso circunvizo27. No entanto, sequestra irregular como o observado dentro do abscesso no metacarpo IV do Tenontosaurus não é típico de um osteoma osteóide. Em vez disso, uma mineralização óssea central pode estar presente dentro do nidus do osteoma osteóide,mas é esferoidal na forma27, 28. A conseqüência presente neste elemento exibe a característica patognomônica de um osteocondroma—continuidade da lesão com o osso cortical e esponjoso subjacente. No entanto, novamente a presença do abscesso interno impede isso como um diagnóstico potencial, pois os abscessos não estão comumente associados aos osteocondromas. O abscesso dentro do metacarpo IV de OMNH 58340 exibe muitas das características associadas aos abscessos Brodie, incluindo; (1) uma borda esclerótica esponjosa que envolve a área de destruição óssea (Fig. 4C, D), (2) uma conseqüência reativa intimamente associada ao abscesso; e (3) um sequestro excêntrico de forma irregular típico de osteomielite hematogênica em estágio inicial (Fig. 4C–E). Além disso, um diagnóstico dessa patologia não é sem precedentes nos dinossauros não aviários. Um abscesso Brodie foi descrito por Vittore e Henderson28 no pedal esquerdo falange II-1 do tyrannosaurid BMR P2002.4.1 (Burpee Museum of Natural History, Rockford, Illinois, EUA). No entanto, este é o primeiro abscesso Brodie relatado em dinossauros herbívoros.