Imaging diagnosis of probable osteomyelitis in a 9-month-old infant from prehistoric Brazil: a brief history of healthcare in ancient times

Abstract

Individual 9, a 9 ± 3-month-old infant from the Middle-Holocene (6,650-6,170 years BP) found in Toca do Enoque rock-shelter in Piauí, Brazil, showed significant pathological bone changes and received exceptional mortuary treatment. Previous studies indicated administration of normative parental care and non-normative healthcare, although the differential diagnosis remained vague. This study reexamines the paleopathological diagnosis using X-rays, CT scans, and 3D reconstructions of 10 long bones. Pathological changes included endocranial bone growths and polyostotic, bilateral, and asymmetrical periosteal new bone formation (PNBF) affecting long bones and ribs. The right tibia was the most affected, showing an anteromedial deformity and inside out-perforations with burred, jagged edges. Imaging revealed Harris lines in the left humerus, endosteal bone proliferation in the tibiae, humeri, and right radius, and loss of cortical density in the right tibia. A direct connection between the medullary, subperiosteal, and external spaces suggested characteristics of cloacae or subperiosteal abscesses. Tibial changes suggest an involucrum formation without signs of sequestra, consistent with acute, hematogenous neonatal/infantile osteomyelitis (OM). Although extremely rare, cloacae can arise at early ages under specific circumstances, such as chronic neonatal/infant OM. Delayed pus evacuation, coupled with breastfeeding, resilience, and healthcare may have extended Individual 9’s lifespan and the duration of the infection. This possible case of neonatal/infantile OM is rare and valuable, potentially the youngest documented in Paleopathology and the first in the Americas. However, nonspecific costal and endocranial lesions do not rule out the presence of comorbidities. Expanding the corpus of case studies is essential for refining diagnoses in bioarcheological and paleopathological research.

El Individuo 9 (9 ± 3 meses) del sitio Toca do Enoque, Holoceno medio (6650-6170 años AP), en Piauí, Brasil, mostró cambios óseos patológicos significativos y recibió un tratamiento mortuorio excepcional. Estudios previos infirieron cuidados de salud especiales, aunque el diagnóstico diferencial fue indefinido. Este estudio reexamina el diagnóstico patológico utilizando radiografías, tomografías y reconstrucciones 3D de 10 huesos largos. Los cambios patológicos incluyeron crecimientos óseos endocraneales y formación de hueso nuevo perióstico poliostótico, bilateral y asimétrico que afectó a huesos largos y costillas. La tibia derecha mostró deformidad anteromedial y perforaciones de adentro hacia afuera con bordes dentados y rebabas. Las imágenes revelaron líneas de Harris en el húmero izquierdo, proliferación ósea endóstica en tibias, húmeros y radio derecho, y pérdida de densidad cortical en la tibia derecha. Una conexión entre los espacios medular, subperióstico y externo sugirió características de cloacas o abscesos. Los cambios en la tibia sugieren involucro sin signos de secuestros, consistente con osteomielitis neonatal/infantil aguda hematógena. Aunque extremadamente rara, la cloaca puede surgir a edades tempranas en circunstancias específicas. Los retrasos en la evacuación de pus, la lactancia materna, la resiliencia y los cuidados de salud, pueden haber prolongado la vida del Individuo 9 y agravado la duración de la infección. Este posible caso de osteomielitis neonatal/infantil es raro y valioso, potencialmente el más joven documentado en Paleopatología y el primero en América. Sin embargo, las lesiones costales y endocraneales inespecíficas no descartan comorbilidades. Ampliar el corpus de estudios de casos es esencial para refinar los diagnósticos en bioarqueología y paleopatología.

O Indivíduo 9 (9 ± 3 meses) do sítio Toca do Enoque, Holoceno médio (6650-6170 anos AP), Piauí (Brasil), mostrou mudanças ósseas patológicas significativas e recebeu um tratamento mortuário excecional. Estudos prévios inferiram cuidados de saúde especiais, embora o diagnóstico diferencial manteve-se indefinido. Este estudo reexamina esse diagnóstico patológico utilizando radiografias, tomografias e reconstruções 3D de 10 ossos longos. As mudanças patológicas incluíram crescimentos ósseos endocranianos e formações bilaterais e assimétricas de osso novo subperiosteal, que afetaram os ossos longos e as costelas. A tíbia direita mostrou deformidade ânteromedial e perfurações centrífugas com rebordos dentados e rebarbas. A imagiologia revelou Linhas de Harris no úmero esquerdo, proliferação óssea endosteal nas tíbias, úmeros e rádio direito, assim como perda de densidade cortical na tíbia direita. Conexões entre os espaços medular, subperiosteal e externo sugerem caraterísticas de cloaca ou abscessos. As manifestações tibiais sugerem a formação de involucrum sem sinais de sequestra, sendo consistente com uma osteomielite (OM) neonatal/infantil aguda hematogênica. Embora seja extremamente raro, as cloacas podem surgir em idades precoces sob circunstâncias específicas, tais como a OM crônica neonatal/ infantil. Atrasos na evacuação do pus, aliados à amamentação, resiliência e cuidados de saúde, podem ter prolongado tanto a vida do Indivíduo 9, quanto a duração da infeção. Este possível caso de OM neonatal/infantil é raro e valioso, podendo ser o mais jovem documentado em Paleopatologia e o primeiro no continente americano. No entanto, lesões inespecíficas nas costelas e na superfície endocraniana não excluem a presença de comorbilidades. A ampliação do conjunto de estudos de caso é essencial para aprimorar os diagnósticos na investigação bioarqueológica e paleopatológica.