Thesis (Ph.D)-Cairo University, 2023.

Bibliography: pages 121-139.

Skeletal muscles are one of the most dynamic and adaptive tissue in the human body. Tongue is
a muscular organ covered with specialized mucosa. Its different muscle groups’ unique arrangement and
synchronization, allows the tongue to perform its function in speech, deglutition, and mastication.
Tongue muscles are classified into extrinsic and intrinsic muscles. According to myofibrillar ATP
staining and immunohistochemistry chemical staining; muscle fibers were classified into slow type I and
fast type II fibers.
The study was carried out on 28 healthy male albino rats weighting from 150 to 200 gm, fed with
standard diet pellets and tap water ad libitum. 14 rats had bilateral mandibular molars extraction while
14 rats were used as control. Animals were divided into group I included 7 healthy male rats, that were
not subjected to extraction and euthanized after 4 weeks, group II included 7 healthy male rats, that were
not subjected to extraction and euthanized after 8 weeks, group III included 7 healthy male rats, that
were subjected to bilateral mandibular molars extraction and euthanized after 4 weeks and group IV
included 7 healthy male rats, that were subjected to bilateral mandibular molars extraction and euthanized
after 8 weeks . All animals in group III and IV were exposed to the extraction of bilateral mandibular
molars under general anesthesia and sterile conditions while group I and group II were anesthetized under
the same conditions but without extraction of teeth. All 28 rats were euthanized either at 4 weeks (group
I & group III) or at 8 weeks (group III &group IV) by decapitation. Tongues from 28 rats were dissected
138
for histological, histomorphometic, gene expression analysis, and ultrastructure examination via
transmission electron microscope.
Histological examination of the tongue muscles of control groups (group I and group II) showed
similar normal structure of intrinsic muscle histology muscles. The cross sectioned transverse muscle
and the longitudinal fibers of vertical muscle were well arranged, with normal perimysium connective
tissue separating bundles of muscle fibers and displaying normal blood vessels.
Histological examination of the tongue muscles of group III revealed alteration in normal intrinsic
muscle histology. Areas of spacing, increased perimysium connective tissue around the muscle bundle,
together with dilated and congested blood vessels were detected. Inflammatory cells were detected
scattered within the perimysium.
Histological examination of the tongue muscles of group IV revealed restoration of normal
anatomy and histology of intrinsic tongue muscles with significant reduction in space between muscle
fibers as compared to group III. Numerous fat cells were detected in the connective tissue beneath the
superficial longitudinal muscle with few scattered inflammatory cells.
Electron microscope examination of the tongue muscles of control groups revealed normal
arrangement of myofibrils. Sarcomeres were found between two successive Z- lines. I-band surrounding
the Z-line. A faint narrow region, the H band, could be seen in the middle of the sarcomere transected
with a dark M-line. Intermyofibrillar mitochondria were present between muscle fibers.
Electron microscope examination of the tongue muscles of group III revealed increases
intermyofibrillar spaces. The faint H-zone and the dark M-line were less apparent, Z-lines were narrower
together with less apparent light bands as compared to the control groups. Upon higher magnification,
intermyofibrillar mitochondrial degeneration was evident.
139
Electron microscope examination of the tongue muscles of group IV revealed well-arranged
myofibrils with minimum intermyofibrillar spaces. The Z-lines appeared thick in comparison to the
control groups with defined I-band, H-zone, and M-line. Myofibrils appeared to be thicker in width,
normal mitochondria presented between the myofibrils.
The highest mean area of single muscles fiber, perimeter of single muscles fiber, total area percent
of muscle fiber and minimum Feret’s diameter was detected in group IV as compared to the other groups.
Regarding the number of inflammatory cells, the highest mean was recorded in group III. The highest
mean PGC1-α gene expression and Cox IV gene expression was detected in group IV.
The highest mean value of length of sarcomere was recorded in group III, while the highest mean
width of sarcomere, was recorded in group IV. Regarding the length of I-band, the highest mean value
was detected in group III, while regarding the width of Z-line, the highest mean value was detected in
group IV.
Our study revealed that bilateral mandibular molar extraction had a great impact on intrinsic
muscles of the tongue. Inflammatory response, atrophy and disarrangement of fibers together with
increased intermyofibrillar spaces and mitochondrial degeneration were clearly detected at 4 weeks post
extraction. While at 8 weeks post extraction, signs of muscle adaptation were evident by hypertrophy
and shift in muscle fiber from fast type II fibers toward slow type I fibers as revealed via increased gene
expression of Cox IV and PGC 1 α.

العضلات الهيكلية هي واحدة من أكثر الأنسجة حيوية و تأقلما في الجسد البشري. اللسان هو عضو عضلي مغطي بغشاء
مخاطي متخصص. عضلات اللسان مرتبة و متداخلة بطريقة مميزة وتناغمها يسمح للسان بالقيام بوظائفه كاملة كالتحدث , البلع و
المضغ.عضلات اللسان تنقسم الي عضلات خارجية و داخلية. طبقا لصبغة الأدينوسين ثلاثيُّ الفوسفات للألياف العضلية و أستخدام
الأجسام المضادة الخاصة بالتعريف بهم في الصبغة المناعية النسيجية , الألياف العضلية تقسم الي نوع أول بطئ و نوع ثاني سريع.
أجريت هذه التجربة علي ثمانية و عشرين من ذكور الجرذان البيضاء الأصحاء يتراوح أوزانهم ما بين مائة و خمسين و مائتى
جرام. تم تزويدهم بالعلف التقليدي و الماء حسب الرغبة . تم خلع جميع الأضراس علي الجانبين في الفك السفلي لأربعة عشرجرذًا بينما
تم أستخدام أربعة عشر جرذ ا كمجموعة ضابطة .تم تقسيم الجرذان ل المجموعة الأولي تضم سبع جرذان أصحاء لم تخضع للخلع و تم
اعدامها بعد أربعة أسابيع منذ بداية التجربة, المجموعة الثانية تضم سبع جرذان أصحاء لم تخضع للخلع و تم اعدامها بعد ثمانية أسابيع
منذ بداية التجربة, المجموعة الثالثة تضم سبع جرذان أصحاء تم خلع جميع الأضراس علي الجانبين في الفك السفلي و تم اعدامها بعد
أربعة أسابيع بعد الخلع و المجموعةالرابعة تضم سبع جرذان أصحاء تم خلع جميع الاضراس علي الجانبين في الفك السفلي و تم اعدامها
بعد ثمانية أسابيع بعد الخلع. جميع الحيوانات في المجموعة الثالثة و الرابعة تم خلع الاضراس تحت تأثير البنج الكلي في بيئة معقمة.
مجموعات الضابطة الأولي و الثانية تم اخضاعهم للبنج و في نفس الظروف بدون خلع الأضراس .
الفحص النسيجي لعضلات اللسا ن للمجموعات الضابطة (المجموعة الأول ى 4 أسابيع والمجموع ة الثانية 8 أسابيع( أظهر بنية
طبيعية لعضلات الأنسجة العضلية الداخلية و أ ظهرالأوعية الدموية الطبيعية.
كشف الفحص النسيجي لعضلات اللسان م ن المجموع ة الثالث ة ع ن حدوث تغير في أنسج ة العضلات الطبيعية .كما تم الكش ف
عن مناطق تباعد في النسيج العضلي وزيادة النسيج الضا م المحيط بالحزمة العضلية ، بالإضافة إلى الأوعية الدموية المتوسعة والمحتقنة ،
كما تم الكشف عن الخلايا الالتهابية المنتشرة في المحيط.أظهر الفحص النسيجي لعضلا ت اللسا ن للمجموعة الرابعة استعادة التشريح الطبيعي والأنسجة لعضلات اللسا ن الجوهري ة مع
انخفاض كبير في المسافة بين ألياف العضلات مقارنة بالمجموعة الثالثة. كما تم اكتشاف العديد من الخلايا الدهنية في النسيج الضام
تحت العضلة الطولية السطحية مع عدد قليل من الخلايا الالتهابية المتناثرة.
كشف الفحص بالمجهر الإلكتروني للمجموعات الضابطة عن الترتيب الطبيعي لللييفات العضلية ، مع وجود مساحة بين اللييفات
خط رفيع باهت ,Z تحيط خط I منطقة ,Z العضلية تفصل بينهم. كما أظهر الفحص عن وجود علامات مميزة للنسيج العضلي مثل خطين
كما أظهر الفحص وجود الميتوكوندريا بين اللييفات . M يمكن رؤيته في منتصف قسيم عضلي يتخلله خط غامق يسمي H يسمي نطاق
العضلية.
كشف الفحص بالمجهر الإلكتروني لعضلات اللسان من المجموعة الثالثة عن زيادة المسافات بين اللييفات العضلية . النطاق
حولها بالمقارنة بالمجموعات I كانت اضيق مع عدم وضوح المنطقة الفاتحة Z كانوا اقل وضوحا. الخطوط M و الخط الغامق H الباهت
الضابطة. بالتكبير اظهر الفحص تحلل بالميتوكوندريا.
ظهرت سميكة مع Z بينما أظهر فحص المجموعة االرابعة عن اللييفات العضلية مرتبة متوازية مع بعضها البعض. الخطوط
واضحين. اللييفات العضلية بدت أسمك في العرض . الميتوكوندريا كانت طبيعية و تواجدت بين اللييفات M و خط H منطقة , I منطقة
العضلية .
تم اكتشاف أعلى متوسط مساحة من ألياف العضلات المفردة ، ومحيط ألياف العضلات المفردة ، متوسط نسبة مئوية والحد
.الأدنى لقطر فيريت في المجموعة الرابعة .فيما يتعلق بعدد الخلايا الالتهابية ، تم تسجيل أعلى متوسط في المجموعة الثالثة .تم أكتشاف
أعلي تعبير جيني ل و في المجموعة الرابعة.
كشفت دراستنا أن خلع جميع الأضراس علي الجانبين في الفك السفلي كان له تأثير كبير على العضلات الداخلية للسان حيث
أظهر الفحص استجابة التهابية , ضمور وانفصال الألياف جنبًا إلى جنب مع زيادة المساحات بين اللييفات وتحلل الميتوكوندريا في مجموعة
الأربع أسابيع بعد الخلع ثم التكيف مع تضخم الألياف والتحول من النوع الثاني السريع للألياف نحو النوع الأول البطئ عن طريق التعبير
في مجموعة الثمانية أسابيع بعد الخلع .

Issues also as CD.

Text in English and abstract in Arabic & English.