Bacterias Actuaciencia: Necrobioma: se para un reloj pero otro sigue funcionando (Halloween bacteriano)

Para saber lo que es el proyecto "Human Postmortem Microbiome" (en inglés) pincha AQUÍ

EL NECROBIOMA ES EL MICROBIOMA DE LA MUERTE

Según el Dr Bebow, entomólogo de la Michigan State University, el necrobioma son las bacterias, hongos, protozoos, insectos, gusanos y pequeños invertebrados que descomponen el cuerpo una vez que ha muerto. El reloj del difunto se para, pero sigue funcionando para las bacterias del cuerpo. En 20 horas las bacterias penetran el hígado y pasan al corazón y a otros órganos en menos de 58 horas. Las bacterias anaerobias del intestinos pueden doblar su número en menos de 10 min. y ceden su territorio a las bacterias aerobias cuando el estómago cede y se abre. Como estas sucesiones ecológicas son altamente predecibles, los microbios funcionan como cronómetros de la descomposición.

Un cadáver en su descomposición pasa por cinco etapas. Lo primero que ocurre cuando una persona se muere es que su sistema inmune deja de funcionar, en ese momento las bacterias comienzan a invadir nuevos territorios. Las bacterias del medioambiente, así como los hongos y los gusanos microscópicos comienzan a invadir el cadáver. A esta etapa se le llama etapa fresca. La segunda etapa se llama etapa mórbida, que es cuando las bacterias intestinales aumentan y colonizan toda la cavidad intestinal y sus gases producen hinchazón. La tercera etapa es cuando la cavidad abdominal revienta y las bacterias anaerobias, aquellas que viven en ausencia de oxígeno, son sustituidas por bacterias aerobias. La cuarta etapa es cuando la descomposición de los tejidos blandas está muy avanzada y sólo se distingue los huesos, los cartílagos y el pelo. La última etapa, la etapa seca es cuando sólo se observa esqueleto. Fuente

LAS BACTERIAS DESCOMPONEN LOS CADÁVERES COMO UN RELOJ

Jessica Metcalf, ahora profesora de la Universidad de Colorado en Boulder, publicó en enero de este año un trabajo en la revista Science que inaugura una nueva rama de la microbiología: la tanatobiología, es decir, la microbiología de la muerte. En su trabajo establece que los microorganismos, tales como bacterias, hongos y otros eucariotas aparecen una vez te mueres de una forma tan regular como un reloj. Para hacer su trabajo Metcalf y sus colegas trabajaron con ratones muertos y también con cadáveres humanos de donantes. Para que el trabajo fuese más completo probaron distintas temperaturas, distintos tipos de suelos y lo que surgió fue un modelo en el cual los distintos tipos de bacterias y hongos nos informan de cuanto tiempo ha transcurrido desde la muerte, o del asesinato.

SABER LA HORA DE LA MUERTE PARA RESOLVER ASESINATOS

Jessica Metcalf y sus 24 colegas, que trabajan en once instituciones diferentes, querían ver paso a paso cómo los microbios cambiaban durante el proceso de descomposición, si podían saber esto podían, por ejemplo, determinar la hora del asesinato de un cadáver. Trabajaban para ayudar a la ciencia forense y también para poder patentar un método que pudiesen comercializar. En los EEUU una tercera parte de los crímenes quedan sin resolver. Son muchos casos al año. Actualmente para saber la hora de la defunción se utilizan diversas técnicas que presentan limitaciones, como por ejemplo ver la sucesión de insectos que colonizan un cadáver. A los minutos de la muerte las moscas ya empiezan a poner sus huevos, los huevos eclosionan, aparecen los gusanos... los entomólogos forenses pueden determinar, más o menos, la hora de la muerte viendo el estado en que se encuentran las larvas de las moscas, pero ¿Qué ocurre en invierno cuando no hay moscas? La idea de Metcalf era buena porque los microbios están ahí sea o no invierno y gracias a las técnicas de secuenciación masiva de ADN es muy fácil conocer los tipos de bacterias que se encuentran en un cuerpo en un momento determinado. Ahora la pregunta era determinar día a día qué tipo de bacterias se encuentran en un cadáver. Como los cadáveres pueden estar en distintos climas, fríos o calientes, en distintos suelos, Metcalf siguieron el método científico y tuvieron en cuenta todas esas variables.

Cuando nuestro reloj se para el de las bacterias, hongos y protozoos continúa marcando las horas. En el gráfico podemos ver los grupos de bacterias, hongos y protozoos predominantes día a día después de la muerte.

MATAR RATONES PARA RESOLVER ASESINATOS

Metcalf y sus 24 colaboradores mataron 120 ratones de laboratorio, pobrecitos, y pusieron 40 de ellos en un suelo desértico, 40 en suelos de montaña y 40 en sobre una pradera. Cada poco tiempo, tomaban muestras de los microbios de la piel y de la cavidad abdominal, así como del suelo debajo de los cuerpos. Esas muestras se mandaron a un servicio de secuenciación de ADN. El ADN les informó de qué bacterias se trataba. Estos experimentos se repitieron durante 71 días. Con esa información los científicos fueron capaces de establecer un "reloj microbiano de la descomposición". Una de las cosas más curiosas que observaron es que los distintos tipos de suelo no afectaban demasiado a las comunidades bacterianas.

Ratón de laboratorio en descomposición. Fuente

LOS EXPERIMENTOS SE CONFIRMARON CON CADÁVERES HUMANOS

Como este tipo de estudios están orientados a crear un kit que pueda ayudar a la policía a determinar la hora del crimen, los resultados obtenidos en ratones había que reproducirlos en humanos. Afortunadamente el los EEUU existe unas instalaciones en Texas para realizar experimentos sobre cadáveres de personas que han donado sus restos mortales a la ciencia. Se trata del Southeast Texas Applied Forensic Science Facility.

Este es el personal del Southeast Texas Applied Forensic Science Facility. Su presencia es muy estimada en todas las fiestas de Halloween de sus amigos

En estas instalaciones se expusieron cadáveres de dos personas en la intemperie durante el inviernos durante 143 días y otros dos cadáveres durante la primavera durante 82 días. Durante ese tiempo los restos mortales sufrieron las inclemencias del tiempo: lluvia, granizo, sol, viento así como la presencia de insectos, buitres zopilotes y gusanos, mientras, los investigadores recogían muestras de la piel y del suelo debajo del cadáver. Los resultados mostraron que no había demasiada diferencia con lo observado en ratones.

CONOCER LA HORA DEL ASESINATO, SERÁ TAN FÁCIL COMO HACER UN TEST DE EMBARAZO

Gracias a este tipo de estudios se podrá desarrollar un kit de detección de ADN microbiano que permita a la policía determinar la hora del crimen de una manera tan fiable como lo son hoy en día las pruebas de embarazo. Por ese motivo el Instituto Nacional de Justicia de los EEUU ha financiado al programa Human Postmortem Microbiome con 850.000$. Este organismo ha considerado que esta tecnología facilitará la labor de la justicia en su afán de reducir ese tercio de asesinatos que se quedan sin resolver en el país.

EL NECROBIOMA NOS DIRÁ EL SEXO DEL CADAVER Y SI USABA DROGAS

Estudiando los patrones de las comunidades microbianas permitirá también relacionar al cadáver con los microbios de sus teléfonos móviles, llaves de coches, control remotos.... Los investigadores Jordan (ahora en la U. de Mississippi) Benbow y Pechal (de la Michigan State U.) son capaces de determinar el sexo de un asesinado estudiando el patrón de ADN microbiano. Esta técnica es útil en el caso de víctimas incineradas. Los cadáveres de drogadictos también tienen un patrón de microbios distintos al de las personas no usuarias de drogas.

Todavía quedan muchas incógnitas que resolver, por ejemplo porqué siendo el cerebro una zona del cuerpo libre de microbios su interior se convierte en una sopa viscosa a los pocos días de la defunción en tanto que otros órganos como el corazón o el pulmón permanecen reconocibles como órganos. El Dr. Carl Schmidt, médico forense de Detroit, se pregunta, aunque por ahora son preguntas sin respuestas, si se podría diferenciar a un enfermo crónico de depresión de un homicida, ya que antes de un asesinato existe un pico de adrenalina que está ausente en los depresivos. ¿Podrían este tipo de diferencias podrían estar afectando a los estudios publicados de necrobioma?. En su opinión muchas de las diferencias en la composición de la flora microbiana podrían ser artefactos. Ahora los científicos deberán de seguir trabajando para asegurarse que lo observado hasta ahora no se debe a una interpretación poco cuidadosa de los datos.