8/4/2019 Vitamins and Its Effects on Structure of Teeth

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VITAMIN C AND ITS EFFECTS ON THESTRUCTURE OF THE TEETH

BY

A . T . P I T T S , D . S . O . , M . R . C . S . , L . D . S . ,C o n s u l t i n g D e n t a l S u r g e o n , H o s p i t a l f o r S i c k C h i l d r e n , G r e a t OrmondS t r e e t ; D e n t a l S u r g e o n , R o y a l D e n t a l H o s p i t a l a n d M i d d l e s e x H o s p i t a l .

S i n c e s c u r v y , w h e t h e r o c c u r r i n g i n a d u l t s o r i n f a n t s h a s b e e n r e c o g -n i z e d , t h e e f f e c t o f t h i s d i s e a s e o n t h e gums h a s b e e n f a m i l i a r . T h es e q u e n c e o f e v e n t s , s w e l l i n g , b l e e d i n g f r o m t h e gums a n d p r o g r e s s i v el o o s e n i n g o f t h e t e e t h , i s w e l l k n o w n . I t i s i n t e r e s t i n g t o n o t e t h a t i ni n f a n t i l e s c u r v y t h e s e c h a n g e s o n l y o c c u r when t e e t h a r e p r e s e n t o r j u s to n t h e p o i n t o f e r u p t i o n . I n t h e i r e a r l y e x p e r i m e n t a l r e s e a r c h i n t o t h ea c t i o n o f v i t a m i n C , H o l s t a n d F r o l i c h 9 i n 1 9 1 2 n o t e d i n g u i n e a - p i g s t h eo c c u r r e n c e o f s w e l l i n g o f t h e gums a n d l o o s e n i n g o f t h e t e e t h , b u t t h e f i r s to b s e r v a t i o n o n t h e e f f e c t o f v i t a m i n C d e f i c i e n c y o n a c t u a l t o o t h s t r u c t u r es e e m s t o h a v e b e e n t h a t o f J a c k s o n a n d M o o r e 1 " i n 1 9 1 6 , w h o n o t e d t h ep r e s e n c e o f h a e m o r r h a g e s i n t h e p u l p s o f t h e t e e t h i n g u i n e a - p i g s . T h i sw a s t h e f i r s t a c c o u n t o f t h e e f f e c t o f v i t a m i n C d e f i c i e n c y o n t o o t h s t r u c t u r ea s o p p o s e d t o t h e s u p p o r t i n g s t r u c t u r e s , s u c h a s a l v e o l a r b o n e , p e r i o d o n t a lmembrane a n d g u m .

T h e n e x t s t a g e w a s t h e w o r k o f Z i l v a a n d W e l l s 1 8 who s h o w e d t h a tc h a n g e s o c c u r i n t h e p u l p s o f t h e t e e t h i n g u i n e a - p i g s when d e p r i v e d o fv i t a m i n C . N o t o n l y h a e m o r r h a g e s o c c u r b u t a s e r i e s o f c h a n g e s i n t h ec e l l u l a r s t r u c t u r e a r e f o u n d w h i c h l e a d e v e n t u a l l y t o a d i s i n t e g r a t i o n o ft h e c e l l s a n d t h e i r r e p l a c e m e n t b y f i b r o u s t i s s u e . Z i l v a a n d W e l l s d e s -c r i b e d t h e c h a n g e s a s b e i n g i n t h e n a t u r e o f a f i b r o u s d e g e n e r a t i o n . T h e yf o u n d t h a t t h e m i l d e s t d e g r e e o f s c u r v y w h i c h c o u l d b e r e c o g n i z e d a tp o s t - m o r t e m e x a m i n a t i o n p r o d u c e d c h a n g e s i n t h e t e e t h o f g u i n e a - p i g s .I n m o r e a d v a n c e d d e g r e e s o f s c u r v y t h e o d o n t o b l a s t l a y e r o f c e l l s b e c a m ed i s o r g a n i z e d u n t i l , e v e n t u a l l y , a l l t r a c e s o f c e l l u l a r o r g a n i z a t i o n w e r e l o s ta n d r e p l a c e d b y f i b r o u s t i s s u e . T h e f i n e f i b r i l l a r c o n n e c t i v e t i s s u e w h i c hn o r m a l l y f o r m s a s u p p o r t i n g n e t w o r k i n t h e d e n t a l p u l p , e i t h e r b e c a m eg r o s s l y h y p e r t r o p h i e d o r e l s e r e p l a c e d b y a ne w f o r m o f f i b r o u s t i s s u ed e v o i d o f c e l l s . T h e d e n t i n e was i r r e g u l a r a n d o s t e o i d . I n v i e w o ft h e f a c t t h a t t h e t e e t h a r e t h e f i r s t s t r u c t u r e s t o b e a f f e c t e d i n e x p e r i m e n t a ls c u r v y , Z i l v a a n d W e l l s made t h e i n t e r e s t i n g s u g g e s t i o n t h a t t r a n s i e n tc o n d i t i o n s o f i n f a n t i l e s c u r v y ma y o c c u r more f r e q u e n t l y t h a n h a d b e e ns u p p o s e d a n d t h a t i t i s n o t u n r e a s o n a b l e t o a s s u m e t h a t t h e t e e t h ma y b ea f f e c t e d i n t h i s w a y .F o l l o w i n g t h e w o r k o f Z i l v a a n d W e l l s came t h e i n v e s t i g a t i o n s o fP . R . H o w e ' 0 , a l o n e o r i n c o n j u n c t i o n w i t h o t h e r w o r k e r s , f r o m 1 9 2 0 o n -

G

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ARCHIVES OF DISEASE IN CHILDHOODw a r d s . I n 1 9 2 0 Howe n o t e d t h a t a s c o r b u t i c d i e t made t h e t e e t h o fg u i n e a - p i g s b e c o m e e l o n g a t e d , i r r e g u l a r a n d l o o s e . He d e s c r i b e d t h ed e n t a l f i n d i n g s a s s i m u l a t i n g p y o r r h o e a m o r e c l o s e l y t h a n a n y p a t h o l o g i c a lc o n d i t i o n o f t h e t e e t h a r t i f i c i a l l y p r o d u c e d . He f o u n d t h a t l e s i o n s o f t h ed e n t a l p u l p o c c u r r e d b e f o r e g r o s s e r i n d i c a t i o n s o f s c u r v y b e c a m e m a n i f e s t .T h e a c t u a l d i e t g i v e n i s n o t s t a t e d , a n d t h o u g h i t m a y b e c o n c l u d e d t h a ti t w a s d e f i c i e n t i n v i t a m i n C , y e t i t i s n o t known how f a r o t h e r v i t a m i n sw e r e p r e s e n t o r i n a d e q u a t e .

I n 1 9 2 3 Howe c a r r i e d t h e p i c t u r e f u r t h e r . W h e n g u i n e a - p i g s w e r e f e do n a d i e t a d e q u a t e i n a l l r e s p e c t s e x c e p t v i t a m i n C , e x t e n s i v e d e c a l c i f i c a -t i o n o f e n a m e l a n d d e n t i n e o c c u r r e d r e g u l a r l y w i t h t h e f o r m a t i o n o fc a v i t i e s . T h e t e e t h b e c a m e l o o s e a n d e l o n g a t e d , w i t h p u s f o r m a t i o n .T h e s e e f f e c t s c o u l d b e c u r e d b y t h e a d d i t i o n o f o r a n g e j u i c e t o t h e d i e t .He a l s o f o u n d t h a t t a r t a r w a s d e p o s i t e d o n t h e t e e t h when v i t a m i n C w a sw i t h h e l d a n d t h a t t h i s d i s a p p e a r e d w h e n o r a n g e j u i c e w a s a d d e d t o t h ef o o d .

A c l o s e r s t u d y o f t h e c h a n g e s p r o d u c e d i n t h e t e e t h o f g u i n e a - p i g s b ya d i e t d e f i c i e n t i n v i t a m i n C w a s made b y G . T o v e r u d ' 5 . S h e f o u n d t h a tt h e o r t h o d e n t i n e ( n o r m a l t u b u l a r d e n t i n e ) w a s r e p l a c e d b y o s t e o d e n t i n e ,a c o a r s e d e n t i n e w i t h o u t t u b u l e s a n d r e s e m b l i n g b o n e , w h i c h n o r m a l l yc l o s e s t h e p u l p c h a m b e r t o w a r d s t h e c u t t i n g e d g e a s t h e t o o t h i s w o r na w a y , b u t i n f a r l e s s a m o u n t i n s c u r v y . T h e o s t e o d e n t i n e , i n c l u d i n g d e -g e n e r a t i n g o d o n t o b l a s t s , r e a c h e d t o w a r d t h e a p e x o f t h e t o o t h a n d t h e r ew a s o n l y a n a r r o w z o n e o f n o r m a l d e n t i n e s u r r o u n d i n g i t . T h e p u l pt i s s u e w a s s o d e g e n e r a t e d t h a t s c a r c e l y a n y o f t h e n o r m a l c e l l u l a r e l e m e n t sc o u l d b e r e c o g n i z e d , a n d i n s e v e r e c a s e s t h e o n l y t r a c e f o u n d w a s t h ep r e s e n c e o f d e g e n e r a t e d o d o n t o b l a s t s . F a t t y d e g e n e r a t i o n w a s f r e q u e n t l yp r e s e n t . T h e p r o c e s s o f c e l l u l a r d i s i n t e g r a t i o n b e g a n b y h a e m o r r h a g e s i nt h e u p p e r p a r t o f t h e p u l p a n d e x t e n d e d t o w a r d s t h e b a s e o f t h e t o o t h .T h e d e g r e e o f d e g e n e r a t i o n v a r i e d a c c o r d i n g t o t h e l e n g t h o f t i m e t h ea n i m a l h a d b e e n o n a s c o r b u t i c d i e t . S o m e c h e m i c a l a n a l y s e s o f s c o r b u t i ct e e t h w e r e g i v e n b y T o v e r u d . T h e r e s u l t s s h o w a r e d u c t i o n i n t h e amounto f a s h a n d c a l c i u m a n d a n i n c r e a s e i n m a g n e s i u m i n s c o r b u t i c t e e t h a sc o m p a r e d t o n o r m a l . T h e r e d u c t i o n o f a s h a n d c a l c i u m was n o t s om a r k e d a s t h e h i s t o l o g i c a l a p p e a r a n c e s w o u l d s u g g e s t a n d T o v e r u d e x -p l a i n e d t h i s o n t h e g r o u n d s t h a t t h e p u l p c h a m b e r was p a r t l y f i l l e d u p w i t hp a t h o l o g i c a l c a l c i f i e d t i s s u e . T h e r e d u c t i o n i n a s h a n d c a l c i u m - a n d t h ei n c r e a s e i n m a g n e s i u m w a s g r e a t e s t i n t h o s e a n i m a l s f e d o n a d i e t d e f i c i e n ti n c a l c i u m a s w e l l a s v i t a m i n C . T o v e r u d r e g a r d s t h e s u b s t i t u t i o n o fc a l c i u m b y m a g n e s i u m a s n a t u r e ' s a t t e m p t t o m a i n t a i n t h e a m o u n t o fs a l t s i n t h e t o o t h w h e n c a l c i u m i s n o t a v a i l a b l e , b u t i t i s a p a t h o l o g i c a lp r o c e s s a n d s h o u l d b e r e g a r d e d a s a f o r m o f o s t e o m a l a c i a . T o v e r u dp o i n t s o u t t h a t i n t h e g u i n e a - p i g t h e t e e t h a r e c o n s t a n t l y g r o w i n g a n di t ma y b e t h a t a n a n i m a l w i t h t e e t h o f l i m i t e d g r o w t h , a s i n m a n a n dmost a n i m a l s , when f e d on a s c o r b u t i c d i e t , ma y b e u n a b l e t o f o r m n o r m a lt o o t h t i s s u e .

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VITAMIN C AND I T S EFFECTS ON STRUCTURE OF TEETH 2 9 7P e r h a p s t h e m o s t i m p o r t a n t w o r k o n t h e e f f e c t o f a s c o r b u t i c d i e t

on t h e t e e t h i s t h a t o f A . H o j e r 6 w h i c h a p p e a r e d i n 1 9 2 4 a n d a t o n c ea t t r a c t e d much a t t e n t i o n . I n common w i t h o t h e r i n v e s t i g a t o r s , H o j e r u s e dt h e g u i n e a - p i g . Not o n l y w e r e t h e t e e t h i n v e s t i g at e d b u t t h e w h o l e e f f e c to f s c u r v y w a s c o n s i d e r e d . The e x p e r i m e n t a l a n i m a l s w e r e g i v e n a b a s a ld i e t c o m p l e t e i n a l l r e s p e c t s e x c e p t t h a t i t c o n t a i n e d n o a n t i - s c o r b u t i c s .T h e b a s a l d i e t c o n s i s t e d o f c r u s h e d o a t s , b r a n , a n d m i l k f r e e d f r o m v i t a m i nC b y b e i n g s t r o n g l y a e r a t e d a t 1 0 0 0 C . f o r o n e h o u r . Ou t o f 6 3 a n i m a l sf e d e x c l u s i v e l y o n t h i s d i e t , 5 8 s h o w e d s i g n s o f s c u r v y . H o j e r ' s t h e o r yo f t h e a c t i o n o f v i t a m i n C i s t h a t i t s p r e s e n c e i s n e c e s s a r y t o e n a b l eh i g h l y - o r g a n i z e d , q u i c k l y - g r o w i n g , a c t i v e c e l l s t o p e r f o r m t h e i r p r o p e rt a s k s . Wh e n v i t a m i n C i s l a c k i n g t h e c e l l s s i n k t o a l o w e r g r a d e a n dy i e l d a p r o d u c t w h i c h i n q u a n t i t y a n d q u a l i t y d i f f e r s f r o m n o r m a l . T h i s i sw e l l s h o w n i n t h e f o r m a t i v e c e l l s o f t h e t e e t h w h i c h b y d e g r e e s s t o p t h e i ra c t i v i t y a n d e v e n t u a l l y d i e .

T h e c h a n g e s i n t h e t e e t h o f g u i n e a - p i g s o c c u r a t a n e a r l y s t a g e o fv i t a m i n C d e f i c i e n c y a n d a f f o r d t h e s u r e s t c l i n i c a l s i g n o f s c u r v y i n i t sl a t e n t s t a g e s . As e a r l y a s e i g h t d a y s o n a c o m p l e t e l y s c o r b u t i c d i e t t h ef i r s t c h a n g e s f r o m t h e n o r m a l c a n b e s e e n i n t h e t e e t h . The a r r a n g e m e n to f t h e o d o n t o b l a s t c e l l s ( t h e c e l l s w h i c h l i n e t h e t o o t h p u l p a n d a r er e s p o n s i b l e f o r t h e f o r m a t i o n o f d e n t i n e ) b e c o m e s a l t e r e d . T h e y l o s et h e i r s h a p e a n d t h e i r p r o c e s s e s d i s a p p e a r . T h e r e i s a n a m o r p h o u s c a l c i f i c a -t i o n i n t h e o d o n t o g e n e t i c z o n e ( p r e d e n t i n e ) w h i c h s t a i n s d e e p l y . F i n a l l y ,t h e r e i s a c o m p l e t e d i s a p p e a r a n c e o f t h e o d o n t o b l a s t s . On t h e i n n e rs i d e o f t h i s a m o r p h o u s l y c a l c i f i e d t i s s u e a h a r d t i s s u e i s d e p o s i t e d w h i c hs e e m s t o a r i s e f r o m c a l c i f i c a t i o n o f c o l l a g e n f i b r i l s . D u r i n g i t s g r o w t hi t a p p e a r s t o b e c o m e o r g a n i z e d i n t o a b o n y b u t s p o n g y a n d p o r o u s c a l c i f i e dc o n n e c t i v e t i s s u e , c a l l e d b y H o j e r , p u l p b o n e . T h e e x t e n t o f t h e c h a n g e sd e p e n d s o n t h e c o u r s e o f t h e d i s e a s e . I n a b s o l u t e s c u r v y t h e c h a n g e s i nt h e p u l p a r e c h a r a c t e r i z e d b y d e s t r u c t i o n o f t i s s u e a n d t h e r e i s v e r y l i t t l ef o r m a t i o n o f p u l p b o n e . T h e c d o n t o b l a s t s d i s a p p e a r r a p i d l y w h i l e d i l a t a -t i o n o f t h e b l o o d v e s s e l s a n d h a e m o r r h a g e s a r e c o i n c i d e n t w i t h n e c r o s i s o fp o r t i o n s o f t h e p u l p . I n s o m e s e c t i o n s h o l l o w s f i l l e d w i t h f l u i d w e r e s e e n .H o j e r n o t e d a p e c u l i a r f o r m o f d e s t r u c t i o n o f t h e d e n t i n e a l r e a d y f o r m e da t t h e o n s e t o f s c u r v y ; i t b e c o m e s p o r o u s t h r o u g h w i d e n i n g o f t h e t u b u l e ss o t h a t t h e w a l l s b r e a k d o w n a n d a d j o i n i n g t u b u l e s b e c o m e c o n f l u e n t .

C h a n g e s i n m i t i g a t e d s c u r v y .A n i m a I s w i t h a n a n t i - s c o r b u t i c d o s e o f 0 . 5 c . c . o f s p e c i a l o r a n g e j u i c e

d e v e l o p e d l a t e n t s c u r v y . T h e s e q u e n c e o f c h a n g e s i n t h e t e e t h was s l o w e ra n d t h e t i s s u e d e s t r u c t i o n l e s s p r o m i n e n t . I s o l a t e d o d o n t o b l a s t s w e r es e e n w h i c h r e s i s t e d c h a n g e s . Many o s t e o b l a s t s w e r e p r e s e n t w h i c h f o r m e dp u l p b o n e . T h i s l a t t e r g r e w i n s t r o n g l y - b r a n c h e d b u n d l e s t o w a r d s t h ec e n t r e o f t h e p u l p . S t r u c t u r a l l y , t h e p u l p b o n e c o n s i s t e d o f p u l p t i s s u ee n c l o s e d i n l a r g e s p a c e s , w i t h s m a l l b o n e c a n a l s , v e s s e l s a n d o s t e o b l a s t s .I f a n a n i m a l f e d o n a s c o r b u t i c d i e t w a s g i v e n an a n t i - s c o r b u t i c d i e t t h e

j ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ G 2

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ARCHIVES OF DISEASE IN CHILDHOODt o o t h c h a n g e s w e r e d i f f e r e n t . * T h e y w e r e c h a r a c t e r i z e d b y t h e f o r m a t i o no f p u l p b o n e a n d a ne w f o r m a t i o n o f o d o n t o b l a s t s w h i c h a g a i n b e c a m en o r m a l l y a r r a n g e d . T h e r e o r g a n i z a t i o n o f t h e b o n e o f t h e j a w p r o g r e s s e dc o n c u r r e n t l y w i t h t h e h e a l i n g c h a n g e s i n t h e t e e t h . L i k e Z i l v a a n dW e l l s , H o j e r f o u n d t h a t t h e c h a n g e s i n t h e t e e t h w e r e o n e o f t h e e a r l i e s ts i g n s o f e x p e r i m e n t a l s c u r v y . B u t h e d i s a g r e e d w i t h t h e i r v i e w t h a t t h ee s s e n t i a l n a t u r e o f t h e c h a n g e i n t o o t h s t r u c t u r e w a s t h e f o r m a t i o n o ff i b r o u s t i s s u e a n d w a s a d e g e n er a t i o n . He c o n s i d e r e d t h a t t h e c h a n g e s w e r et h e r e s u l t o f a m e t a p l a s i a o f t h e c e l l s t e n d i n g t o w a r d t h e f o r m a t i o n o f newp u l p t i s s u e t o g e t h e r w i t h b o n e a n d p r o d u c e d b y a c t i v e l y g r o w i n g c e l l s o fa n o s t e o b l a s t t y p e . T h e n o r m a l p u l p i s r e p l a c e d by t i s s u e r e s e m b l i n gm a t u r e c o n n e c t i v e t i s s u e . The c o m p l e t e f i b r o s i s w i t h n o t r a c e o f c e l l u l a ra c t i v i t y , a s d e s c r i b e d b y Z i l v a a n d W e l l s , h a s n e v e r b e e n s e e n b y H o j e r .

A summary o f t h e v a r i o u s c h a n g e s i n t o o t h s t r u c t u r e i n v a r y i n g d e -g r e e s o f s c u r v y a s d e s c r i b e d by H o j e r ma y b e g i v e n a s f o l l o w s :B o n e c h a n g e s . T h e b o n e o f a j a w a l r e a d y c a l c i f i e d a t t h e o n s e t o f

s c u r v y b e c o m e s p o r o u s t h r o u g h s p a c e s f o r m i n g i n t h e marrow s p a c e s a n db o n e c a n a l s . T h e r e i s a f o r m a t i o n o f new b o n e , c h i e f l y o n t h e o u t e rs u r f a c e o f t h e b o n e , b u t a l s o a s c o n n e c t i n g t r a c t s w i t h i n t h e marrow s p a c e s .T h i s new b o n e i s d e f i c i e n t i n c o l l a g e n a n d i n f e r i o r i n q u a l i t y .T o o t h c h a n g e s . 1 . T h e g r a d u a l c h a n g e i n a p p e a r a n c e a n d e v e n t u a l

d i s a p p e a r a n c e o f t h e o d o n t o b l a s t s i s t h e f i r s t s u r e s i g n o f s c u r v y .2 . A m o r p h o u s c a l c i f i c a t i o n o f t h e p r e d e n t i n e o c c u r s w i t h a b s e n c e o f

t u b u l e s i n t h i s l a y e r .3 . T h e d e n t i n e a l r e a d y c a l c i f i e d a t t h e o n s e t o f s c u r v y b e c o m e s p o r o u st h r o u g h a d i l a t a t i o n a n d c o n f l u e n c e o f t h e d e n t i n a l t u b u l e s .4 . T h e r e i s a f o r m a t i o n o f s p o n g y b o n e - l i k e t i s s u e i n t h e p u l p i n s t e a do f d e n t i n e .5 . D i l a t a t i o n o f t h e v e s s e l s a n d h a e m o r r h a g e s i n t h e p u l p .6 . N e c r o s i s o f t h e p u l p a n d h y d r o p t i c c h a n g e s .7 . - R e s o r p t i o n o f t h e p u l p b o n e a n d d e n t i n e ; a t r o p h y o f t h e p u l pt i s s u e a p p e a r i n g a f t e r t h e new f o r m a t i o n o f t h e b o n e i n t h e p u l p h a ss t o p p e d .8 . I n s c u r v y , l a t e n t o r m i l d i n c h a r a c t e r , t h e c h a n g e s i n t h e t e e t h a r es i m i l a r t h o u g h n o t s o p r o n o u n c e d .9 . W i t h d o s e s o f f r o m 0 . 5 t o 0 . 7 o f t h e i n i n i m u m p r o t e c t i v e a n t i -s c o r b u t i c d o s e , t h e i r r e g u l a r d e n t i n e l a i d down i s t u b u l a r b u t i n t h el i n g u a l p a r t o f t h e t o o t h p u l p t h e r e a r e s y m m e t r i c a l l y a r r a n g e d r i d g e s o fp u l p b o n e w i t h c a n a l s . T h e h a r d t i s s u e s c o n t a i n b o n e c a n a l s a n d i n s o m ep l a c e s e n c l o s e d c e l l s w h i c h l a t e r ma y b e t r a n s f o r m e d i n t o d e n t i n e .1 0 . W i t h more t h a n 0 . 8 o f t h e a n t i - s c o r b u t i c d o s e t h e r e i s no f o r m a -t i o n o f p u l p b o n e , b u t t h e n e w l y - f o r m e d t i s s u e i n t h e p u l p r e s e m b l e so s t e o d e n t i n e .

C r i t i c i s m s o f H o j e r ' s w o r k .H o j e r ' s w o r k w as t h e f u l l e s t a c c o u n t o f e x p e r i m e n t a l s c u r v y w h i c h h a dt h e n a p p e a r e d . I t h a s n o t e s c a p e d c r i t i c i s m , a l t h o u g h a l l s u c c e e d i n g

w o r k e r s h a v e s u p p o r t e d h i s m a i n c o n t e n t i o n t h a t t h e e a r l i e s t c h a n g e s

2 9 8

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VITAMIN C AND I T S EFFECTS ON STRUCTURE OF TEETH 2 9 9i n d i c a t i v e o f s c u r v y i n t h e g u i n e a - p i g a p p e a r i n t h e t e e t h . S . B . W o h l -b a c h a n d P . R . H o w e 1 7 , i n 1 9 2 6 , c r i t i c i z e d H o j e r ' s f i n d i n g s i n s e v e r a l i m -p o r t a n t r e s p e c t s a n d p r o v i d e d a n i n g e n i o u s e x p l a n a t i o n o f t h e m e c h a n i s mo f t h e c h a n g e s i n t h e t e e t h . T h e s e w o r k e r s b e l i e v e t h a t H o j e r ' s f i n d i n g sw e r e b a s e d o n i n c o m p l e t e s c u r v y . They d i d n o t f i n d a n y f o r m a t i o n o fp u l p b o n e o r o s t e o d e n t i n e a n d c o n s i d e r e d t h a t H o j e r ' s d i e t s w e r e n o tc o m p l e t e l y d e f i c i e n t i n t h e a n t i - s c o r b u t i c s u b s t a n c e , f o r t h e y f o u n d t h a ta p p e a r a n c e s r e s e m b l i n g t h o s e d e s c r i b e d b y H o j e r o n l y o c c u r r e d i n g u i n e a -p i g s f e d a l t e r n a t i v e l y o n a n o r m a l d i e t a n d a d e f e c t i v e d i e t . T h e y r e g a r dt h e h i s t o l o g i c a l a p p e a r a n c e a s r e p r e s e n t i n g t h e h e a l i n g p r o c e s s i n d u c e d b yg i v i n g a d o s e o f a n t i - s c o r b u t i c s u b s t a n c e , i n s t e a d o f b e i n g d u e t o s c u r v ya s b e l i e v e d b y H o j e r . I n c o m p l e t e s c u r v y W o h l b a c h a n d Howe d e s c r i b e dc h a n g e s i n t h e o d o n t o b l a s t l a y e r o c c u r r i n g i n f r o m s e v e n t o t w e l v e d a y sa n d a f f e c t i n g t h e a p i c a l e n d o f t h e t o o t h . The e a r l i e s t c h a n g e w a s as e p a r a t i o n o f t h e l a y e r o f o d o n t o b l a s t s f r o m t h e d e n t i n e b y a n a r r o wm a r g i n . T h e r e w e r e o c c a s i o n a l d e p o s i t s o f c a l c i u m i n t h e o d o n t o g e n e t i cz o n e ( p r e d e n t i n e ) a n d i r r e g u l a r i t i e s o f t h e o d o n t o b l a s t s . T h e i n d i v i d u a lc e l l s b e c a m e s m a l l e r a n d s t a i n e d m o r e d e n s e l y . T h e b l o o d v e s s e l s i n t h e p u l pa n d t h e c a p i l l a r i e s p e n e t r a t i n g t h e o d o n t o b l a s t l a y e r w e r e m o r e a p p a r e n t .O c c a s i o n a l d e p o s i t s o f a b a s i c s t a i n i n g m a t e r i a l w e r e s - e e n , w h i c h W o h l b a c ha n d Howe i n t e r p r e t e d a s b e i n g d u e t o c a l c i u m s a l t s , w h i l e b e t w e e n t h ep r o c e s s e s o f t h e o d o n t o b l a s t s t h e e v i d e n c e o f c o n t i n u e d d & n t i n e f o r m a t i o nc o u l d b e i n f e r r e d f r o m t h e p r e s e n c e o f h y a l i n e g l o b u l e s w h i c h t h e y r e -g a r d e d a s t h e m a t r i x o f c a l c o s p h e r i t e s . A f t e r a l o n g e r p e r i o d t h a n t w e l v ed a y s t h e r e w a s a c o m p l e t e s e p a r a t i o n o f t h e o d o n t o b l a s t s f r o m t h ed e n t i n e w i t h r u p t u r e o f t h e i r p r o c e s s e s , w h i l e t h e s p a c e s b e t w e e n t h e o d o n -t o b l a s t s a n d t h e d e n t i n e w e r e u n s t a i n e d . T h e s e s p a c e s r e s e m b l e d v a c u o l e sa n d t h e a u t h o r s c o n c l u d e d t h a t t h e y w e r e c a u s e d b y t h e a c c u m u l a t i o no f l i q u i d m a t e r i a l . T h e o d o n t o b l a s t s w e r e s m a l l e r a n d s t a i n e d mored e e p l y . T h e p u l p w a s o e d e m a t o u s a n d i n p l a c e s a d e p o s i t o f f i n e l yg r a n u l a r m a t e r i a l w a s s e e n b e t w e e n t h e c o n n e c t i v e t i s s u e c e l l s w h i c h m i g h tp o s s i b l y r e p r e s e n t a n e a r l y d e p o s i t o f c a l c i u m s a l t s . F i n a l l y , i n c o m p l e t es c u r v y t h e r e w a s a p i c t u r e o f a s h r u n k e n p u l p c o m p l e t e l y d e t a c h e d f r o mt h e d e n t i n e a n d a p p a r e n t l y f l o a t i n g i n a l i q u i d m a t e r i a l . C o n t r a r y t o t h ef i n d i n g s o f H o j e r , no b o n e was p r e s e n t a n d t h e ne w f o r m a t i o n o f i n t r a -c e l l u l a r m a t r i x o f b o n e a n d d e n t i n e h a d c e a s e d . T h e a d m i n i s t r a t i o n o fo r a n g e j u i c e r e s u l t e d i n t h e p r o m p t a p p e a r a n c e o f ne w d e n t i n e . I n 2 4h o u r s , 2 c . c . o n l y o f o r a n g e j u i c e g i v e n t o a g u i n e a - p i g k e p t f o r t w e l v ed a y s on a s c o r b u t i c d i e t , r e s u l t e d i n t h e f o r m a t i o n o f a z o n e o f d e n t i n eo n t h e s e p a r a t e d o d o n t o b l a s t s . A d o s e o f 8 c . c . d a i l y o f o r a n g e j u i c e f o rt h r e e d a y s b r o u g h t a b o u t a c o m p l e t e f i l l i n g o f t h e s p a c e b e t w e e n o d o n t o -b l a s t s a n d d e n t i n e i n s c u r v y o f l o n g s t a n d i n g . I t was f o u n d t h a t t h en e w l y - f o r m e d d e n t i n e m i g h t b e t h i c k e r t h a n t h e o r i g i n a l d e n t i n e a n d t h a t i tf o l l o w e d t h e i r r e g u l a r c o n t o u r s o f t h e o d o n t o b l a s t l a y e r , w h i c h w e r e d u et o t h e - d e v e l o p m e n t o f s c u r v y - T h i s f i l l i n g u p o f t h e s p a c e b y d e n t i n ep r o c e e d e d f r o m t h e s u r f a c e o f - t h e o d o n t o b l a s t s . I t s r a p i d i t y a n d a p p e a r -a n c e b e f o r e a n y d i s c e r n i b l e c h a n g e i n t h e c e l l s i n d i c a t e d t h a t t h e p r o c e s s

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ARCHIVES OF DISEASE IN CHILDHOODw a s o n e o f s e t t i n g o r g e l l i n g o f a l i q u i d m a t e r i a l . W o h l b a c h a n d Howec o n c l u d e d t h a t t h e l i q u i d s e p a r a t i n g t h e o d o n t o b l a s t s a n d t h e d e n t i n ewas a d e f e c t i v e s e c r e t i o n o f t h e c e l l s f o r m e d i n e x c e s s o f t h e n o r m a l r a t e .T h i s e x p l a n a t i o n a c c o u n t s f o r t h e l a r g e r v o l u m e o f d e n t i n e a s c o m p a r e dw i t h t h e o r i g i n a l t i s s u e . T h e m i s s i n g f a c t o r w h i c h t h e a n t i - s c o r b u t i ca g e n t e n a b l e s t h e o d o n t o b l a s t s t o s u p p l y i s e v i d e n t l y o n e a f f e c t i n g t h eg e l l i n g o f t h e l i q u i d . W o h l b a c h a n d Howe c h a r a c t e r i z e t h e c o n d i t i o n o fs c u r v y a s b e i n g a n i n a b i l i t y o f t h e s u p p o r t i n g t i s s u e s t o p r o d u c e a n dm a i n t a i n t h e i n t e r c e l l u l a r s u b s t a n c e . T h e y a d v a n c e t h e t h e o r y t h a t t h ef a i l u r e o f c e l l s t o p r o d u c e a n i n t e r c e l l u l a r s u b s t a n c e i n s c u r v y i s d u e t o t h ea b s e n c e o f a n a g e n t common t o a l l s u p p o r t i n g t i s s u e s w h i c h i s r e s p o n s i b l ef o r t h e s e t t i n g o r g e l l i n g o f a l i q u i d p r o d u c t . T h i s r e a c t i o n ma y p o s s i b l yb e r e v e r s i b l e .

R e c e n t w o r k .T h e l a t e s t i m p o r t a n t w o r k o n t h e c h a n g e s i n t h e t e e t h i n e x p e r i m e n t a l

s c u r v y w a s r e p o r t e d b y E . W. F i s h a n d L . J . H a r r i s 3 i n 1 9 3 4 . One i m -p o r t a n t p o i n t made b y t h e s e w o r k e r s i s t h a t s i n c e t h e t e e t h o f t h e g u i n e a -p i g a r e o f p e r s i s t e n t g r o w t h , s e c t i o n s a t d i f f e r e n t l e v e l s ma y s h o w t h ed e n t a l t i s s u e s i n a n e m b r y o n i c s t a g e , i n a s t a t e o f m a t u r i t y o r i n ac o n d i t i o n o f s e n i l i t y a n d d e g e n e r a t i o n . When a t o o t h i s e x a m i n e d t od e t e r m i n e t h e l o c a l r e s u l t o f a s p e c i a l d i e t i t i s i m p o r t a n t t o know w h i c hp a r t w a s a l r e a d y f o r m e d when t h e s p e c i a l d i e t b e g a n t o t a k e e f f e c t a n dt h a t w h i c h w a s f o r m e d a f t e r t h i s d a t e , s i n c e t h e s t r u c t u r a l e f f e c t s o fh y p o v i t a m i n o s i s o n t h e h a r d t i s s u e s a r e r e s t r i c t e d t o t h e p a r t o f t h et o o t h f o r m e d a f t e r t h e d i e t h a s a f f e c t e d t h e m e t a b o l i s m o f t h e a n i m a l . F o rt h i s r e a s o n t h e s e w o r k e r s u s e d l o n g i t u d i n a l s e c t i o n s o f a f o l d o f a c h e e kt o o t h a n d n o t t r a n s v e r s e s e c t i o n s o f t h e i n c i s o r t e e t h a s u s e d b y H o j e r a n do t h e r s . T h i s o b v i a t e s t h e f a l l a c i e s w h i c h m a y r e s u l t f r o m u s i n g t r a n s v e r s es e c t i o n s o f t h e i n c i s o r t e e t h w h i c h c a n s h o w a t o n e l e v e l o d o n t o b l a s t s i nf u l l a c t i v i t y a n d a t a h i g h e r l e v e l c e l l s i n a s t a t e o f d e g e n e r a t i o n . I n f a c tt h e c h a n g e s d e s c r i b e d a s d u e t o s c u i v y m a y b e f o u n d o c c u r r i n g i n v a r i o u sp a r t s o f t h e same t o o t h i n a n o r m a l g u i n e a - p i g . U n l e s s i t i s p o s s i b l e t oe n s u r e t h a t a t r a n s v e r s e s e c t i o n o f an i n c i s o r t o o t h g o e s t h r o u g h a p a r to f a t o o t h w h i c h h a s b e e n f o r m e d s u b s e q u e n t l y t o t h e i n g e s t i o n o f a d i e td e f i c i e n t i n v i t a m i n C s o t h a t t h e r e s u l t s a r e a t r u e i n d e x o f t h e c h a n g e si n d u c e d b y t h a t d i e t , t h e n t h e f i n d i n g s ma y b e o p e n t o s u s p i c i o n . A n o t h e rp o i n t o f s i g n i f i c a n c e made b y F i s h a n d H a r r i s i s t h a t s e c o n d a r y d e n t i n ei s n o r m a l l y l a i d down a t t h e s e n i l e , i . e . , a p i c a l , e n d o f t h e i n c i s o r t e e t ha n d t h a t t h i s t i s s u e i s i d e n t i c a l w i t h t h e ' o s t e o d e n t i n e ' d e s c r i b e d b yH o j e r a s a r e s u l t o f ' s u b s c u r v y . ' T h e y d e s c r i b e t h e e f f e c t s o f s c u r v y i n t h eg u i n e a - p i g a s an a c c e l e r a t i o n o f t h e p r o c e s s o f d e g e n e r a t i o n w h i c h o c c u r sn o r r n a l l y a t t h e a p i c a l e n d o f t h e t e e t h w h e r e t h e p u l p c e l l s h a v e f i n i s h e dt h e i r a c t i v e f u n c t i o n . B u t i n s t e a d o f t h e s e n i l e o d o n t o b l a s t s a t t h e a p e xd y i n g , t h e y o u n g e r o d o n t o b l a s t s a l l t h e w ay down t h e p u l p a l s o s h a r e i nt h i s c h a n g e a n d b e c o m e s e a l e d o f f b y a b a r r i e r o f c a l c i f i c t i s s u e . I n

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8/4/2019 Vitamins and Its Effects on Structure of Teeth

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VITAMIN C AND I T S EFFECTS ON STRUCTURE OF TEETH 3 0 1' s u b s c u r v y ' t h e c o n n e c t i v e t i s s u e c e l l s r e m a i n a l i v e f o r a t i m e , b u td e g e n e r a t i o n s e t s i n a n d t h e i r f i b r i l s b e c o m e d e t a c h e d a n d a d e e p l y s t a i n i n gd e p o s i t o f c a l c i u m s a l t s i s l a i d down o v e r t h e e n d s o f t h e d e n t i n a l t u b u l e sw h i c h s e a l s t h e m o f f f r o m t h e p u l p . L i m e s a l t s a r e f o r m e d t h r o u g h o u tt h e p u l p i n a c o l l a g e n m a t r i x w h i c h e n c l o s e s i s l e t s o f t h e d e g e n e r a t i n gc e l l s a n d r e s e m b l e s t h e n o r m a l c a l c i f i c m a t e r i a l a t t h e s e n i l e e n d o f ah e a l t h y t o o t h . I n f u l l y - d e v e l o p e d s c u r v y t h e p h e n o m e n a a r e m o d i f i e db e c a u s e t h e p u l p i s m o r e s e v e r e l y a f f e c t e d . A l l t h e o d o n t o b l a s t s d i e a sw e l l a s t h e p r i m a r y d e n t i n e . T h i s l a t t e r i s s e a l e d o f f b y a d e e p l y s t a i n e db a r r i e r o f l i m e s a l t s . B u t t h e p u l p i s u n a b l e t o c o n t i n u e t o r e a c t a n d l a y sdown a c o l l a g e n m a t r i x a s i n ' s u b s c u r v y . ' Even a t t h e d e v e l o p i n g e n do f t h e t o o t h w h e r e c e l l u l a r a c t i v i t y i s g r e a t e s t , n o p r i m a r y d e n t i n e i sf o r m e d b u t o n l y a n a r r o w b a n d o f a m o r p h o u s l i m e s a l t s .

I n a d d i t i o n t o t h e m o d i f i c a t i o n s i n d e n t i n e a n d p u l p , F i s h a n d H a r r i sf i n d c h a n g e s i n t h e a m e l o b l a s t s ( e n a m e l - f o r m i n g c e l l s ) . T h e s e a r e , h o w -e v e r , a f f e c t e d l a t e r t h a n t h e o d o n t o b l a s t s . I n ' s u b s c u r v y ' t h e e n a m e lc o n t i n u e s t o f o r m w i t h o u t a p p r e c i a b l e c h a n g e . B u t i n f u l l y - d e v e l o p e ds c u r v y i t c o m p l e t e l y f a i l s t o d o s o . T h e a m e l o b l a s t s e i t h e r d i s a p p e a r o rb e c o m e k e r a t i n i z e d s o t h a t i f t h e a n i m a l i s c u r e d b y b e i n g g i v e n a f u l l yp r o t e c t i v e d o s e o f a n t i - s c o r b u t i c s u b s t a n c e , t h e r e w i l l n e v e r b e a n y e n a m e lo n t h a t p a r t o f t h e t o o t h w h i c h w a s f o r m i n g w h e n t h e s c u r v y w a s a t 1 i bh e i g h t . T h e c e m e n t u m , b y w h i c h a t o o t h i s f i x e d i n t o t h e j a w b o n e , i sa f f e c t e d s i m i l a r l y t o t h e d e n t i n e a n d i t s f o r m a t i v e c e l l s i n t h e p e r i o d o n t a lm e m b r a n e d e g e n e r a t e l i k e t h e o d o n t o b l a s t s .T h e p u l p - b o n e o r o s t e o d e n t i n e t h e o r y o f H o j e r i s s e v e r e l y c r i t i c i z e db y F i s h a n d H a r r i s , who a r g u e w i t h much f o r c e t h a t t h i s t i s s u e i s n o t b o n ea n d n o t a n e s s e n t i a l s i g n o f ' s u b s c u r v y . ' T h e y r e g a r d i t a s s e c o n d a r yd e n t i n e w h i c h a c t s a s a s c a r o r b a r r i e r t o d e n t i n e w h i c h h a s d i e d a n d i sp a r t o f t h e p r o t e c t i v e m e c h a n i s m w h i c h o c c u r s i n e v e r y t o o t h u n d e r g o i n gi r r i t a t i o n , w h e t h e r p h y s i o l o g i c a l o r p a t h o l o g i c a l . A s i m i l a r f o r m a t i o n c a nb e i n d u c e d i n a t o o t h b y m e c h a n i c a l i n j u r y t o a g r o w i n g t o o t h . F o r t h e s er e a s o n s F i s h a n d H a r r i s r e j e c t t h e v i e w t h a t t h e f o r m a t i o n o f ' p u l p - b o n ei s a n e o p l a s t i c g r o w t h s p e c i f i c t o s c u r v y .I f t h e s e v i e w s , w h i c h c o r r e s p o n d i n e s s e n t i a l s t o t h e e a r l i e r w o r k o tW e l l s a n d Z i l v a a n d o f W o h l b a c h a n d H o w e , a r e t o b e a c c e p t e d t h e nt h e e l a b o r a t e s e r i e s o f c h a n g e s d e s c r i b e d b y H o j e r i n s c u r v y , i n c o m p l e t es c u r v y a n d h e a l i n g s c u r v y , must r e q u i r e m o d i f i c a t i o n . B u t e v e n i f H d j e r ' sw o r k b e o p e n t o d o u b t i n many o f i t s d e t a i l s , y e t h i s v e r y c o m p l e t ei n v e s t i g a t i o n s s t i l l r e m a i n o f v a l u e . I t p r o v i d e d c l e a r p r o o f o f t h e e a r l ye f f e c t o f s c u r v y o n t h e t e e t h a n d g a v e a g r e a t i m p e t u s t o o t h e r w o r k o nt h e s u b j e c t .

B i o l o g i c a l t e s t i n g .An i n t e r e s t i n g d e v e l o p m e n t o f H o j e r ' s w o r k i s i t s a p p l i c a t i o n a s am e a n s o f t e s t i n g t h e a n t i - s c o r b u t i c p o t e n c y o f v a r i o u s f o o d s t u f f s b y n o t i n gt h e c h a n g e s p r o d u c e d on t h e t e e t h o f e x p e r i m e n t a l g u i n e a - p i g s . A s e r i e s o f

8/4/2019 Vitamins and Its Effects on Structure of Teeth

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ARCHIVES OF DISEASE IN CHILDHOODp a p e r s b y H 6 j e r 8 a n d o t h e r w o r k e r s a p p e a r i n g f r o m 1 9 2 6 o n w a r d s t e s t i f yt o t h e s c o p e o f t h i s m e t h o d o f b i o l o g i c a l a s s a y o f a n t i - s c o r b u t i c p o t e n c y .H o j e r ' s t e c h n i q u e ma y b e s u m m a r i z e d a s f o l l o w s :

Young g u i n e a - p i g s f r o m a c e r t a i n d a y a r e f e d o n a b a s a l d i e t f r e e f r o ma n t i - s c o r b u t i c f a c t o r s b u t o t h e r w i s e c o m p l e t e . T o - t h i s d i e t i s a d d e dq u a n t i t a t i v e d a i l y d o s e s o f t h e j u i c e s t o b e e x a m i n e d . C o n t r o l s o f a n i m a l so n t h e b a s a l d i e t a l o n e a n d o t h e r s o n f u l l y - p r o t e c t i v e d o s e o f a k n o w n a n t i -s c o r b u t i c a r e a l s o u s e d . A f t e r t e n t o f o u r t e e n d a y s a l l t h e a n i m a l s a r ek i l l e d . T h e j a w s a r e d e c a l c i f i e d a n d a c r o s s - s e c t i o n o f t h e i n c i s o r se x a m i n e d . H o j e r h a s f o r m u l a t e d a s e r i e s o f c h a n g e s a f f e c t i n g t h e o d o n t o -b l a s t s , p r e d e n t i n e a n d d e n t i n e , c o r r e s p o n d i n g t o v a r i o u s d e g r e s s o f s c u r v yt h u s i n d u c e d . A v a l u e o f o n e i s g i v e n t o a f u l l y p r o t e c t i v e d o s e a n dc o r r e s p o n d s t o t h e a p p e a r a n c e i n a n o r m a l t o o t h . H o j e r c l a i m s t h a t b yt h i s m e t h o d i t i s p o s s i b l e t o g r a d u a t e a c c u r a t e l y d e g r e e s o f p r o t e c t i o n l e s st h a n t h e f u l l a n d r a n g i n g f r o m 0 . 9 o f t h e p r o t e c t i v e d o s e t o c o m p l e t es c u r v y , w h i c h i s g i v e n t h e v a l u e o f 0 . C l i n i c a l l y , H o j e r h a s f o u n d t h i sm e t h o d u s e f u l . I n F e b r u a r y , 1 9 2 5 , h e e x a m i n e d t h e a n t i - s c o r b u t i c v a l u eo f m i l k s o l d a s s u i t a b l e t o t h e C h i l d r e n ' s H o s p i t a l i n S t o c k h o l m . A d o s eo f 1 0 0 c . c . o f t h i s r a w m i l k w a s g i v e n t o e a c h o f f o u r g u i n e a - p i g s . T h eh i s t o l o g i c a l p i c t u r e s h o w e d t h a t t h e a m n o u n t w a s e q u i v a l e n t t o 0 . 1 t o 0 . 2o f t h e f u l l y p r o t e c t i v e d o s e o f a known a n t i - s c o r b u t i c . He c o n c l u d e d t h a t1 8 t o 3 6 p i n t s i n t h e c a s e o f c h i l d r e n r e p r e s e n t e d a f u l l y p r o t e c t i v e d o s e .I n t h e summer when h e t r i e d t o g e t r i d o f t h e a n t i - s c o r b u t i c s u b s t a n c e i nt h e m i l k b y t r e a t i n g i t w i t h h e a t e d a i r f o r o n e h o u r t h e r e s t i l l r e m a i n e ds o much v i t a m i n C t h a t t h e f u l l y p r o t e c t i v e d o s e w a s o n l y 4 t o 7 p i n t sp e r c h i l d . By t h i s t e s t H o j e r c o n c l u d e d t h a t w i n t e r m i l k may b e d e p r i v e do f i t s v i t a m i n C b u t n o t summer m i l k . A s i m i l a r e x p e r i m e n t w a s madeu s i n g N o r t h e r n w i l d c l o u d b e r r i e s w h i c h w e r e s h o w n t o h a v e a s h i g h a na n t i - s c o r b u t i c v a l u e a s o r a n g e j u i c e .H o j e r c l a i m s f o r t h i s m e t h o d o f b i o l o g i c a l a s s a y t h a t i t i s a c c u r a t ei n f i x i n g t h e f u l l p r o t e c t i v e d o s e o f a n y f o o d s t u f f a n d o n l y r e q u i r e s t h r e ew e e k s a s a g a i n s t t h r e e m o n t h s b y o t h e r m e t h o d s . T h e a p p e a r a n c e o f t h i sp a p e r l e d t o a c o n s i d e r a b l e n u m b e r o f o t h e r w o r k s i n w h i c h h i sm e t h o d o f a s s a y i n g t h e a n t i - s c o r b u t i c p o t e n c y o f f o o d s t u f f s h a s b e e ne m p l o y e d . M . G o e t t s c h 4 , u s i n g H o j e r ' s m e t h o d , c o n f i r m s i t s a c c u r a c y a n df i n d s t h a t i t i s m o r e r e l i a b l e a n d d e l i c a t e t h a n t h e m e t h o d o f e s t i m a t i n gt h e d e v e l o p m e n t a n d d e g r e e o f s c u r v y b y s u c h c h a n g e s a s t h e l e n g t h o fs u r v i v a l p e r i o d , p r e s e n c e o f s t i f f j o i n t s , o r m i c r o s c o p i c a l s i g n s a t a u t o p s ys u c h a s h a e m o r r h a g e s i n t o t h e j o i n t s a n d e n l a r g e m e n t o f r i b s . By H 6 j e r ' sm e t h o d t h e m i n i m u m p r o t e c t i v e d o s e o f s w e e t o r a n g e j u i c e i s 3 c . c . a n do n l y 1 . 5 c . c . b y t h e o l d m e t h o d . G o e t t s c h , h o w e v ' e r , f o u n d t h a t t h e r ew a s a c o n s i d e r a b l e v a r i a t i o n i n t h e a p p e a r a n c e s o f t h e t e e t h . W h i l e i tw a s p o s s i b l e t o e s t i m a t e t h e m i n i m a l p r o t e c t i v e d o s e w i t h a c c u r a c y , s u c hv a r i a t i o n s i n t h e t ee t h o c c u r r e d i n a n y o n e g r o u p o f e x p e r i m e n t a l a n i m a l so n a n y o n e i n a d e q u a t e d i e t t h a t t h e v a l u e o f a n i n a d e q u a t e d i e t c o u l d n o t b ed e t e r m i n e d w i t h o u t u s i n g a l a r g e n u m b e r o f a n i m a l s .

G . D a l l d o r f a n d C . Z a l l 1 , i n s t e a d o f u s i n g d i f f e r e n c e s i n t h e s t r u c t u r e o ft e e t h t o e s t i m a t e a n t i - s c o r b u t i c v a l u e s , s t u d i e d t h e r a t e o f g r o w t h o ft h e p e r s i s t e n t l y g r o w i n g i n c i s o r t e e t h o f g u i n e a - p i g s . T h e y c l a i m t h a ti n s c u r v y t h e t e e t h g r o w m o r e s l o w l y t h a n ' i n ' n o r m a l a n i m a l s . T h e r a t eo f g r o w t h o f t h e t e e t h w a s s t u d i e d b y c l i p p i n g e x p o s e d p o r t i o n s o f o n e o f

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VITAMIN C AND I T S EFFECTS ON STRUCTURE OF TEETH 3 0 3t h e l o w e r i n c i s o r s f o r v a r y i n g p e r i o d s f r o m 2 0 t o 9 0 d a y s . T h e n o r m a lr a t e o f g r o w t h w a s e s t a b l i s h e d by u s i n g a n i m a l s o n a s t a n d a r d b a s a l d i e tw i t h t h e a d d i t i o n o f c o d - l i v e r o i l . I n t h e g r o u p o f a n i m a l s f r e e f r o ms c u r v y t h e r a t e o f g r o w t h w a s 0 . 8 5 0 m m. d a i l y i n c o n t r a s t t o a m i n i m a lr a t e o f 0 . 3 0 6 m m. d a i l y i n c o n t r o l s . I t w a s f o u n d t h a t i n e v e r y c a s e t h ea d d i t i o n o f v i t a m i n C i n c r e a s e d t h e r a t e o f g r o w t h a n d t h a t d e f i c i e n c y o ft h e v i t a m i n s l o w e d t h e g r o w t h . I n a n e a r l i e r p a p e r , D a l l d o r f 2 d e s c r i b e dt h e l e s i o n s i n s k e l e t a l m u s c l e s i n e x p e r i m e n t a l s c u r v y a n d s h o w e d t h a te x e r c i s e a n d s t r e s s d e t e r m i n e d l a r g e l y t h e l o c a t i o n a n d d e g r e e o f s c o r b u t i cl e s i o n s . S i n c e a n a m p u t a t e d t o o t h i s s u b j e c t t o l e s s s t r e s s t h a n a t o o t hu s e d f o r g n a w i n g , D a l l d o r f a n d Z a l l s t u d i e d t h e c h a n g e s i n t h e r o o t s o f t h et e e t h . T h e y f o u n d t h e m s i m i l a r t o t h o s e d e s c r i b e d by W o h l b a c h a n dH o w e . I n c o m p l e t e v i t a m i n d e p r i v a t i o n t h e o d o n t o b l a s t s c o n t i n u e d t or e g r e s s a n d e v e n t u a l l y c h a n g e d i n t o s p i n d l e a n d s t e l l a t e f o r m s r e s e m b l i n gf i b r o b l a s t s . I f t h e d i e t c o n t a i n e d o n l y a s m a l l a m o u n t o f v i t a m i n Cc o m p l e t e r e g r e s s i o n o f t h e o d o n t o b l a s t s d i d n o t o c c u r a n d i n s t e a d o ff i b r o b l a s t s t h e c e l l s c a m e t o r e s e m b l e o s t e o b l a s t s a n d f o r m e d a n i n t e r -c e l l u l a r m a t r i x s i m i l a r t o b o n e w i t h i n t h e p u l p . ( T h i s ma y e x p l a i n t h ea p p a r e n t d i s c r e p a n c y b e t w e e n t h e o b s e r v a t i o n s o f Z i l v a , H o j e r a n d W o h l -b a c h a n d H o w e . ) F i n a l l y , i n t h e l a t e s t a g e s t h e p u l p i s f i l l e d w i t ho s t e o d e n t i n e . I f t h e t o o t h h a s b e e n c l i p p e d t h e e v i d e n c e o f s c u r v y b o t hi n t h e amount o f o s t e o d e n t i n e a n d t h e c h a r a c t e r o f t h e c e l l s , i s l e s sp r o n o u n c e d t h a n i n t h e u n c l i p p e d t o o t h . T h i s w a s t r u e o f a l l a n i m a l se x a m i n e d . I n d i s c u s s i n g t h e s e r e s u l t s D a l l d o r f a n d Z a l l s t a t e t h a t t h ef i n d i n g s s h o w t h a t t h e s c o r b u t i c p r o c e s s i s c h a r a c t e r i z e d b y t h e i n a b i l i t yo f c e r t a i n c e l l s t o f o r m t h e i n t e r c e l l u l a r s u b s t a n c e n a t u r a l t o t h e m . I np a r t i a l d e f i c i e n c y a n i n f e r i o r s u b s t i t u t e m a t e r i a l ma y b e f o r m e d l e s s h i g h l yd i f f e r e n t i a t e d t h a n d e n t i n e . When d e p r i v a t i o n i s c o m p l e t e t h e c e l l s a l t e rs t i l l f u r t h e r a n d f o r m t h e s t i l l more p r i m i t i v e f i b r o u s t i s s u e . T h i s p r o c e s si s s i m i l a r t o t h a t o c c u r r i n g i n l o n g b o n e s a n d c o s t o - c h o n d r a l j u n c t i o n sw h e r e o s t e o b l a s t s a p p e a r u n a b l e t o f o r m b o n e m a t r i x a n d b e c o m e f i b r o -b l a s t s . W i t h r e g a r d t o t h e r a t e o f g r o w t h o f t e e t h D a l l d o r f a n d Z a l lc o n c l u d e t h a t t h e r e i s a c o n s t a n t r a t e o f g r o w t h o f t h e i n c i s o r t e e t h i ng u i n e a - p i g s i n h e a l t h . T h e d e p r i v a t i o n o f v i t a m i n C c a u s e s t h e t e e t h t oc e a s e g r o w i n g ; t h e r e a d m i n i s t r a t i o n o f t h e v i t a m i n r e s t o r e s g r o w t h t o ad e g r e e r o u g h l y p r o p o r t i o n a l t o t h e d o s e o f t h e v i t a m i n . T h e y s u g g e s tt h a t u n d e r t h e s t a n d a r d c o n d i t i o n s u s e d f o r t e s t i n g f o o d s t u f f f o r v i t a m i n Ct h e r a t e o f t o o t h g r o w t h w o u l d a p p e a r t o b e a p r e c i s e i n d i c a t i o n o f t h ed e g r e e o f s c u r v y , b e i n g more d e l i c a t e t h a n S h e r m a n ' s m e t h o d a n d m o r ec o n s t a n t a s w e l l a s more s i m p l e t h a n H d j e r ' s t e c h n i q u e .

U s i n g H o j e r ' s m e t h o d a n d i t s f u r t h e r e l a b o r a t i o n b y G o e t t s c h , G . M .Key a n d G . K . E l p h i c k " 2 h a v e d e s c r i b e d a q u a n t i t a t i v e m e t h o d o f e s t i m a t i n gv i t a m i n C f o r w h i c h t h e y c l a i m g r e a t d e l i c a c y . I f , a s m u s t b e a s s u m e d ,t h e n o r m a l s t r u c t u r e o f t h e t e e t h i s e n t i r e l y d e p e n d e n t o n t h e p r e s e n c eo f v i t a m i n C i n t h e d i e t , i t f o l l o w s t h a t t h e d e g r e e o f s c u r v y p r o d u c e d c a nb e g r a d e d t o d o s e s o f v i t a m i n C , p r o v i d e d t h a t s u f f i c i e n t a n i m a l s a r e g i v e ne a c h d o s e i n o r d e r t o e l i m i n a t e d i f f e r e n c e s d u e t o i n d i v i d u a l v a r i a t i o n s .

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ARCHIVES OF DISEASE IN CHILDHOODI f a r e l a t i o n c o u l d b e f o u n d b e t w e e n t h e a v e r a g e a m o u n t o f p r o t e c t i o ng i v e n by a d o s e o f v i t a m i n C a n d t h e d o s e i t s e l f , t h e n t h e d o s e w h i c hw o u l d p r o d u c e f u l l p r o t e c t i o n c o u l d b e c a l c u l a t e d f o r a n unknown s u b -s t a n c e . Key a n d E l p h i c k d e t e r m i n e d t h e a n t i - s c o r b u t i c p o t e n c y o f g r a d e dd o s e s o f o r a n g e j u i c e o n t h e l i n e s l a i d down b y H d j e r a n d G o e t t s c h .

T h e e x p e r i m e n t a l a n i m a l s w e r e d i v i d e d i n t o g r o u p s w h i c h r e c e i v e dg r a d u a t e d d o s e s o f o r a n g e j u i c e v a r y i n g f r o m 0 c . c . , 0 . 7 5 c . c . , 1 . 5 c . c . t o3 . 0 c . c . d a i l y . T h e f e e d i n g w a s c o n t i n u e d f o r f o u r t e e n d a y s a n d t h ea n i m a l s w e r e k i l l e d . T h e a p p e a r a n c e s a t a u t o p s y s h o w e d t h a t s o m ed i f f e r e n c e c o u l d b e f o u n d i n t h e c o n d i t i o n s o f t h e j o i n t s , e t c . , b e t w e e na n i m a l s f e d o n a s c o r b u t i c d i e t a n d t h o s e r e c e i v i n g o r a n g e j u i c e , b u t i t w a sn o t p o s s i b l e t o d i f f e r e n t i a t e b e t w e e n t h e e f f e c t o f v a r y i n g d o s e s o f o r a n g ej u i c e . S e c t i o n s w e r e made o f t h e i n c i s o r t e e t h a n d t h e t i s s u e s e x a m i n e d .I n o r d e r t o d e t e r m i n e t h e n u m e r i c a l v a l u e f o r t h e d e g r e e s o f s c u r v yp r o d u c e d i n e a c h a n i m a l a n a r b i t r a r y s c a l e w a s d e v i s e d i n w h i c h v a l u e sf r o m 0 t o 4 r e p r e s e n t e d s t a g e s f r o m s e v e r e s c u r v y t o c o m p l e t e p r o t e c t i o n .T h e s e f o u r s t a g e s d e p e n d e d o n t h e a p p e a r a n c e o f t h e o d o n t o b l a s t s , t h eb a n d o f i n n e r d e n t i n e , a n d t h e d e v e l o p m e n t o f t h e p r e d e n t i n e . Keya n d E l p h i c k f o u n d t h a t n e a r l y a l l a n i m a l s f i t t e d i n t o o n e o f t h e s e g r o u p st h o u g h a f e w e x c e p t i o n s w e r e f o u n d i n w h i c h o n e p a r t o f t h e t o o t hi n d i c a t e d s e v e r e s c u r v y w h i l e o t h e r p a r t s w o u l d j u s t i f y i n c l u s i o n i n i n t e r -m e d i a t e g r o u p s . S u c h s e c t i o n s w e r e j u d g e d i n d e p e n d e n t l y b y t w o w o r k e r sa n d a n a v e r a g e d e g r e e o f p r o t e c t i o n d e t e r m i n e d . I t w a s f o u n d t h a t t h et e e t h o f a l l a n i m a l s h a v i n g n o o r a n g e j u i c e s h o w e d s e v e r e s c u r v y . A d o s eo f 3 c . c . o f o r a n g e j u i c e c o n f e r r e d c o m p l e t e p r o t e c t i o n i n e l e v e n o u t o ff o u r t e e n a n i m a l s . T h e e f f e c t s o f i n t e r m e d i a t e d o s e s w a s more v a r i a b l eb u t i t w a s a s s u m e d t h a t t h e a v e r a g e v a l u e f o r f i f t e e n g u i n e a - p i g s r e c e i v i n ge a c h d o s e o f j u i c e r e p r e s e n t e d t h e t r u e p r o t e c t i v e p o w e r f o r t h a t d o s e a sd e t e r m i n e d b y t h e a r b i t r a r y s c a l e . T h e a v e r a g e d o s e p l o t t e d f o r t h e d e g r e eo f p r o t e c t i o n f r o m s c u r v y a n d p l o t t e d a g a i n s t t h e d o s e o f o r a n g e j u i c e g a v ea s t r a i g h t l i n e . T h i s c u r v e c o u l d b e u s e d t o c o m p a r e a n y unknowns u b s t a n c e w i t h a n y s t a n d a r d . Key a n d E l p h i c k c l a i m t h a t t h i s m e t h o di s more a c c u r a t e t h a n t h a t u s e d b y H o j e r a n d i s p a r t i c u l a r l y u s e f u l i nd e t e r m i n i n g t h e p o t e n c y o f s u b s t a n c e s c o n t a i n i n g l i t t l e v i t a m i n C .

C h a n g e s i n o t h e r a n i m a l s .I t w i l l b e n o t e d t h a t a l l t h e i n v e s t i g a t i o n s h e r e d e s c r i b e d d e a l w i t h t h ee f f e c t o f d e f i c i e n c y o f v i t a m i n C o n g u i n e a - p i g s . A p a r t f r o m t h e s u s c e p t i -

b i l i t y o f t h i s a n i m a l t o s c u r v y w h i c h m a k e s i t s o s u i t a b l e f o r e x p e r i m e n t a lw o r k , i t h a s t e e t h w h i c h g r o w f r o m p e r s i s t e n t p u l p s , a c o n d i t i o n q u i t ed i f f e r e n t f r o m m a n a n d most mammals w h o s e t e e t h a r e o f l i m i t e d g r o w t ha n d o n c e f o r m e d c a n u n d e r g o b u t s l i g h t c h a n g e s . F o r t h i s r e a s o n i t i sd i f f i c u l t t o d r a w c o n c l u s i o n s w h i c h c o u l d b e a p p l i e d t o t h e d e n t a l t i s s u e so f man. E x p e r i m e n t s on d o g s , w h o s e t e e t h r e s e m b l e t h o s e o f m a n i nb e i n g o f l i m i t e d g r o w t h , h a v e f a i l e d t o s h o w t h a t v i t a m i n C h a s a n y e f f e c to n t h e t e e t h . M r s . M e l l a n b y 1 ' f o r t h a t r e a s o n c o n c l u d e d t h a t i t w a si m p r o b a b l e t h a t t h e a c t u a l s t r u c t u r e o f hum an t e e t h w a s g r e a t l y a f f e c t e db y a d e f i c i e n t i n t a k e o f v i t a m i n C . I t i s , h o w e v e r , s i g n i f i c a n t t h a t L . J .H a r r i s h a s s h o w n t h a t d o g s , u n l i k e h u m a n s , m o n k e y s a n d g u i n e a - p i g s , d on o t r e q u i r e v i t a m i n C . T h e y can s y n t h e s i z e i t i n t h e i r b o d i e s a n d t h e r e -l o r ' : c a n n o t s u f f e r f r o m v i t a m i n C d e f i c i e n c y . T h e e x p e r i m e n t s on g u i n e A -

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VITAMIN C AND I T S EFFECTS ON STRUCTURE OF TEETH 3 0 5p i g s a s a n i n d e x o f w h a t m i g h t h a p p e n i n m a n , w h i l e o f i n t e r e s t , f a i l i nt h e i m p o r t a n i c o n d i t i o n t h a t t h e t e e t h a r e c o n s t a n t l y b e i n g f o r m e dt h r o u g h o u t l i f e . T h i s m e a n s t h a t t h e p u l p w h i c h i s t h e f o r m a t i v e t i s s u eo f t h e d e n t i n e i s a l w a y s o f h i g h f u n c t i o n a l a c t i v i t y , w h e r e a s i n ma n o n c et h e d e n t i n e , i s f o r m e d t h e p u l p r e t a i n s o n l y a l o w d e g r e e o f f o r m a t i v ep o w e r . T h u s a n y c h a n g e s w h i c h m a y b e i n d u c e d by a d e p r i v a t i o n o fv i t a m i n C a r e n o t l i k e l y t o b e s h o w n i n t h e t e e t h o f m a n i n t h e s a m e w a ya s i n t h e t e e t h o f p e r s i s t e n t g r o w t h i n g u i n e a - p i g s . T h i s d o e s n o t me ant h a t a d e f i c i e n c y o f v i t a m i n C m a y n o t b e w i t h o u t e f f e c t o n t h e h e a l t ho f t h e d e n t a l t i s s u e s o f m a n b u t i t i n c r e a s e s t h e d i f f i c u l t y o f e s t i m a t i n gs u c h c h a n g e s i f t h e y e x i s t . I t i s s i g n i f i c a n ' t t h a t t h e l a t e s t w o r k e r s o nt h e s u b j e c t , F i s h a n d H a r r i s , p r o p o s e t o c o n t i n u e t h e i r i n v e s t i g a t i o n so n m o n k e y s w h o s e t e e t h a n a t o m i c a l l y a n d p h y s i o l o g i c a l l y c l o s e l y r e s e m b l et h o s e o f m a n .T h e v i e w h a s b e e n e x p r e s s e d b y Howe a n d o t h e r s t h a t a d e f i c i e n c yo f v i t a m i n C m a y b e r e s p o n s i b l e f o r l e s i o n s o f t h e s u p p o r t i n g t i s s u e s a n dl e a d t o p y o r r h o e a , p a r t l y o n t h e e v i d e n c e o f l o o s e n i n g o f t h e t e e t h i ng u i n e a - p i g s s u f f e r i n g f r o m s c u r v y a n d p a r t l y o n t h e c l i n i c a l i n v e s t i g a t i o n sc a r r i e d o u t b y H a n k e 5 a n d a g r o u p o f c l i n i c i a n s .

G . W e s t i n n " 6 w ho h a s c o l l a b o r a t e d w i t h H o j e r i n t h e l a t t e r ' s i n v e s t i g a -t i o n s , r e g a r d s t h e i r f i n d i n g s i n g u i n e a - p i g s a s b e i n g v a l i d f o r m a n . Hef i n d s e v i d e n c e o f t h e f o r m a t i o n o f m a s s e s o f c a l c i f i e d t i s s u e i n t h e p u l p si n c a s e s o f human s c u r v y a n d c o n s i d e r s t h a t t h e s e a r e i d e n t i c a l w i t h t h ep u l p - b o n e d e s c r i b e d b y H o j e r a s a s i g n o f s c u r v y i n g u i n e a - p i g s . M e t a -p l a s t i c c h a n g e s i n t h e p u l p w i t h r e g r e s s i o n o f o d o n t o b l a s t s a n d t h ef o r m a t i o n o f o s t e o b l a s t s a n d f i b r o b l a s t s m a y a l s o b e f o u n d . He w o u l da p p a r e n t l y g o f a r t h e r a n d r e g a r d t h e s e p u l p c h a n g e s a s l i k e l y t o i n d i c a t et h e p r e s e n c e o f l a t e n t s c u r v y a n d t o p o s s e s s a d i a g n o s t i c s i g n i f i c a n c e . B u tt h e s e m a s s e s o f c a l c i f i e d t i s s u e i n t h e p u l p o f human t e e t h h a v e l o n g b e e nknown a n d a r e n o t uncommon. S i m i l a r l y , c h a n g e s i n t h e p u l p o f ar e g r e s s i v e n a t u r e a r e e x t r e m e l y common a n d o c c u r a s a r e a c t i o n t o c a r i e s .I t i s c o n c e i v a b l e t h a t i n c a s e s o f human s c u r v y c h a n g e s i n t h e t e e t hc o m p a r a b l e , s o f a r a s t h e d i f f e r e n t a n a t o m i c a l c o n d i t i o n s p e r m i t , t o t h o s ef o u n d i n s c o r b u t i c g u i n e a - p i g s ma y a l s o b e p r e s e n t . B u t t h e r e v e r s ei n f e r e n c e t h a t t h e s e p u l p c h a n g e s , w h e n p r e s e n t , a r e a s i g n o f s c u r v ys e e m s t o b e a p r o p o s i t i o n w h i c h h a s l i t t l e t o s u p p o r t i t . M . O h n e l l ' 4 h a sa l s o d e s c r i b e d c a s e s o f hum an s c u r v y w i t h a f o r m a t i o n o f p u l p s t o n e s a n ds u g g e s t s t h a t t h e y p o s s e s s d i a g n o s t i c s i g n i f i c a n c e . He c o n c l u d e s t h a t ag e n e r a l i z e d f o r m a t i o n o f p u l p s t o n e s a s d e m o n s t r a t e d i n x - r a y p i c t u r e s ,s h o u l d a t o n c e a r o u s e a s u s p i c i o n o f s c u r v y . H e r e a g a i n , t h e c h a i n o fe v i d e n c e s e e m s t o o w e a k t o c a r r y s u c h a g e n e r a l i z a t i o n .

T h e w o r k o f H a n k e 5 r e p r e s e n t s t h e most a m b i t i o u s a t t e m p t t o f o u n da d e n t a l p a t h o l o g y o f s c u r v y i n man on t h e e f f e c t o f v i t a m i n C d e f i c i e n c y .H a n k e a n d h i s f e l l o w w o r k e r s c l a i m t o h a v e c u r e d c a s e s o f p y o r r h o e a b yg i v i n g m a s s i v e d o s e s o f o r a n g e j u i c e . T h e y f o u n d t h a t c h i l d r e n f e d o na q u a r t o f m i l k , o n e - a n d - a - h a l f o u n c e s o f b u t t e r , a p o u n d o f v e g e t a b l e s ,h a l f a p o u n d o f f r u i t a n d a n e g g a d a y , m a y d e v e l o p d e n t a l c a r i e s a n d

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ARCHIVES OF DISEASE I N CHILDHOODg i n g i v i t i s . T h e a d d i t i o n o f a p i n t o f o r a n g e j u i c e a n d t h a t o f o n e l e m o nt o t h i s d i e t s u p p l i e d s o m e t h i n g w h i c h l e d t o a d i s a p p e a r a n c e o f m o s t o f t h eg i n g i v i t i s a n d a n a r r e s t o f 5 0 p e r c e n t . o f t h e c a r i e s . I t w o u l d b e e a s yt o c r i t i c i z e t h i s w o r k a n d t o p o i n t o u t t h a t a d i e t c o n t a i n i n g s u c h a l a r g ea m o u n t o f v e g e t a b l e s a n d f r u i t - . w o u l d s c a r c e l y b e l i k e l y t o b e d e f i c i e n ti n v i t a m i n C . T h e i n f e r e n c e w h i c h m i g h t b e d r a w n , n a m e l y , t h a t t h eo r a n g e a n d l e m o n j u i c e b y v i r t u e o f i t s v i t a m i n C s u p p l i e d t h e n e c e s s a r yi n g r e d i e n t w h i c h r e d u c e d t h e l i a b i l i t y t o g i n g i v i t i s a n d a r r e s t e d t h e p r o c e s so f d e n t a l c a r i e s , m i g h t t h e r e f o r e b e o p e n t o q u e s t i o n . I f t h e c l i n i c a lr e s u l t s o f g i v i n g o r a n g e a n d l e m o n j u i c e a s a s u p p l e m e n t a r y r a t i o n t o ad i e t w h i c h o t h e r w i s e a p p e a r s s u f f i c i e n t , a r e a s s t a t e d b y H a n k e , t h e ns o m e o t h e r e x p l a n a t i o n m u s t b e s o u g h t . B u t w h i l e c l i n i c a l i n v e s t i g a t i o n ss u c h a s t h e s e m u s t n e c e s s a r i l y l a c k t h e p r e c i s i o n o f c o n t r o l l e d l a b o r a t o r ye x p e r i m e n t s , t h e y c a n n o t b e e a s i l y d i s m i s s e d . I t i s p r o b a b l e t h a t amongmany c i v i l i z e d c o m m u n i t i e s v i t a m i n C i s l i k e l y t o b e d e f i c i e n t a n d t h ep o s s i b i l i t y m u s t n o t b e o v e r l o o k e d t h a t m i n o r d e f i c i e n c i e s o f t h i s v i t a m i ne x i s t w h i c h f a l l s h o r t o f a c t u a l s c u r v y b u t a r e s u f f i c i e n t t o l e a d t o i m p a i r -ment o f t h e i n t e g r i t y o f t h e d e n t a l t i s s u e s a n d t h u s p r e d i s p o s e t o d e n t a ld i s e a s e .

S u m m a r y .S e f i r v y i n g u i n e a - p i g s i s e a s i l y p r o d u c e d b y w i t h h o l d i n g v i t a m i n C .

C h a n g e s v a r y i n g f r o m s l i g h t a l t e r a t i o n s i n t h e d e n t i n e a n d o d o n t o b l a s t s c a nb e c a u s e d b y d e f i c i e n c y o f t h i s v i t a m i n . T h e r e s u l t o f c o m p l e t e s c u r v yl e a d s t o a n e n t i r e d i s i n t e g r a t i o n o f t h e c e l l u l a r e l e m e n t s ( Z i l v a a n d W e l l s ) .I t i s a g r e e d b y a l l w o r k e r s t h a t t h e e a r l i e s t s i g n s o f s c u r v y a r e f o u n d i nt h e t e e t h b e f o r e a n y c l i n i c a l s i g n s a r e p r e s e n t . A s e q u e n c e o f c h a n g e s i nm i t i g a t e d s c u r v y a r e d e s c r i b e d b y H o j e r w h i c h l e a d t o t h e f o r m a t i o n o fb o n y t i s s u e i n t h e p u l p . W o h l b a c h a n d H o w e , a n d F i s h a n d H a r r i s b o t ha g r e e i n d e n y i n g t h e v a l i d i t y o f t h e s e o b s e r v a t i o n s o f H o j e r . A c c o r d i n gt o F i s h a n d H a r r i s t h i s c a l c i f i c t i s s u e i s t h e r e s u l t o f i r r i t a t i o n c o m p a r a b l et o t h e c h a n g e s i n d u c e d b y m e c h a n i c a l i r r i t a t i o n b o t h i n m a n a n d e x p e r i -m e n t a l l y , a n d h a v e n o t t h e s i g n i f i c a n c e o f a m e t a p l a s t i c f o r m a t i o n a sp o s t u l a t e d b y H o j e r . A f u r t h e r p o i n t o f some i m p o r t a n c e made b y F i s ha n d H a r r i s i s t h a t a s t h e t e e t h o f t h e g u i n e a - p i g a r e o f p e r s i s t e n t g r o w t h ,c r o s s - s e c t i o n s w i l l s h o w v a r y i n g p h a s e s o f f u n c t i o n a l a c t i v i t y a t d i f f e r e n tl e v e l s i n t h e same t o o t h a n d t h a t some o f t h e a p p e a r a n c e s a s s u m e d b yH o j e r t o b e d u e t o v i t a m i n C d e f i c i e n c y m a y w e l l b e n o r m a l f o r t h a tp a r t i c u l a r s t a g e o f f o r m a t i o n i n t h e c r o s s - s e c t i o n o f t h e t o o t h e x a m i n e d .To g e t o v e r t h i s f a l l a c y F i s h a n d H a r r i s h a v e u s e d l o n g i t u d i n a l s e c t i o n so f t h e m o l a r t e e t h s o a s t o g e t a p i c t u r e o f t h e p u l p a t i t s d i f f e r e n t l e v e l so f s e n i l i t y a t t h e t i p , m a t u r i t y i n t h e m i d d l e o f t h e t o o t h a n d a c t i v ed e v e l o p m e n t a t t h e o p e n e n d o f t h e r o o t . By t h i s m e t h o d t h e y c l a i mt o h a v e o b t a i n e d a t r u e p i c t u r e o f t h e c h a n g e s p r o d u c e d b y v i t a m i n Cd e f i c i e n c y . T h e y r e g a r d t h e e f f e c t s o f s c u r v y o n t h e t e e t h a s b e i n g ana c c e l e r a t i o n o f t h e p r o c e s s o f d e g e n e r a t i o n w h i c h o c c u r s n o r m a l l y a t t h ea p i c a l e n d o f t h e t e e t h w h e r e t h e p u l p c e l l s h a v e f i n i s h e d t h e i r a c t i v e

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VITAMIN C AND I T S EFFECTS ON STRUCTURE OF TEETH 3 0 7f u n c t i o n b u t w h i c h e x t e n d s a l l t h e w ay dow n t h e p u l p s o t h a t t h e y o u n g e ro d o n t o b l a s t s a r e a f f e c t e d a n d r e a c t b y b e c o m i n g s e a l e d o f f b y c a l c i f i ct i s s u e ( t h e e q u i v a l e n t o f t h e p u l p - b o n e d e s c r i b e d b y H o j e r ) . They a l s of i n d c h a n g e s i n t h e e n a m e l - f o r m i n g c e r i s w h i c h i n f u l l y d e v e l o p e d s c u r v yf a i l t o f o r m e n a m e l . W o h l b a c h a n d Howe, a s t h e r e s u l t o f t h e i r o b s e r v a -t i o n s , f i n d c h a n g e s w h i c h f i n a l l y r e s u l t i n a s h r u n k e n p u l p c o m p l e t e l yd e t a c h e d f r o m t h e d e n t i n e a n d f l o a t i n g a b o u t i n a f l u i d . They r e g a r df t h i s f l u i d a s b e i n g a d e f e c t i v e s e c r e t i o n o f t h e c e l l s f o r m e d i n e x c e s s o ft h e n o r m a l r a t e . T h e m i s s i n g s u b s t a n c e w h i c h t h e a n t i - s c o r b u t i c a g e n te n a b l e s t h e o d o n t o b l a s t s t o s u p p l y i s o n e a f f e c t i n g t h e g e l l i n g o f t h el i q u i d . S c u r v y i s i n e s s e n c e a c o n d i t i o n i n w h i c h t h e r e i s a n i n a b i l i t y o ft h e s u p p o r t i n g t i s s u e s t o m a i n t a i n a n i n t e r c e l l u l a r s u b s t a n c e . C h e m i c a la n a l y s e s o f s c o r b u t i c t e e t h c a r r i e d o u t b y G . T o v e r u d s h o w t h a t t h e r ei s a r e d u c t i o n o f a s h a n d Ca O a n d a n i n c r e a s e o f m a g n e s i u m a sc o m p a r e d w i t h n o r m a l t e e t h . S h e r e g a r d s t h e s u b s t i t u t i o n o f c a l c i u mb y m a g n e s i u m a s b e i n g a n a t t e m p t t o m a i n t a i n t h e amount o f s a l t i n t h et e e t h when c a l c i u m i s n o t a v a i l a b l e . A d e v e l o p m e n t o f H o j e r ' s w o r k i st h e u s e w h i c h h a s b e e n made b y H o j e r , G o e t t s c h , Key a n d E l p h i c k t oe s t i m a t e t h e a n t i - s c o r b u t i c e f f i c i e n c y o f v a r i o u s s u b s t a n c e s by n o t i n g t h ee f f e c t s o n t h e t e e t h . A c c u r a c y a n d s p e e d o f i n v e s t i g a t i o n a r e c l a i m e d f o rt h i s m e t h o d o f b i o l o g i c a l a s s a y . D a l l d o r f a n d Z a l l i n s t e a d o f r e l y i n g o nt h e h i s t o l o g i c a l c h a n g e s i n t h e p u l p a n d d e n t i n e , h a v e s t u d i e d t h e r a t eo f g r o w t h o f t h e p e r s i s t e n t l y g r o w i n g i n c i s o r s o f t h e g u i n e a - p i g a n d f i n dt h a t i n s c u r v y t h e r a t e o f g r o w t h i s d i m i n i s h e d .

C o n c l u s i o n s .I n a t t e m p t i n g t o e s t i m a t e t h e s i g n i f i c a n c e o f t h i s v a s t b o d y o f w o r k

o n e x p e r i m e n t a l s c u r v y o n e i s f a c e d w i t h t h e d i f f i c u l t y t h a t t h e e x p e r i -m e n t a l a n i m a l e m p l o y e d , t h e g u i n e a - p i g , d i f f e r s i n m a ny i m p o r t a n tr e s p e c t s f r o m m a n . T h e f a c t t h a t t h e t e e t h a r e o f p e r s i s t e n t g r o w t he n a b l e s t h e e f f e c t o f v a r y i n g d e g r e e s o f v i t a m i n C d e f i c i e n c y on t h e d e n t a lt i s s u e s t o b e a s c e r t a i n e d w i t h e a s e s i n c e t h e i r f o r m a t i o n p r o c e e d s p a r ip a s s u w i t h t h e a c t i o n o f t h e s p e c i a l d i e t o n t h e o r g a n i s m . I n m a n t h et e e t h a r e o f l i m i t e d g r o w t h a n d t h u s a n y e f f e c t o f s c u r v y on t h e m , i f i te x i s t s , c a n n o t b e d e m o n s t r a t e d i n t h e s a m e wa y f o r t o o t h f o r m a t i o n h a sa l r e a d y s t o p p e d . T h e d o g , w h i c h a s r e g a r d s t h e t e e t h m i g h t b e h a v el i k e h u m a n s , i s r u l e d o u t s i n c e i t i s n o t s u s c e p t i b l e t o s c u r v y . S o f a rt h e m o n k e y , w h i c h s h o u l d p r o v i d e t h e c l o s e s t a n a l o g y t o m a n , h a s n o tb e e n u s e d . Ho w f a r i s i t p o s s i b l e t o a p p l y t h e r e s u l t s o f t h e e x p e r i m e n t so n g u i n e a - p i g s t o m a n w i t h t h e i m p l i c a t i o n t h a t d e f i c i e n c y o f v i t a m i n Cm a y b e r e s p o n s i b l e f o r s o m e a s p e c t s o f d e n t a l d i s e a s e ? Hanke a n d h i sf e l l o w w o r k e r s h a v e b o l d l y d r a w n t h e c o n c l u s i o n t h a t b o t h g i n g i v i t i s a n dd e n t a l c a r i e s m a y b e a f f e c t e d b y a l a c k o f v i t a m i n C a n d t h e y c l a i mt h a t b y g i v i n g m a s s i v e d o s e s o f o r a n g e a n d l e m o n j u i c e b o t h t h e s e f o r m so f d e n t a l d i s e a s e c a n S e g r e a t l y l e s s e n e d . I t w o u l d p r o b a b l y b e a g r e e db y d i e t i c i a n s t h a t among many c i v i l i z e d c o m m u n i t i e s t h e r e i s o f t e n a

8/4/2019 Vitamins and Its Effects on Structure of Teeth

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8 0 8 ARCHIVES OF DISEASE IN CHILDIHOODs h o r t a g e o f v i t a m i n C i n t h e d i e t . I n s c u r v y , w h e t h e r a f f e c t i n g a d u l t so r c h i l d r e n , t h e d i s e a s e a f f e c t s t h e s u p p o r t i n g s t r u c t u r e s o f t h e t e e t h a n dl e a d s t o g i n g i v i t i s a n d p r o g r e s s i v e l o o s e n i n g : c h a n g e s w h i c h a r e i n manyr e s p e c t s c o m p a r a b l e t o p y o r r h o e a . B u t f l o r i d s c u r v y o f t h i s t y p e i s nowr a r e . T h e r e a l i n t e r e s t i n v i t a m i n C , a s w i t h o t h e r v i t a m i n s , i s n o t s omuch t h e r e s u l t s o f c o m p l e t e d e p r i v a t i o n a s t h e q u e s t i o n a s t o w h e t h e rr e l a t i v e l y s m a l l d e f i c i e n c i e s m a y p r e d i s p o s e t o v a r i o u s i m p a i r m e n t s o fh e a l t h . I s t h e r e a n y e v i d e n c e t h a t t h e r e i s a t e n d e n c y f o r c h i l d r e n t os u f f e r f r o m a s h o r t a g e o f t h i s v i t a m i n a n d i f s o , ma y i t b e a f a c t o rp r e d i s p o s i n g o r a c t u a l i n t h e i n c i d e n c e o f d e n t a l d i s e a s e ? To t h i s q u e s t i o nn o d e c i s i v e a n s w e r c a n b e g i v e n . T h e w o r k o f Hanke i s i n t e r e s t i n g a n ds u g g e s t i v e . T h o u g h l a c k i n g i n c o m p l e t e p r o o f y e t t a k e n i n c o n j u n c t i o nw i t h t h e e x p e r i m e n t a l w o r k d e s c r i b e d , i t s u g g e s t s t h a t v i t a m i n C a s w e l la s v i t a m i n s A a n d D ma y b e n e c e s s a r y t o a n o r m a l d e v e l o p m e n t a n df u n c t i o n o f t h e t e e t h a n d t h a t a n y d e f i c i e n c y o f t h i s v i t a m i n i n t h e d i e tma y b e r e f l e c t e d i n a l o w e r e d r e s i s t a n c e o f t h e t e e t h t o d i s e a s e . S i n c et h e a v e r a g e d i e t a r y m a y e a s i l y b e d e f i c i e n t i n v i t a m i n C i t i s d e s i r a b l et o e m p h a s i z e t h e i m p o r t a n c e o f e n s u r i n g a p l e n t i f u l s u p p l y o f t h i s v i t a m i nd u r i n g t h e a l l - i m p o r t a n t y e a r s o f c h i l d h o o d when g r o w t h b o t h o f t h et e e t h a n d o t h e r t i s s u e s i s most a c t i v e a n d when t h e s u s c e p t i b i l i t y t o d e n t a ld i s e a s e i s g r e a t e s t .

REFERENCES.1 . D a l l d o r f , G . , & Z a l l , C . , J . E x p e r . M e d . , N e w Y o r k , 1 9 3 0 , L I I , 5 7 .2 . D a l l d o r f , G . , i b i d . , 1 9 2 9 , L , 2 9 3 .3 . F i s h , E . W . , & H a r r i s , L . J . , P h i l . T r a n s . R o y . S o c . L o n d . , L o n d o n , 1 9 3 4 ( S e r .B . ) , C C X X I I I , 4 8 9 .4 . G o e t t s c h , M . , Q u a r t J . P h a r m . a n d P h a r m a c o l , L o n d . , 1 9 2 8 , I , 1 6 8 .5 . H a n k e , M . T . , ' D i e t a n d D e n t a l H e a l t h , ' C h i c a g o , 1 9 3 3 .6 . H o j e r , J . A . , A c t a P a e d i a t . , U p p s a l a , 1 9 2 4 , I I I , 8 .7 . H o j e r , J . A . , & W e s t i n n , G . , D e n t a l C o s m o s , P h i l a d e l p h . , 1 9 2 5 , L X V I I , 1 .8 . I l o j e r , J . A . , B r i t . J . E x p e r . P a t h . , L o n d o n , 1 9 2 6 , V I I , 3 5 6 .9 . H o l s t , A . , & F r 6 l i c h , T . , Z t s c h r . f . H y g . u . I n f e c t i o n s k r . , B e r l i n , 1 9 1 2 , LXXV,3 4 4 .1 0 . H o w e , P . R . , D e n t a l C o s m o s , P h i l a d e l p h . , 1 9 2 0 , L X I I , 5 8 6 ; i b i d . , 1 9 2 1 , L X I I I ,1 0 8 6 ; J . D e n t . R e s e a r c h , B a l t i m o r e , 1 9 2 1 , I I I , 9 ; J . Am. D e n t . A s s n . , C h i c a g o ,

1 9 2 3 , X , 2 1 .1 1 . J a c k s o n , L . , & M o o r e , J . M . , J . I n f e c t . D i s . , C h i c a g o , 1 9 1 6 , XIX, 4 7 8 .1 2 . K e y , K . M . , & E l p h i c k , G . K . , B i o c h e m . J . , L o n d o n , 1 9 3 1 , XXV, 8 8 8 .1 3 . M e l l a n b y , M . , M e d . R e s . C o u n c . S p e c . R e p . S e r . , N o . 1 4 0 , P t . 1 , 1 9 3 0 .1 4 . O h n e l l , M . , A c t a M e d . S c a n d i n a v . , S t o c k h o l m , 1 9 2 8 , L X V I I , 1 7 6 .1 5 . T o v e r u d , G . , J . B i o l . C h e m . , B a l t i m o r e , 1 9 2 3 , L V I I I , 5 8 3 .1 6 . W e s t i n n , G . , D e n t a l C o s m o s , P h i l a d e l p h . , 1 9 2 5 , L X V I I , 8 6 8 .1 7 . W o h l b a c h , S . B . , & H o w e , P . R . , A r c h . P a t h . 4 ' L a b . M e d . , C h i c a g o , 1 9 2 6 , I , 1 .1 8 . Z i l v a , S . S . , & W e l l s , F . M . , P r o c . R o y . S o c . S e r . B . , L o n d o n , 1 9 1 9 , X C , 5 0 5 .