Oamenii de știință identifică „rețeaua universală” de microbi pentru descompunerea cărnii

Stabilirea unui moment precis al morții (intervalul post-mortem sau PMI) la descoperirea unui cadavru este o provocare notorie, oricât de simplă ar putea părea examinatorii medicali fictive. Unii oameni de știință criminalistică folosesc ciclul de viață al muștelor, care caută și depun ouă pe cadavre. Dar există o mare variabilitate între speciile de muște și efectele sezoniere, așa că ar fi util să se dezvolte noi metode.

Se pare că studierea microbilor care înfloresc în cadavrele în descompunere poate oferi indicii utile. Oamenii de știință criminalistică au identificat acum aproximativ 20 de microbi despre care cred că constituie un fel de rețea universală care conduce la descompunerea cărnii animalelor moarte, potrivit unui studiu. hârtie nouă publicat în revista Nature Microbiology.

„Una dintre principalele întrebări ale oricărei investigații despre moarte este „când a murit această persoană?”” spuse Nancy La Vigne, director al Institutului Național al Justiției, care a finanțat cercetarea. „Această linie continuă de cercetare finanțată de NIJ arată rezultate promițătoare pentru prezicerea orei morții rămășițelor umane, ajutând la identificarea defunctului, la determinarea potențialilor suspecți și la confirmarea sau respingerea alibiurilor.”

Lucrarea se bazează pe o cercetare anterioară de aproape un deceniu. De exemplu, în 2015, oamenii de știință au reușit estima cu precizie ora decesului de șoareci și cadavre umane într-o fereastră de două până la patru zile, chiar și după ce cadavrele s-au descompus timp de săptămâni. Experimentele anterioare au arătat că, indiferent de anotimp, împrejurimi și speciile morților, comunitățile de microbi care mănâncă carne par să aibă un orar previzibil pentru când iau masa pe cadavre. Ca Beth Mole raportat pentru Ars la acea vreme, „Acele timpi de masă se referă la etapele de descompunere pe care le trece un corp – de la carne proaspătă la carcasă umflată, la ruperea și scurgerea fluidelor bogate în azot până la descompunerea activă, apoi la o eventuală stare uscată. Fiecare etapă atrage microbi specifici care mănâncă organismul, mulți cu gust pentru aminoacizi”.

Dar cercetătorii nu erau siguri dacă tranziția la timp a microbilor ar arăta la fel în diferite scenarii – cum ar fi carcasele într-un deșert versus într-o pădure, vara versus iarnă sau în cadavre care putrezesc pașnic față de cele culese de gropitori. Rezultatele experimentale din 2015 au arătat că temperatura a determinat ritmul programului de mese microbiene. Dar programul a fost remarcabil de similar între cele patru corpuri umane utilizate în experiment, precum și șoareci, chiar și având în vedere expunerea în aer liber. Deci, modelul de ronțăit microbian ar putea fi un ceas universal pentru a indica ora morții.

Această ultimă lucrare extinde sfera investigației pentru a arunca o privire mai atentă asupra tipurilor specifice de microbi care tind să înflorească în cadavrele în descompunere. „Când vorbiți despre investigarea scenelor morții, există foarte puține tipuri de dovezi fizice pe care le puteți garanta că vor fi prezente la fiecare scenă.” a spus coautorul David Carter, un criminalist la științe criminalistice la Universitatea Chaminade din Honolulu din Hawaii. „Nu știi niciodată dacă vor fi amprente sau pete de sânge sau înregistrări ale camerei. Dar microbii vor fi mereu acolo.” În cazul acestui ultim studiu, „Vorbim despre scene ale morții în aer liber”, a adăugat el. „Poate fi dificil să strângi informații în aceste tipuri de investigații.”

De data aceasta, echipa a efectuat experimente în aer liber între 2016 și 2017 pe 36 de cadavre umane la trei facilități diferite (ferme de corp): Stația de cercetare criminalistică a Universității din Colorado Mesa (FIRS), Facilitatea de științe criminalistice aplicate de la Universitatea de Stat Sam Houston din sud-estul Texasului (STAFS) și Facilitatea de cercetare în antropologie a Universității din Tennessee (ARF). Corpurile au fost studiate timp de 21 de zile în diferite anotimpuri (primăvară, vară, toamnă și iarnă). Au fost prelevate zilnic probe atât din solurile morminte asociate cu descompunerea și pielea de pe capul și trunchiul corpurilor, cât și din probe de sol de control. Au fost înregistrate, de asemenea, temperatura zilnică, umiditatea și alți factori de mediu.

Cele trei facilități sunt situate în două tipuri de climă distincte (pădure temperată și stepă semi-aridă), totuși echipa a identificat aceiași 20 de microbi în descompunere pe toate corpurile, care s-au afișat din nou în modele previzibile de ronțăit, indiferent de variabilele exterioare. „Este foarte grozav că există acești microbi care apar mereu pentru a descompune rămășițele de animale”, a spus co-autorul Jessica Metcalf de la Universitatea de Stat din Colorado. „Sperăm că deschidem această zonă cu totul nouă de cercetare ecologică.”

Acești microbi speciali nu se găsesc în bazele de date cu microbii care se găsesc în mod obișnuit în sol, pielea umană și microbiomii intestinali, așa că cum își găsesc ei drumul spre carnea în descompunere gustoasă? Autorii sugerează că insectele joacă probabil un rol cheie, deoarece acești microbi universali de descompunere se găsesc în mod obișnuit pe insecte precum gândacii și muștele.

Autorii și-au folosit noile date împreună cu învățarea automată pentru a dezvolta un model predictiv pentru momentul morții bazat pe activitatea microbiană. Modelul a funcționat remarcabil de bine, prezicând ora decesului în trei zile calendaristice în teste independente. Echipa atribuie erori persistente unor factori intrinseci precum IMC/masa corporală totală și factori extrinseci, cum ar fi scavengers și precipitații. Acestea vor fi studiate în cercetările viitoare pentru a îmbunătăți în continuare modelele predictive.

Microbiologia naturii, 2024. DOI: 10.1038/s41564-023-01580-y (Despre DOI).