Corso di Paleopatologia

Gino Fornaciari

Divisione di PaleopatologiaDipartimento di Ricerca Traslazionale e delle nuove tecnologie in medicina e chirurgia

Università di Pisa

Anno Accademico 2013-2014

PALEOPATOLOGIA

STORIA ARCHEOLOGIA ANTROPOLOGIA ANATOMIAPATOLOGICA

La Paleopatologia, definita da Sir Armand Ruffer– uno dei fondatori della disciplina – “the study ofdisease in ancient human remains” è diventata, inquesti ultimi anni, una vera e propria brancaautonoma della Medicina comprendente storia,archeologia, antropologia fisica ed anatomiapatologica.

LA PALEOPATOLOGIA

Sir Armand Ruffer (1859-1917)

ScheletriDati diretti

La Paleopatologia studia le malattie direttamente nei corpi umani delpassato, scheletrizzati o mummificati, con un approccio diretto cheutilizza tutte le moderne tecnologie biomediche.

PALEOPATOLOGIA

(Mummie del XVI secolo,Basilica di S. Domenico Maggiore, Napoli)

Mummie

(Sepoltura dell’XI secolo, Castello di Monte di Croce, Toscana)

PALEOPATOLOGIA

Interesse antropologico

Origine ed evoluzione delle malattie

Interesse medico

Stile di vita delle popolazioni

(es. malattie infettive, tumori)(es. traumi, artrosi)

La Paleopatologia riveste un duplice interesse: antropologico e medico;antropologico, perchè dalle caratteristiche e dall’incidenza delle diverse malattie delpassato è possibile risalire, indirettamente, alle abitudini e allo stile di vita delle antichepopolazioni;medico, perchè lo studio dell’origine di alcune importanti malattie dell’epoca attuale,come il cancro e l’arteriosclerosi, e la ricostruzione delle origini e delle prime vie didiffusione delle malattie infettive, non possono non suscitare un forte interesse inMedicina.

Lo studio delle malattie del passato è progredito enormemente in questiultimi 30 anni, di pari passo con i progressi della Medicina attuale, graziesoprattutto alle nuove tecnologie. Ad esempio:L’applicazione degli anticorpi (immunoistochimica) allo studio dei tessutimolli antichi ha permesso diagnosi più esatte.Nuove tecniche radiologiche, come la tomografia assiale computerizzata(TAC), hanno reso possibile lo studio delle mummie senza metodi invasivi.L’applicazione degli elementi in traccia e degli isotopi stabili del carbonio edell’azoto (13C, 15N), ha reso la paleonutrizione una scienza quasi esatta.Lo studio del DNA antico (aDNA) ha rivoluzionato la paleogenetica e laconoscenza delle malattie infettive del passato.

RECENTI PROGRESSI DELLA PALEOPATOLOGIA

La prima TAC di una mummia rinascimentale italiana presso la Divisione di Radiologia Diagnostica ed Interventistica dell’Università di Pisa (1997)

La prima laparoscopia su una mummia rinascimentale italiana presso il Dipartimento di Chirurgia dell’Università di Pisa (1998)

Tripanosomiasi americana in una mummia precolombiana del XII secolo (1992)

Treponema pallidumSifilide venerea del ‘500 (1989)

Vaiolo del ‘500 (1986)

Virus del vaiolo

Cancro del colon con mutazione dell’oncogene K-ras in un re di Napoli del ‘400 (1996)

Virus del papilloma umano del ‘500 (2003)

Anche il gruppo di Paleopatologia di Pisa, utilizzando queste nuove metodiche, ha ottenuto risultati importanti.

condiloma

Malaria e leishmaniosi nei Granduchi de’ Medici (2011)

Mirko Dražen Grmek (1983)

La “Patocenosi”

Popolazione

ereditarietà ambiente

Ambiente naturale (clima)

Ambiente culturale(abitudini, cultura materiale)

malattiefrequenza

Intensità(gravità)

PATOCENOSI

“è l’insieme delle malattie presenti in una popolazione in undeterminato ambiente e in una determinata epoca” (Grmek)

(è l’insieme dei dati epidemiologici stabili in una popolazione ecorrisponde allo “stato di salute” di una popolazione)

Mirko Dražen Grmek (1983)

PATOCENOSI

complesso di malattie, variabile in sensoqualitativo

quantitativo

in cui la frequenza di ogni malattia dipende dalle altre malattie

tendente verso l’equilibrio

Rapporti fra malattie (in una patocenosi)

simbiosi

antagonismo

indifferenza

BIOCENOSI: alcune specie numerose --- molte specie rare

PATOCENOSI: alcune malattie frequenti --- molte malattie rare

sinergismo ambientale malattie diverse

mondo occidentale (ipernutrito, sedentario....)

malattie“da usura”

DiabeteArteriosclerosiArtrosiCancro…

legame eziologico (o causale)

Tonsillite da streptococco

Vizi valvolari(cardiaci)

Malattia reumatica

Endocardite

“Razza” ebraica

Tbc Policitemia verasinergismo genetico

interazione complessaSociale:

Individuale:

Malnutrizione(anemie, avitaminosi)

Malattie infettive(tifo addominale ecc.)

SIMBIOSI

genetico

anemie emolitiche congenite(anemia mediterraneaanemia falciforme)

globuli rossi“deboli”malaria

causale

malattie infettive (morti giovanili)

Tbc,Tifo addominale,Dissenterie….

malattie dell’età avanzata

ArteriosclerosiArtrosiCancro

ANTAGONISMO

INDIFFERENZA

Ma “non esiste una relazione sinergica o antagonistica fra due malattie,isolate dal resto della patocenosi, bensì una interdipendenza complessa ditutte le malattie presenti in una popolazione” (Grmek)

Necessità di modelli matematici di studio delle patocenosi!

1) Principio della dipendenza genetica:“le caratteristiche della patocenosi dipendono da quelle dell’assettogenetico degli ospiti e dei patogeni””

2) Principio dell’influenza esterna:“le caratteristiche della patocenosi dipendono da quelle dell’ecosistemadi cui essa fa parte” (naturale ed artificiale)

3) Principio dell’influenza interna:“la frequenza e la distribuzione di ciascuna malattia in una patocenosidipendono dalla frequenza e dalla distribuzione di tutte le altre malattieall’interno della patocenosi”

4) Principio della congruenza:“La patocenosi di una popolazione è la sola congruente a quellapopolazione”

5) Principio dell’equilibrio:“La patocenosi tende all’equilibrio”

Principi regolatori delle patocenosi (Grmek)

Studio della patocenosi

Sincronico = in una determinata epoca

Diacronico = in epoche diverse

Dinamica della patocenosi

Periodi di equilibrio della patocenosi Periodi di rottura

della patocenosi

•Rivoluzione neolitica

•Urbanizzazione

•Espansione coloniale

•Rivoluzione industriale

•Rivoluzione antibiotica

•AIDS

Mirko Dražen Grmek (1983)

Cacciatori e raccoglitoripaleolitici

Agricoltori ed allevatorineolitici

Molti traumi ↑↑↑↑Poche malattie infettive ↑

Civiltà urbane

Pochi traumi ↑Comparsa malattie infettivee parassitarie ↑↑↑

Molti traumi ↑↑↑Molte malattie infettive e parassitarie ↑↑↑↑↑

Piccoli gruppi sparsi

Villaggistabili

Città densamente abitate

Causa della rottura della patocenosi

Evento Effetto

Mirko Dražen Grmek (1983)

Colonizzazione del Nuovo Mondo (XVI secolo)

Rivoluzione industriale (fine XVIII secolo)

Rivoluzione antibiotica(1945)

AIDS(1977)

Scambio intercontinentale di agenti patogeni

Periferie sovraffollate

Controllo malattie infettive

Nuovo virus

America:vaiolo, peste, lebbra,mal. esantematiche, raffreddore…

Europa:sifilide venerea

Aumento malattie infettive ↑↑↑ Tubercolosi ↑↑↑↑

Crollo malattie infettive ↓Aumento tumori ↑↑↑↑Arteriosclerosi ↑↑↑↑

Malattie infettive nuove ↑↑↑ Tumori nuovi ↑↑↑

Causa della rottura della patocenosi

Evento storico Effetto

Mirko Dražen Grmek (1983)

Clark Spencer Larsen (1997)

La “Bioarcheologia”

DICKSON MOUNDSDICKSON MOUNDS (Valle del fiume Illinois(Valle del fiume Illinois))

WoodlandWoodland 10501050 30,8%30,8%26,0%26,0%

precoce 1200precoce 1200(cacciatori raccoglitori ed agricoltori primitivi)(cacciatori raccoglitori ed agricoltori primitivi)

MississippianoMississippiano 12001200Tardo 1300Tardo 1300(agricoltori specializzati del mais)(agricoltori specializzati del mais)

Periostiti in genere

Periostiti tibiali

67,4 % 84,0 % (medio-gravi)

Clark Spencer Larsen (1997)

Indiani Indiani Golfo Golfo GeorgiaGeorgia

Epoca

pre-1150

1150-1550

1605-1680

1686-1702

Società

cacciatori/racc. preistorici

agricoltori mais preistorici

prime missioni

tarde missioni agricoltura intensiva mais

Economia

piante selvatiche + animali

mais

>mais

>> mais

Insediamenti

abitaz. sparse gruppi molto mobili

Villaggi grandi, densamente abitati

I villaggi si raccolgono intorno alle missioni

Insediamenti stabili e affollati

Periostiti tibiali

9,5 %

19,8 %

15,4 %

59,3 %

Clark Spencer Larsen (1997)

Percentuale di individui con periostiti degli arti superiori ed inferiori, nelle diverse epoche.

AAP A Symposium (2009)Reconstructing Health and Disease in Europe:The Early Middle Ages through the Industrial Period

Il modello della Tubercolosi

La tubercolosi, definita da Mirko Grmek “la grande assassina”, ha costituito per secoli un vero e proprio stereotipo di malattia fatale.

La tubercolosi raffigurata come “l’angelo della morte”(R. Cooper, II metà del XIX secolo). Wellcome Trust Medical Photographic Library

Diffusione della tubercolosi in Europa, in base ai dati paleopatologici.(da Roberts e Buikstra, 2003)

“London bill of mortality del 1665 con ben 4808 decessi per “consunzione e tisi”.(Wellcome Trust Medical Photographic Library)

% dei decessi per “consunzione” a Londra dal 1620 al 1840

Mortalità dovuta a tubercolosi nei diversi distretti di Parigi tra il 1865 e il 1934.

E’ evidente, oltre alla prevalenza della malattia nei quartieri malsani delle periferie, la diminuzione nel tempo della mortalità per tubercolosi.

Fa eccezione il 1870-1871, a causa dell’assedio di Parigi nel corso della guerra franco-prussiana.

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Dec

essi

%

Classi di età in anni

Mortalità % globale nel Cimitero inglese di Bagni di Lucca e in una comunità rurale della Val di Lima (Pieve dei Monti di Villa) - XIX secolo

Inglesi

Pieve MV

Variazioni dell’indice di salute nel tempoPeriodi: 1= Preistoria e Antichità (<500 a.C.); 2= Età Classica (800 a.C.–500 d.C.); 3= Alto Medioevo (500-1000); 4= Medioevo (1000-1300); 5= Basso Medioevo (1300-1500); 6 = Età Moderna (1500-1950)

AAPA Symposium (2009)Reconstructing Health and Disease in Europe:The Early Middle Ages through the Industrial Period

Variazioni dell’indice di salute nel tempoPeriodi: 1= Preistoria e Antichità (<500 a.C.); 2= Età Classica (800 a.C.–500 d.C.); 3= Alto Medioevo (500-1000); 4= Medioevo (1000-1300); 5= Basso Medioevo (1300-1500); 6 = Età Moderna (1500-1950)

Ambiente

Alimentazione MalattieAttività

Statura Indicatori di stress LongevitàMarkers funzionali

Bioarcheologia

Stile di vita

Cultura

Paleopatologia

datibiologici