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古病理学（palaeopathologyとも綴られる）は、化石、ミイラ化した組織、骨格遺物、糞石の分析を通して、生物の古代の病気や怪我を研究する学問である。古代の人間の病気の研究における具体的な資料としては、初期の文書、初期の書籍の挿絵、過去の絵画や彫刻などが挙げられる。これらの資料はすべて、病気の進化や、過去の文明がどのように病気を治療していたかについての情報を提供する。研究は歴史的に人間に焦点を当ててきたが、人間が他の動物よりも病理にかかりやすいという証拠はない。[ 1 ]
古病理学という言葉は、古代ギリシャ語のpalaios （παλαιός）「古い」、pathos（πάθος）「経験」または「苦しみ」、-logia（-λογία）「研究」という語根に由来する。[ 2 ]
古病理学は学際的な科学であり、臨床病理学、人骨学、疫学、社会人類学、考古学など（ただしこれらに限定されない）多くの分野の知識を必要とします。[ 3 ]一人の人間がすべての必要な科学に精通することはまずありません。そのため、それぞれの分野で訓練を受けた人々が重要であり、集団研究を構成します。人類学と考古学の訓練は、おそらく最も重要です。なぜなら、人骨や古代の遺物の分析は、初期の病気の発見に最も重要だからです。
歴史的証拠は、健康状態からの逸脱が長い間人類の関心事であったことを示している。この研究を構成する内容は古代の文献に遡ることができるが、「古病理学」という用語は20世紀まであまり普及しなかった。この時期には、症例研究や「古代の病気に関する発表された報告書」が増加した。[ 4 ]数千年前の古代の文献には、ハンセン病などの病気の事例が記録されている。
ルネサンスから19世紀半ばにかけて、古代の病気への言及が増え、最初は先史時代の動物に関するものでしたが、後に人間の病気の古代性を研究することの重要性が強調されるようになりました。一部の歴史家や人類学者は、「ドイツの博物学者ヨハン・フリードリヒ・エスペルが古病理学の誕生を告げた」と理論づけています。[ 5 ]ただし、人間の古病理学の分野が一般的に出現したと考えられているのは、19世紀半ばから第一次世界大戦までの間です。この期間、マルク・アルマン・ラッファー、G・エリオット・スミス、フレデリック・ウッド・ジョーンズ、ダグラス・E・デリー、サミュエル・ジョージ・シャトックなどの多くの先駆的な医師や人類学者が、古代の骨格病の医学的性質を明らかにしました。[ 6 ]この研究は、放射線学、組織学、血清学などの手法がより頻繁に適用されるようになり、統計分析の導入により診断と精度が向上したことで、世界大戦と世界大戦の間に統合されました。この時点で、古病理学は真に科学分野になったと考えることができます。[ 7 ]今日では、DNAや同位体分析などの生物医学技術の使用は、病理学の知識にとって大きな進歩です。[ 8 ]
第二次世界大戦後、古病理学は異なる見方をされるようになった。過去の集団を理解するための重要なツールとして捉えられるようになり、この段階で疫学や人口統計学との関連性が見出されるようになったのである。
分子生物学の新しい技術によって、古代の病気についてすでに知られていたことにも新しい情報が加わり始めました[ 7 ] 。これは、数世紀または数千年前のサンプルからDNAを採取することが可能になったためです。
過去の人骨を分析するには、発見された遺物の種類に応じてさまざまな手法が用いられます。例えば、「古病理学的試料へのアプローチは、試料自体の性質（骨、軟組織、毛髪など）、その大きさ（最小限の断片から全身まで）、保存状態、そして非常に重要な操作範囲（展示可能な完全な試料から、完全な解剖研究を含むあらゆる種類の貴重な破壊的分析を行うための絶対的なアクセスと自由まで）によって異なります。」[ 9 ]考古学者や古病理学者が行う研究の多くは骨に関するものです。骨の基本的な性質により、他の人骨のように時間の経過とともに劣化しないため、骨病理学は古代の病気を研究する上で重要となります。人間の骨病理学は、いくつかの一般的なグループに分類されます。
骨折や骨の変形といった外傷は容易に発見できるが、結核や梅毒などの感染症といった他の疾患の痕跡も骨に見られることがある。変形性関節症や痛風などの関節疾患、すなわち関節症も珍しくない。
骨格組織における人類古病理学の証拠に関する最初の包括的な文献は、1976 年に Ortner と Putschar によって出版されました。[ 10 ]病理を特定する際、形質人類学者は、場所、遺跡の年代、その他の環境要因に関する優れた考古学的文書に大きく依存しています。これらは、さらなる分析の基礎となり、正確な集団研究に必要です。そこから、古病理学の研究者は、年齢や性別など、標本に関するいくつかの重要な生物学的指標を決定します。これらは、骨材料のさらなる分析と、特定された病変やその他の異常の評価の基礎となります。
Archaeologists increasingly use paleopathology as an important main tool for understanding the lives of ancient peoples. For example, cranial deformation is evident in the skulls of the Maya, where a straight line between nose and forehead may have been preferred over an angle or slope. There is also evidence for trepanation, or drilling holes in the cranium, either singly or several times in a single individual. Partially or completely healed trepanations indicate that this procedure was often survived. The 10,000 year-old human remains discovered at the site of Nataruk in Turkana, Kenya, reportedly show extreme traumatic lesions to the head, neck, ribs, knees and hands, including embedded stone projectiles, and they may represent the earliest evidence of inter-group conflict between hunter-gatherers in the past.[11][12]
Few diseases leave evidence on skeletal remains, however, osteological analysis of remains has the benefit of being able to describe and diagnose skeletal remains without the presence of soft tissue.[13] Paleopathologies are divided into seven suggested categories for analysis:[14]
Skeletal analysis of one of these main categories, trauma repair, is broken down further by into the types of trauma present:[15]
All these different types of trauma may be the result of accident, interpersonal violence, cultural practice or therapeutic treatment.
Fractures are the result of enough force being applied to bone to mechanically alter it. Tension, compression, torsion, and bending or shearing each leave its own characteristics on skeletal remains. The type, severity, number, timing and location of fractures are important for delineating between accidental and violent trauma and the data recovered from analysis reveal the meaning of that violence.[16] Fractures present substantial problems for the skeletal areas located around the point of initial trauma and may leave accompanying secondary pathological evidence due to tissue death, deformity, and arthritis.[17]
分析中に遭遇する外傷の種類には、鈍器による外傷（BFT）、鋭利な刃物による外傷（SFT）、飛翔体、熱、化学物質などが含まれる可能性があります。骨格遺物における外傷の証拠は、影響を受けた骨の種類によって異なる場合があります。たとえば、棍棒による鈍器外傷は、剣による鋭利な刃物外傷とは異なる形で現れます。[ 13 ]
分析中、死前（死亡前）の骨折治癒の証拠は、周死期（死亡時前後）および死後（死亡後）の外傷と比較することができます。死前治癒は、骨折部位に仮骨として現れます。ホワイトが指摘するように、「骨折修復の速度は、整列、骨折部位の動きの量、個人の健康状態、年齢、食事、および血液供給に依存します。」[ 13 ]
暴力による骨格外傷と、事故やその他の原因による骨格外傷を区別するには、骨への機械的損傷の骨格分析を社会文化的文脈と統合する必要があります。[ 18 ]生物学的分析を、個人だけでなくより大きな集団の文脈によって示される社会文化的要因と絡めることで、生物考古学は、ラウトレッジ古病理学ハンドブックが指摘するように、「戦争、儀式化された戦闘、白兵戦、襲撃と略奪、虐殺、拷問、処刑、魔術、捕虜の拉致、奴隷制、人食い、親密なパートナーや児童虐待、頭皮剥ぎ、人身御供」など、数多くの種類の暴力を特定できるようになりました。[ 16 ]生物学的分析と社会理論のこの統合がなければ、外傷研究は「骨に見られる外傷の単なる記述」にまで縮小してしまうとクラウスは指摘しています。[ 19 ]
考古学的記録にはいくつかの病気が記録されている。考古学的評価によってこれらの病気を特定することができ、場合によっては特定の個人の死因を説明できる。古病理学者は、骨格の性別や年齢などを調べることに加えて、骨の状態を分析して、その個人がどのような病気にかかっていたかを判断することがある。特定の病気の古病理学を研究する法医学人類学者の目標は、研究対象の病気が特定の出来事の発生とともに時間とともに存在し続けているか、あるいはこの病気が今日でも存在していて、なぜ今日存在しないのかを判断することである。[ 20 ] 骨の変化から特定できる病気には、次のようなものがある。
骨以外にも、分子生物学はここ数十年の間に古病理学のツールとして利用されてきた。数百年前の人骨からDNAを採取できるからである。PCRなどの技術は汚染に非常に敏感であるため、実験室内の他の物質による偽陽性結果が生じないように、「自殺PCR」などの綿密な実験室設備とプロトコルが必要となる。
例えば、ペストがユスティニアヌス帝のペストと黒死病の原因であるという長年の仮説は、集団墓地からペスト菌のDNAが発見されたことで強く裏付けられているが[ 21 ] [ 22 ] 、別の原因として提案された炭疽菌は見つかっていない[ 21 ] 。
黒死病のパンデミックは1347年から1351年の間に発生しました。[ 23 ]黒死病の原因は腺ペストであると考えられており、[ 23 ]その症状にはリンパ節の腫れ、発熱、頭痛、倦怠感、筋肉痛[ 24 ]、そして場合によっては血液や膿が滲み出る腫れ[ 25 ]が含まれます。黒死病は中国で発生し、貿易ルートや港に沿って広がり、北アフリカやイタリア、スペイン、フランス、ドイツ、スイス、ハンガリーなどの多くのヨーロッパ諸国を含む多くの国に影響を与えました。[ 23 ]黒死病により最大2億人が死亡したと推定されています。[ 26 ]
2013年、ノース・リンカンシャーのソーントン修道院で行われた発掘調査で、27人の子供を含む48人の集団墓地が発見された。[ 27 ]放射性炭素年代測定と集団墓地で発見された遺物から、遺体は黒死病の時代のものであることが判明した。[ 27 ]遺体の年齢が1歳から45歳までと幅広く分布していたことから、考古学者たちは、壊滅的な何かが死因となった可能性が高いと推測した。[ 27 ]通常、集団墓地には幼い子供か高齢者の遺体が含まれているが、ここではそうではなかった。あらゆる年齢層の遺体が埋葬されていたことから、考古学者たちは、ソーントン修道院は小さな町に隣接していたものの、集団墓地が必要となるほどペストが蔓延していたと推測した。この発見以前は、小さな町では死者を通常の方法で埋葬していたため、集団墓地の存在は非常にまれであった。[ 28 ]この時期、ヨーロッパでは黒死病による死者数が圧倒的に多かったため、集団埋葬が行われたと考えられている。[ 26 ]
遺体から採取された歯のサンプルからはペスト菌の存在が明らかになった。[ 27 ]これらのサンプルからはペストの原因菌であるペスト菌（ Yersinia pestis）のDNAが検出された。「歯髄組織中のペスト菌の『自殺PCR』による分子同定」や古代DNAのその他の分析方法は、現代の技術進歩に伴いますます一般的になっている。[ 29 ]
考古学では評価が難しい病気もありますが、結核は発見されており、新石器時代にまで遡ります。結核は、汚染された肉の摂取や汚染された牛乳の飲用によって、家畜から人間に伝染したと考えられています。[ 30 ]また、感染者との接触によって結核に感染する可能性もあります。感染者が咳をすると、感染した粘液が体から排出され、近くにいる人に感染する可能性があります。[ 31 ] 結核にはいくつかの種類があります。変温動物に感染するタイプ、鳥類に感染するタイプ、そして人間に病気を引き起こす牛型結核です。牛型結核は子供によく見られるため、汚染された牛乳の摂取によって病気が広がる可能性があります。[ 32 ]
Tuberculosis manifests itself in the archaeological record through DNA extraction from the skeletal remains of people. Tuberculosis rarely manifests itself in the skeleton of individuals and when it does, it is usually only in advanced stages of the disease.[33] The tuberculosis bacteria stays in the growth centers and spongy areas of the bone.[32] Tuberculosis can lie dormant for long periods of time; because of the long period of development in the body, tuberculosis damages the body and then the body has time to repair itself. The evidence of the disease in bones can be seen in the destruction and healing of the bone structures especially in joints. Tuberculosis therefore appears in the archaeology record in the knee and hip joints and also the spine.[31]
It was thought that there was no tuberculosis infection in North America before the arrival of Europeans, but findings from the 1980s and 1990s have overturned that idea.[34] Through extraction of DNA within the bone tuberculosis was not only found, but also dated to have been present in the Americas since 800 BC. Tuberculosis is a disease that thrives in dense populations; the implication of finding tuberculosis in pre-Columbian society is that there was a large thriving community at the time.[35] The earliest evidence of tuberculosis has been found in Italy dating to the 4th millennium BC. Evidence of tuberculosis has also been found in mummies from ancient Egypt dating to the same period. There is however, a lack of medical texts from ancient European and Mediterranean regions describing diseases that are identifiable as tuberculosis but the bones show that there was a disease of this type.[36]
梅毒はトレポネーマ疾患に分類される病気です。このグループには、ピンタ、ヨー、風土病梅毒、性病梅毒などの病気が含まれます。これらの病気には、全身の組織の炎症性変化などの症状があります。感染した人は、最初は細菌が体内に入った部位に炎症の領域があることに気づくかもしれません。その後、個人はより広範囲の軟部組織の変化を予想し、最後に病気は骨に影響を与え始めます。ただし、性病梅毒に感染した人のうち、骨の変化を示すのはわずか 10 ～ 20 パーセントです。[ 37 ]性病梅毒は、他のタイプのトレポネーマ疾患よりも重篤な症状を示します。神経系と循環器系の障害は性病梅毒に特有のものであり、ヨー、風土病梅毒、ピンタでは見られません。
骨の変化は、骨の表面の病変を通して考古学的記録に見ることができます。性病梅毒では、骨の変化は膝と関節の損傷によって特徴付けられます。損傷した関節は感染源である可能性があり、神経系と感覚機能の障害によって損傷している可能性があります。[ 38 ]病気の初期段階では、骨は頭蓋骨と脛骨に小さな病変を形成します。これらの病変は主に骨髄の炎症によって引き起こされます。病気の最終段階では、骨が破壊され始めます。形成される病変は骨の「虫の穴」に似ており、頭蓋骨だけでなく体内の大きな骨にも見られます。[ 32 ]破壊される骨のほとんどは二次感染によるものです。
梅毒はアメリカ大陸とヨーロッパの両方で見られましたが、この病気の起源については議論があります。コロンブスとその船員がアメリカ大陸に持ち込んだと言われていますが、ヨーロッパ人はコロンブスがヨーロッパに病気を持ち込んだと非難しています。コロンブスとヨーロッパ人が記述した病気に関連する骨病変の証拠はありません。[ 39 ]性病梅毒の起源に関する議論は、何百年にもわたって科学的な議論の対象となっており、最近も議論されています。進化と古疫学に関する第1回国際会議では、世界中から集まった学者によってこのテーマが検討され、議論されました。性病梅毒の起源については決定的な決定は下されませんでした。