During prenatal development, for a certain period of time, there exist two connected joints at different places. The first one is the incudomalleolar joint, the second one is the temporomandibular joint (TMJ). These two joints are connected to each other via Meckel´s cartilage, since the distal end of this structure forms the malleus, which articulates with the incus, and at the same time it is fused with the body of the mandible, at whose distal end, the condylar process articulates with the mandibula fossa. Given that these two joints exist at the same time, at least one joint should be functionally impaired. In order to morphologically investigate the development of these two joints, a collection of 6 prenatal and 5 postnatal murine heads ranging from stage E13.5-P10 were prepared as histological serial sections (thickness 8-10µm) and stained using HE, TRAP, Safranin O, Trichrome, Alcian blue and Elastica-Trichrome. The right temporomandibular joint and middle ear region of 10 of these specimens were three-dimensionally reconstructed using analySIS software. The 3D reconstructions showed that the TMJ and the incudomalleolar joint were still connected at stage P2. A complete separation of the two joints was observed at stage P4. Previously, the secondary cartilage of the condylar process could be detected at stage E15. The size of that structure incresed in posteriosuperior direction, while at the same time a resorption in the inferior region could be visualized. At stage E15, all components of the TMJ were present. The superior and inferior joint cavities were discernible at stage E20. Regarding the middle ear region, the incus, the malleus and the stapes were first visible at stage E14.5 as hyaline structures. They were entirely cartilaginous until stage E20. At stage P0 the ossification of the malleus could be identified. The gonial bone, which later developed into the anterior process of the malleus was first observed at stage E15 and it fused with the enchondral ossification of the malleus at stage P0.
To be discussed is weather the growth of the ossification of the malleus, especially the fusion of the ossification of the malleus with the desmal ossification of the gonial bone, leads to a limitation of the deformability of Meckel`s cartilage. As a result, this limitation could lead to a mechanically induced separation of the TMJ and the incudomalleolar joint. The present work provides data to discern if there is a mechanical component in this separation.
Die Articulatio temporomandibularis ist ein Anlagerungsgelenk. Sie entsteht durch die Vergrößerung des Proc. condylaris, der sich der Fossa mandibularis annähert. Bevor dies geschieht, bestand schon an anderer Stelle eine gelenkige Verbindung, die Articulatio incudomallearis. Für eine gewisse Übergangszeit sind diese beiden Gelenke über den Meckelknorpel miteinander verbunden, denn das distale Ende des Meckelknorpel ist der Malleus, der mit dem Incus artikuliert. Gleichzeitig aber ist der Meckelknorpel verwachsen mit dem Corpus mandibulae, an dessen distalem Ende der processus condylaris mit der Fossa mandibularis zu artikulieren beginnt. Da dann zwei Gelenke gleichzeitig regional versetzt vorhanden sind, dürfte entweder eine Artikulation der Mandibula gegen das Os temporale zeitweise nicht möglich sein oder die Artikulation zwischen Malleus und Incus ist eingeschränkt. Um die Entwicklung dieser beiden Gelenke und ihre Verbindung bzw. ihre Trennung morphologisch zu untersuchen, wurde diese Region an 6 pränatalen und 5 postnatalen Mauspräparaten histologisch (Färbung: HE, Trichrom, Alcianblau, TRAP, mod. Goldner) untersucht. Von 10 Schnittserien dieser Präparate wurden zudem computergestützte dreidimensionale Rekonstruktionen der rechten Kiefergelenks- und Mittelohrregion angefertigt. Die 3D-Rekonstruktionen zeigten, dass die beiden Gelenke noch bis zum Stadium P2 verbunden sind. Eine vollständige Trennung der beiden Gelenke hatte erst im Stadium P4 stattgefunden. Zuvor konnte der sekundäre Knorpel des Proc. condylaris erstmals im Stadium E15 beobachtet werden. Er zeigte ein posteriosuperiores Wachstum, bei gleichzeitiger Resorption im inferioren Bereich. Ab E15 sind alle Komponenten der Articulatio temporomandibularis vorhanden. Ein oberer und unterer Gelenkspalt war ab dem Stadium E20 sichtbar. In der Mittelohrregion wurde die Entstehung der Art. incudomallearis näher beschrieben. Incus, Malleus und Stapes waren erstmals im Stadium E14.5 als hyalinknorpelige Strukturen sichtbar. Bis E20 waren sie rein knorpelig, bei P0 begann die Verknöcherung des späteren Malleus. Desweiteren wurde die Entstehung des Gonialknochens dreidimensional dargestellt und damit die Entstehung des Proc. anterior des Malleus als desmale Ossifikation näher beschrieben. Der Gonialknochen war erstmals im Stadium E15 sichtbar und verband sich im Stadium P0 mit der enchondralen Ossifikation des Malleus. Zu diskutieren ist, ob die zunehmende Ossifizierung des Malleus, besonders die Verschmelzung des Gonialknochen mit der enchondralen Ossifikation des Malleus, die Verformbarkeit des Meckelknorpels einschränkt. Durch diese Einschränkung könnte die Trennung zwischen der Art. incudomallearis (primäres Kiefergelenk) und der Art. temporomandibularis (sekundäres Kiefergelenk) eingeleitet werden. Ob es eine mechanische Komponente bei der Rückbildung des Meckelknorpel gibt, könnte anhand der in dieser Arbeit gewonnenen Daten im Weitergehenden überprüft werden.
