Data-mining medeltida text avslöjar medicinskt bioaktiva ingredienser

De Lylye av Medicynes är ett 1400-talsmanuskript som finns i Bodleian Library i Oxford, England. Det är en medelengelsk översättning av en tidigare latinsk avhandling om sjukdom, som innehåller fallstudier och behandlingsrecept. Det var en inflytelserik text som ursprungligen troddes ha tillhört Robert Broke, personlig apotekare till den engelske monarken Henrik VI.

De Lylye av Medicynes är mycket bekant för historiker som studerar medeltida medicinska behandlingar. De har länge vetat att vissa recept innehåller ingredienser, som honung, med antibiotiska egenskaper.

Men den bredare frågan om effektiviteten av medeltida medicin i allmänhet är mycket svårare att studera. Farmakopén som används av läkare och lekmän i det medeltida Europa har till stor del avfärdats som placebo eller vidskepelse, säger Erin Connelly från University of Pennsylvania och kollegor från University of Warwick i Storbritannien.

Nu ser den uppfattningen ut att förändras. Connelly och företaget säger att medeltida recept följde ett rationellt behandlingsmönster som står sig mot modern medicinsk granskning. Deras bevis kommer från datautvinning mönstren av ingredienser i Lylye av Medicynes, som avslöjar nätverk av ämnen i recepten med betydande bioaktiva egenskaper.

Först lite bakgrund. De Lylye av Medicynes innehåller 360 recept, vart och ett i ett standardformat som börjar med typen av medel (till exempel en salvsirap eller plåster), anger sedan sjukdomsfasen när det ska appliceras och slutar med en ingrediensförteckning.

Data mining denna text är ingen lätt uppgift. Recepten nämner över 3 000 ingredienser för behandling av 113 olika tillstånd. Av dessa tillstånd beskriver 30 symtom som trasig hud, purulens, rodnad, svart skorpa, illaluktande lukt, värme eller sveda och så vidare, vilket leder till symtom på yttre infektioner.

En utmaning är att texten ofta refererar till samma ingredienser med olika ord och stavningar. Till exempel kallas örten fänkål som fänkål, feniculi, feniculum, marathri, maratri och maratrum. Dessa måste alla sammanfattas under samma rubrik.

Men olika delar av en växt kan innehålla olika aktiva ingredienser, och detta måste också beaktas. Så rot av fänkål, saft av fänkål och frön av fänkål måste alla inkluderas separat. Laget korrigerade även stavningsvarianter för hand.

Efter att ha standardiserat ingredienserna studerade teamet de nätverk de bildade. För detta skapade de en nod för varje ingrediens och drog kopplingar mellan dem om de förekom i samma recept. Ju oftare dessa ingredienser dök upp tillsammans, desto starkare blev detta samband. Efter att ha satt ihop nätverket använde forskarna en standardalgoritm för att leta efter gemenskaper inom nätverket.

Resultaten ger intressant läsning. Resultaten visar tydligt att det finns en hierarkisk struktur inom recepten, säger forskarna.

Varje gemenskap i nätverket är sammansatt av mindre gemenskaper, alla med en gemensam kärna av ingredienser. Till exempel består en kärna av ingredienser av aloe vera plus sarcocolla nutria, ett gummi från ett av flera persiska träd blandat med bröstmjölk.

Flera enskilda ingredienser spelar viktiga roller i nätverket. Dessa inkluderar honung, vinäger och granatäppleblommor.

Teamets nästa steg var att söka efter emblematiska recept som utnyttjar kombinationer av ingredienser. De sökte sedan i den moderna medicinska litteraturen efter bevis för att dessa recept kunde ha fungerat.

Till exempel är ett recept i avhandlingen ett munvatten som beskrivs som en behandling för pustler, sår, apostemata (svullnad/inflammation), cancer, fistel, herpestiomenus (gangren) och carbunculus (karbunkel; suppurerande böld).

Detta hopkok görs med sumak, galle, psidia (skalet av granatäpple eller barken på trädet), balustia, mastix (harts som utsöndras från mastixträdet, Pistasch lentiscus ), olibanum, honung och vinägre troligen blandade med nitrit eller bröstmjölk.

En viktig fråga är om någon av dessa ingredienser har antibakteriella eller immunmodulerande effekter. För att ta reda på det slog Connelly och hennes kollegor upp dem i Cochrane Database of Systematic Reviews, ett välkänt bibliotek med evidensbaserad medicinsk forskning.

Det visar sig att det finns goda bevis för att vissa av dessa ingredienser är bioaktiva. Honung är känt för att ha antibiotiska egenskaper, och Storbritanniens National Health Service använder den regelbundet för sårläkning. Vinäger är ett bra desinfektionsmedel, och bröstmjölk innehåller en mängd olika antimikrobiella komponenter. Galla (eller galla) är också erkänt som en potent baktericid.

Det finns dock få bevis för att aloe, rökelse, mastix och sarcocolla har helande effekter. Till exempel fann en Cochrane-granskning av de sårläkande effekterna av aloe att de relevanta studierna i allmänhet var av dålig kvalitet. Så juryn är fortfarande ute om kraften hos dessa substanser.

Ändå är det helt klart vettigt att kombinera de angivna ingredienserna i ett enda munvatten. Det ökar redundansen – om en ingrediens inte fungerar kan en annan göra det – och det kan öka effektiviteten mot en viss målmikrobiell art genom att attackera flera cellulära mål samtidigt, eller tillåta kemisk aktivering av särskilda komponentmolekyler, säger Connelly och co. .

De drar slutsatsen att munvattenreceptet, och andra liknande det, återspeglar ett rationellt förhållningssätt till medicinskt beslutsfattande.

Det är intressant arbete. Det innebär att den konventionella synen på medeltida medicin som lite mer än hokus pokus behöver tänkas om. Detta arbete visar möjligheten att använda algoritmer från komplexa nätverk för att utforska en medeltida medicinsk datauppsättning för underliggande mönster i ingredienskombinationer relaterade till behandling av infektionssjukdomar, säger forskarna.

Dessutom tror de att det kan finnas mycket mer att upptäcka i medeltida texter, inklusive möjligheten till nya antimikrobiella medel som ännu är okända för modern vetenskap. Användningen av digital teknik för att omvandla dessa texter till databaser som är mottagliga för kvantitativ datautvinning kräver ett noggrant tvärvetenskapligt tillvägagångssätt, men det skulle kunna ge ett helt nytt perspektiv på medeltida vetenskap och rationalitet, säger Connelly och co.

Ref: https://arxiv.org/abs/1807.07127 : Data Mining en medeltida medicinsk text avslöjar mönster i val av ingrediens som reflekterar biologisk aktivitet mot orsakerna till specificerade infektioner

Dölj