Departamento de Biotecnología. Facultad de Ciencias, Universidad de Alicante. Ap. C. 99 E Alicante.

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1 Gómez, S; Romero, A y De Juan, J Departamento de Biotecnología. Facultad de Ciencias, Universidad de Alicante. Ap. C. 99 E Alicante. arr@ua.es Resumen El tipo y grado de desgaste del esmalte y patología dentaria del tejido dental ofrece una valiosa información relacionada con la dieta y los modos técnicos de procesamiento de los alimentos en poblaciones humanas pasadas. En este estudio se estudió las diferencias en los patrones de dieta a través del análisis de la caries y el desgaste dental en restos humanos de poblaciones agro-pastoriles ( BC y AD) procedentes del Valle del río Vinalopó (Alicante). La caries y el desgaste dental se analizó sobre un total de 992 dientes permanentes de individuos adultos (~20-40) de ambos sexos. El desgaste dental se evaluó a partir de 10 estadios de exposición de dentina y la frecuencia (%) así como la severidad de la caries (0-4 grados) para la dentición anterior y postcanina, estadísticamente comparados. Los datos obtenidos se compararon con series de cazadores-recolectores y grupos neolíticos de Próximo Oriente. Los resultados muestran diferencias significativas en el grado de exposición de dentina entre las poblaciones analizadas (p<0,05) en la dentición mandibular (χ 2 = 8,33; p<0,004) y maxilar (χ 2 = 21,98; p<0,000). La frecuencia de caries no presenta diferencias significativas en dientes postcaninos entre poblaciones (15,25% vs 21,19%), al contrario que en la dentición anterior (1,77% vs 9%) y en el grado de afectación del esmalte como la localización en el diente. Los cazadores-recolectores y grupos neolíticos comparados presentan un mayor grado de desgaste dental y menor incidencia de caries. Los resultados indican una estrecha relación entre el desgaste y la caries dental. Las poblaciones agro-pastoriles analizadas no presentan diferencias en su patrón económico de subsistencia. La transformación en los modos técnicos de procesamiento del alimento explica las diferencias en la patología oral y desgaste. Palabras clave Paleodieta, diente, caries, desgaste, agricultura Abstract Dental caries and wear among human populations from Vinalopó river Valley (Alicante) The amount and rate of enamel wear and severity of dental pathologies of dental hard tissues can provide valuable information concerning diet and food technical processing methods in ancient human populations. In this study, differences in patterns of diet through the analysis of caries and tooth wear were studied in skeletal agro-pastoral populations ( BC and AD) from Vinalopó river Valley (Alicante). A total of 992 permanent teeth were studied from age-matched (~20-40) adult individuals of both sexes for rate of dentine exposure and caries. Dental wear were determined according to 10 degrees of dentine exposure and caries frequency (%) and lesion development (0-4 degrees) for anterior and posterior dentition and statistically compared. The resulting rates estimates were compared with hunter-gatherers and Neolithic populations series from Near East. Results showed that tooth wear was significantly different (p<0.05) between populations analysed; mandible (χ 2 = 8.33; p<0.004) and maxilla teeth (χ 2 = 21.98; p<0.000) and caries in anterior teeth (1.77% vs 9%). There were no significant postcanine teeth differences in dental caries (15.25% vs 21.19%). Hunter-gatherers and Neolithic people manifest a higher rate of tooth wear and low rates of caries. The results indicate strong correlation between molar wear and dental caries. Agro-pastoral populations analysed did not promote changes in food-producing economy. Changes in food-preparation techniques explain the variation in tooth pathology and wear. Keywords Paleodiet, tooth, caries, wear, agriculture 659

2 Introducción El análisis de patologías y desgaste en dientes de poblaciones humanas se ha relacionado con el tipo de dieta así como las técnicas de preparación de los alimentos (Lukacs, 1989; Powell, 1985; Romero & De Juan, 2007). Los dientes desde su erupción están sujetos a factores mecánicos, químicos y patógenos durante la vida del individuo. La salud oral de una población dependerá por tanto de factores endógenos (características del diente) y otros exógenos relacionados con la textura y composición de los alimentos consumidos (Hillson, 1996; Powell, 1985). A nivel interpoblacional se ha observado que la exposición de dentina y pérdida de esmalte se encuentra relacionada con la frecuencia y grado de patologías en el diente, especialmente la caries y su asociación a pérdidas ante-mortem y abscesos (Eshed et al.; 2006; Lukacs, 1989; Maat & Van der Velde, 1987; Powell, 1985). La caries y la pérdida de esmalte afectan al diente y su estructura, produciendo una desmineralización y destrucción del tejido por la influencia de bacterias contenidas especialmente en carbohidratos o durante la vida del individuo por atrición y relación entre diente-alimento-diente, especialmente de productos abrasivos (Hillson, 1996; Romero & De Juan, 2007). Poblaciones con un mayor grado de exposición de dentina presentan una menor incidencia de caries, relacionado con su patrón económico de subsistencia, pero también por las características de sus modos de obtención y transformación del alimento (Lukacs, 1989; Powell, 1985). Por tanto, entre los factores que caracterizan una dieta cariogénica se encuentra a su vez la textura, composición y características de los alimentos consumidos que influyen en la pérdida de esmalte (Powell, 1985; Romero & De Juan, 2007). La relación entre caries-desgaste dental evidencia una conexión entre factores relativos a las propiedades físico-químicas de los alimentos masticados (Maat & Van der Velde, 1987), que en economías con un similar patrón de subsistencia puede estar influido por los modos técnicos o aprovechamiento de los recursos del medio ambiente (Littleton & Frolich, 1993; Turner 1979, Wesolowski, 2006). Este trabajo analiza la frecuencia y tipo de caries en conexión con el grado de exposición de dentina en dos poblaciones humanas de economía agropastoril, diferente cronología y modos técnicos, que habitaron un mismo nicho ecológico, con el objetivo de comprender la interacción entre las variables analizadas. Material y método Un total de 992 dientes permanentes de individuos adultos (~20-40) de ambos sexos fueron seleccionadas de dos poblaciones humanas antiguas de diferente cronología depositadas en la colección de restos antropológicos de el Museo arqueológico José Mª Soler (Villena, Alicante). Los restos humanos se recuperaron en Villena en la década de 1950 y conforman dos ejemplos de grupos humanos asentados en el curso alto del Valle del río Vinalopó desde el III milenio BC. Los restos humanos proceden de El Molinico (MOL), una cueva de inhumación múltiple del Calcolítico ( BC) y de la Necrópolis musulmana de La Losilla ( AD) (LOS) (Soler García, 1993). El patrón de subsistencia de ambas poblaciones se basó en la producción de alimentos, donde la agricultura y la actividad pastoril (vacuno y ovicápridos) fueron las actividades imperantes (Romero & De Juan, 2007). Los dientes se clasificaron según su tipo: dientes anteriores (incisivo y canino) o postcaninos (premolar y molar) y posición: maxilar (Max.) y mandíbula (Mand.) para ambas poblaciones (Tabla 1). No se clasificaron por sexo, ni lado (izquierdo o derecho). El número mínimo de individuos por población (NMI) es mayor a la representación por dientes ya que se excluyeron los dientes deciduos y permanentes de individuos infantiles. Casi la totalidad de los dientes de la muestra analizada se encontraba in situ o claramente asociados al individuo. Para ambas poblaciones se ha analizado el grado de exposición de dentina y frecuencia, severidad y localización de caries. Los porcentajes obtenidos se han comparado con diferentes series de cazadores-recolectores (NAT) entre el BC y Neolítico (NEO) entre el BC de Próximo Oriente (Eshed et al.; 2006), con un cambio de economía de subsistencia entre la caza intensiva y recolección a la domesticación y producción agrícola. 660

3 Gómez, S; Romero, A y De Juan, J Análisis de exposición de dentina y caries Tras la limpieza de la corona de cada diente, se evaluó a nivel macroscópico el grado de exposición de dentina para la dentición anterior y postcanina a partir de la metodología descrita por Littleton & Frohlich (1993). Esta metodología se ha seleccionado en primer lugar, por la valoración de grado de exposición de dentina de 1-10 en diferentes cuadrantes en función del tipo de diente (4 para molares, 2 premolares y uno incisivos-caninos) y dividiendo su valor por el número de cuadrantes; en segundo lugar por ser el mismo método empleado en las series de referencia comparadas (Eshed et al.; 2006). ciones analizadas (MOL y LOS) se muestra en la Tabla 2. La Figura 1 muestra el grado medio (1-10) de desgaste entre dientes de la mandíbula y maxilar en MOL y LOS y su comparación con las series de referencia (NAT y NEO) (Eshed et al.; 2006). La Figura 2 muestra ejemplos generales de tipos de caries observados y en la Tabla 3, se presenta la frecuencia de caries según su clasificación y grado de afectación a nivel intergrupal. Finalmente, la Figura 3 representa las diferencias en la frecuencia (%) de caries por tipo de diente. En segundo lugar, el análisis y clasificación de la caries ha tenido en cuenta criterios específicos para su correcta valoración (Wesolowski, 2006) a partir de la combinación de diferentes métodos (Hillson, 1996; Metres & Conway, 1975), determinando su frecuencia por diente(s), posición (M: mesial; D: distal; O: oclusal; V: vestibular o Lb: labial; L: lingual y LAC: amelocementaria) y grado de desarrollo (0-4) atendiendo a corona y raíz. Las diferencias a nivel intra- e intergrupal en el análisis de desgaste y caries dental se han realizado mediante un test Kruskal-Wallis (p<0,05) con el paquete estadístico SPSS 12.0 para Windows. Resultados La valoración del grado de exposición de dentina por tipo de diente y sus diferencias entre las pobla- Fig. 1. Rango medio de desgaste dental en las poblaciones analizadas (MOL Y LOS) y modelos de referencia cazadores-recolectores (NAT) y Neolítico (NEO) (tomado de Eshed et al.; 2006). MOL LOS Total Max N Mand N Max N Mand N Max/Mand N I1 52 I1 36 I1 13 I1 17 I1 118 I2 50 I2 33 I2 17 I2 17 I2 117 C 63 C 48 C 15 C 21 C 147 P3 41 P3 48 P3 16 P3 17 P3 122 P4 62 P4 45 P4 20 P4 15 P4 142 M1 68 M1 51 M1 16 M1 12 M1 147 M2 41 M2 37 M2 15 M2 16 M2 109 M3 34 M3 32 M3 11 M3 13 M3 90 Total Tabla 1. Muestra de dientes analizada por poblaciones (MOL y LOS). Maxilar (Max.), mandibular (Mand.). 661

4 Mand N MOL N LOS χ 2 p I1 36 5,11 (±2,01) 17 5,72 (±2,40) 0,643 0,423 I2 33 4,4 (±2,12) 17 4,86 (±2,18) 0,544 0,461 C 48 4,02 (±2,1) 21 4,78 (±2,08) 1,794 0,180 P3 48 3,43 (±1,9) 17 4,11 (±1,5) 4,064 0,044* P4 45 3,34 (±1,55) 15 4,88 (±2,5) 4,859 0,028* M1 51 4,11 (±1,76) 12 4,56 (±1,34) 0,832 0,362 M2 37 3,73 (±1,38) 16 4,1 (±1,51) 0,059 0,808 M3 32 2,91 (±1,58) 13 4 (±1,9) 4,031 0,045* Total 282 4,26 (±2,10) 100 4,99 (±2,03) 8,331 0,004* Max N MOL N LOS χ 2 p I1 52 4,98 (±2,22) 13 5,32 (±1,67) 0,208 0,648 I2 50 3,66 (±2,03) 17 4,8 (±2,22) 5,334 0,021* C 63 3,8 (±1,84) 15 4,53 (±1,31) 1,946 0,163 P3 41 2,8 (±1,70) 16 4,36 (±2,3) 7,841 0,005* P4 62 4,05 (±1,8) 20 4,27 (±2,03) 0,092 0,761 M1 68 3,99 (±1,98) 16 4,98 (±2,28) 2,339 0,126 M2 41 3,5 (±1,9) 15 4,05 (±1,6) 2,957 0,086 M3 34 2,58 (±1,23) 11 4,1 (±1,51) 6,818 0,009* Total 459 3,54 (±1,78) 151 4,34 (±1,89) 21,988 0,000* (*) p<0,05 Tabla 2. Valores medios (± de) del grado de desgaste dental por tipo de diente y su comparación entre poblaciones (MOL y LOS). Mandibular (Mand), maxilar (Max). Anterior Clasificación (%) a Posición (%) b Grupo N % LAC O M D Lb L MOL 282 1,77 98,22 0,71 0,35 0,35 0,35 0,71 0,71 0, LOS 100 9* 97,64 0,52 0,78 0,26 0,78 0,52 1,57 0 0, Postcanino Clasificación (%) a Posición (%) b Grupo N % LAC O M D V L MOL ,25 84,75 7,62 5,44 1,30 0,87 3,05 6,10 1,96 1,52 1,96 0,65 LOS ,19 78,80 13,24 5,96 1,32 0,66 1,32 13,90 3,31 0,66 1,98 0 a Clasificación de la caries (0-4) según el grado de afectación en el diente. b Oclusal (O), mesial (M), distal (D), labial (Lb) o vestibular (V) y lingual (L). * Diferencia significativa con respecto a MOL χ 2 =10,89; p = 0,001 Tabla 3. Diferencia en el porcentaje (%) y tipo-grado de caries por diente (anterior y postcanino) en las muestras analizadas. 662

5 Gómez, S; Romero, A y De Juan, J Discusión Fig. 2. Diferentes tipos de caries, según su localización e intensidad. a-b) Molinico y c) Losilla. Escala 1cm. Fig. 3. Frecuencia de caries (%) por tipo de diente en la mandíbula (a) y maxilar (b) en las poblaciones analizadas (MOL y LOS) y modelos de referencia cazadores-recolectores (NAT) y Neolítico (NEO) (tomado de Eshed et al.; 2006). Entre los factores directamente relacionados con la presencia de caries y grado de exposición de dentina se encuentran el tipo de dieta y los modos técnicos de transformación del alimento. Las poblaciones analizadas en el presente trabajo únicamente presentan diferencias específicas en el grado de exposición de dentina que afecta a dientes postcaninos y frecuencia de caries en anteriores. En general estos patrones establecen una menor diferencia que con respecto a las series de referencia (Eshed et al.; 2006), representadas por cazadores-recolectores y agrícolas tempranos con un mayor grado de exposición de dentina y menor frecuencia de caries, sugiriendo patrones de subsistencia y modos técnicos diferentes (Lukacs, 1989; Powell, 1985). Sin embargo, en economías de subsistencia similares como en los casos analizados, se muestran diferencias que responden a patrones vinculados a las características de los alimentos consumidos (Littleton & Frohlich, 1993; Turner, 1975; Wesolowski, 2006). Esta variabilidad responde a un grado de afectación y localización de la caries diferente en grupos con dietas más abrasivas. En efecto, los grupos empleados para su comparación de Próximo Oriente ( BC a BC) (Eshed et al.; 2006), experimentaron un cambio progresivo hacia una economía de producción de alimentos en detrimento de la caza-recolección de productos, sin embargo la ratio de desgaste y frecuencia de caries no establecen diferencias entre ellos. Similares resultados se presentan en el análisis de las poblaciones analizadas por nosotros dentro de un marco de economía productora, caracterizado por un relativo menor desgaste asociado una baja incidencia de caries (MOL) que aumenta con valores de exposición de dentina superiores (LOS). Una interacción particular similar a los grupos NAT con respecto a NEO (ver Figs. 1 y 3). Recientes análisis de microdesgaste dental aplicados a estas poblaciones (Romero & De Juan, 2007) establecen diferencias significativas entre poblaciones en la densidad de estrías dentarias en el esmalte de la superficie vestibular, caracterizando a la población del Calcolítico (MOL) por una dieta de mayor abrasividad que con respecto al grupo islámico (LOS) y como se muestra en el presente estudio, con un grado de severidad y afectación de caries en LAC significativamente mayor. 663

6 Conclusiones El grado de pérdida de esmalte presenta una relación con la frecuencia y severidad de la caries. En economías agro-pastoriles existen diferencias en la pérdida de esmalte y afectación del diente por patologías en función de los modos técnicos de procesamiento del alimento. La localización de la caries en LAC, tiene una estrecha relación con un grado de severidad de desgaste intermedio-severo asociado a dietas abrasivas. Soler García, JMª (1993): Guía de los yacimientos y del Museo de Villena. Generalitat Valenciana. Conselleria de Cultura, Educació i Ciencia, Valencia. Turner, CG (1979): Dental anthropological indications of agriculture among the people of central Japan, Am Phys Anthropol., 51, Wesolowski, V (2006). Caries prevalence in skeletal series Is it possible to compare? Mem Inst Oswaldo Cruz, 101, Bibliografía Eshed, V; Gopher, A; Hershkovitz, I (2006): Tooth wear and dental pathology at the advent of agriculture: new evidence from the Levant, Am J Phys Antrhopol., 130, Hillson, S (1996): Dental Antrhopology. Cambridge University Press. Littleton, J; Frohlich, B (1993): Fish- eaters and farmers: Dental pathology in the Arabian Gulf, Am J Phys Antrhopol., 92, Lukacs, JR (1989): Dental Paleopathology: methods for reconstructing dietary patters. Reconstruction of life from the skeleton. (MY. Iscan & KA. Kennedy, eds), Alan R. Liss, New York, Maat, GJR; Van der Velde, PA (1987): The caries-attrition competition, Int J Anthropol., 2, Metress, JF; Conway, T (1975): Standardized system for recording dental caries in Prehistoric skeletons, J Dent Res., 54, 908. Powell, ML (1985): The analysis of dental wear and caries for dietary reconstruction. The analysis of Prehistoric Diets. (RI. Gilbert Jr. & JH. Mielke, eds), Academic Press, Orlando, Romero, A; De Juan, J (2007): Intra- and interpopulation human buccal tooth surface microwear analysis: inferences about diet and formation processes, Anthropologie, 45,