Palaeoepidemiological analysis of a historical urban population from Montréal : exploring the interactions between vitamin D deficiency and various palaeopathological skeletal manifestations

Abstract

La vitamine D occupe de nombreuses fonctions dans la régulation de divers systèmes affectant le corps entier. Une déficience de cette hormone peut donc affecter plusieurs systèmes essentiels (ex. squelettique, dentaire, immunitaire) et peut laisser des lésions repérables sur le squelette et les dents. Au cours de la Révolution industrielle, plusieurs facteurs environnementaux ont probablement contribué à l’augmentation des cas de déficience en vitamine D. Ainsi, la majorité des études portant sur la déficience en vitamine D se sont concentrées sur des populations européennes du XIXe siècle. Au Canada, pour la même époque, la fréquence de ce type de maladie métabolique n’a pas été explorée en profondeur. De plus, les possibles interactions entre déficience en vitamine D et autres maladies ont été peu explorées jusqu’à maintenant. Afin de pallier cette lacune, la présente étude se concentre sur une population euroquébécoise (cimetière St-Antoine, Montréal (1799-1854)), explorant la fréquence et prévalence de diverses lésions et conditions pathologiques, en plus d’évaluer leur influence sur les catégories d’âge et de sexe. Plus précisément, cette recherche investigue le possible lien entre la présence de cas de déficience vitamine D durant l’enfance et la détérioration de l’état de santé plus tard au cours de la vie, en plus de l’évolution temporelle des cas au sein du cimetière St-Antoine en lien avec le phénomène d’industrialisation. Au total, 52 individus (8 non adultes, 44 adultes) issus du cimetière urbain St- Antoine à Montréal ont été étudiés. Les données collectées sont de nature empirique et ont été acquises selon les trois phases suivantes : i) l’inventaire squelettique de base (sexe, âge au décès), ii) les observations macroscopiques et radiographiques des lésions pathologiques pour chaque squelette; iii) et l’analyse histologique de tissus dentaires sélectionnés afin d’explorer la présence ou l’absence de dentine interglobulaire (DIG). Les résultats indiquent une proportion élevée de DIG durant l’enfance indiquant une déficience en vitamine D, c’est-à-dire 44% (23/52) à 75% (39/52), excluant et incluant le degré 1 de DIG, respectivement. La majorité de ces épisodes de déficience se sont produits à ou à partir de la naissance, allant jusqu’à trois ans (63%, n=33/52), et 12% des individus (n=6/52) présentent des épisodes prénataux de DIG, ce qui soulève la question de la déficience maternelle et de l’influence des facteurs culturels. La présence de DIG durant l’enfance n’est corrélée ni aux paramètres démographiques ni à une détérioration de l’état de santé plus tard au cours de la vie de l’individu. Un possible lien a été soulevé entre les degrés plus sévères de DIG et l’hypoplasie dentaire. Le nombre d’épisodes de DIG durant l’enfance semble diminuer avec le temps, contrairement à ce qui pourrait être attendu d’une population en voie d’industrialisation. Toutefois, ce résultat doit être considéré avec prudence en raison de la faible portion de l’échantillon provenant des aires plus récentes du cimetière.

Vitamin D has many functions in the regulation of various systems affecting the whole body. A deficiency of this hormone thus affects many essential systems (e.g. skeletal, dental, immune) and can leave visible lesions on the skeleton and teeth. During the Industrial Revolution, various environmental factors probably contributed to an increase in vitamin D deficiency. Therefore, most studies on vitamin D deficiency have been conducted on European skeletal samples dated to the 19th century. However, the frequency of this type of metabolic disease has not been explored extensively in Canada for the same period. Furthermore, in palaeopathology, the possible interactions between vitamin D deficiency and other diseases have only been poorly explored. To fill this gap, the present study focuses on an historic Euro-Quebecois population (St. Antoine cemetery, Montréal (1799-1854), exploring the frequency and prevalence of pathological lesions and conditions as well as their possible influence on the age and sex categories. More precisely, are investigated the possible link between the occurrence of vitamin D deficiency cases during infancy and health deterioration later in life, as well as the temporal evolution of the cases within the St. Antoine cemetery in relation to the industrialization process. In total, 52 individuals (8 nonadults, 44 adults) from the St. Antoine urban cemetery were used for the study. The data collected during the research is of an empiric nature and was acquired following three steps: i) the basic skeletal inventory (sex, age-at-death); ii) the macroscopic and radiographic observations of the pathological lesions on the skeletons; iii) and the histological examination of selected dental tissues to assess the presence of interglobular dentin (IGD). The results indicate a high prevalence of IGD during infancy indicative of vitamin D deficiency, i.e. 44% (23/52) to 75% (39/52), excluding and including the degree 1 of IGD, respectively. The majority of these episodes occurred at or from birth to up to three years-old (63%, n=33/52) and 12% of the individuals (n=6/52) presented prenatal IGD episodes, raising questions about maternal deficiencies and cultural influences. The presence of IGD during infancy was not correlated with demographic parameters, nor with health status deterioration later in life. A possible link was recorded between the presence of more severe degrees of IGD and LEH. The number of IGD cases during infancy seems to decrease with time, contrary to what might be expected of an industrializing population. However, this result must be taken with caution because of the small portion of the sample coming from the more recent parts of the cemetery.