Paléopathologie de l'épaule : Redéfinition des marqueurs ostéologiques de rupture de la coiffe des rotateurs à l'aide de données actuelles et application en condition archéologique

Paleopathology of the shoulder: Redefining osteological markers of rotator cuff tear using present-day data and application in archaeological conditions

• Auteur / Autrice : Camille Jenger
• Direction : Sébastien Villotte, Stephane Descamps
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Anthropologie biologique
• Date : Inscription en doctorat le 01/11/2023
• Etablissement(s) : Paris, Muséum national d'histoire naturelle
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences de la nature et de l'Homme : évolution et écologie
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Eco-Anthropologie

Mots clés

Mots clés libres

Paléopathologie

Épaule

Rupture coiffe des rotateurs

Enthésopathie

Marqueurs osseux d'activité

Données d'imagerie clinique actuelles

Paleopathology

Shoulder

Rotator cuff tear

Enthesopathy

Activity-related skeletal changes

Present-day clinical imagery data

Résumé

Bien que non portante, l'épaule est soumise à de nombreuses contraintes du fait de son extrême mobilité. Les muscles de la coiffe des rotateurs sont un ensemble de muscles rattachés aux tubercules huméraux et entourant la tête humérale pour lui conférer sa stabilité et son centrage sur la cavité glénoïdale de la scapula dans ses mouvements de rotation. Il s'agit donc d'un ensemble de muscles en permanence sollicité et indispensable au bon fonctionnement de cette articulation. De ce fait, les tendons de ces muscles sont fréquemment sujets à des tendinopathies qui, si elles se chronicisent, évoluent couramment vers une rupture tendineuse. Ce tableau dégénératif de la coiffe des rotateurs s'observe généralement chez une population âgée de plus de 50 ans avec des facteurs de risque anatomiques, génétiques et environnementaux en lien notamment avec leurs activités (de loisir ou professionnelles). Si les réparations chirurgicales des tendons de la coiffe des rotateurs s'observent quotidiennement dans les hôpitaux français, la médecine actuelle s'intéresse peu à l'atteinte de ces enthèses et à leurs répercussions sur l'os sous-jacent. Par conséquent, les marqueurs ostéologiques d'enthésopathie de la coiffe des rotateurs en condition archéologique ne font pas consensus et restent peu connus. Quelques études mentionnent des observations au niveau des tubercules huméraux rattachables à des lésions de rupture de coiffe mais leur niveau de preuve reste controversé et l'interprétation anthropologique que nous pourrions tirer de leur description est à considérer avec d'autant plus de précautions. D'une façon générale, l'analyse macroscopique d'humérus en contexte archéologique révèle fréquemment des lésions dont la nature et l'étiologie ne sont pas comprises, limitant leurs interprétations anatomiques d'une part et la possibilité d'inférences sanitaires et biomécaniques d'autre part. Quelles sont alors ces lésions et sont-elles rattachables à des pathologies des muscles de la coiffe des rotateurs ou à d'autres phénomènes ? Quelles répartitions démographiques (âge, sexe) pouvons-nous observer pour ces lésions et quelles interprétations pouvons-nous faire à partir de ces analyses épidémiologiques ? Sont-elles variables selon les périodes (pré)historiques étudiées, selon les conditions environnementales, selon les charges de travail et la spécialisation/mécanisation des activités humaines ? Pour répondre à ces questions, nous avons souhaité construire une approche pluridisciplinaire médicale et anthropobiologique qui, nous l'espérons, permettrait une meilleure compréhension de ces pathologies aux différentes échelles. En parallèle d'une analyse de la littérature des différentes disciplines, une première partie du travail s'attachera à décrire sur du matériel de référence moderne issu des collections du Museum national d'Histoire naturelle, les lésions ostéologiques retrouvées en contexte archéologique au niveau de l'épaule (humérus et scapula). Ceci afin de développer une méthode de cotation objective qui limiterait les erreurs inter et intra-observateur. Une seconde partie du travail s'attachera à retrouver une correspondance entre ces aspects sur os sec et les aspects cliniques actuels d'après la comparaison aux données d'imagerie médicale de patients actuels. Ceci permettra d'apporter des réponses quant à l'étiologie de ces lésions afin d'envisager une analyse épidémiologique. Enfin, une dernière partie du travail s'attachera à l'analyse d'un corpus archéologique diachronique pour permettre de croiser les données chronologiques et démographiques aux interprétation paléopathologiques. L'utilisation de matériel néolithique nous permettra de tester les conséquences paléopathologiques de cette période de grande transition démographique, sanitaire et de mode de vie (augmentation des charges de travail, spécialisation des tâches, division sexuelle des activités ayant de probables impacts biomécaniques sur les membres supérieurs).

Despite being non-weight-bearing, the shoulder is subject to numerous stresses due to its extreme mobility. The rotator cuff muscles are a group of muscles attached to the humeral tubercles and surrounding the humeral head, giving it stability, and centering it on the glenoid cavity of the scapula during rotational movements. This group of four muscles is constantly in use, and is essential to the proper functioning of this joint. As a result, the tendons of these muscles are frequently subject to tendinopathies which, if they become chronic, commonly evolve into tendon rupture. This degenerative condition of the rotator cuff is generally observed in people over the age of 50, with anatomical, genetic, and environmental risk factors related to their activities (both leisure and professional). While surgical repair of rotator cuff tendons is a daily occurrence in French hospitals, there is little current medical interest in the damage to these entheses and their impact on the underlying bone. As a result, there is no consensus on the osteological markers of rotator cuff enthesopathy in archaeological conditions. A few studies have reported observations of humeral tubercles that could be linked to cuff tear lesions, but their level of evidence remains controversial, and the anthropological interpretation we might draw from their description should be considered cautiously. In general, macroscopic analysis of humeri in archaeological contexts frequently reveals lesions whose nature and etiology are not understood, limiting their anatomical interpretation on the one hand, and the possibility of health and biomechanical inferences on the other. What are these lesions, then, and can they be linked to pathologies of the rotator cuff muscles or to other phenomena? What demographic distributions (age, sex) can we observe for these lesions, and what interpretations can we make from these epidemiological analyses? Do they fluctuate according to the (pre)historical periods studied, environmental conditions, workloads, and the specialization/mechanization of human activities? To answer these questions, we wanted to set up a multidisciplinary medical and anthropobiological approach that will enable a better understanding of these pathologies at different scales. Alongside an analysis of the literature from different disciplines, the first part of the project will focus on describing the osteological lesions found on the shoulder (humerus and scapula) in archaeological contexts, using modern reference material from the collections of the French National Museum of Natural History. The aim is to develop an objective scoring method that will limit inter- and intra-observer errors. The second part of the project will attempt to match these dry-bone aspects with current clinical aspects, by comparing them with medical imaging data from present-day patients. This will help identifying the etiology of these lesions, with a view to an epidemiological analysis. Finally, a last part of the work will focus on the analysis of diachronic archaeological corpus to enable chronological and demographic data to be cross-referenced with paleopathological interpretations. The use of Neolithic material will enable us to test the paleopathological consequences of this period of major demographic, health and lifestyle transition (increased workloads, task specialization, gender division of tasks with probable biomechanical effects on upper limb).