A betegségek nyomainak kutatása csontváz-maradványokon

 journal_pone_0185966_g004_masolata_masolata_masolata.PNG

A különböző kórokozók (patogének) mindig is kísérői voltak az emberiségnek. Az utóbbi évtizedekben a megfelelő egészségügyi ellátásnak, a védőoltásoknak és a higiéniai előírásoknak köszönhetően a világ sok országában visszaszorultak veszélyesebb képviselőik. Ennek ellenére a gazdák és kórokozóik közötti háború mérlegének az állása nem mindig számunkra kedvező. Ez volt tapasztalható többek között a 2013 és 2016 közötti ebola járvány, illetve a mostani koronavírusos megbetegedések kapcsán is.

Szerzők: Hajdu Tamás (Magyar Természettudományi Múzeum, Embertani Tár), Kiss Krisztián (Magyar Természettudományi Múzeum, Embertani Tár), Pap Ildikó

Azon túl, hogy az emberek életminőségét vagy életét is veszélybe sodorhatják ezek a patogének, a gazdaságra is negatív hatást fejtenek ki. Utóbbi integritásának sérülése pedig még nehezebbé teszi a megfelelő ellátás biztosítását. Ezért különösen fontos világszerte a már ismert és embereket fertőző, valamint a kevésbé ismert, de természetes rezervoárokban megtalálható kórokozók folyamatos monitorozása. Mindehhez több tudományterület, a rendszertan, az ökológia, az evolúcióbiológia és az orvostudományok együttes munkája szükségeltetik. Az ennek megvalósítását lehetővé tevő DAMA protokoll kidolgozásában magyar kutatók is részt vettek. Az említett mozaikszó a protokoll négy szakaszára utal: dokumentálás, értékelés (assessment), monitorozás és akcióterv. E lépések segítségével elejét lehetne venni egy-egy nagyobb járványnak, vagy legalább alaposabban felkészülhetnénk rá.

Kórokozóink alapos megismerésének érdekében a lehető legtöbb nézőpont szerint kell vizsgálódnunk. Nem csak a rövid léptékű, pár hetes, hónapos vagy éves változásokat, de a több száz vagy ezer évet felölelő evolúciós folyamataikat is figyelemmel kell kísérnünk. Ehhez szolgáltat új ismereteket a történelmi embertan, az archaeozoológia és az archaeogenetika területén kutató szakemberek együttes munkája.

 A történeti embertan a régen élt népességek biológiai szempontú felderítésével foglalkozik. Az antropológusok megállapítják a vizsgált egyének biológiai életkorát és morfológiai nemét, a hosszúcsontok lemérése alapján pedig becsülik testmagasságukat. Az előbbi alapadatok felhasználásával elvégezhető az adott közösség demográfiai analízise. A koponyák különböző méreteit felhasználva, statisztikai elemzésekkel a különböző közösségek közötti biológiai kapcsolatok fokát is meg lehet állapítani, és így vándorlási mintázatokra következtethetünk. Ezeket az eredményeket genetikai és stabil izotópos vizsgálatokkal is ki lehet egészíteni. Az emberi migrációk mibenlétének ismerete pedig nagyon fontos, ha kórokozók evolúciójával szeretnénk foglalkozni, hiszen ők is együtt utaznak az emberrel.

dsc_0010_kicsi.jpg

A történeti antropológiai vizsgálatok tárgya a régészeti ásatásokról előkerült emberi csontmaradványok (fotó: Hajdu Tamás)

A mai modern orvosi kezelések hiányában a történelmi időkben élt embereket gyakrabban tizedelték nagyvolumenű járványok. Ezek nyoma nem egyszer a csontokon is megmarad. A történeti embertan még nem említett, de nagyon fontos feladata a paleopatológiai vizsgálatok elvégzése, azaz az egykor élt személyek egészségi állapotának megítélése. Ez az első lépés a kórokozók evolúciójának kutatásában, hiszen így azonosíthatjuk azon fertőzött egyének maradványait, akiken biztosan érdemes a későbbiekben további molekuláris vizsgálatokat elvégezni.

 A betegségek megfelelő azonosításáig vezető út azonban veszélyekkel és buktatókkal van kikövezve. Több tényező is nehezíti a megfelelő diagnózis felállítását. Egyrészt előfordulhat, hogy egy fertőzésnek nem is marad nyoma a csontokon, mivel csak a lágy részeket érintette. Másrészt az egyén sokkal hamarabb is meghalhatott a betegségben, minthogy a kóros állapot észlelhető elváltozást okozzon a vázrendszeren. Elképzelhető továbbá, hogy sok száz vagy ezer év múltán nem marad meg tökéletes állapotban a fertőzött egyén csontváza, ezért bizonyos csontokon, ha voltak is elváltozások, azokat már nem azonosíthatjuk. Nem utolsó sorban nehezítő tényező, hogy nem minden csonton azonosítható elváltozás betegségspecifikus. Több fertőzés hagyhat hasonló nyomot a csontokon, és egy adott fertőzés többféle tünetet is produkálhat.

118138237_1468008316921433_502561481681893175_n_masolata_kicsi.jpg

Fontos elkülöníteni a betegségek miatt, illetve a halál utáni (postmortem) környezeti tényezők végett keletkezett elváltozásokat a csontokon. Az orrüreg bal peremén rágcsálótól származó rágásnyomok (sárga nyíl), míg ezzel szemben a jobb perem teljesen normális (piros nyíl) (fotó: Kiss Krisztián)

A paleopatológiai vizsgálatok során megkülönböztetünk specifikus és nem specifikus fertőzéseket. Az előbbiek egyértelműen azonosíthatók egy vagy több tünet megfigyelése alapján (pl. a leprás fertőzés és a tuberkulózis). Az utóbbiaknál csak valamilyen fertőzés meglétét valószínűsíthetjük. Sőt az is előfordul, hogy az adott csonttani tünetet nem is fertőzés alakította ki (pl. égési sérülés okozta csonthártyagyulladás).

 

A nem specifikus fertőzések okozta elváltozások a csontokon

A paleopatológiai vizsgálatok során megkülönböztetünk specifikus és nem specifikus fertőzéseket. Az előbbiek egyértelműen azonosíthatók egy vagy több tünet megfigyelése alapján. Az utóbbiaknál csak valamilyen fertőzés meglétét valószínűsíthetjük. 

A nem specifikus fertőzések nyomait legtöbbször a csontok felszínén jelentkező csonthártyagyulladás, a csontok belsejét érintő csontvelőgyulladás, a csont egészét átható csontgyulladás, illetve a koponya belső felszínén lévő elváltozások formájában láthatjuk.

A csonthártyagyulladás (periostitis) nem csak fertőzés következtében alakulhat ki, ezért a paleopatológiai vizsgálatok során nem mindig lehet létrejöttének pontos okát megállapítani.

dsc_0225_masolata_kicsi.jpg

Egy késő avar kori egyén sípcsontjának csonthártya- és csontvelőgyulladása. A gyulladás miatt a csont velőürege beszűkült (piros nyíl) és a külső felszínére kóros csontszövet rakódott le (sárga nyíl) (fotó:Kiss Krisztián)

Kialakulhat többek között traumás behatás (ebbe a kategóriába értendő a fokozott aktivitás is), tumor, ízületi betegség vagy dysplasia is. Az olyan specifikus fertőzéseknél, minta  lepra is találkozhatunk periostitis-el. Mindezek miatt pontosabb, ha csonthártya körüli újcsontképződésként hivatkozunk a felismert jellegre. Ezt az általában nem specifikus, adott szervezet stressz-szintjére is utaló elváltozást elsősorban a hosszúcsontokon láthatjuk. Szövettani szinten az éretlen, szervezetlen csontszövet (az ún. woven bone) lamelláris szerkezetbe való fokozatos átmenete zajlik le.

 Osteomyelitist, azaz a csontvelő gyulladását a gennykeltő baktériumok közül leggyakrabban a Staphylococcus aureus okozza. A kórokozó a csontvelőbe több módon is eljuthat: közvetlen módon fizikai sérülés után, a véráram segítségével, vagy fertőzött lágyrészről való átterjedéssel. A fertőzés miatt elhalt csontállomány (sequester) a sipolynyílásnak (cloaca) nevezett járaton keresztül távozhat a csontból. Majd csontláda (involucrum) képében egy új csontréteg borítja be a fertőzést érintett részt.

 A koponya belső felszínén gyakorta figyelhetünk meg labirintusszerű elváltozásokat. Ezek az „útvesztők” az agyhártya vérzése és/vagy gyulladása miatt alakulnak ki, amikor is az kóros csontépülést vált ki a szomszédos csonton. Irodalmi adatok alapján gyermekeknél rendkívül sok tényező okozhatja megjelenését; úgymint fizikai sérülés, az agyhártya megfertőződése, daganatok, tuberkulózis, szifilisz, vagy az A, C, és D vitaminok hiánya. Több kutató véli úgy, hogy ennek a jellegnek a megléte nagy eséllyel valószínűsítheti a tuberkulózis fertőzést.

journal_pone_0185966_g002_masolata_kicsi.png

 Egy koponyatöredéken látható az egykori agyhártyagyulladás labirintusszerű nyoma
[Forrás: Köhler és mtsai. (2017): Possible cases of leprosy from the Late Copper Age (3780-3650 cal BC) in Hungary]

Sinusitisnek az orr vagy a koponya melléküregeinek gyulladását nevezzük. Az akut sinusitis hátterében rendszerint vírusos megbetegedés áll, amelyet a melléküregeket összekötő nyílás elzáródása okoz. Krónikus formája során bakteriális felülfertőződésről beszélhetünk. Az esetek háromnegyedében a Streptococcus pneumoniae, a Haemophilus influenzae vagy a Moraxella catarrhalis baktériumok fertőzése lép fel. A törések után gyakori komplikáció a kialakuló osteitis, melynek gyakori kialakulási helye az erre különösen hajlamos sípcsont.

 

A lepra - egy jellegzetes elváltozásokat mutató, specifikus fertőző megbetegedés

Több esetben találtunk a csontmaradványokon olyan jellegzetes elváltozásokat, melyek egy specifikus fertőző megbetegedés, a lepra jelenlétére utalhatnak.

A leprás fertőzés olyan sajátos vázrendszeri elváltozásokat produkál, melyek felismerésével nagy biztonsággal azonosíthatjuk azt egy adott egyén csontmaradványain. Ezért specifikus fertőzésként hivatkozhatunk rá. A kórt a cseppfertőzéssel és bőr általi kontakttal terjedő obligát, sejteken belül szaporodó Mycobacterium leprae baktérium okozza. A gazdaszervezet válasza szerint a betegség két fajtáját különböztethetjük meg. A tuberkuloid lepra kialakulása során erős immunválasszal találja szembe magát a kórokozó, így enyhébb tünetekkel jár, a vázrendszeren szinte nem is találni nyomát. A lepromatózus lepra esetén az immunrendszer csupán gyengén képes fellépni a patogénnel szemben, ezért a vázrendszeren is sokkal kifejezettebb nyomait vehetjük észre. Csonttani tünetei közül a koponyán megjelenő elváltozás a legfeltűnőbb, amely a rhinomaxilláris szindróma nevet viseli. Jellemzően a felső állcsontot és az orrüreget alkotó képleteket támadja a kórokozó, így az orrüreg kiszélesedhet és a maxilla elülső része felszívódhat.

journal_pone_0185966_g004_masolata_masolata_masolata_kicsi_jpg.jpg

A leprás fertőzés miatt mindkét oldalt lekerekedett az orrüreg pereme
[Forrás: Köhler és mtsai. (2017): Possible cases of leprosy from the Late Copper Age (3780-3650 cal BC) in Hungary]

A hosszúcsontokon – főleg a síp és szárkapocscsontokon – csonthártyagyulladást, az ízületeknél fertőzéses eredetű ízületi gyulladást, valamint a láb- és kéztőcsontoknál kimaródásokra emlékeztető elváltozásokat (lítikus léziók) vehetünk észre. A kéz és lábközépcsontok szintén viselhetnek ilyen csontpusztulás okozta tünetet, ezen felül megfigyelhető a csont közepének elvékonyodása és a feji rész felszívódása is. Utóbbi az ujjperceknél szintén jellemző. Lágyrészek esetében – melyekről paleopatológiai vizsgálatok közben csak múmiák esetén lehet információnk – jellemzően a bőrt és nyálkahártyát, annak is hisztiocitáit, illetve a perifériás idegrendszerben megtalálható Schwann-sejteket támadja a baktérium.

journal_pone_0185966_g004_masolata_kicsi_jpg.jpg

 A két orrcsont gyulladása figyelhető meg a sok is apró lyukacska formájában

[Forrás: Köhler és mtsai. (2017): Possible cases of leprosy from the Late Copper Age (3780-3650 cal BC) in Hungary]

A WHO (2019) statisztikái alapján 2018-ban összesen 208 619 új esetet regisztráltak. Ez a szám sajnos az azt megelőző években is hasonlóan alakult. A történelmi időkre jellemző előfordulással kapcsolatban már nehezebb számokat megadni. Nem csak azért, mert nem vizsgálhatjuk a múltban eltemetett összes egyén csontvázmaradványait, hanem azért is, mert a korábban már említett tényezőknek köszönhetően bizonyos fertőzéses esetek elkerülhetik figyelmünket. A kutatások szerint a leprás fertőzések aranykorának a 12-14. század tehető. Ezt követően csökkent az esetek száma, ami valószínűleg a tuberkulózisnak köszönhető. Ennek oka, hogy a már tuberkulózissal fertőzött személyek a keresztimmunitás miatt védettséget élveznek a leprával szemben.  A mai Magyarország területéről, a késő rézkori (Kr. e. 3780-3650) Abony lelőhelyről ismert az eddigi legkorábbi eset

 A paleogenetikai vizsgálatok segítségével mélyebb betekintést nyerhetünk a kórokozó evolúciós történetébe. Legközelebbi rokona a Mycobacterium lepromatosis, melyet csak 2008-ban fedeztek fel, és a Mycobacterium leprae-hez hasonló, ám sokkal súlyosabb tüneteket okoz. Az általa okozott betegséget diffúz lepromatózus leprának nevezik. Mexikó és a Karib-tenger térségében gyakori előfordulású. Egy kutatás szerint a lepra és TBC kórokozójának közös őse 36 millió évvel ezelőtt élt. Monot és munkatársainak kutatása alapján a Mycobacterium leprae Kelet-Afrikából vagy a Közel-Keletről származik, és az európai vagy az észak-afrikai emberi populációk fertőzhették meg a nyugat-afrikai és amerikai közösségeket.

journal_pone_0185966_g004_masolata_masolata_kicsi_jpg.jpg

Az orr régiója mellett a szájpad gyulladása is jellemző a leprás fertőzésekre, az előző képhez hasonlóan a gyulladást itt is a nagyszámú, egykori erek nyomát mutató kis pórusok jelzik

[Forrás: Köhler és mtsai. (2017): Possible cases of leprosy from the Late Copper Age (3780-3650 cal BC) in Hungary]

 A lepra kórokozója csak egyike azon patogéneknek, melyek történetét nagy erőkkel kutatják. A Mycobacterium leprae esetében különösen hasznos lehet ez, hiszen nem lehet mesterséges körülmények között tenyészteni. Ahhoz, hogy eredményesen harcolhassunk a kórokozókkal a jelenben vagy a jövőben, fontos ismernünk, hogyan alakult a múltban az ember immunrendszere és a kórokozók közötti folyamatos fegyverkezési verseny.

 

Hivatkozások

 

Bhat, R. M. és Prakash, C. (2012): Leprosy: An Overview of Pathophysiology. Interdiscip Perspect Infect Dis. 2012: 181089. Published online 2012 Sep 4. doi: 10.1155/2012/181089

 

Chen, E., M., Masih, S., Chow, K., Matcuk, G., Patel, D. (2012): Periosteal reaction: review of various patterns associated with specific pathology. Contemp. Diagn. Radiol. 35, 1–6.

 

Cooreman, E. A. (Ed): Guidelines for the diagnosis, treatment and prevention of leprosy. 87 p., ISBN: 978 92 9022 638 3

 

Földvári, G. és Szathmáry, E. (2020): Klímaváltozás: Nyilvánvaló és rejtett veszélyek. In: Szathmáry (Szerk.): Klímaváltozás és Magyarország. Osiris. Budapest. pp. 135.

 

Hershkovitz, I., Charles, Greenwald, M., Latimer, B., Jellema, M., B., Wish-Baratz, S., Eshed, V., Dutour, O., és Rothschild, B., M. (2002): Serpens Endocrania Symmetrica (SES): A New Term and a Possible Clue for Identifying Intrathoracic Disease in Skeletal Populations. Am. J. Phys. Anthropol. 118, 201–216.

 

Ikpeme, I., A., Ngim, N., E., Ikpeme, A., A. (2010): Diagnosis and treatment of pyogenic bone infections. Afr. Health Sci. 10, 82–88.

 

Juttmann, J., W. és van der Slikke, W. (1981): The treatment of osteitis complicating tibial fractures. Injury 13, 210–215

 

Kennedy, D.W. (2004): Pathogenesis of chronic rhinosinusitis. Ann. Otol. Rhinol. Laryngol. 193, 6–9.

 

Labbé, J.,L., Peres, O., Leclair, O., Goulon, R., Scemama, P., Jourdel, F., Menager, C., Duparc, B., Lacassin, F. (2010): Acute osteomyelitis in children: the pathogenesis revisited? Orthop. Traumatol. Surg. Res. 96, 268–275.

 

Lewis, M., E. (2004): Endocranial Lesions in Non-adult Skeletons: Understanding their Aetiology. Int. J. Osteoarchaeol. 14, 82–97

 

Marcsik, A., Molnár, E., Ősz, B., Donoghue, H., Zink, A., Pálfi, Gy. (2009): Adatok a lepra, tuberculosis és syphilis magyarországi paleopatológiájához. Folia Anthrop. 9, 5–34.

 

Monot, M., Honore, N., Garnier, T., Araoz, R.,  Coppe´e J-Y., Lacroix, C., Sow, Samba, Spencer, J. S., Truman, R.W., Williams, D., L., Gelber, R., Virmond, M., Flageul, B., Cho, S-N., Ji, B., Paniz-Mondolfi, A., Convit, J., Young, S., Fine, P.E., Rasolofo,V., Brennan, P.J.,. Cole, S.T. (2005): On the Origin of Leprosy. Science. 2005 May 13;308(5724):1040-2. doi: 10.1126/science/1109759.

 

Moschella S.,L. (2004): An update on the diagnosis and treatment of leprosy. J. Am. Acad. Dermatol. 51, 417–426.

 

Nikita, E. (2017): Ostearcheology. A Guide to the Macroscopic Study of Human Skeletal Remains. Academic Press. pp. 462.

 

Ortner, D., J. (2003): Identification of a pathological conditions in human skeletal remains. Academic Press, San Diego. pp. 605.

 

Ramesh Marne Bhat és Chaitra Prakash (2012): Leprosy: An Overview of Pathophysiology. Hindawi Publishing CorporationInterdisciplinary Perspectives on Infectious Diseases. Volume 2012. ID:181089, 6pages, doi:10.1155/2012/181089

 

Waldron, T. (2008): Paleopathology (Cambridge Manuals in Archeology). Cambridge University Press, Cambridge. pp. 298.

 

Weston, D.A. (2011): Nonspecific infection in palaeopathology: interpreting periosteal reactions. In: Grauer A., L.(Ed.). A companion to Paleopathology. Blackwell Publishing Ltd, pp. 492-512.

 

WHO (2019): https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/leprosy

 

 

 

 

 

A bejegyzés trackback címe:

https://mttmuzeum.blog.hu/api/trackback/id/tr1516571262

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.

zkorsos 2021.06.04. 18:59:26

A második, orrüreges ábrán nics felcserélve véletlenül a két nyíl vagy a jobb oldal és bal oldal? Balra sárga, jobbra piros, valahogy nem stimmel. Illetve túl közeli a kép, nem látni, hogy az örrüreg nincs-e megfordítva.

A Joda visszatér 2021.06.05. 23:23:31

A szifilisz és a csonttuberkulózis nyomot hagy a csontokon. Előbbinél a vájat visszahajló jellegű.

Hirdetés

Látogasd meg honlapunkat, lájkolj és kövess minket! Facebook, Twitter, YouTube, Tumblr, Pinterest

logo_jpg.jpg

 

greenfo_logo_uj_fekvo.JPG

mti_hirfelhasznalo.jpg

darazs_kicsi.jpg

Múzeumi szabadulószobák

szabszob_logo1.jpg

 

 

 

Facebook oldaldoboz

Friss témák

Rovatok

Szerzők

Információk, ajánlók

pinterest_blogra.jpg

 

 

 

Látogassatok el ide is!

 

okologia_blog.JPG

További blogjaink:

bogaraskonyv_200.jpg

lepkésskonyvek_200.jpg

vasilogo.jpg

Állatvilág magazin

allatvilag-2018-5.jpg

Naptár

június 2021
Hét Ked Sze Csü Pén Szo Vas
<<  < Archív
1 2 3 4 5 6
7 8 9 10 11 12 13
14 15 16 17 18 19 20
21 22 23 24 25 26 27
28 29 30
süti beállítások módosítása