Применение вероятностного подхода в диагностике туберкулеза по ископаемым останкам (методические аспекты)

Аннотация

Введение. Туберкулез ‒ актуальное социальное заболевание, вызываемое преимущественно Mycobacterium tuberculosis, которое отмечается у человека с доисторических времен. При анализе туберкулеза по ископаемым костным останкам используются специфичные признаки, которые довольно редко формируются на костях скелета, что стимулирует поиск новых подходов в диагностике. Относительно недавно был предложен т. н. вероятностный подход, опирающийся на неспецифические костные признаки заболевания, которые по отдельности обладают незначительной диагностической способностью, однако комплексно в разном сочетании позволяют успешно провести диагностику. Исходя из изученных другими исследователями материалов паспортизованных коллекций, можно выделить 10 индикаторов на черепе и посткраниальном скелете, которые отвечают поставленной задаче.

Материалы и методы. Впервые на примере антропологической серии Козино XIV-XVIII вв. (298 инд.) была апробирована единая методическая процедура фиксации неспецифических признаков туберкулеза и расчета вероятности заболевания на индивидуальном и групповом уровне. Все статистические расчеты проводились в среде «R» на основе кода, написанного К.Ю. Куприковой.

Результаты и обсуждение. Описана топография и критерии учета неспецифических индикаторов туберкулеза, апробирован поэтапный алгоритм расчета Тау-индекса – вероятности присутствия заболевания на индивидуальном и групповом уровне. Проведена статистическая оценка распространенности туберкулеза в группе с учетом оценки качества полученной модели. Обнаружено 27 индивидов, чей Тау-индекс указывал на большую вероятность заражения инфекцией. Наличие заболевания подтверждено палеогенетическим анализом, что доказывает эффективность использованного метода.

Заключение. Предложенный комплекс костных индикаторов туберкулеза с применением метода вероятностного подхода актуален для диагностики этого заболевания на ископаемых останках. Необходимо продолжить накопление данных для прямого сопоставления результатов диагностики методами вероятностного подхода и палеогенетики.

Благодарности. Исследование выполнено в рамках государственного задания МГУ имени М.В.Ломоносова.

 

Литература

Алексеев В.П., Дебец Г.Ф. Краниометрия. Методика антропологических исследований. М.: Наука. 1964. 127 c.

Алексеев В.П. Остеометрия: Методика антропологических исследований. М.: Наука. 1966. 198 c.

ВОЗ https://www.who.int/ru/news-room/fact-sheets/detail/tuberculosis обращение 21.12.2025

Двуреченская Н.Д., Двуреченский О.В., Разуваев Ю.Д. Итоги работ на археологическом комплексе в с. Козино // Археологические открытия, 2011. Т. 2008. С. 136-137.

Austin R.M., Honap T.P., Mann A.E., Hübner A., DeGaglia C.M.S., Warinner C., Zuckerman M.K., Hofman C.A. Metagenomic and paleopathological analyses of a historic documented collection explore ancient dental calculus as a diagnostic tool. Scientific Reports, 2024, 14 (1), pp. 14720. https://doi.org/10.1038/s41598-024-64818-7

Boldsen J.L. Epidemiological approach to the paleopathological diagnosis of leprosy. American Journal of Physical Anthropology: The Official Publication of the American Association of Physical Anthropologists, 2001, 115 (4), pp. 380-387. https://doi.org/10.1002/ajpa.1094

Boldsen J. L. Leprosy and mortality in the Medieval Danish village of Tirup American Journal of Physical Anthropology: The Official Publication of the American Association of Physical Anthropologists, 2005, 126 (2), pp. 159-168. https://doi.org/10.1002/ajpa.20085

Buzhilova A. Probable cases of tuberculosis in early medieval pastoralists of Eastern Europe. Tuberculosis, 2023, 143, pp. 102365. https://doi.org/10.1016/j.tube.2023.102365

Cohen M.N., Armelagos G.J. Paleopathology at the origins of agriculture: editors’ summation In: Paleopathology at the Origins of Agriculture. Ed. by Cohen M. N., Armelagos G. J. Orlando, FL: Academic Press, 1984, pp. 585-601.

Genchi M.L., Giuffra V., Campana S., Riccomi G. Are endocranial granular impressions pathognomonic of tuberculous meningitis or a marker of tuberculous infection? An investigation on a medieval osteoarcheological assemblage from Italy. International Journal of Paleopathology, 2025, 49, pp. 81-92. https://doi.org/10.1016/j.ijpp.2025.03.002

Hershkovitz I., Donoghue H.D., Minnikin D.E., Besra G.S., Lee OY., Gernaey A.M., Galili E., Eshed V., Greenblatt C.L., Lemma E., Bar-Gal G.K., Spigelman M. Detection and molecular characterization of 9000-year-old Mycobacterium tuberculosis from a Neolithic settlement in the Eastern Mediterranean. PloS one, 2008, 3 (10), pp. e3426. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0003426

Lamb G.S., Starke J.R. Tuberculosis in infants and children. Tuberculosis and Nontuberculous Mycobacterial Infections, 2017, pp. 541-569. https://doi.org/10.1128/9781555819866.ch32Digital Object Identifier

Lewis M.E. Paleopathology of children: Identification of pathological conditions in the human skeletal remains of non-adults. London: Academic Press, 2017. 300 p.

Ortner D.J. Identification of pathological conditions in human skeletal remains. San Diego, Calif.: Academic press, 2003. 608 p.

Papa V., Galassi F.M., Varotto E., Gori A., Vaccarezza M. The Evolution of Diagnostic Techniques in the Paleopathology of Tuberculosis: A Scoping Review. Pathogens and Immunity, 2023, 8 (1), pp. 93-116. https://doi.org/10.20411/pai.v8i1.597

Pedersen D.D., Milner G.R., Kolmos H.J., Boldsen J.L. The association between skeletal lesions and tuberculosis diagnosis using a probabilistic approach. International Journal of Paleopathology, 2018, 27, pp. 88-100. https://doi.org/10.1016/j.ijpp.2019.01.001

Pedersen D.D., Milner G.R., Kolmos H.J., Boldsen J.L. Tuberculosis in medieval and early modern Denmark: A paleoepidemiological perspective International Journal of Paleopathology, 2019, 27, pp. 101-108. https://doi.org/10.1016/j.ijpp.2018.11.003

R Core Team R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna: Austria, 2025. URL: https://www.R-project.org/.

Roberts C.A., Buikstra J.E. The history of tuberculosis from earliest times to the development of drugs. In: Clinical tuberculosis. CRC Press, 2021, pp. 3-15.

Sabin S., Herbig A., Vågene Å.J., Ahlström T., Bozovic G., Arcini C., Bos K.I.A seventeenth-century Mycobacterium tuberculosis genome supports a Neolithic emergence of the Mycobacterium tuberculosis complex. Genome biology, 2020, 21 (1), pp. 201. https://doi.org/10.1186/s13059-020-02112-1

Severinov K., Kuprikova K., Berezina N., Tsedilina T., Ivanova A., Botsmanov E., Klimuk E., Buzhilova A., Kritsky A. Highly accurate and efficient diagnostics of tuberculosis in ancient human remains. In: Abstract book of the 11th International Symposium on Biomolecular Archaeology, 2025, pp. 210.

Spekker O., Hunt D.R., Berthon W., Molnár E., Pálfi G. Insights into the diagnostic efficacy and macroscopic appearance of endocranial bony changes indicative of tuberculous meningitis: Three example cases from the Robert J. Terry Anatomical Skeletal Collection. International Journal of Osteoarchaeology, 2022, 32 (2), pp. 444-456. https://doi.org/10.1002/oa.3079Digital Object Identifier

Spekker O., Hunt D.R., Berthon W., Paja L., Molnár E., Pálfi G., Schultz M. Tracking down the White Plague. Chapter three: Revision of endocranial abnormally pronounced digital impressions as paleopathological diagnostic criteria for tuberculous meningitis. Plos one, 2021, 16(3), pp. E0249020. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0249020

Spekker O., Hunt D.R., Paja L., Molnár E., Pálfi G., Schultz M. Tracking down the White Plague: The skeletal evidence of tuberculous meningitis in the Robert J. Terry Anatomical Skeletal Collection. Plos one, 2020a, 15 (3), pp. E0230418. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0230418

Spekker O., Schultz M., Paja L., Váradi O.A., Molnár E., Pálfi G., Hunt D.R. Tracking down the White Plague. Chapter two: The role of endocranial abnormal blood vessel impressions and periosteal appositions in the paleopathological diagnosis of tuberculous meningitis. Plos one, 2020b, 15 (9), pp. E0238444. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0238444

van Doren T.P. Biocultural perspectives of infectious diseases and demographic evolution: Tuberculosis and its comorbidities through history. Evolutionary Anthropology: Issues, News, and Reviews, 2023, 32 (2), pp. 100-117. https://doi.org/10.1002/evan.21970

White T.D., Black M.T., Folkens P.A. Human osteology. Academic press, 2011. 591 p.