Rakovina u kanadských rohatých dinosaurů - Zhoubné nádory u čeledi Ceratopsidae

Skutečnost, že neptačí dinosauři (Dinosauria) také trpěli nádorovými onemocněními podobnými těm, které můžeme poznat pomocí lékařství, už známe několik let až desetiletí. I nemoci byly mezi těmito obyvateli druhohorního světa rozšířenou záležitostí, kupříkladu známý Tyrannosaurus rex i jiní zástupci čeledi Tyrannosauridae si mezi sebou mohli rozšiřovat nemoci způsobené parazitickými prvoky podobnými současné bičence drůbeží (Trichomonas gallinae), Iguanodon ze spodní křídy naproti tomu patrně trpěl i artrózou zadních končetin a existují další stovky případů patologií na kostech těchto živočichů a to včetně již zmíněných případů rakoviny. Nezhoubné ameloblastomy se vyskytovaly kupříkladu u rodu Telmatosaurus ze svrchní křídy Rumunska a rakovinotvorné zárodky obecně postihovaly celou skupinu kachnozobých dinosaurů, čeleď Hadrosauridae, poměrně markantně, nacházíme je u většího množství zástupců včetně známých rodů Edmontosaurus a Brachylophosaurus. Vyskytují se u nich i případy tumorů a pokročilých stádií nádorů, ale u zatím žádného zdokumentovaného exempláře nestihly metastázovat do jiných částí těla. Nově je ovšem nález tohoto typu známý u zástupce jiné skupiny ptakopánvých dinosaurů (Ornithischia) a sice ceratopsidů (Ceratopsidae), konkrétně u svrchnokřídového severoamerického druhu Centrosaurus apertus. Nalezená fosilie poskytla první případ metastázujícího nádorového onemocnění u této čeledi dinosaurů a ještě tento nález umocňuje fakt, že pochází z jedince, který byl v době před zhruba 76 miliony let pohřben spolu s několika tisíci jeho druhy pravděpodobně při ničivé povodni a je součástí tohoto početného stáda nalezeného v kanadské provincii Alberta. Více informací poskytla studie několika desítek odborníků z různých oborů vydaná na začátku tohoto měsíce.

Lebka centrosaurů byla opatřena neobvyklou ornamentací, přestože oproti svým příbuzným byla spíše "chudší", a tento druh patří k prvním objeveným centrosaurinům (Centrosaurinae) ve vědecké historii. Dříve se pro tento rod spíše uplatňovalo pojmenování Monoclonius, nicméně dnes umíme oba rody rozlišit (přestože samotný Monoclonius je pravděpodobně spíše nomen dubium) a přispěly k tomu i vykopávky v obrovském "lůžku kostí" v Kanadě. Zde byla nalezena i již zmíněná kosterní patologie. Kredit: Archiv autora blogu

Rohatí ceratopsidi dosahovali velikosti od statné krávy (Bos taurus), přes vzrostlého nosorožce (Ceratotherium simum) až po velikost, respektive váhu, průměrného slona afrického (Loxodonta africana) a existují i jisté náznaky, že se mezi nimi vzácně vyskytovaly skutečně obrovské druhy velké jako školní autobus. Víme také, že tato skupiny byla široce rozšířena po současném západu Severní Ameriky a v Číně, ale je prakticky jisté, že pronikla i do východního Ruska, na Korejský poloostrov a možná i do Japonska. Šlo o úspěšné herbivory, kteří obývali široké spektrum biotopů a povětšinou je sdíleli se svými masožravými protějšky v podobě tyranosauridních teropodů (Tyrannosauridae), kteří pro ně představovali téměř určitě jedinou valnou hrozbu, hlavně pro větší z nich. Také nacházíme na kostech některých rohatých dinosaurů kosterní patologie v podobě kousanců či zlomenin a právě jako pozůstatek zhojeného zranění byla spatřována i pravá fibula (kost lýtková) jistého jedince rodu Centrosaurus objevená v roce 1989 ve známém kosterním lůžku v provincii Alberta. Interpretace této abnormality na kosti jako pozůstatku zhojené zlomeniny byla platná až do roku 2017, kdy se k jejímu výzkumu uchýlil tým vědeckých pracovníků z různých oborů.

Vedoucím autorem studie zaměřené na tento nález je paleontolog David Evans, který k němu přizval ovšem ještě poměrně velké množství odborníků z dalších oborů včetně radiologie, ortopedické chirurgie i paleopatologie, a na jeho vedení se také významnou měrou podíleli patolog Mark Crowther a osteopatoložka Snezana Popovic. Po technické stránce výzkumu, tato skupina vědců použila moderní zobrazující techniky, včetně již dlouho užívaného CT skenu.

Fosilie byla zkoumána z několika perspektiv, mimo jiných také humánního lékařství, a užitím několika typů analýz, podrobně snímkována a také byly pořízeny zábrusy do kosti odhalující její vnitřek. Tento proces pokračoval do histologického rozboru, který nadešel po určení "diagnózy" 76 milionů let staré fosilie. Histologie také dodatečně prokázala, že jde o dospělého jedince.

Vědecká skupina na základě snímkování kosti a analýzy její struktury, pomocí mikroskopického výzkumu jednotlivých fosilizovaných částí, dospěla k přesvědčivému závěru - jednalo se téměř určitě o nádorové onemocnění a nikoliv kosterní patologii jiného původu.

Deformace kosti byla totiž způsobena osteosarkomem, tedy, jak bylo řečeno výše, nádorovým onemocněním postihujícím kosti obratlovců (sarkomy postihují obecně pojivové tkáně) a při neléčeném stavu metastazující do dalších částí těla, především plic a vnitřních jiných orgánů. Jde tu o jeho první zaznamenaný případ nejen mezi ceratopsidy, ale také jde o první případ pokročilého stádia nádorového onemocnění mezi neptačími dinosaury vůbec.

Pro potvrzení tohoto závěru srovnali paleontologové naleznou lýtkovou kost se stejnou kostí u jiných jedinců stejného druhu bez prokázaných patologií a poté také s lidským případem tohoto onemocnění a jejich závěr byl tímto počinem potvrzen, protože fosilie vykazovala stejnou strukturu jako u napadení lidské kosti. Známým pacientem a bohužel také smutnou obětí byl i kanadský běžec Terry Fox, který kvůli této nemoci podstoupil amputaci pravé nohy a s tímto handycapem také zaběhl svůj Maraton naděje v roce 1980.

V následném dalším výzkumu vědecká skupina pokračovala s ohledáním fosilie, kde kostní struktura ukázala, že tento osteosarkom byl nejen v pokročilém stádiu, ale podařilo se mu patrně také metastázoval do dalších částí těla centrosaura a pravděpodobně i do vnitřních orgánů. Ceratopsid byl tedy dozajista oslabený touto nemocí a bránila mu nejen v normálním fungování organismu, ale také šlo o snadnější kořist pro velké tyranosauridní predátory ze stejné oblasti.

Oslabený, okolo 2,5 tuny vážící Centrosaurus tedy postupně umíral s tím, jak se mu rakovinné bujení rozmáhalo po těle, fibula potrvzuje, že se nádor rozšířil do její horní i spodní části a je pouhou škodou a shodou náhod, že se nám zbytek jedince a jeho zadní končetiny nedochovaly, abychom mohli vidět postup rakoviny na dalších kosterních elementech.

Pro paleontology i lékaře z oboru onkologie a dalších disciplín je tento objev velmi důležitý, protože ukazuje, že se nádorová onemocnění vyskytovala u neptačích dinosaurů rozšířeně a prokazatelně mohla způsobit i smrt jednotlivých exemplářů. Dinosauři tedy také, navzdory evoluční vzdálenosti od savců (Mammalia) a samozřejmě i člověka (Homo), byli k tomuto typu nemoci náchylní a osteosarkom tedy před téměř 80 miliony let postihoval stejný typ tkáně jako dnes. Autoři také dodávají, že tento tento výzkum posouvá naše znalosti kostních nádorů i nádorových onemocnění nejen u dinosaurů, ale u vyšších obratlovců obecně a výzkum patologií nejasného původu by mohl pomoci k odhalení dalších z nich.

Jako poslední bod, v tomto případě spíše epilog k celému příspěvku, je, že Centrosaurus postižený osteosarkomem byl sice oslabený a na svou nemoc by do určité doby zemřel, ale v jeho případě se na jeho smrti pravděpodobně nemoc nepodílela.

Výše bylo zmíněno, že lýtková kost pocházela z oblasti velké agregace fosilií centrosaurů v Dinosauřím provinčním parku (Dinosaur Provincial Park) v západní Kanadě, které pravděpodobně zabila před 76 miliony let blesková povodeň v důsledku vydatných deštů či jiná přírodní katastrofa. Právě toto byla příčina jeho smrti a nikoliv rakovina. Jak autoři poznamenávají, tento nemocný jedinec žil i s takto pokročilým stádiem nemoci nejspíš kvůli svému stádu, mimo něj by patrně jeho skon byl rychlejší. Pravděpodobně by ale na osteosarkom jako takový nezemřel ani v případě, že by se nestal obětí povodně, ale rychleji by ho zabil některý z velkých tyranosauridních predátorů z této oblasti (rody Gorgosaurus a Daspletosaurus).