Chronic fluoride poisoning during the Roman period in Cumae (Italy): a diagnostic approach to skeletal fluorosis in cremated human remains

Résumé Fr En

La fluorose osseuse est une pathologie liée à l’ingestion prolongée de grandes quantités de fluorure, qui entraine notamment une augmentation de la densité des os. Cette maladie sévit souvent à l’état endémique dans certaines zones volcaniques où les eaux souterraines contiennent des doses élevées de fluor. Cette étude vise à proposer une approche multidisciplinaire combinant observations paléopathologiques et analyses archéométriques pour le diagnostic de la fluorose osseuse des restes humains provenant de sépultures secondaires à crémation de la période romaine (IIe siècle av. J.-C. – Ier siècle apr. J.-C.). L’échantillon étudié est composé de 45 individus originaires de la ville de Cumes (Campanie, sud de l’Italie), dans la région volcanique des Champs Phlégréens. Les lésions pathologiques ont été enregistrées selon un protocole d’observations macroscopiques. La détection et les mesures de fluor ont été effectuées par Spectroscopie d’émission atomique de plasma induit par laser (LIBS). Les résultats ont permis de confirmer que les os des habitants de Cumes présentaient des concentrations élevées de fluor et des lésions pathologiques très probablement liés à la fluorose osseuse. 49 % des sujets étudiés a été classé dans les catégories de suspicion modérée à forte de fluorose, indiquant une potentielle intoxication environnementale. Cela est probablement liée au caractère volcanique de la région et à la consommation des eaux souterraines.

Skeletal fluorosis is a pathological condition resulting from prolonged ingestion of large quantities of fluoride and causing increased bone formation and density. This disease is often endemic in volcanic areas where groundwater frequently contains high levels of fluoride. This study offers a multidisciplinary approach, combining palaeopathological observations and archaeometric analyses, for the diagnosis of skeletal fluorosis in human remains found in secondary cremation burials dating from the Roman period (2nd century BC – 1st century AD). The study sample is made up of 45 individuals from the ancient city of Cumae (Campania, southern Italy) in the volcanic region of the Phlegraean Fields. Pathological lesions were recorded using a macro-observation protocol. Fluoride detection and measurements were performed using Laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS). The results confirm that the bones of these Cumae inhabitants had high fluoride concentrations and pathological lesions most likely related to bone fluorosis. 49% of the subjects in the study sample were classified into categories of moderate to high suspicion of fluorosis, indicating potential environmental poisoning probably linked to the volcanic nature of the region and the consumption of groundwater.