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Analisis de la morfologia dental en escolares afrocolombianos de Villa Rica, Cauca, Colombia.

INTRODUCCION

Colombia es reconocido como un pais pluricultural, poligenico y multilingue que cuenta con poco mas de 40 millones de habitantes, de los cuales se estima que 10,2 millones son afrocolombianos (cerca de 26% del total de la poblacion colombiana). Sin embargo, esta diversidad poblacional dificulta, no solo la clasificacion en los censos demograficos (espacio geografico y territorio, herencia biologica comun, lengua y tradiciones culturales, conciencia de pertenencia etnica y autorreconocimiento) y las proyecciones socioeconomicas, sino tambien los procedimientos forenses que incluyen la cuarteta basica de identificacion u osteobiografia general (sexo, edad, patron racial y estatura) y el conocimiento del desarrollo microevolutivo de la poblacion colombiana, la cual incluye los mestizos caucasoides, los pueblos indigenas, las poblaciones afrodescendientes y el pueblo rom o gitano, con base en el poblamiento del territorio, migraciones, contactos, aislamientos y mestizaje. (1)

Del mismo modo, el antropologo Rodriguez senala que de acuerdo con el proceso demografico historico ocurrido en el territorio colombiano, los grupos poblacionales mayoritarios comprenderian a los mestizos andinos, mestizos costenos (regiones Atlantica y Pacifica), indigenas y afrocolombianos. (2)

De acuerdo con el DANE (Departamento Administrativo Nacional de Estadistica), entre la poblacion negra afrocolombiana o afrodescendiente, se pueden diferenciar cuatro grupos importantes, los que se ubican en el corredor del pacifico colombiano, los raizales del archipielago de San Andres Providencia y Santa Catalina, la comunidad de San Basilio de Palenque y la poblacion que reside en las cabeceras municipales o en las grandes ciudades, en la cual se ubica la poblacion afrocolombiana del municipio de Villa Rica. (1)

Llegada de los esclavos africanos al territorio colombiano

Durante los siglos xvi, xvii y xviii los colonizadores espanoles centraron su economia en la explotacion de minas, para lo cual establecieron la encomienda con el fin de administrar la mano de obra indigena.

Muy pronto, los indigenas entraron en una crisis demografica que condujo a la importacion y adquisicion de esclavos africanos para dichos menesteres. Entre 1560 y 1650 entraron al territorio colombiano por Cartagena un promedio de 1.800 esclavos al ano, provenientes de las riberas de los rios de Guinea, Angola, Cabo Verde, Sierra Leona, Arara, Mina, Carabali, Congo, en las regiones subtropicales y ecuatoriales de Africa (Senegambia, Costa de Marfil y de Pimienta, Costa de Oro, Golfo de Benin y de Biafra, Africa Central, Sudan, Bantu del sur y Mozambique); de esta manera hacia comienzos del siglo xix habria cerca de 210.000 negros y mulatos, aunque en uno de los primeros censos tan solo se contabilizaron 16.468 esclavos, de los cuales aproximadamente 3.000 se concentraban en la region del Cauca. No obstante, no han sido suficientes las investigaciones para determinar con exactitud el origen de las poblaciones afroamericanas en Colombia y el numero de individuos que fueron traficados desde Africa. (3-6)

Los diferentes estudios que han intentado dilucidar la ascendencia biogeografica y etnica de estos pueblos se han basado en dos tipos de evidencia, los datos socioculturales (informacion linguistica, historica, de apellidos o de patrones culturales que han permitido establecer similitudes entre gran cantidad de pueblos africanos y sus descendientes americanos) y la evidencia molecular mediante el analisis tanto de marcadores clasicos como del mtADN y cromosoma Y. En contraste, son escasos los estudios que involucran el analisis de rasgos fenotipicos, ya sean morfologicos y metricos de los dientes, aun cuando esta plenamente demostrado que la denticion proporciona evidencia crucial para determinar patrones de variabilidad biologica y adaptacion evolutiva de las poblaciones humanas, tanto preteritas como actuales. Particularmente los rasgos dentales morfologicos han demostrado ser de gran utilidad para establecer afinidad genetica y filogenetica entre poblaciones y ademas para el esclarecimiento de sus origenes y microevolucion. (7)

Afrocolombianos de Villa Rica

En una vasta region comprendida entre los departamentos del Valle del Cauca y Cauca, se genero "La hacienda de campo" como el modelo economico que predominaria durante los siglos xvii al xix, representada en el cultivo de tierras, explotacion de minas, trata de esclavos negros y latifundio ganadero.

Este tipo de haciendas se constituyeron en la base del poder socioeconomico, del cual surge un campesinado minifundista de economia mercantil. (6) En la actualidad, Villa Rica es un municipio del departamento del Cauca ubicado en el suroccidente de Colombia, el cual cuenta con una poblacion aproximada de 15.000 habitantes, en su mayoria pertenecientes al grupo poblacional negroide, quienes el 96% de los habitantes residentes se autorreconocen como negros (raizal, palenquero, negro, mulato, afrocolombiano o afrodescendiente). (8)

Morfologia dental

El estudio de la morfologia dental u odontoscopia se considera como el registro, analisis y comprension de toda la informacion que la morfologia coronal y radicular de los dientes puede revelar de las relaciones biologicas entre poblaciones, debido a su funcionamiento como marcadores intergrupales que facilitan el analisis comparativo para esclarecer la historia, origen, formacion, contacto, aislamiento y desplazamiento de los grupos humanos pasados y actuales. (9)

El analisis de la morfologia de la corona de los dientes se hace a traves de los rasgos morfologicos dentales coronales (RMDC), los cuales se constituyen en formas fenotipicas del esmalte expresadas y reguladas por el genoma de un individuo y de una poblacion durante la odontogenesis. Estas caracteristicas morfologicas pueden ser estructuras positivas (tuberculares y radiculares) o negativas (intertuberculares y fosomorfos) y tienen el potencial de estar o no presentes en un sitio especifico (frecuencia) de diferente manera (variabilidad) en uno o mas miembros de un grupo poblacional. Hasta el momento existen mas de 100 rasgos morfologicos dentales que han sido reconocidos en la denticion humana, pero en la mayoria de las investigaciones a nivel mundial se emplean no mas de diecisiete rasgos, principalmente los que se encuentran ubicados en la corona de los incisivos y en los molares de ambas denticiones. (9, 10) Infortunadamente las poblaciones negroides del pais no se han estudiado desde el punto de vista de la morfologia craneofacial y dental, pues la mayoria de estudios dentro del marco teorico planteado por la investigacion en antropologia dental se ha centrado en el contexto forense y en el estudio de la morbilidad oral y la morfologia dental de las poblaciones prehispanicas. (11)

De tal forma, y asumiendo que la muestra es representativa de la poblacion de donde fue obtenida y que la similitud fenetica proporciona el indice de la relacion genetica, el objetivo principal de esta investigacion fue identificar las relaciones biologicas de una muestra conformada por escolares afrocolombianos habitantes del municipio de Villa Rica, mediante el analisis de la frecuencia y variabilidad, el dimorfismo sexual, la bilateralidad y correlacion entre rasgos de trece RMDC, winging, crowding, incisivos centrales y laterales en pala y doble pala observados en los incisivos centrales y laterales superiores permanentes (11, 21, 12, 22--nomenclatura FDI--), rasgo de Carabelli y reduccion del hipocono observados en los molares superiores (16, 26, 17, 27--nomenclatura FDI--) y pliegue acodado, protostilido, patron cuspideo, numero de cuspides, cuspides 6 y 7 observados en los molares inferiores (36, 46, 37, 47--nomenclatura FDI--). Con los resultados que se obtengan, se podra hacer un intento por esclarecer la distancia biologica, el estado evolutivo, las trayectorias y los desplazamientos, y el grado de mestizaje de la poblacion estudiada, y se aportara notable informacion sobre los procesos historicos de las comunidades afrocolombianas, dentro de los contextos antropologico, odontologico y forense.

MATERIALES Y METODOS

Poblacion y muestra

Este fue un estudio observacional descriptivo transversal de la frecuencia y variabilidad de trece RMDC en dientes permanentes de 116 jovenes de ambos sexos (59 mujeres y 57 hombres) pertenecientes al grupo poblacional afrocolombiano, estudiantes de una institucion educativa del municipio de Villa Rica, Cauca, con edades comprendidas entre diez y dieciocho anos, colombianos, de padres y abuelos colombianos, con diagnostico dental sano, sin aparatologia ortopedica ni ortodontica, sin anomalias congenitas, sin atriciones, abfracciones o abrasiones severas, con incisivos centrales y laterales superiores y primeros y segundos molares superiores e inferiores totalmente erupcionados y seleccionados por conveniencia a partir de una encuesta y un examen intraoral, para luego incluir en el estudio aquellos estudiantes que dieron asentimiento y a quienes sus padres autorizaron por medio del consentimiento informado.

Estandarizacion del analisis morfologico

Para observar los trece RMDC en los dientes permanentes se empleo el metodo Asudas. Este sistema permite apreciar la dicotomia presencia/ausencia (frecuencia), sus diferentes grados de expresion (gradacion), de la misma manera que promueve la replicabilidad entre observadores para generar datos de la expresion minima y maxima de un rasgo y varios grados de expresion entre estos dos puntos de referencia. (12) Para la correcta observacion y gradacion de los RMDC seleccionados, los autores efectuaron el proceso de estandarizacion, mediante diez modelos de yeso que presentaban las mismas caracteristicas de acuerdo con los criterios de inclusion y exclusion de la muestra. Durante ocho meses los observadores aprendieron a manejar el sistema Asudas y estudiaron y analizaron los modelos de yeso con una lupa de diez aumentos (10x) para obtener los primeros datos de referencia. Luego se llevaron a cabo dos observaciones bajo protocolo de estandarizacion y doble enmascaramiento a fin de controlar sesgos y lograr la unificacion de los criterios de observacion. Para estimar el grado de fiabilidad se empleo la prueba kappa en el software Stata[R] version 6.0, cuyo resultado determino al observador mejor calibrado con la concordancia de 80,3% interobservador y de 82,2% intraobservador, de acuerdo con lo manifestado por Nichol y Turner II (13) (tabla 1).

Trabajo de campo y observacion

Una vez avalada la Investigacion por el Comite de Etica de la Institucion Universitaria Colegios de Colombia, de acuerdo con los principios eticos para las investigaciones medicas en seres humanos indicados por la Asociacion Medica Mundial en la Declaracion de Helsinki,14 y previa autorizacion mediante consentimiento informado de los padres para la ejecucion del examen intraoral y la obtencion de los modelos de yeso, se procedio a trabajar con cada uno de los 116 ninos que integraron la muestra. Los investigadores tomaron una impresion de cada arcada dental (superior e inferior), mediante el empleo de cubetas plasticas tipo Coe ID[R], totalmente esteriles, cargadas con alginato Hydrogum[R] como material de registro e inmediatamente se procedio a hacer el vaciado en yeso tipo III comercial Americano[R] (Hydrocal Gypsum), para lo cual siguieron cuidadosamente las indicaciones de los fabricantes en relacion con las propiedades de los biomateriales y las indicaciones para la manipulacion del alginato y del yeso, respectivamente. Luego se procedio a la observacion de los trece RMDC en los modelos de yeso con ayuda de una lupa de 10 aumentos (10x) y de un explorador de puntas finas Hu-Friedy[R].

Analisis estadistico

Los datos obtenidos en la observacion se ingresaron en una plantilla en Excel[R] y se procesaron en el software SPSS[R] version 12.

Se hizo un analisis de frecuencias y univariado a traves de Chi cuadrado de cada uno de los RMDC, para determinar el dimorfismo sexual y de Wilcoxon para la simetria bilateral. Una p < 0,05 se considero estadisticamente significativa.

Posteriormente se empleo el software Stata version 10.0 para determinar las correlaciones de los RMDC incisivos en pala (11 versus 12, 21 versus 22--nomenclatura FDI--), rasgo de Carabelli (16 versus 17, 26 versus 27 --nomenclatura FDI--), patron cuspideo (36 versus 37, 46 versus 47--nomenclatura FDI--), numero de cuspides (36 versus 37, 46 versus 47--nomenclatura FDI--), cuspides 6 y 7 (36 versus 37, 46 versus 47--nomenclatura FDI--) y protostilido (36 versus 37, 46 versus 47--nomenclatura FDI--) por medio de la prueba de correlacion no parametrica de Spearman.

Para determinar las distancias biologicas se empleo la matriz de distancias a partir de la clasificacion de conglomerados jerarquicos, mediante la distancia euclidiana al cuadrado y se obtuvo el dendrograma con el metodo de Ward.

RESULTADOS

Se determinaron las frecuencias de los trece RMDC en 116 jovenes de ambos sexos (59 mujeres y 57 hombres) pertenecientes al grupo poblacional afrocolombiano, estudiantes de una institucion educativa del municipio de Villa Rica, Cauca.

Se observaron frecuencias significativas de la cuspide de Carabelli, la configuracion de los patrones cuspideos x5 y x6 (36, 46--nomenclatura FDI--) y +4 y +5 (37, 47--nomenclatura FDI--), la ausencia de reduccion del hipocono, frecuencia relativa de la cuspide 7 y bajas frecuencias de incisivos en pala y doble pala; lo cual es propio de los grupos que pertenecen o han recibido influencia de las poblaciones que conforman el complejo dental caucasoide. Sin embargo, las frecuencias significativas del pliegue acodado y del protostilido grado 1 (foramen caecum) sugieren que la muestra ha recibido influencia de grupos regionales de origen mongoloide, como es el caso de los paeces y guambianos que habitan la region. Del mismo modo, se puede afirmar que los RMDC estudiados no presentan dimorfismo sexual ni asimetria bilateral (tabla 2).

En el caso de las correlaciones entre los RMDC, se debe tener en cuenta que los valores del coeficiente de correlacion de Spearman van de -1 a 1. La hipotesis nula es que Rho es igual a cero, es decir que no existe correlacion en la expresion de los rasgos o que los rasgos son independientes. Si los valores del coeficiente se acercan a 1 significa que hay mas correlacion o dependencia, lo contrario demostrara independencia.

De esta forma, se puede apreciar que el rasgo incisivos en pala (11, 12, 21, 22--nomenclatura FDI--) presenta alta correlacion; el protostilido (36, 37, 46, 47--nomenclatura FDI--), correlacion moderada, el rasgo Carabelli (16, 17, 26, 27--nomenclatura FDI--) y el patron cuspideo (36, 37, 46, 47--nomenclatura FDI--), correlacion baja; mientras que el numero de cuspides y las cuspide 6 y 7 entre los molares inferiores no presentan ninguna correlacion (tabla 3).

Interpretacion del coeficiente de correlacion de Spearman (Rho): 0 = relacion nula, 0-0,2 = relacion muy baja, 0,2-0,4 = relacion baja, 0,4-0,6 = relacion moderada, 0,6-0,8 = relacion alta, 0,8-1 = relacion muy alta, 1 = relacion perfecta.

Para establecer la afinidad biologica con poblaciones humanas mundiales, poblaciones africanas y poblaciones afrodescendientes americanas y colombianas, se hizo una matriz de distancias y se obtuvo un dendrograma que calculo las relaciones biologicas macroevolutivas de la muestra en estudio, con base en modelos geograficos, socioculturales y biologicos de la distribucion y comportamiento en grupos poblacionales diferentes de la frecuencia de los RMDC incisivos en pala, rasgo de Carabelli, patron cuspideo, protostilido, cuspides 6 y 7.

Este dendograma demostro que la muestra estudiada presenta morfologia dental muy similar a otros grupos del suroccidente colombiano, como es el caso de mestizos caucasoides de Cali, afrocolombianos de Puerto Tejada, indigenas paeces, indigenas guambianos y el promedio de indigenas colombianos. Asi mismo, la distancia de los conglomerados evidencia que la muestra de Villa Rica cuenta con morfologia muy similar a grupos europeos occidentales, afrodescendientes americanos y colombianos (guapi) y a grupos de Africa subsahariana y norte de Africa, lo cual corrobora la influencia del complejo dental caucasoide y el origen africano de la poblacion estudiada (figura 1).

[FIGURA 1 OMITIR]

DISCUSION

Morfologia dental

Winging y crowding

La rotacion de los incisivos centrales superiores o winging describe la rotacion de uno o ambos incisivos centrales superiores con respecto a la linea media. El comportamiento de este rasgo ha sido asociado a arcos alveolares estrechos que impiden la correcta alineacion de los incisivos, y se juzga la rotacion mesolingual de ambos incisivos (grados 1 y 2) como el producto de factores geneticos caracteristicos de las poblaciones nativas americanas, mientras que la rotacion de un solo diente o de ambos en sentido distolingual (grados 3 y 4) se debe al apinamiento.

Para el caso del apinamiento de los incisivos laterales superiores o crowding, este ha sido explicado como consecuencia de una desarmonia entre el tamano del alveolo dental y el tamano de los incisivos laterales, por tanto estos dientes tienden a migrar hacia palatino ubicandose por detras de los incisivos centrales y los caninos superiores. Este apinamiento es mucho mas frecuente en poblaciones mongoloides y menos frecuentes en poblaciones caucasoides. (12, 15) De acuerdo con la dicotomia presencia/ausencia. Winging y Crowding, se consideraron ausentes de la muestra (figura 2).

Incisivos centrales y laterales en pala y doble pala

La forma de pala, constituida por la fosa palatina o lingual y las crestas marginales mesial y distal, se puede observar en la superficie palatina de los incisivos centrales y laterales superiores. Entre tanto, la forma doble pala o pala vestibular se describe como el pronunciamiento de las crestas marginales vestibulares mesial y distal. (16) En la muestra observada, se aprecio una frecuencia significativa de la expresion de incisivos centrales y laterales en pala (40,1 y 40,9%, respectivamente) mientras que la forma doble pala se considera ausente (5,6%) (figura 3).

[FIGURA 2 OMITIR]

[FIGURA 3 OMITIR]

Rasgo de Carabelli

Se localiza en la superficie palatina de la cuspide mesopalatina de los primeros y segundos molares superiores. Se considera como el RMDC mas caracteristico del complejo dental caucasoide, y dentro de este, las poblaciones del norte de Africa cuentan con una tendencia a la expresion de cuspides grandes. En la muestra de Villa Rica se observo alta frecuencia de este rasgo en los primeros molares (52,2%), lo cual no se evidencia en los segundos molares; sin embargo, dada la expresion dicotomica presencia/ausencia, la mayor frecuencia se observo en los grados fosomorfos 3 y 4, caracteristico de las poblaciones paleoindias, incluidos los indigenas colombianos. (9) Asi mismo, se debe tener en cuenta que las expresiones cuspideas no implican mestizaje con poblaciones regionales de origen caucasoide, puesto que la muestra estudiada se origina en poblaciones que forman parte del complejo dental caucasoide, las cuales incluyen tanto grupos africanos como grupos de Europa occidental (figura 4).

Reduccion hipocono

La reduccion severa y la ausencia de la cuspide distolingual o hipocono es una tendencia que se observa desde los primeros molares superiores hacia los segundos molares superiores. Este RMDC no se ha asociado a algun complejo dental mundial, pero sus frecuencias mas altas se observan en los sinodontes, primera subdivision del complejo dental mongoloide. Las frecuencias mas bajas se han observado en las poblaciones de Oceania y los sundadontes, segunda subdivision del complejo dental mongoloide caracterizada por simplificacion de la morfologia dental. (9) En esta muestra se ha observado la reduccion del hipocono de forma significativa en los segundos molares superiores (65,5%) (figura 4).

Patron cuspideo y numero de cuspides

El patron cuspideo de los primeros y segundos molares inferiores permanentes describe la manera como contactan las cuspides y el numero de ellas. El patron clasico es Y o "driopitecino" originario de las poblaciones asiaticas pasadas; las configuraciones X y + o "cruciforme" se consideran como reducciones, vistas con frecuencia en grupos caucasoides. (15)

En este estudio se evidencio la ausencia del patron cuspideo Y y el predominio X5 y X6 (3,0 y 72,4%, respectivamente) en el primer molar inferior, y +4 y + 5 en el segundo (7,3 y 40,5%, respectivamente), patrones tipicos de poblaciones afrodescendientes agrupadas del complejo dental caucasoide (figura 5).

[FIGURA 4 OMITIR]

[FIGURA 5 OMITIR]

In this study, absence of the Y cuspid pattern was observed, but predominance of X5 and X6 (3,0 and 72,4%, respectively) in the first lower molar, and +4 and +5 in the second one (7,3 and 40,5%, respectively)--typical patterns of grouped afrodescendant populations of the Caucasoid dental complex (figure 5).

Cuspides 6 y 7

La cuspide 6 aparece en ocasiones entre las cuspides distovestibular y disto-lingual de los primeros y segundos molares inferiores, mientras que la cuspide 7 se localiza en el borde marginal entre las cuspides mesolingual y distolingual de los mismos dientes. (9) Tanto en los primeros como en los segundos molares se observaron ambos RMDC ausentes de la muestra (figura 6).

Pliegue acodado

Es un rasgo morfologico que describe la manera como la cuspide mesolingual se dirige hacia la fosa central de los primeros molares inferiores. Se le considera como un importante marcador de las poblaciones sinodontes del noreste de Asia agrupadas en el complejo dental mongoloide. (9)

La frecuencia significativa en la muestra (59,5%) indica con claridad la influencia de dicho complejo a traves del mestizaje con grupos indigenas durante el proceso historico de la region (figura 6).

[FIGURA 6 OMITIR]

Protostilido

Este RMDC es definido como un rasgo que forma parte del complejo dental mongoloide. (9) No obstante, la expresion del punto P o foramen caecum es propia de las poblaciones paleoindias. (17) De acuerdo con la metodologia seguida para definir este rasgo, se observo ausente en la muestra (figura 5).

Correlaciones entre RMDc

De acuerdo con la teoria de los campos morfogeneticos propuesta por Butler en 1939--citado Scott y Turner--(12), cada clase de diente (incisivos, caninos, premolares y molares) tiene un gradiente de variacion que geneticamente se encuentra muy conservado y ha recibido muy poca influencia ambiental; asi, el incisivo central es el gradiente del campo incisivo, el canino lo es del campo canino y el primer molar del campo molar. A partir de este diente gradiente, los otros dientes de la misma clase evidencia no solo una reduccion de tamano en sus dimensiones sino en la expresion (frecuencia) y variabilidad (gradacion) de los RMDC, lo que lleva a la simplificacion de estructuras.

Esta situacion se observa mucho mas evidente en la clase molar, en donde a partir del primer molar, tanto superior como inferior, los RMDC sufren una reduccion hasta el tercer molar, diente que en la actualidad junto con los incisivos laterales superiores y los segundos premolares inferiores, ha recibido mayor influencia medio ambiental. (9) Por ello se observan bajas y medianas correlaciones en la expresion de los RMDC entre los primeros y segundos molares superiores 16/26 y 17/27--nomenclatura FDI--), y entre los primeros y segundos molares inferiores (36/37 y 46/47--nomenclatura FDI--) mientras que entre los incisivos centrales superiores (11/12--nomenclatura FDI--) y los incisivos laterales superiores (21/22--nomenclatura FDI--), el rasgo incisivos en pala presento correlacion alta. Estos mismos resultados fueron reportados por Edgar y Lease, (18) por Smith y colaboradores19 y por Ocampo y colaboradores. (20)

Afinidad biologica de la muestra

Los patrones dentales y su distribucion geografica, propuestos por Hanihara (21), Turner (22) y Scott y Turner, (12) a traves del estudio de 29 RMDC (de los cuales trece fueron observados en este estudio), agrupan a los seres humanos en cinco conglomerados o clusteres: el complejo dental mongoloide conformado por los grupos sinodontes y sundadontes, el complejo dental caucasoide conformado por los grupos de Eurasia Occidental (Europa, Africa del Norte, Medio Oriente e India), el complejo dental de Africa sahariana (conformado por los subgrupos Africa occidental y Africa del sur, mucho mas cercanos a las poblaciones sundadontes del Pacifico sur), los grupos del Pacifico Sahul u Oceania y los paleoindios americanos. (23)

Se debe tener en cuenta que de acuerdo con lo sugerido por Turner (24) el continente americano fue inicialmente poblado por grupos humanos sinodontes--primera subdivision del complejo dental mongoloide--, caracterizado por incisivos en pala, pliegue acodado, patron cuspideo Y6, protostilido y winging, como es el caso de las poblaciones del noreste asiatico, las cuales migraron desde China septentrional y cruzaron Beringia, con lo cual se ha podido afirmar que todos los grupos indigenas americanos presentan morfologia dental sinodonte, que a la luz del analisis dental evidencia gran afinidad genetica entre las poblaciones indigenas americanas, las cuales conforman un solo conglomerado reconocido como paleoindio y las mongoloides. (9, 25, 26)

Asi mismo, Zoubov (17) propuso el complejo dental americanoide, conformado por todos los paleoindios americanos, muy similar al mongoloide de acuerdo con las altas frecuencias de los incisivos en pala, el pliegue acodado, la cuspide 6 y el protostilido en su grado 1 (punto P o foramen caecum). Aunque es importante resaltar que registros dentales de algunas poblaciones prehistoricas del sur de Peru y del norte de Chile de mas de 7.000 anos de antiguedad evidencian caracteristicas sundadontes--segunda subdivision del complejo dental mongoloide--caracterizadas por una morfologia dental simplificada propia de las poblaciones del sureste asiatico. (27)

Posteriormente, grupos humanos provenientes de Europa occidental poblaron el territorio americano en tres procesos historicos sucedaneos reconocidos como el descubrimiento, la conquista y la colonia. Estos grupos, pertenecientes al complejo dental caucasoide, se caracterizan por tener una morfologia dental simplificada, dada las bajas frecuencias de incisivos en pala y doble pala, pliegue acodado y cuspide 6 y 7. Sin embargo, los RMDC que caracterizan estos grupos son la alta frecuencia de la expresion cuspidea del rasgo de Carabelli y los patrones cuspideos X y +. (23)

De nuevo Zoubov (17) propuso que el complejo dental caucasoide puede ser dividido en dos grupos, uno septentrional con alta influencia mongoloide donde se observan altas frecuencias de incisivos en pala, patron cuspideo +5 y rasgo de Carabelli (formas cuspideas); y otro meridional caracterizado por la ausencia de incisivos en pala, patrones cuspideos Y3 y Y4 y en general una morfologia dental muy simplificada similar a los grupos sundadontes. Para el caso de las poblaciones ecuatoriales orientales, los subgrupos derivan de la region occidental o africana considerada como el mismo caucasoide meridional o negroide, que presenta baja frecuencia del rasgo de Carabelli y alta frecuencia de la cuspide 7; y de la region oriental o Melanesia, considerado como el mismo complejo dental mongoloide. Segun Scott y Turner (12) los grupos de Africa sahariana se caracterizan por tener bajas frecuencias de incisivos en pala y doble pala, altas frecuencias de cuspide 7 y patron cuspideo Y en el segundo molar inferior.

Con base en la evidencia cientifica mundial y los diferentes dendogramas que agrupan los diferentes grupos humanos en conglomerados geograficos, diferentes investigadores han estudiado muestras de comunidades afrodescendientes pasadas y presentes con el objetivo de esclarecer el origen de las poblaciones afroamericanas a partir de los procesos etnohistoricos ocurridos desde el siglo xvi, con la diaspora obligada de individuos pertenecientes a grupos humanos negroides en calidad de esclavos hacia el nuevo continente. Sin embargo, a nivel mundial son muy pocos los estudios que se han desarrollado, incluso en Colombia, no existe documentacion completa que permita reconstruir el pasado historico de las poblaciones afrodescendientes, a partir del hecho de que no hay registro exacto de las regiones donde los individuos pertenecientes a las diversas comunidades africanas eran privados de su libertad y vendidos como esclavos a las recien establecidas colonias americanas. (5) De igual forma, la situacion no es muy distinta en lo que corresponde a la investigacion en antropologia dental. Los estudios sobre la morfologia dental y el comportamiento de los RMDC en grupos humanos negroides son muy reducidos y es poca la informacion que se puede obtener. Es asi, como Jackson y colaboradores (27) sugirieron que los registros dentales de los restos oseos de mas de 200 individuos excavados de un cementerio de esclavos africanos de los siglos XVII y xviii en Nueva York (New York African Burial Ground NYABG) presentan amplia afinidad biologica con poblaciones del norte y sur de Africa, con base en las frecuencias del rasgo de Carabelli, el patron cuspideo Y y la cuspide 7.

Para el caso de Colombia, Rocha y colaboradores11 estudiaron once RMDC en un grupo de afroamericanos de Puerto Tejada (Cauca) y observaron altas frecuencias del rasgo de Carabelli de mediano tamano (grado 5), patrones cuspideos +5 y +6 y de cuspide 7, lo cual asociaron a influencia del complejo dental occidental (caucasoides y negroides). Ademas, apreciaron altas frecuencias del protostilido (punto P o foramen caecum) y del pliegue acodado lo cual asociaron a influencia mongoloide a partir del mestizaje con grupos indigenas regionales. Esto fue corroborado en el respectivo dendograma, en el cual la muestra de Puerto Tejada se encontro en el mismo conglomerado de los indigenas colombianos, paeces, guambianos y mestizos de Cali, lo que indica la alta afinidad de estas poblaciones en virtud del fuerte mestizaje historico del suroccidente colombiano, especificamente en el valle del rio Cauca. Asi mismo, este grupo poblacional se relaciona de modo directo con el conglomerado que agrupa las poblaciones europeas, norte de Africa, americanos negroides y el cementerio de esclavos africanos excavado en Nueva York, por lo cual existe clara afinidad biologica con el complejo dental caucasoide.

En esta investigacion, no es posible determinar el origen exacto de la muestra estudiada, pero se puede afirmar que existe alto grado de mestizaje con grupos caucasoides y grupos indigenas regionales debido a los diferentes fenomenos etnograficos y sociales historicos de la region, tal como lo demuestra el dendograma, en el cual se puede observar la muestra de Villa Rica dentro del conglomerado de muestras de indigenas colombianos, indigenas paeces, indigenas guambianos, mestizos de Cali y afrocolombianos de Puerto Tejada. Esto se puede asociar a frecuencias significativas de incisivos en pala, rasgo de Carabelli (dadas principalmente por los grados fosomorfos 3 y 4), patrones cuspideos + y X con molares de 5 y 6 cuspides, pliegue acodado, protostilido en grado 1 (foramen caecum) y cuspide 7. De igual forma, la muestra de Villa Rica se puede relacionar con poblaciones afrodescendientes de Norteamerica, Europa occidental y norte de Africa (dada la pertenencia al complejo dental caucasoide), y subsecuentemente a poblaciones del complejo de Africa subsahariana y guapi, lo cual es completamente compatible con lo propuesto por Edgar (23) y Delgado-Burbano, (7, 28) quienes indican que las poblaciones afroamericanas, incluidas las afrocolombianas, descienden de ancestros africanos que llegaron en calidad de esclavos desde Africa occidental y centrooccidental y en menor medida de Africa oriental, suroriental y norte de Africa. Asi mismo, las relaciones entre el conglomerado conformado por poblaciones de la regiones del Valle del Cauca y Cauca, soportan lo planteado por Moreno y colaboradores (29) y Rocha y colaboradores, (11) quienes indicaron que en esta region, especificamente, se dio un importante mestizaje entre grupos indigenas (complejo dental mongoloide), europeos (complejo dental caucasoide) y africanos (complejos caucasoide y subsahariano) dadas las condiciones historicas antes explicadas; lo cual a su vez, sustenta las clasificaciones propuestas por los antropologos dentales en virtud de las relaciones que se dan entre los conglomerados en los diferentes dendogramas regionales y mundiales.

CONCLUSIONES

De acuerdo con las frecuencias significativas del rasgo de Carabelli y patrones cuspideos X5 y X6 (36 y 46) y +4 y +5 (37 y 47), frecuencia relativa de la cuspide 7, bajas frecuencias de incisivos en pala y doble pala y ausencia de reduccion del hipocono, se puede concluir que la muestra observada cuenta con una morfologia dental propia de poblaciones que conforman el complejo dental caucasoide.

En la muestra estudiada no se observo dimorfismo sexual ni asimetria bilateral en la frecuencia de los RMDC. Del mismo modo no es significativa la correlacion de los RMDC entre 11/12 y 21/22, 16/26 y 26/27, 36/37 y 46/47, a excepcion del rasgo incisivos en pala, lo cual apoya la teoria de los campos morfogeneticos.

Respecto a la afinidad biologica, debido a los procesos historicos socioculturales ocurridos en el suroccidente colombiano durante los ultimos 500 anos, resulta evidente en el dendograma la influencia de grupos regionales de origen mongoloide y la afinidad biologica con grupos regionales de mestizos caucasoides y de afrocolombianos. Esta situacion sugiere de forma clara que en la region geografica del valle del rio Cauca ha existido un fuerte mestizaje entre los principales grupos etnicos que poblaron el suroccidente colombiano, a saber, amerindios, caucasoides y negroides.

AGRADECIMIENTOS

Los autores agradecen a la Institucion Educativa Senon Fabio Villegas del municipio de Villa Rica, Cauca, por permitir conformar la muestra de este estudio con sus estudiantes.
Tabla 1. Metodologia de los RMDC empleados

Rasgo                Diente    Gradacion

                               0. Ausente
                               1. Bilateral
Winging              UI1       2. Unilateral
                               3. Unilateral fuerte
                               4. Contralateral

                               0. Ausente
Crowding             UI2       1. Vestibular
                               2. Palatino

                               0. Ausente
                               1.Suave
                               2. Trazado
Incisivos en pala    UI1       3. Semipala
                               4. Semipala marcado
                               5. Pala
                               6. Pala marcado
                               7. Forma de barril

                               0. Ausente
Incisivos en pala    UI2       1.Suave
                               3. Semipala
                               4. Semipala marcada
                               5. Pala
                               6. Pala marcado
                               7. Forma de barril

                               0. Ausente
                               1.Suave
                               2. Trazo
Doble pala           UI1       3. Semidoble pala
                               4. Doble pala
                               5. Doble pala marcada
                               6. Doble pala externo

                               1. Surco presente
                               2. Fosa presente
Cuspide de           UM1 UM2   3. Pequena depresion en forma de Y
Carabelli                      4. Gran depresion en forma de Y
                               5. Cuspide pequena
                               6. Cuspide mediana
                               7. Cuspide de vertice libre

                               0. Ausente
                               1. Debil surco presente en el sitio
Reduccion del                  2. Presente cuspide muy pequena
hipocono             UM2       3. Presente cuspide pequena
                               3.5. Cuspide de tamano moderado
                               4. Cuspide de tamano grande
                               5. Cuspide de gran tamano

                               Y Cuspides 2 y 3 en contacto
Patron cuspideo      LM1 LM2   + Cuspides 1, 2, 3 y 4 en contacto
                               X Cuspides 1 y 4 en contacto

                               4 Cuspides 1, 2, 3 y 4
Numero de            LM1 LM2   5 Cuspides. 1, 2, 3, 4 y 5
cuspides                       6 Cuspides 1, 2, 3, 4, 5 y 6
                               7 Cuspides: 1, 2, 3, 4, 5, 6 y 7

                               0. Ausente
                               1. Cuspide 6 < cuspide 5
Cuspide 6            LM1 LM2   2. Cuspide 6 < cuspide 5
                               3. Cuspide 6 = cuspide 5
                               4. Cuspide 6 > Cuspide 5
                               5. Cuspide 6 > Cuspide 5

                               0. Ausente
                               1. Trazos
Cuspide 7            LM1 LM2   1A. Trazos mas marcados
                               2. Cuspide pequena
                               3. Cuspide mediana
                               4. Cuspide grande

                               0. Ausente
Pliegue acodado      LM1       1. Constriccion poco pronunciada
                               2. Constriccion marcada
                               3. Forma de L

                               0. Ausente
                               1. Fosa (foramen secum)
                               2. Surco vestibular curvado a distal
Protostilido         LM1 LM2   3. Surco distal desde surco vestibular
                               4. Surco mas pronunciado
                               5. Surco fuerte
                               6. Surco cruza superficie vestibular
                               7. Cuspide de vertice libre

Rasgo                Grados de expresion   Metodo de referencia

                     Rango    Presencia

Winging              0-4      1-4           Asudas Turner et
                                               al. (1991)

Crowding             0-3      1-2           Asudas Turner et
                                               al. (1991)

Incisivos en pala    0-7      2-7           Asudas Turner et
                                               al. (1991)

Incisivos en pala    0-7      2-7           Asudas Turner et
                                               al. (1991)

Doble pala           0-6      2-6           Asudas Turner et
                                               al. (1991)

Cuspide de           0-7      2-7           Asudas Turner et
Carabelli                                      al. (1991)
Reduccion del
hipocono             0-5      2-5           Asudas Turner et
                                               al. (1991)

Patron cuspideo      Y +, X   Y             Asudas Turner et
                                               al. (1991)

Numero de            4-6      5             Asudas Turner et
cuspides                                       al. (1991)

Cuspide 6            0-5      1-5           Asudas Turner et
                                               al. (1991)

Cuspide 7            0-4      1-4           Asudas Turner et
                                               al. (1991)

Pliegue acodado      0-3      2-3           Asudas Turner et
                                               al. (1991)

Protostilido         0-7      2-7           Asudas Turner et
                                               al. (1991)

Tabla 2. Frecuencias relativas de los rasgos morfologicos
dentales coronales

Diente                                       Frecuencia (%) N = 116
(nomenclatura FDI)   Rasgo                  (59 mujeres y 57 hombres)

11/21                Winging                          37,2
12/22                Crowding                         25,4
11/21                Incisivos en pala                40,1
12/22                Incisivos en pala                40,9
11/21                Doble pala                        5,6
16/26                Cuspide de Carabelli             52,2
17/27                Cuspide de Carabelli              7,2
17/27                Reduccion hipocono               65,5
36/46                Patron cuspideo                   3,0
37/47                Patron cuspideo                   7,3
36/46                Numero de cuspides               72,4
37/47                Numero de cuspides               40,5
36/46                Cuspide 6                         7,8
37/47                Cuspide 6                         1,4
36/46                Cuspide 7                        15,9
37/47                Cuspide 7                         3,0
36/46                Pliegue acodado                  59,5
36/46                Protostilido                      4,2
37/47                Protostilido                      7,8

Diente                  Dimorfismo sexual      Simetria bilateral
(nomenclatura FDI)   (Chi cuadrado p < 0,05)   (Wilcoxon p < 0,05)

11/21                         0,619                     -
12/22                         0,481                   0,428
11/21                         0,697                   0,157
12/22                         0,269                   0,829
11/21                         0,269                   1,000
16/26                         0,269                   0,808
17/27                         0,879                   0,689
17/27                         0,198                   0,763
36/46                         0,826                   0,439
37/47                         0,033                   0,166
36/46                         0,630                   0,491
37/47                         0,768                   0,739
36/46                         1,000                   0,271
37/47                         0,495                   0,414
36/46                         0,495                   0,899
37/47                         0,821                   0,655
36/46                         0,312                   0,025
36/46                         0,072                   1,000
37/47                         0,272                   0,593

Tabla 3. Coeficiente de correlacion de los RMDC

                                                     Rho
RMDC                           Diente
                         (nomenclatura FDI)   Derecha   Izquierda

Incisivos en pala         11/21 vs. 21/22     0,6950     0,7213
Cuspide de Carabelli      16/26 vs. 17/27     0,4419     0,3914
Patron cuspideo           36/46 vs. 37/47     0,0857     0,2721
Numero de cuspides        36/46 vs. 37/47     0,0032     0,0947
Cuspide 6                 36/46 vs. 37/47     -0,0252    -0,0392
Cuspide 7                 36/46 vs. 37/47     0,0032     0,0947
Protostilido              36/46 vs. 37/47     0,2837     0,4449


DENTAL MORPHOLOGY ANALYSIS OF AFRO-COLOMBIAN SCHOOLCHILDREN FROM VILLA RICA, CAUCA, COLOMBIA

INTRODUCTION

Colombia is considered to be a multicultural, polygenic, multilingual country with a population of over 40 million people, out of which about 10.2 million (nearly 26% of the nation's total population) are Afro-Colombian. Nevertheless, this diversity makes it difficult to perform not only demographic classifications (such as geographical region and territory, common biological background, language and cultural traditions, conscience of ethnical adscription, and self-recognizing) and socioeconomic projections, but also forensic procedures that include the four basic identification traits and general osteobiography (sex, age, racial pattern, and height) and identification of microevolutive development of Colombian population, which includes Caucasoid mestizos, indigenous peoples, afro-descendant populations, and the rom people or gypsies, based on land settlement processes, migrations, contacts, isolations, and crossbreeding. (1)

Similarly, anthropologist Rodriguez points out that according to the historical demographic process that took place in the Colombian territory, the principal population groups would include Andean mestizos, coastal mestizos (from the Atlantic and Pacific regions), indigenous, and Afro-Colombians. (2)

According to DANE (Departamento Administrativo Nacional de Estadistica), the Afro-Colombian or Afro-descendant population would include four important groups: the ones located by the Pacific coastline, the raizales from San Andres, Providencia, and Santa Catalina archipelago, the community of San Basilio de Palenque, and the population living in capital cities or big cities--which is exactly the case of the Afro-Colombian population of the municipality of Villa Rica. (1)

Arrival of African slaves in Colombian territory

During the 16th, 17th, and 18th centuries, Spanish settlers focused their economy on mining, establishing the encomienda with the purpose of controlling indigenous labor.

The indigenous populations soon experienced a demographic crisis which was solved by importing African slaves for such occupations. Between 1560 and 1650, an average 1.800 slaves entered the Colombian territory via Cartagena, coming from the banks of Guinea, Angola, Cape Verde, Sierra Leone, Arara, Mina, Carabali, and Congo rivers at the subtropical and equatorial African regions (Senegambia, Ivory Coast and Pepper Coast, Gold Coast, Bight of Benin and Biafra, Central Africa, Sudan, South Bantu, and Mozambique); consequently, by the end of the 19th century there were almost 210.000 black slaves, although one of the first census includes only 16.468 slaves, out of which nearly 3.000 were located in the region of Cauca river. However, there are not enough studies to exactly determine the origin of Afro-American settlements in Colombia or the number of individuals that were brought from Africa. (3-6)

The different studies that have tried to establish the biogeographic and ethnic background of these peoples have started from two types of evidence: sociocultural data (linguistic or historical information or data related to family names or cultural patterns in order to establish similarities among a great amount of African peoples and their American descendants) and molecular data by means of analysis of classic markers such as mtDNA and Y chromosome. On the other hand, few studies include analysis of phenotype teeth patterns, either morphological or metrical, even though it has been widely demonstrated that dentition offers critical information to determine patters of biological variety and evolutionary adaptation of antique or current human populations. In particular, morphologic dental patterns have proven to be of great help to establish genetic and phylogenetic affinity among populations, and for clarifying their origins and microevolution. (7)

Afrocolombians from Villa Rica

In an extensive region located between the states of Valle del Cauca and Cauca, the "Hacienda de campo" developed as the prevailing economic model during the period between the 17th and the 19th centuries, consisting on agriculture, mining, black slaves trading, and cattle farming latifundium.

This type of hacienda became the base of socioeconomic power and paved the way for a smallholding peasantry of a commercial economy. (6) Currently, Villa Rica is a municipality of the State of Cauca, located at southwestern Colombia, with a population of about 15.000 people, most of them of negroid groups; 96% of this population describe themselves as black (raizal, palenquero, black, mulatto, AfroColombian or afro-descendant). (8)

Dental Morphology

The study of dental morphology or odontoscopy implies the process of registration, analysis, and understanding of all the information that coronal and radicular morphology of the teeth may reveal about biological relations among populations due to their function as intergroup markers that enable comparative analyses to establish the history, origins, formation, contacts, isolation, and displacement of past and current human groups. (9)

The morphologic analysis of dental crowns is performed by means of crown morphologic dental traits (CMDT), which shape phenotypic forms of the enamel expressed and regulated by the genome of a given individual and of a population during odontogenesis. These morphologic characteristics may be either positive structures (tubercular or radicular) or negative structures (intertubercular of phosomorphes and may potentially make part of a specific place (frequency) in different manners (variability) in one or more members of a given population. So far, more than 100 dental morphologic traits have been identified in human dentition but most of the studies worldwide use only up to seventeen traits, especially the ones located at the crown of incisors and at the molars of both dentitions. (9, 10) Unfortunately, the country's black populations have not been studied from the perspective of dental and craniofacial morphology, and most studies within the scope of dental anthropology focus on the forensic approach and on the study of oral morbidity and dental morphology of the pre-Hispanic populations. (11)

Consequently, considering that the sample exemplifies the population where it was obtained, and that phenetic similarities offer the index of genetics relation, the main objective of this study was to identify the biological relations of a sample of Afro-Colombian schoolchildren living in the municipality of Villa Rica, by analyzing frequency and variability, sexual dimorphism, bilateralism, and correlation among the traits ofthirteen CMDTs: winging, crowding, shovel-shaped central incisors, shovel-shaped lateral incisors, double shoveling observed in central incisors and upper lateral permanent incisors (11, 21, 12, 22, FDI notation), Carabelli's cusp and hypocone reduction observed in upper molars (16, 26, 17, 27, FDI notation), deflecting wrinkle, protostylid, cusp pattern, cusp number, cusp 6, and cusp 7 observed in lower molars (36, 46, 37, 47, FDI notation). The results of this study will provide data about biological distance, evolutionary status, paths and displacements, and the crossbreeding status of the study population, offering valuable information on the historical processes of Afro-Colombian communities within anthropological, dental, and forensic frameworks.

MATERIALS AND METHODS

Population and sample

This was a transversal, descriptive, observational study on the frequency and variability of thirteen CMDTs in permanent teeth of116 schoolchildren of both sexes (59 females and 57 males) who make part of the Afro-Colombian population and who go to a school of the municipality of Villa Rica, Cauca. The patients are between ten and eighteen years old, and they are Colombian, with Colombian parents and grandparents; they have healthy dental diagnosis, with no orthopedic or orthodontic appliances, no congenital anomalies, and no attrition, abfractions or severe abrasions. They have upper lateral and central incisors, as well as first and second upper and lower molars totally erupted. They were conveniently selected after a survey and an intraoral examination. The study included those children who agreed on participating and whose parents signed an informed consent.

Standardization and morphological analysis

In order to analyze the thirteen CMDTs in permanent teeth the Asduas method was used. This system allows observing the presence/absence dichotomy (frequency) and its different expression degrees (gradation); similarly, it promotes replication among observers in order to generate data about minimum and maximum expression of a given trait in several degrees of expression between the two points of reference. (12) For accurate observation and gradation of the selected CMDTs, the authors performed a standardization process by means of plaster models representing the same characteristics according to the sample's inclusion and exclusion criteria. The observers learned how to manipulate the Asduas system during eight months; they observed and analyzed the plaster models with a 10x magnifying glass in order to obtain the first reference data. Two observations were later made under standardization protocols and double masking in order to control bias and achieve unification of observation criteria. In order to estimate the degree of reliability, a kappa test was applied in the Stata[R] software version 6.0; this result provided the observer with the best calibration with a concordance of 80,3% interobserver and 82,2% intraobserver, according to the study by Nichol and Turner II13 (table 1).

Field work and observations

Once the study had been approved by the Ethics Committee of Institucion Universitaria Colegios de Colombia, according its ethical principles for medical research on human beings, as indicated by the World Medical Association of the Helsinki Declaration,14 and after the parents signed their informed consent and authorization to perform intraoral examinations and to obtain plaster models, the work with each of the 116 children initiated. The researchers obtained impressions of each dental arch (both upper and lower), by means of Coe ID[R] plastic trays totally sterile, and loaded with alginate Hydrogum[R] as registration material. The plaster models were performed on commercial type III plaster Americano[R] (Hydrocal Gypsum) closely following the manufacturer's instructions in relation to the properties of these biomaterials and indications for manipulation of alignate and plaster, respectively. Observation of the thirteen CMDTs on plaster models was performed by means of a 10x magnifying glass and a Hu-Friedy[R] fine tip explorer.

Statistical analysis

The data obtained by observation were registered in an Excel[R] worksheet and were processed by the SPSS[R] software version 12.

A univariate and frequency analysis was performed by means of Chi squared in each of the CMDTs in order to determine sexual dimorphism, and Wilcoxon for bilateral symmetry. A p > 0.005 value was considered to be statistically significant.

The Stata software version 10.0 was later used to determine the correlations of these CMDTs: shovel-shaped incisors (11 versus 12, 21 versus 22, FDI notation), Carabelli's cusp (16 versus 17, 26 versus 27, FDI notation), cusp pattern (36 versus 37, 46 versus 47, FDI notation), cusp number (36 versus 37, 46 versus 47, FDI notation), cusp 6 and cusp 7 (36 versus 37, 46 vs 47, FDI notation), and protostylid (36 versus 37, 46 versus 47, FDI notation) by means of the Spearman non-parametric correlation test.

To determine biological distances, we used the distance matrix based on hierarchical clusters classification, by means of squared Euclidean; and the dendogram was obtained by means of the Ward method.

RESULTS

Frequencies of these thirteen CMDTs were observed in 116 schoolchildren of both sexes (59 females and 57 males) who make part of the Afro-Colombian population and who go to a school ofthe municipality of Villa Rica, Cauca.

Significant differences of these CMDTs were observed: Carabelli's cusp, configuration of cusps X5 and X6 (36, 46, FDI notation), and +4 and +5 (37, 47, FDI notation), absence of hypocone reduction, relative frequency of cusp 7, and low frequency of shovel-shaped incisors and double shovel, which are typical of the groups belonging or influenced by populations of the Caucasoid dental complex. However, significant differences of deflecting wrinkle and protostylid degree 1 (foramen caecum) suggest that the sample has received influences from mongoloid regional groups, as in the case ofpaeces and guambianos who inhabit this region. Similarly, the CMDTs studied do not present sexual dimorphism or bilateral asymmetry (table 2).

In the case of correlations among CMDTs we have to take into account that Spearman correlation coefficient range from -1 to 1. The null hypothesis is that Rho equals zero, that is, no correlation exists in the expression of traits--or traits are independent. If values of this coefficient are close to 1 it means that there is more correlation or dependence; the opposite would mean independence.

Let's observe then that shovel-shaped incisors (11, 12, 21, 22, FDI notation) present high correlation; protostylid (36, 37, 46, 47, FDI notation) present moderate correlation; and Carabelli's cusp (16, 17, 26, 27, FDI notation) and cusp pattern (36, 37, 46, 47, FDI notation) present low correlation, while cusp number, and cusp 6 and 7 between lower molars do not present any kind of correlation (table 3).

Interpretation of Spearman correlation coefficient (Rho): 0 = no relation; 0-0,2 = very low relation; 0,2-0,4 = low relation; 0,4-0,6 = moderate relation; 0,6-0,8 = high relation; 0,8-1 = very high relation; 1= prefect relation.

In order to establish biological affinity with world human populations, African populations, and afrodescendant American and Colombian populations, a distance matrix was performed obtaining a dendogram which allowed calculating macroevolutive biological relations among the sample, based on geographical, sociocultural, and biological models of distribution and behavior of population groups different to the frequency of these CMDTs: incisors in shovel, Carabelli's cusp, cusp pattern, protostylid, cusp 6, and cusp 7.

This dendogram showed that the studied sample presents a dental morphology very similar to that of other groups of southwestern Colombia, such as the case of Caucasoides from Cali, Afro-Colombians from Puerto Tejada, paez indigenous, guambiano indigenous, and the average Colombian indigenous populations. Similarly, distance among the clusters suggest that the sample from Villa Rica has a morphology very similar to that of Western Europe groups, American and Colombian afro-descendants (guapi), and groups from Sub-Saharan Africa and North Africa, thus corroborating the influence of the Caucasoid dental complex and the African origin of the study population (figure 1).

[FIGURE 1 OMITTED]

DISCUSSION

Dental Morphology

Winging and crowding

Rotation of upper central incisors or wining describes the rotation of one or both upper central incisors in relation to the middle line. The behavior of this trait has been associated to narrow alveolar arches that hinder the correct incisors aligning, and it is considered mesolingual rotation of both incisors (degrees 1 and 2) as the product of genetic factors characteristic of Native American populations, while rotation of one single tooth or both teeth in distolingual direction (degrees 3 and 4) is due to crowding.

Crowding of upper lateral incisors has been explained as a consequence of disharmony between the size of the dental alveolus and lateral incisors, and therefore these teeth tend to migrate towards palatal behind the central incisors and the upper canines. This type of crowding is more frequent among mongoloid populations and less frequent among Caucasoid populations, (12, 15) according to presence/absence dichotomy. Winging and crowding are considered to be absent from the sample (figure 2).

Shovel- and double shovel-shaped lateral and central incisors

The shovel shape, formed by the palatal or lingual fossa and mesial/distal marginal crests, may be observed in the palatal surface of upper lateral and central incisors. On the other hand, the double shovel shape or vestibular shovel is described as prominent mesial and distal vestibular marginal crests. (16) In the studied sample, we could observe a significant frequency of the expression of shovel-shaped lateral and central incisors (40.1 and 40.9%, respectively) while the double shovel shape is considered to be absent (5.6%) (figure 3).

[FIGURE 2 OMITTED]

[FIGURE 3 OMITTED]

Carabelli's cusp

It is located at the palatal surface ofthe meso-palatal cusp of first and second upper molars. It is considered to be the most characteristic CMDT of the Caucasoid dental complex; North African populations have a tendency to the expression of large cusps. In the sample from Villa Rica, a high prevalence of this trait was observed in first molars (52,2%), but not so much in second molars; nevertheless, due to the dichotomy presence/absence expression, the most frequency was observed in phosomorphs 3 and 4, which are characteristic of the Paleoindian populations, including Colombian indigenous peoples. (9) We should also bear in mind that cuspid expressions do not imply crossbreeding with regional populations of Caucasoid origin, as the studied sample comes from populations that make part of the Caucasoid dental complex, which include both African groups and Western Europe groups (figure 4).

Hypocone reduction

Severe reduction and absence of distolingual cusp or hypocone is a tendency observed from the first upper molars towards the second upper molars. This CDTM has not been associated to any world dental complex but its highest frequencies are observed in sinodonts, fist subdivision of Mongoloid dental complex. The lowest frequencies have been observed in populations of Oceania and in sundadonts, second subdivision of the Mongoloid dental complex, characterized by simplification of dental morphology. (9) In the present sample, a significant presence of hypocone reduction has been observed in second upper molars (65,5%) (figure 4).

Cusp pattern and cusp number

Cusp pattern of permanent lower first and second molars describes the number of cusps and the way they contact each other. The classical pattern is the Y one or "dryopitecine", a prototype of past Asian populations. X and + o configurations or "cruciform" are considered to be reductions, frequently observed in Caucasoid groups. (15)

[FIGURE 4 OMITTED]

[FIGURE 5 OMITTED]

Cusps 6 and 7

Cusp 6 occasionally appears between distolabial and distolingual cusps of first and second lower molars, while cusp 7 is usually located at the marginal edge between distolingual and mesolingual cusps of the same teeth. (9) Both in first and second molars, these two CDTMs were absent from this sample (figure 6).

Deflecting wrinkle

This is a morphological trait that describes the way mesolingual cusp moves towards the central pit of the first lower molars. It is considered to be an important marker of sinodont populations of Northeast Asia grouped in the Mongoloid dental complex. (9)

[FIGURE 6 OMITTED]

The significant frequency in the present sample (59,5%) clearly indicates influence of such complex by crossbreeding with indigenous groups during the historical processes of the region (figure 6).

Protostylid

This CDTM is defined as a trait belonging to the Mongoloid dental complex. (9) Nevertheless, the expression of the P spot or foramen caecum is typical of Paleoindian populations. (17) According to the methodology used to define this trait, it was considered to be absent from the sample (figure 5).

Correlations among CDTMs

According to the morphogenetic fields theory suggested by Butler in 1939 (cited by Scott and Turner), (12) each tooth type (incisors, canines, premolars, and molars) has a variation gradient that is genetically well preserved and has received very little influence from the environment. Thus, the central incisor is the gradient of the incisor field, the canine is the gradient of the canine field, and the first molar of the molar field. From this gradient, the other teeth of the same class experience not only a reduction in size but also in the expression (frequency) and variability (gradation) of the CDTMs, producing structure simplification.

This situation is much more evident among the molars, as the CDTMs of the first molar, both upper and lower, experience a reduction up to the third molar--a tooth that, along with upper lateral incisors and lower second premolars, has received the greatest environmental influences--. (9) This is why low and middle expressions occur in the correlations of CDTMs among first and second upper molars (16/26 y 17/27, FDI notation) and the and second lower molars (36/37 y 46/47, FDI notation) while among upper central incisors (11/12, FDI notation) and upper lateral incisor (21/22, FDI notation) the trait of shovel-shaped incisors presented a high correlation. The same results were reported by Edgar and Lease, (18) Smith et al, (19) and Ocampo et al. (20)

Biological affinity of the sample

Dental patterns and their geographical distribution, as suggested by Hanihara, (21) Turner, (22) and Schott and Turner, (12) by means of the study of 29 CDTMs (thirteen of which were considered in this study), classify human beings in five clusters: The Mongoloid dental complex formed by cynodont and sundadont groups, the Caucasoid dental complex, formed by the groups from Western Eurasia (Europe, North Africa, the Middle East and India), the Saharan Africa dental complex (formed by the subgroups of Western Africa and South Africa, much more closed to the sundadont populations of the South Pacific), the groups of south Pacific or Oceania, and the American Paleoindians. (23)

We must take into account that, according to Turner, (24) the American continent was initially occupied by sinodont human groups--first subdivision of the Mongoloid dental complex--characterized by shovel-shaped incisors, deflecting wrinkle, Y6 cusp pattern, protostylid, and winging, such as the case of populations of Northern Asia that migrated from Northern China and crossed Beringia. It is possible to state then that all of the American indigenous groups present a sinodont dental morphology, and based on dental analysis this may therefore suggest a great genetic affinity among American indigenous populations, which make up an only cluster considered as Paleoindian and Mongoloid. (9, 25, 26)

Similarly, Zoubov (17) introduced the Americanoide dental complex, integrated by all the American Paleoindians, and very similar to the Mongoloid due to the high rates of shovel-shaped incisors, deflecting wrinkle, 6 cusp, and degree 1 protostylid (P spot or foramen caecum). It is important to point out, however, that dental evaluations of some prehistorical populations of southern Peru and Northern Chile dating back more than 7.000 years present sundadontic characteristics--second subdivision of the Mongoloid dental complex--characterized by a simplified dental morphology typical of populations of Southeast Asia. (27)

Later on, human groups from Western Europe settled down in the American territory in three subsequent historical processes known as discovery, conquest, and colonization. These groups, belonging to the Caucasoid dental complex, are characterized by a simplified dental morphology reflected in low frequencies of: shovel-shaped incisors and double shoveling, deflecting wrinkle, and cusps 6 and 7. However, the CDTMs that more commonly characterize these groups are: a higher frequency of cuspid expression of the Carabelli's cusp, and cuspid patterns X and +. (23)

Again, Zoubov (17) suggested that the Caucasoid dental complex may be divided in two groups: a Northern one, with high Mongoloid influence characterized by high frequencies of shovel-shaped incisors, +5 cuspid patter, and Carabelli's cusp (cuspid shapes), and a southern one, characterized by the absence of shovel-shaped incisors, Y3 and Y4 cuspid patterns, and in general a very simplified dental morphology similar to that of sundadontic groups. In the case of Eastern Equatorial populations, the subgroups come from the Western or African region considered to be the same as southern Caucasoid or Negroid, with low frequency of Carabelli's cusp and high frequency of cusp 7, as well as from the Easter or Melanesian region considered to be the same as the Mongoloid dental complex. According to Scott and Turner, (12) groups from Saharan Africa are characterized by low frequencies of shovel-shaped incisors and double shoveling, and high frequencies of cusp 7 and Y cuspid pattern at the second lower molar.

Based on worldwide scientific evidence and the diverse dendograms that assemble the different human groups in geographical clusters, several researchers have studied samples of past and present afro-descendant communities in order to clarify the origins of Afro-American populations based on the ethno-historical processes occurred since the 16th century and the forced diaspora of individuals belonging to Negroid human groups brought to the new continent as slaves. Unfortunately, there are few studies on this topic worldwide. In the specific case of Colombia, there is not enough documentation for reconstructing the past of afro-descendant peoples, starting by the lack of information on the regions where these individuals were taken and sold as slaves in the newly founded American colonies. (5) Concerning research on the field of dental anthropology, the situation is very similar. Studies on dental morphology and the behavior of CMDTs in Negroid human groups are scarce and not much information is available. Jackson et al (28) suggested that the dental registrations of bone remains of more than 200 individuals excavated form a cemetery of African slaves of the 16th and 17th centuries in New York (New York African Burial Ground NYABG) present a wide range of biological affinity with populations of North and South Africa, considering the frequencies of Carabelli's cusp, Y cusp pattern, and cusp 7.

In the case of Colombia, Rocha et al (11) studied eleven CDTMs in a group of Afro-Americans from Puerto Tejada (Cauca) finding out high frequencies of Carabelli's cusp of medium size (degree 5), cusp patterns +5 and +6, and cusp 7; they associated this finding with the influence of Western dental complex (Caucasoid and Negroid). Also, they noticed high frequencies of protostylid (P spot of foramen caecum) and deflecting wrinkle; they associated this finding to Mongoloid influences due to crossbreeding with regional indigenous groups. This was corroborated in the corresponding dendogram, as the Puerto Tejada sample showed the same cluster of Colombian indigenous groups, such as paeces, guambianos, and mestizos from Cali, indicating a high affinity among these populations due to strong historical crossbreeding processes in southeastern Colombia, specifically on the Cauca river valley. Similarly, this population group is directly related to the cluster of populations from Europe, North Africa, Negroid Americans, and the cemetery of African slaves found in New York; this is an indication of a clear biological affinity with the Caucasoid dental complex.

It is not possible to establish the exact origins of the sample analyzed in the present study, but we may conclude that there exists a high degree of crossbreeding with Caucasoid groups and regional indigenous groups due to the diverse ethnographic, social, and historical processes that took place in the region, just as the dendogram proves it, as it shows the Villa Rica sample in the cluster of samples from Colombian indigenous populations, such as paeces, guambianos, mestizos from Cali and Afro-Colombians from Puerto Tejada. This may be associated to significant frequencies of shovelshaped incisors, Carabelli's cusp (especially occurring by phosomorphs 3 and 4), cusp patterns + and Y with molars of 5 and 6 cusps, deflecting wrinkle, degree 1 protostylid (foramen caecum), and cusp 7. Also, the Villa Rica sample may be associated to Afro-descendant populations of North America, Western Europe, and North Africa (as it belongs to the Caucasoid dental complex) and subsequently to populations of Sub-Saharan Africa and guapi. This totally agrees with the postulates by Edgar23 and Delgado-Burbano, (7, 29) who point out that Afro-American populations, including the AfroColombian ones, descend from African ancestors who came to the continent as slaves from Western and Mid-Western Africa, and to a lower extent from Eastern, Southeastern, and Northern Africa. Likewise, the relations among the cluster formed by populations from regions of Valle del Cauca and Cauca support the postulates by Moreno et al (30) and Rocha et al,11 who suggest that this region specifically witnessed a considerable crossbreeding process among indigenous groups (Mongoloid dental complex) Europeans (Caucasoid dental complex), and Africans (Caucasoid and sub-Saharan complexes) given the aforementioned historical conditions. Consequently, this supports the classifications proposed by dental anthropologists in terms of the relations occurring among the clusters in different regional and world dendograms.

CONCLUSIONS

Considering the significant frequencies of Carabelli's cusp, cusp patterns X5 and X6 (36 and 46) and +4 and +5 (37 y 47), the relative frequency of cusp 7, the low frequencies of shovel-shaped incisors and double shovel, and the absence of hypocone reduction, one may conclude that the studied sample has a dental morphology typical of populations that make part of the Caucasoid dental complex.

The studied sample showed neither sexual dimorphism nor bilateral asymmetry in CDTMs frequency. Similarly, the CDTMs correlation among 11/12 and 21/22, 16/26 and 26/27, 36/37 and 46/47 is not significant, except for the trait of shovel-shaped incisors, supporting the morphogenetic fields theory.

Concerning biological affinity, due to sociocultural historical processes that took place in Southeastern Colombia during the last 500 years, the dendogram makes it clear that there has been influence from regional groups of Mongoloid origin as well as biological affinity with regional groups of Caucasoid mestizos and Afro-Colombians.This situation clearly suggests that the geographical region of Cauca river valley has experienced a strong crossbreeding process among the principal ethnic groups that have inhabited the Southeastern Colombian region: Amerindians, Caucasoids and Negroids.

ACKNOWLEDGMENTS

The authors want to thank Institucion Educativa Senon Fabio Villegas of the municipality of Villa Rica, Cauca, for allowing integrating the sample for this research project with its students.

RECIBIDO: SEPTIEMBRE 27/2011-ACEPTADO: ABRIL 17/2012

SUBMITTED: SEPTEMBER 27/2011-ACCEPTED: APRIL 17/2012

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ISABELLA MARCOVICH [1], ELIANA PRADO [1], PAOLA DIAZ [1], YENNY ORTIZ [1], CARLOS MARTINEZ [2], FREDDY MORENO [3]

[1] Estudiantes ultimo ano de la Institucion Universitaria Colegios de Colombia, Colegio Odontologico, Cali.

[2] Odontologo, maestria en Epidemiologia, profesor Institucion Universitaria Colegios de Colombia, Colegio Odontologico, Cali.

[3] Odontologo, maestria en Ciencias Biomedicas, profesor Facultad de Salud, Universidad del Valle, profesor Facultad de Salud, Pontificia Universidad Javeriana, Cali.

[1] Senior Undergraduate Students, Institucion Universitaria Colegios de Colombia, Colegio Odontologico, Cali

[2] Dentist, Magister in Epidemiology, Professor, Institucion Universitaria Colegios de Colombia, Colegio Odontologico, Cali.

[3] Dentist, Magister in Biomedical Sciences, Professor, School of Health, Universidad del Valle, Professor, School of Health, Pontificia Universidad Javeriana, Cali.

CORRESPONDENCIA

Freddy Moreno Facultad de Salud. Universidad del Valle Cali. Colombia Correo electronico: freddymorenogomez@yahoo.com.co

CORRESPONDING AUTHOR

Freddy Moreno School of Health. Universidad del Valle Cali, Colombia Email address: freddymorenogomez@yahoo.com.co
Table 1. Methodology of the CMDTs used

Trait           Tooth     Gradation

                          0. Absent
                          1. Bilateral
Winging         UI1       2. Unilateral
                          3. Strong Unilateral
                          4. Contralateral

                          0. Absent
Crowding        UI2       1. Vestibular
                          2. Palatal

                          0. Absent
                          1. Soft
                          2. Traced
Shovel-shaped   UI1       3. Semi-shovel
incisors                  4. Semi-shovel marked
                          5. Shovel
                          6. Shovel marked
                          7. Barrel-shaped

                          0. Absent
                          1. Soft
                          2. Traced
Shovel-shaped   UI2       3. Semi-shovel
incisors                  4. Semi-shovel marked
                          5. Shovel
                          6. Shovel marked
                          7. Barrel-shaped

                          0. Absent
                          1. Soft
                          2. Trace
Double shovel   UI1       3. Semi-double shovel
                          4. Double shovel
                          5. Double shovel marked
                          6. Double shovel external

                          0. Absent
                          1. Sulcus present
                          2. Fossa present
Carabelli's     UM1 to    3. Small Y-shaped fissure
cusp            UM2       4. Large Y-shaped fissure
                          5. Smalls cusp
                          6. Medium-sized cusp
                          7. Free apex cusp

                          0. Absent
                          1. Weak sulcus present at the site
Hypocone                  2. Very small cusp present
reduction       UM2       3. Small cusp present
                          3.5. Cusp of average size
                          4. Large cusp
                          5. Very large cusp

                          Y. cusps 2 and 3 in contact
Cusp pattern    LM1 LM2   +. Cusps 1, 2, 3, and 4 in contact
                          X. cusps 1 and 4 in contact

                          4. Cusps 1, 2, 3, and 4
Cusp number     LM1 LM2   5. Cusps. 1, 2, 3, 4, and 5
                          6. Cusps 1, 2, 3, 4, 5, and 6
                          7. Cusps: 1, 2, 3, 4, 5, 6, and 7

                          0. Absent
                          1. Cusp 6 < cusp 5
Cusp 6          LM1 LM2   2. Cusp 6 < cusp 5
                          3. Cusp 6 = cusp 5
                          4. Cusp 6 > cusp 5
                          5. Cusp 6 > cusp 5

                          0. Absent
                          1. Traces
Cusp 7          LM1 LM2   1A. Traces highly marked
                          2. Small cusp
                          3. Medium-sized cusp
                          4. Large cusp

                          0. Absent
Deflecting      LM1       1. Shallow constriction
wrinkle                   2. Marked constriction
                          3. L shape

                          0. Absent
                          1. Fosse (foramen secum)
                          2. Labial sulcus curved towards distal
Protostylid     LM1 LM2   3. Distal sulcus from labial sulcus
                          4. Deeper sulcus
                          5. Strong sulcus
                          6. Sulcus crosses the labial surface
                          7. Free apex cusp

Trait           Degrees of expression

                Trait      Presence     Reference method

Winging         0-4        1-4          Asudas, Turner et
                                        al. (1991)

Crowding        0-3        1-2          Asudas, Turner et
                                        al. (1991)

Shovel-shaped   0-7        2-7          Asudas, Turner et
incisors                                al. (1991)

Shovel-shaped   0-7        2-7          Asudas, Turner et
incisors                                al. (1991)

Double shovel   0-6        2-6          Asudas, Turner et
                                        al. (1991)

Carabelli's     0-7        2-7          Asudas, Turner et
cusp                                    al. (1991)

Hypocone        0-5        2-5          Asudas, Turner et
reduction                               al. (1991)

Cusp pattern    Y, +, X    Y            Asudas, Turner et
                                        al. (1991)

Cusp number     4-6        5            Asudas, Turner et
                                        al. (1991)

Cusp 6          0-5        1-5          Asudas, Turner et
                                        al. (1991)

Cusp 7          0-4        1-4          Asudas, Turner et
                                        al. (1991)

Deflecting      0-3        2-3          Asudas, Turner et
wrinkle                                 al. (1991)

Protostylid     0-7        2-7          Asudas, Turner et
                                        al. (1991)

Table 2. Relative frequencies of the crown morphologic dental traits

Tooth (FDI                              Frequency (%) N = 116
notation)    Trait                    (59 females and 57 males)

11/21        Winging                            37.2
12/22        Crowding                           25.4
11/21        Shovel-shaped incisors             40.1
12/22        Shovel-shaped incisors             40.9
11/21        Double shovel                       5.6
16/26        Carabelli's cusp                   52.2
17/27        Carabelli's cusp                    7.2
17/27        Hypocone reduction                 65.5
36/46        Cusp pattern                        3.0
37/47        Cusp pattern                        7.3
36/46        Cusp number                        72.4
37/47        Cusp number                        40.5
36/46        Cusp 6                              7.8
37/47        Cusp 6                              1.4
36/46        Cusp 7                             15.9
37/47        Cusp 7                              3.0
36/46        Deflecting wrinkle                 59.5
36/46        Protostylid                         4.2
37/47        Protostylid                         7.8

Tooth (FDI      Sexual dimorphism      Bilateral symmetry
notation)    (Chi squared p < 0.05)    (Wilcoxon p < 0.05)

11/21                 0.619                     -
12/22                 0.481                   0.428
11/21                 0.697                   0.157
12/22                 0.269                   0.829
11/21                 0.269                   1.000
16/26                 0.269                   0.808
17/27                 0.879                   0.689
17/27                 0.198                   0.763
36/46                 0.826                   0.439
37/47                 0.033                   0.166
36/46                 0.630                   0.491
37/47                 0.768                   0.739
36/46                 1.000                   0.271
37/47                 0.495                   0.414
36/46                 0.495                   0.899
37/47                 0.821                   0.655
36/46                 0.312                   0.025
36/46                 0.072                   1.000
37/47                 0.272                   0.593

Table 3. Correlation coefficient of the CMDTs

                                                     Rho
CMDT                         Tooth (FDI
                             notation)         Right      Left

Shovel-shaped incisors    11/21 vs. 21/22     0.6950     0.7213
Carabelli's cusp          16/26 vs. 17/27     0.4419     0.3914
Cusp pattern              36/46 vs. 37/47     0.0857     0.2721
Cusp number               36/46 vs. 37/47     0.0032     0.0947
Cusp 6                    36/46 vs. 37/47     -0.0252    -0.0392
Cusp 7                    36/46 vs. 37/47     0.0032     0.0947
Protostylid               36/46 vs. 37/47     0.2837     0.4449
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Title Annotation:afrocolombianos
Author:Marcovich, Isabella; Prado, Eliana; Diaz, Paola; Ortiz, Yenny; Martinez, Carlos; Moreno, Freddy
Publication:Revista Facultad de Odontologia
Date:Jul 1, 2012
Words:13138
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