Entomotoxikologie - Entomotoxicology

In der forensischen Entomologie ist Entomotoxikologie die Analyse von Toxinen in Arthropoden (hauptsächlich Fliegen und Käfer ), die sich von Aas ernähren . Mithilfe von Arthropoden in einer Leiche oder an einem Tatort können Ermittler feststellen, ob zum Zeitpunkt des Todes Toxine in einem Körper vorhanden waren. Diese Technik ist ein großer Fortschritt in der Forensik; Zuvor waren solche Bestimmungen bei stark zersetzten Körpern ohne berauschtes Gewebe und Körperflüssigkeiten nicht möglich. Laufende Forschungen zu den Auswirkungen von Toxinen auf die Entwicklung von Arthropoden haben auch bessere Schätzungen der postmortalen Intervalle ermöglicht .

Auswirkungen von Toxinen auf Arthropoden

Medikamente können verschiedene Auswirkungen auf die Entwicklungsraten von Arthropoden haben. Morphin , Heroin , Kokain und Methamphetamin sind häufig in Fällen beteiligt, in denen forensische Entomologie verwendet wird. Die Wachstumsstadien für Insekten bilden eine Grundlage für die Bestimmung einer Ursache in veränderten Zyklen bei einer bestimmten Art. Ein verändertes Entwicklungsstadium kann häufig auf Toxine im Aas hinweisen, von dem sich die Insekten ernähren. Käfer (Ordnung: Coleoptera ) und Käferkot werden häufig in der Entomotoxikologie verwendet, aber das Vorhandensein von Toxinen ist häufig das Ergebnis der Fütterung der Käfer von Fliegenlarven, die sich von Aas ernährt haben, das giftige Substanzen enthält. Fliegen (Ordnung: Diptera ) sind das in der Entomotoxikologie am häufigsten verwendete Insekt.

Durch die Untersuchung von Sarcophaga (Curranea) tibialis- Larven wurde festgestellt , dass Barbiturate die Länge des Larvenstadiums der Fliege verlängern, was letztendlich zu einer Verlängerung der Zeit führt, die benötigt wird, um das Stadium der Verpuppung zu erreichen . Es wurde angenommen, dass sowohl Morphin als auch Heroin die Geschwindigkeit der Fliegenentwicklung verlangsamen. Eine genauere Untersuchung der Auswirkungen von Heroin auf die Fliegenentwicklung hat jedoch gezeigt, dass es das Larvenwachstum tatsächlich beschleunigt und dann die Entwicklungsrate des Puppenstadiums verringert. Dies erhöht tatsächlich den Gesamtzeitpunkt der Entwicklung vom Ei zum Erwachsenen. Untersuchungen von Lucilia sericata (Diptera: Calliphoridae ), die auf verschiedenen Konzentrationen von mit Morphin injiziertem Fleisch aufgezogen wurden, ergaben höhere Morphinkonzentrationen in Schuppen von Schuppenpuppen als bei Erwachsenen. Kokain und Methamphetamin beschleunigen auch die Entwicklung der Fliegen.

Einige Effekte hängen von der Konzentration des Toxins ab, während andere einfach von seiner Anwesenheit abhängen. Zum Beispiel bewirkt Kokain (in der tödlichen Dosis), dass sich Larven „36 (bis 76) Stunden nach dem Schlüpfen schneller entwickeln“. Die Wachstumsmenge hängt von der Kokainkonzentration in dem Gebiet ab, in dem gefüttert wird. Die Menge an Methamphetamin beeinflusst andererseits die Geschwindigkeit der Pupillenentwicklung. Eine letale Dosis Methamphetamin erhöht die Larvenentwicklung ungefähr in den ersten zwei Tagen und danach sinkt die Rate, wenn die Exposition bei der mittleren letalen Dosis bleibt. Es wurde auch festgestellt, dass das Vorhandensein von Methamphetamin eine Verringerung der maximalen Länge der Larven verursacht.

Zusammen mit Änderungen der Entwicklungsraten können längere Zeiträume, in denen Insekten nicht gefüttert werden, und Schwankungen in der Größe des Insekts in jedem Entwicklungsstadium auch auf das Vorhandensein toxischer Substanzen in der Nahrungsquelle des Insekts hinweisen.

Anwendungsbeispiele

Seit JC Beyer und seine Partner 1980 erstmals nachweisen konnten, dass Toxine aus Maden gewonnen werden können, die sich von menschlichen Überresten ernähren, hat sich die Verwendung der Entomotoxikologie in Untersuchungen auf dem Gebiet der forensischen Entomologie etabliert. Ein Beispiel für einen solchen Fall war die Entdeckung einer 22-jährigen Frau mit Selbstmordversuchen, die 14 Tage nach ihrem Tod gefunden wurden. Aufgrund des fortgeschrittenen Zersetzungsstadiums des Körpers konnten keine Organ- oder Gewebeproben auf Toxine untersucht werden. Durch Gaschromatographie (GC) und Dünnschichtchromatographie (DC) -Analyse von Cochliomyia macellaria (Diptera: Calliphoridae) -Larven, die sich vom Körper der Frau ernährten, wurde festgestellt , dass Phenobarbital nach dem Tod im System der Frau vorhanden war.

Drogenmissbrauch festgestellt

In Frankreich konnten Pascal Kintz und seine Kollegen den Einsatz der Entomotoxikologie zum Nachweis von Toxinen demonstrieren, die bei der Analyse von Körpergeweben und -flüssigkeiten eines Körpers, die etwa zwei Monate nach dem Tod gefunden wurden, nicht entdeckt wurden. Eine am Tatort gefundene Flüssigchromatographieanalyse an Organgewebe und Calliphoridae-Larven ergab die Existenz von fünf verschreibungspflichtigen Medikamenten. Triazolam wurde jedoch nur bei der Analyse von Maden und nicht in Organgewebeproben nachgewiesen. Vergleichende Untersuchungen zeigten eine erhöhte Empfindlichkeit der toxikologischen Analyse von Diptera-Proben gegenüber zersetzten Körpergeweben. Ein ähnlicher Fall betraf die Entdeckung der Überreste eines 29-Jährigen, von dem bekannt ist, dass er Drogen missbraucht, der zuletzt fünf Monate zuvor lebend gesehen wurde. Mithilfe von GC- und GC-MS-Techniken entdeckten Nolte und seine Partner das Vorhandensein von Kokain in zersetztem Muskelgewebe und in Maden, die sich im Körper befinden. Aufgrund der Schwere der Zersetzung des Muskelgewebes wurden jedoch geeignetere Arzneimittelproben (ohne Zersetzungsnebenprodukte) aus den Maden gezogen.

Hilfe bei der Herkunftsbestimmung

Pekka Nuorteva stellte den Fall einer jungen Frau vor, die in Inkoo, Finnland, schwer zersetzt aufgefunden wurde. Aus dem Körper gewonnene Diptera-Larven wurden bis ins Erwachsenenalter aufgezogen und enthielten nur wenig Quecksilber , was darauf hinweist, dass die Frau aus einem Gebiet mit vergleichsweise geringer Quecksilberbelastung stammte. Diese Annahme wurde als richtig erwiesen, als die Frau identifiziert wurde und eine Studentin in Turku, Finnland, war. Dieser Fall zeigte die Fähigkeit der toxikologischen Analyse, die Herkunft zu bestimmen. In diesem Fall wurden Nuortevas Forschungen zum Quecksilber und seiner Wirkung auf Maden angewendet. Durch Experimente wurde festgestellt, dass Maden (die mit quecksilberhaltigen Fischen gefüttert wurden ) Quecksilber in ihrem Gewebe von noch größerer Konzentration als im Gewebe des Fisches besaßen. Nuorteva entdeckte auch, dass das Vorhandensein von Quecksilber in den Madensystemen ihre Fähigkeit behinderte, in das Puppenstadium einzutreten.

Toxinverwechslung der postmortalen Intervallschätzung

Durch die Analyse spezifischer Fälle wurde gezeigt, dass Toxine, die beim Tod im Körper einer Person vorhanden sind, die Schätzungen des postmortalen Intervalls verfälschen können. Ein Beispiel für einen solchen Fall, der von Gunatilake und Goff gemeldet wurde, betraf die Entdeckung eines 58-jährigen Mannes mit einer Vorgeschichte von Selbstmordversuchen, die acht Tage zuvor in einem Krabbelraum in Honolulu, Hawaii, tot aufgefunden wurden. Zwei Arten von Diptera (Calliphoridae), Chrysomya megacephala und Chrysomya rufifacies , die an den Leichen- und Gewebeproben des Körpers gefunden wurden, zeigten Malathion . Die Forscher fanden es abnormal, dass unter den gegebenen Bedingungen nur zwei Fliegenarten am Körper gefunden wurden und dass diese Arten ein postmortales Intervall von fünf Tagen aufwiesen. So wurde festgestellt, dass das Vorhandensein des Organophosphat- Malathions im System des Mannes die Eiablage um einige Tage verzögerte.

Paul Catts analysierte einen Fall in Spokane, Washington, in dem Maden unterschiedliche postmortale Schätzungen vorgenommen hatten. Ein 20-jähriges weibliches Opfer wurde erstochen und in einer offenen Umgebung inmitten von Bäumen gefunden. Die meisten der ältesten am Körper gefundenen Maden waren ungefähr 6–7 mm lang, was darauf hindeutet, dass sie ungefähr sieben Tage alt waren. Es gab jedoch eine sehr seltsame Ausnahme, nämlich das Auffinden einer 17,7-mm-Made, die ein Alter von 3 Wochen nahelegte. Nachdem die Möglichkeit ausgeschlossen worden war, dass die Made von Aas in der Nähe auf die Leiche gereist war, wurde angenommen, dass es keine denkbare Möglichkeit gab, dass eine 3 Wochen alte Made auf der Leiche vorhanden sein könnte. Spätere Untersuchungen ergaben, dass die Frau kurz vor ihrem Tod Kokain geschnupft hatte und dass die 17,7-mm-Made in der Nasenhöhle der Frau gefüttert haben muss. Untersuchungen ergaben, dass die Entwicklung von Maden durch die Aufnahme von Kokain beschleunigt werden kann.

Verwendung von Schuppenhüllen und Insektenkot

Es wurden nicht nur Gewebe von Maden zum Nachweis von Toxinen, Schuppenhüllen und Insektenkot verwendet, sondern auch zum Nachweis und zur Identifizierung von Toxinen, die beim Tod in Leichen vorhanden sind. Ein Beispiel für diesen Befund wurde von Edward McDonough, einem medizinischen Prüfer in Connecticut , demonstriert . In ihrem Haus wurde eine mumifizierte Leiche einer Frau mittleren Alters gefunden. Es wurden verschreibungspflichtige Arzneimittelflaschen mit Etiketten gefunden, die die folgenden Arzneimittel identifizieren: Ampicillin , Ceclor , Doxycyclin , Erythromycin , Elavil , Lomotil , Pentazocin und Tylenol 3 . McDonough führte toxikologische Analysen des Mageninhalts und der getrockneten Hirnabschnitte durch und fand tödliche Amitriptylin- und Nortriptylinspiegel . Insektenkot, Schuppenpuppen von Megaselia scalaris (Diptera: Phoridae ) und Schuppenlarvenhäute von Dermestes-Makulaten (Coleoptera: Dermestidae ) wurden am Tatort aus der Leiche entnommen . McDonough schickte diese an ein FBI- Labor, das die komplexen Strukturen der Proben mit starken Säuren und Basen auflöste und die Toxine für die Analyse freisetzte. Es wurde auch festgestellt, dass die gegossenen Puppenfälle und Larvenhäute Amitriptylin und Nortriptylin enthielten. In den Puppenfällen wurden größere Konzentrationen entdeckt, da Phoridenfliegen es vorziehen, sich von weicheren Geweben zu ernähren. Die Haut der Käferlarven zeigte geringere Konzentrationen der Arzneimittel, da diese Käfer sich lieber von trockenen, mumifizierten Körpern ernähren. Die Verwendung von Puppenfällen und Larvenhäuten ermöglicht es den Forschern, Toxine in einem Körper Jahre nach dem Tod nachzuweisen .

Einschränkungen

Weitere Forschungen sollten durchgeführt werden, um die Lücken in der Entomotoxikologie zu schließen. Solche Bereiche wie Bioakkumulation , Insekten Stoffwechsel von Medikamenten und quantitative Analysen von Insekten Beweise haben nur erforscht werden begonnen. Da es sich um einen relativ neuen Zweig der forensischen Entomologie handelt, hat die Entomotoxikologie ihre Grenzen. Nach Pounders Forschungen besteht keine Korrelation zwischen der Wirkstoffkonzentration im Gewebe und den Larven, die sich von diesem Gewebe ernähren. Entomologische Proben ergeben hervorragende qualitative toxikologische Proben. Es mangelt jedoch an Forschung, um eine Bewertung zu entwickeln, mit der die Konzentration eines Arzneimittels im Gewebe anhand entomologischer Beweise quantifiziert werden kann. Ein Grund dafür ist, dass ein Medikament in Larven nur nachgewiesen werden kann, wenn die Absorptionsrate die Eliminationsrate überschreitet. demonstrierten diese Theorie unter Verwendung von Calliphora vicina- Larven, die auf menschlichem Skelettmuskel aufgezogen wurden und aus Fällen einer Überdosierung von Co-Proxamol und Amitriptylin gewonnen wurden . Proben von Puppen und Larven im dritten Stadium enthielten keine Konzentrationen der Arzneimittel mehr, was darauf hindeutet, dass Arzneimittel nicht über den gesamten Lebenszyklus von Larven bioakkumulieren. Dies führt Entomologen zu der Theorie, dass Toxine im Laufe der Zeit aus dem Larvensystem eliminiert werden, wenn sie nicht ständig mit dem Toxin versorgt werden.

Verweise