Forskare ska använda mänskliga benrester för att studera förutsägbara,

postmortem mikrober Det är en av de mest framträdande frågorna i någon dödsutredning, och en av de första som frågades av både brottsbekämpande och nära och kära:Inte bara hur, men när dog en person?

De som har som uppgift att ta reda på letar efter ledtrådar:Är kroppen i rigor mortis? Är det i ett tidigt förfall? Men för kroppar som upptäckts efter en viss tid, förbi en viss nedbrytningspunkt - ibland bara dagar - kan dessa ledtrådar försvinna spårlöst, och brottsbekämpning och nära och kära lämnas utan svar.

Enligt forskare vid Colorado State University, andra ledtrådar finns. De kommer i form av mikrober - osynliga bakterier och svampar som dyker upp som Grim Reaper så snart någon dör. För många däggdjursarter, inklusive människor, utseendet och successionen av dessa mikrober är förutsägbar, fungerar som ett slags stoppur som börjar ticka när döden inträffar. Sådana mikroorganismer kan inneha nyckeln till bättre vetenskap för att uppskatta tiden sedan döden, vad rättsmedicinska forskare kallar "postmortem -intervallet".

Under de senaste åren har CSU docent i djurvetenskap Jessica Metcalf har studerat dessa anmärkningsvärt förutsägbara postmortem mikrobiella samhällen. Stöds av flera miljoner dollar i forskningsfinansiering från National Institutes of Justice, Metcalf och ett team av mångåriga samarbetspartners, inklusive Rob Knight från UC San Diego; Sibyl Bucheli och Aaron Lynne från Sam Houston State University; och David O. Carter från Chaminade University, publicerad i Science 2016 att kadaverassocierade mikrober ger en exakt klocka som börjar vid döden.

Denna "klocka, " de skrev, förlitar sig på ekologiska förändringar i mikrobiella samhällen som bor i en kropp och dess omgivning. De visade att under de första 21 dagarna av sönderdelning, postmortemintervallet för mänskliga rester kan uppskattas till inom cirka tre dagar. De gjorde det med state-of-the-art, hög genomströmningssekvensering av mikrobiella genomer, kombinerat med maskininlärningsregressionsverktyg.

Nu, Metcalf har fått grönt ljus för att fortsätta denna forskning, med 1,2 miljoner dollar i ytterligare stöd från National Institutes of Justice.

Metcalf är ledande utredare på en ny $ 390, 000 bidrag för att gå förbi de första 21 dagarna av sönderdelningen för att uppskatta tiden sedan döden, nu över till äldre, mänskliga skelettrester och med liknande snabba mikrobiomverktyg som använts i tidigare experiment. Hon och kollegor från Sam Houston State kommer att prova revben var sjunde dag under avancerat förfall, uppskatta intervallet efter döden över cirka ett år.

Arbetet kommer att bygga vidare på en pilotstudie som leds av Metcalfs doktorand. studerande, Heather Deel, som fann att hon kunde uppskatta intervallet efter döden till inom cirka 36 dagar under nio månader med endast mikrober i revben. Uppföljningsstudien kommer att öka samplingsfrekvensen och försöka begränsa det felfönstret. Bland målen kommer att vara att avgöra om en mikrobiell klocka som tränas på ett mänskligt revben kan generaliseras till andra ben, som kan vara mer tillgängligt och praktiskt vid dödsscener.

Ben är av intresse eftersom det invaderas mycket långsammare av mikrober än huden eller vävnaden hos en kadaver. Så, det finns potential att det kan användas för att uppskatta intervallet efter döden under längre perioder, möjligen veckor till månader. "

Jessica Metcalf, CSU docent i djurvetenskap

National Institutes of Justice tilldelade samtidigt teamet $ 808, 000 för att undersöka eftermordsintervallet med hjälp av kadaver som har sönderdelats inomhus, snarare än utomhus som i tidigare experiment. Forskningen, ledd av samarbetspartners vid Sam Houston State och samledd av Metcalf, blir lagets första strejk mot mikrobiella inomhusmiljöer som bidrar till sönderdelning.

Metcalf, en expert på mikrobiomvetenskap, ryggradsdjurens utveckling och uråldrigt DNA, har länge fascinerats av mikrobiella sönderdelningsprocesser; hon fastnade först när hon studerade sådana processer i gamla mänskliga avföringsprov medan hon var postdoktor. Hennes intressen spred sig till idén att hjälpa brottsbekämpning med intervaller efter döden, möjliggjord av avancerade mikrobiotekarakteriseringstekniker.

"Det var så jag blev allmänt intresserad av sönderdelning av ryggradsdjur, och hur mitt arbete blev kopplat till rättsmedicin, "sa hon." Det är inte bara för att jag är konstig. "

Sedan hon började den vägen, hon har blivit allt mer engagerad i att göra sin forskning mer tillgänglig och praktisk för brottsbekämpning och rättsmedicinsk vetenskap. Tidigare i år, Metcalf organiserade ett intressentmöte som diskuterade mikrobiell post -mortem intervallvetenskap för American Academy of Forensic Sciences.

De nyfinansierade experimenten kommer att äga rum på Sam Houston State Applied Anatomical Research Center, en av flera sådana anläggningar i hela landet som samlar donerade kadaver för vetenskaplig forskning. Metcalfs CSU -team kommer att innehålla två forskare, Deel och Alex Emmons, att genomföra experimenten, som båda har stor erfarenhet av provtagning av mänskliga rester.

Deel, en cell- och molekylärbiologisk doktorand, arbetade som en grundutbildning vid Sam Houston State på intermittentstudier efter döden.

"När jag såg hur snabbt dessa små mikrober kunde sönderdela en människokropp, Jag blev fascinerad av att se vad dessa samhällen gjorde och hur de gjorde det, " Hon sa.

Emmons, som gick med i Metcalfs lab tidigare i år, är en postdoktor med antropologi från University of Tennessee Knoxville, som också har en antropologisk forskningsanläggning som tar emot kroppsdonationer. Där, hon genomförde rättsmedicinska experiment för att utveckla DNA -provtagningsstrategier i mänskliga skelettrester.

Hon ser fram emot att tillämpa sina erfarenheter på intervallstudier efter döden.

"Vi har bra modeller med hud och med omgivande jord, men när du väl träffat ben, det är svårt att få en uppskattning, "Sa Emmons.

• Lactobacillus balanserar tarmmikrobiom och förbättrar kronisk alkoholinducerad leverskada
• Död probiotika minskar åldersrelaterad läckande tarm hos äldre möss,