Forscher verwenden menschliche Knochenreste, um vorhersagbare,

postmortale Mikroben Es ist eine der wichtigsten Fragen bei jeder Todesermittlung, und eine der ersten, die sowohl von den Strafverfolgungsbehörden als auch von ihren Angehörigen gefragt wurde:Nicht nur wie, aber wann ist ein Mensch gestorben?

Die mit der Suche beauftragten Personen suchen nach Hinweisen:Befindet sich die Leiche in Totenstarre? Befindet es sich in einem frühen Stadium des Verfalls? Aber für Leichen, die nach einer bestimmten Zeit entdeckt wurden, nach einem bestimmten Zersetzungspunkt - manchmal nur wenige Tage - können diese Hinweise spurlos verschwinden, und die Strafverfolgungsbehörden und ihre Angehörigen bleiben ohne Antworten.

Laut Forschern der Colorado State University andere Anhaltspunkte existieren. Sie kommen in Form von Mikroben vor – unsichtbare Bakterien und Pilze, die wie der Sensenmann entstehen, sobald jemand stirbt. Bei vielen Säugetierarten, einschließlich Menschen, das Auftreten und die Abfolge dieser Mikroben ist vorhersehbar, verhält sich wie eine Art Stoppuhr, die zu ticken beginnt, wenn der Tod eintritt. Solche Mikroorganismen könnten der Schlüssel zu einer besseren Wissenschaft sein, um die Zeit seit dem Tod abzuschätzen, was Forensiker das "Postmortem-Intervall" nennen.

In den letzten Jahren, Jessica Metcalf, außerordentliche Professorin für Tierwissenschaften an der CSU, hat diese bemerkenswert vorhersagbaren postmortalen mikrobiellen Gemeinschaften untersucht. Unterstützt durch mehrere Millionen Dollar an Forschungsgeldern der National Institutes of Justice, Metcalf und ein Team langjähriger Mitarbeiter, darunter Rob Knight von der UC San Diego; Sibyl Bucheli und Aaron Lynne von der Sam Houston State University; und David O. Carter von der Chaminade University, veröffentlicht in Science im Jahr 2016, dass Leichen-assoziierte Mikroben eine genaue Uhr liefern, die mit dem Tod beginnt.

Diese "Uhr, " Sie schrieben, beruht auf ökologischen Veränderungen in mikrobiellen Gemeinschaften, die einen Körper und seine Umgebung bewohnen. Sie zeigten, dass in den ersten 21 Tagen der Zersetzung das postmortale Intervall menschlicher Überreste kann auf etwa drei Tage geschätzt werden. Sie haben es nach dem neuesten Stand der Technik gemacht, Hochdurchsatz-Sequenzierung mikrobieller Genome, kombiniert mit Regressionstools für maschinelles Lernen.

Jetzt, Metcalf hat grünes Licht für die Fortsetzung dieser Forschungslinie erhalten. mit zusätzlicher Unterstützung in Höhe von 1,2 Millionen US-Dollar von den National Institutes of Justice.

Metcalf ist leitender Ermittler bei neuen 390 US-Dollar, 000 Stipendium, um die ersten 21 Tage der Verwesung zu überschreiten, um die Zeit seit dem Tod zu schätzen, Wende dich jetzt an ältere, menschlichen Skelettresten und unter Verwendung ähnlicher schneller Mikrobiom-Werkzeuge, die in früheren Experimenten verwendet wurden. Sie und ihre Kollegen aus dem Bundesstaat Sam Houston werden alle sieben Tage Rippenknochen während des fortgeschrittenen Verfalls untersuchen. Schätzung des postmortalen Intervalls über etwa ein Jahr.

Die Arbeit wird auf einer Pilotstudie aufbauen, die von Metcalfs Ph.D. Student, Heide Deel, die herausfand, dass sie das postmortale Intervall auf etwa 36 Tage über neun Monate abschätzen konnte, indem sie nur Mikroben in Rippenknochen verwendete. Die Folgestudie wird die Abtastfrequenz erhöhen und versuchen, dieses Fehlerfenster einzugrenzen. Unter anderem soll festgestellt werden, ob eine an einem menschlichen Rippenknochen trainierte mikrobielle Uhr auf andere Knochen verallgemeinert werden kann. die an Todesszenen zugänglicher und praktischer sein können.

Knochen ist von Interesse, weil Mikroben viel langsamer in sie eindringen als die Haut oder das Gewebe einer Leiche. So, Es besteht das Potenzial, dass es verwendet werden könnte, um das postmortale Intervall für längere Zeiträume abzuschätzen, möglicherweise Wochen bis Monate."

Jessica Metcalf, CSU außerordentlicher Professor für Tierwissenschaften

Gleichzeitig gewährten die National Institutes of Justice dem Team 808 US-Dollar, 000 zur Untersuchung des Obduktionsintervalls mit Leichen, die sich in Innenräumen zersetzt haben, und nicht wie in früheren Experimenten im Freien. Die Forschung, unter der Leitung von Mitarbeitern der Sam Houston State und gemeinsam von Metcalf geleitet, wird der erste Ausflug des Teams in mikrobielle Umgebungen in Innenräumen sein, die zur Zersetzung beitragen.

Metcalf, ein Experte für Mikrobiomwissenschaften, Wirbeltier-Evolution und alte DNA, ist seit langem von mikrobiellen Abbauprozessen fasziniert; Als Postdoktorandin wurde sie zum ersten Mal süchtig, als sie solche Prozesse in alten menschlichen Stuhlproben untersuchte. Ihr Interesse erstreckte sich auf die Idee, den Strafverfolgungsbehörden bei Obduktionsintervallen zu helfen, ermöglicht durch fortschrittliche Mikrobiom-Charakterisierungstechniken.

"So wurde ich allgemein für die Zersetzung von Wirbeltieren interessiert, und wie meine Arbeit mit der Forensik verbunden wurde, " sagte sie. "Es ist nicht nur, weil ich komisch bin."

Seit sie diesen Weg eingeschlagen hat, Sie engagiert sich zunehmend dafür, ihre Forschung für die Strafverfolgung und die Forensik zugänglicher und praktischer zu machen. Früher in diesem Jahr, Metcalf organisierte für die American Academy of Forensic Sciences ein Stakeholder-Meeting zur Diskussion der mikrobiellen Postmortal-Intervallwissenschaft.

Die neu finanzierten Experimente werden am Sam Houston State Applied Anatomical Research Center stattfinden, eine von mehreren solchen Einrichtungen im ganzen Land, die gespendete Leichen für wissenschaftliche Forschung sammeln. Das CSU-Team von Metcalf wird aus zwei Wissenschaftlern bestehen, Deel und Alex Emmons, die Versuche durchzuführen, beide verfügen über umfangreiche Erfahrung in der Probenahme menschlicher Überreste.

Deel, ein Doktorand der Zell- und Molekularbiologie, arbeitete als Student an der Sam Houston State an postmortalen Intervallstudien.

„Als ich sah, wie schnell diese winzigen Mikroben einen menschlichen Körper zersetzen können, Es faszinierte mich zu sehen, was diese Gemeinschaften taten und wie sie es taten. " Sie sagte.

Emmonen, der Anfang dieses Jahres zu Metcalfs Labor kam, ist Postdoktorand mit einem Anthropologie-Abschluss der University of Tennessee Knoxville, die auch über eine anthropologische Forschungseinrichtung verfügt, die Körperspenden akzeptiert. Dort, Sie führte forensische Experimente zur Entwicklung von DNA-Probenahmestrategien in menschlichen Skelettresten durch.

Sie freut sich darauf, ihre Erfahrungen auf postmortale Intervallstudien anzuwenden.

"Wir haben gute Modelle mit Haut und umgebendem Boden, Aber sobald du auf den Knochen triffst, Es ist schwer eine Schätzung zu bekommen, “, sagte Emmons.

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