Paleopatologia

Nie wiadomo, kiedy gruźlica po raz pierwszy stała się pasożytem ludzi, ale uważa się, że jej ludzka postać wzrosła w okresie neolitu, gdzie rozprzestrzeniła się z gruźlicy bydła wraz z powszechnym przyjęciem rolnictwa. Nowsze badania sugerują, że gruźlica była również przenoszona przez zdziczałe zwierzęta i występowała u żubrów w późnym plejstocenie oraz u lwów morskich w holocenie. Stąd też mogła być obecna w populacjach ludzkich w znacznie wcześniejszym okresie (Bos i in., 2014; Roberts i Buikstra, 2003). Czynniki powodujące wysoki poziom gruźlicy są złożone, często wzajemnie powiązane, a w niektórych przypadkach niemożliwe do zmierzenia. Lista ta obejmuje stres fizjologiczny i psychologiczny, klimat, wiek, płeć, pochodzenie etniczne, ubóstwo i migrację (Roberts i Buikstra, 2003). W przeszłości to właśnie dzieci były najbardziej podatne na żołądkowo-jelitową postać choroby (Griffith, 1919). Jedną z głównych przyczyn było używanie mleka krowiego do karmienia niemowląt. W czasach największej popularności (AD 1850-1860) mleko było produkowane w miejskich oborach lub na obrzeżach miast. Doniesienia o zafałszowanym i zakażonym mleku były powszechne, ponieważ transport mleka ze wsi mógł trwać do 24 godzin w warunkach chłodniczych, zanim było przechowywane, nieosłonięte w sklepach lub w domu (Atkins, 1992). W latach 70. XIX wieku poprawa warunków sanitarnych w ośrodkach miejskich doprowadziła do spadku zachorowań na gruźlicę. Pozostała ona jednak problemem na obszarach wiejskich, które nie skorzystały z nowych reform i jeszcze w 1931 roku, nawet po wprowadzeniu surowych zasad przechowywania i dostarczania mleka, 6,7% „świeżego” mleka w Anglii było nadal zakażone gruźlicą bydła (Atkins, 1992; Cronjé, 1984).

Mimo wysokiej częstości występowania gruźlicy szkieletowej u dzieci opisywanej w literaturze klinicznej, niewielką liczbę przypadków gruźlicy w szkieletach osób niebędących dorosłymi przypisuje się złemu zachowaniu szkieletu, segregacji pochówku lub śmierci przed ujawnieniem się zmian w szkielecie (Roberts i Buikstra, 2003, s. 50). Mogą to być również inne czynniki. Holloway i wsp. (2011) dokonali przeglądu przypadków gruźlicy zidentyfikowanych na 221 stanowiskach archeologicznych z okresu od 7250 r. p.n.e. do 1899 r. Sugerują oni, że rozmieszczenie zmian chorobowych zmieniało się w czasie, od głównie zmian rdzeniowych do kombinacji zmian rdzeniowych i pozakręgowych, więc wcześniejsze przypadki mogą być bardziej subtelne w swojej ekspresji. Dzieci w przeszłości mogły umierać na gruźlicę opon mózgowych, zanim mogły ujawnić się jakiekolwiek oczywiste zmiany w kręgosłupie i stawach. Na przykład, przegląd akt szpitala uniwersyteckiego w Coimbrze (AD 1919-1928) wykazał, że 73% niemowląt i 51% dzieci w wieku od 1 do 10 lat zmarło z powodu gruźlicy opon mózgowo-rdzeniowych. Choroba Potta była widoczna tylko w 2,9% przypadków i nie występowała u niemowląt, a zajęcie stawów występowało tylko w 2,4% przypadków. Dwadzieścia jeden procent dzieci zmarło z powodu rozległej gruźlicy jelit i innych tkanek miękkich. Spośród dzieci w wieku od 11 do 20 lat 10% zmarło na zapalenie opon mózgowych, 2,3% miało zajęcie kości, a 0,6% chorowało na chorobę Potta (Santos, 2015). Niska liczba osobników wykazujących chorobę Potta była godna uwagi, biorąc pod uwagę, że jest to jeden z najczęstszych objawów szkieletowych wykorzystywanych w paleopatologii. Służy to podkreśleniu znaczenia badania żeber i powierzchni wewnątrzczaszkowych pod kątem oznak infekcji opon mózgowych lub płucnych (Santos, 2015). Wzorzec powszechnego zakażenia tkanek miękkich u nastolatków odzwierciedla aktualne myślenie o wpływie dojrzewającego układu odpornościowego na rozprzestrzenianie się M. tuberculosis. Marais i wsp. (2005) twierdzą, że przejście od powstrzymywania zakażenia charakterystycznego dla układu odpornościowego dzieci poniżej 5 roku życia do niszczenia u starszych dzieci pozwala gruźlicy łatwiej rozprzestrzeniać się do płuc w mikrośrodowisku bogatym w tlen. Stąd też bardziej charakterystyczne zmiany lityczne możemy obserwować jedynie w kościach starszych dzieci. Ponieważ nie ma cech uznawanych za patognomoniczne dla gruźlicy kości suchej, zawsze konieczna jest diagnostyka różnicowa (Wilbur i in., 2009). W przypadku dzieci może ona obejmować brucelozę, zapalenie oskrzeli, zapalenie płuc, chorobę Scheuermanna (kifoza młodzieńcza), szkorbut, pierwotne HOA, aktynomikozę lub hematogenne zapalenie kości o nieokreślonej przyczynie.

W oparciu o samą prezentację szkieletową, najmłodszy zidentyfikowany przypadek gruźlicy dotyczy zmumifikowanych szczątków niemowlęcia z Les Mesa de Los Santos w Kolumbii z uwapnioną opłucną (Arateco, 1998). Derry (1938, str. 197) opisał przypadek choroby Potta u 9-latka z wczesno dynastycznej Dakki w Egipcie, u którego doszło do zniszczenia i połączenia T10-L2 w „nieregularną masę”. Inne przypadki, jednakże, dotyczyły starszych dzieci. Allison et al. (1981) zasugerowali gruźlicę w zmumifikowanych szczątkach 14-latka z prekontaktowego Peru, kiedy na zdjęciu radiologicznym klatki piersiowej zidentyfikowano zwapniały guzek. Pfeiffer (1984) zauważył, że spośród osobników wykazujących zmiany lityczne kręgosłupa i kości krzyżowej z XV-XVI wieku w Uxbridge, Ontario, najcięższe zmiany występowały u dzieci. Sugeruje ona, że działania wojenne, przeludnienie i uboga dieta mogły przyczynić się do zazwyczaj wysokiej częstości występowania gruźlicy w tej konkretnej próbie Irokezów. Jednym z najwcześniejszych datowanych przypadków gruźlicy w Europie jest 15-letni mężczyzna odkryty w jaskini w neolitycznej Ligurii we Włoszech. Lityczne zniszczenie i zapadnięcie się kręgosłupa od T11 do L1 doprowadziło do ciężkiej kifozy. Łagodny charakter szkieletu w porównaniu z dwoma innymi neolitycznymi młodocianymi doprowadził Formicola et al. (1987) do sugestii, że infekcja była długotrwała, a regularne pochówki i przeżycia nastolatka sugerowały jego akceptację w społeczności. Roberts i Buikstra (2003) w swoim przeglądzie TB in the New World wymieniają 20 przypadków dzieci z możliwą gruźlicą. Mniej pewne są osoby z izolowanymi zmianami zidentyfikowanymi na kościach pozakręgosłupowych. Ortner (1979) zasugerował prawdopodobne rozpoznanie gruźlicy u dziecka ze zmianą lityczną na lewej kości śledzionowej, która wykazywała podobieństwo do próbki patologicznej z tą chorobą. Santos i Roberts (2001) zidentyfikowali zmiany szkieletowe u 72% 7- do 21-letnich dzieci z Portugalii (1904-36), ta wysoka częstość zmian szkieletowych jest tłumaczona wprowadzeniem nowych kryteriów diagnostycznych rozległego podokostnowego tworzenia się nowej kości na szkielecie. Kryteria te zostały włączone do badań nie-dorosłych z Poundbury Camp w rzymskiej Brytanii, gdzie wcześniej nie odnotowano gruźlicy u dzieci. Brak ten został wykorzystany do argumentacji, że gruźlica była rzadkim i być może nowo wprowadzonym schorzeniem do rzymskiej Anglii (Lewis, 2011). Lewis (2011) zidentyfikował 7 (4,2%) przypadków prawdopodobnej gruźlicy u dzieci w wieku od 2 do 15 lat. Dzieci te wykazywały różnorodne zmiany, począwszy od rozległego tworzenia się nowej kości podokostnowej, obfitych i litycznych zmian trzewnych żeber, zapalenia kości żuchwy i łopatki, zmian litycznych kręgosłupa oraz zapalenia paliczków dłoni i stóp. Co ciekawe, wyraźne zmiany lityczne występowały tylko u dzieci w wieku około 12 lat. Dalsze dowody na to, że gruźlica była rzeczywiście znaczącą chorobą wieku dziecięcego w rzymskiej Brytanii, sugeruje identyfikacja czterech dodatkowych przypadków z innych stanowisk (Clough i Boyle, 2010; Müller i in., 2014; Rohnbogner, 2015). Rzadki przypadek zajęcia kręgosłupa szyjnego przez gruźlicę zidentyfikowano u 8-latka z towarzyszącą chorobą Potta ze średniowiecznej Isle of May w Szkocji (Willows, 2015).

Analiza biomolekularna jest coraz częściej wykorzystywana do identyfikacji szkieletów z bardziej subtelnymi śladami infekcji gruźliczej i pozwala na wyizolowanie konkretnego szczepu gruźlicy (MTB complex). Arriaza i wsp. (1995) przedstawili bezpośrednie dowody na istnienie gruźlicy u 12-latka z Arica w Chile. U dziecka stwierdzono liczne kloaki na przednich powierzchniach trzonów kręgów szyjnych i lędźwiowych, zapadnięcie kręgosłupa w odcinku piersiowym z zajęciem łuków nerwowych oraz zmiany trzewne w żebrach. Ponadto widoczne było tworzenie się nowej kości w obrębie kości ramiennej i udowej. Dodatkowe zainteresowanie wzbudziło założenie pasa wokół dolnej części pleców dziecka, który mógł być użyty w celu skompensowania zapadnięcia kręgosłupa i zapewnienia pewnej ulgi. Pierwsza pozytywna identyfikacja M. bovis w szczątkach ludzkich została dokonana w epoce żelaza na Syberii u 15-17-latka z trzewnymi zmianami żeber, co sugeruje płucną drogę zakażenia (Murphy i in., 2009). DNA pomaga nam zrozumieć, jak dużego zróżnicowania szkieletu możemy się spodziewać u dzieci chorych na gruźlicę, a przypadki, które wcześniej zostałyby przeoczone, są obecnie identyfikowane. Wyizolowano aDNA gruźlicy u dziecka ze zmianami litycznymi i blastycznymi jednego kręgu (Klaus i in., 2010), a w dobrze zachowanym szkielecie 12-14-latka ze średniowiecznej Hiszpanii stwierdzono zajęcie stawów przez gruźlicę. Na obu niedawno zrośniętych nasadach bliższych kości piszczelowych były zmiany lityczne, ale nie było innych zmian, które umożliwiłyby makroskopowe rozpoznanie TB (Baxarias i in., 1998). Zmiany śródczaszkowe były jedyną wskazówką na gruźlicę w przypadku przedstawionym przez Pálfi i wsp. (2000), a trzewne zmiany żeber były jedynymi elementami ze zmianami orientacyjnymi u 16-latka z romańsko-brytyjskiego Kingsholm (Müller i wsp., 2014). Co bardziej aresztujące na Litwie, Faerman i wsp. (1999) zidentyfikowali gruźlicę u 15-latka, u którego nie stwierdzono zmian kostnych. I odwrotnie, gdy Mays i wsp. (2002) przeanalizowali próbki siedmiu osób z trzewnymi zmianami żeber z Wharram Percy w Anglii, nie znaleźli żadnych pozytywnych przypadków gruźlicy.

.