Разбираем мир микробиологии по кусочкам
Жизнь после смерти: Как микробиом человека может быть использован в раскрытии преступлений.
Смерть является естественной частью жизни на Земле. После смерти начинается процесс разложения с использованием множества микробов, находящихся на коже тела, в кишечнике, и тех микорооганизмов, которые обычно присутствуют в окружающей среде. Биологическое разложение часто осложняет процесс определения точного времени смерти. После прибытия на место преступления, судмедэксперты начинают сбор вещественных доказательств, таких как отпечатки пальцев, локоны волос, и ДНК, чтобы опознать человека и установить причину смерти.
К сожалению, наше понимание процесса биологического разложения довольно ограничено. В добавок, сама окружающая среда может сильно повлиять на этот процесс (к примеру, более теплая погода ускоряет распад тканей, что может привести к неточным результатам). Кроме того, природные явления и/или животные-падальщики могут уничтожить ценные улики. Современные инструменты судмедэкспертизы помогают предположить время смерти, также известное как посмертный интервал. Однако, существующие техники не являются самыми точными, и поэтому ученые пытаются найти более усовершенствованные методы. Микробиологи предложили новый подход, где будет использоваться микробиом человека для более точного расчета времени смерти.
Группа экспертов решила отследить рост и развитие бактерий, грибков, и других микробов на теле после смерти. Они предположили существования “микробных часов”, где наблюдение за изменениями микробиома трупа может быть использовано для более точной оценки времени, которое прошло после смерти. Этот метод будет крайне интересен криминалистам, которые определяют время смерти человека.
Как описано в статье Меткалфа и его коллег, исследовательская группа собирала образцы микробных сообществ с трупов лабораторных мышей на протяжении всего процесса разложения (мыши были использованы для того, чтобы сделать эксперимент более легкими для воспроизведения в будущем). В течение 48 дней исследователи собирали мазки с разных участков тела мышей, а также с почвы вокруг них (Изображение 1). Затем, группа секвенировала образцы присутствующих микроорганизмов, и использовала передовые вычислительные методы для оценки изменений состава микробных сообществ на различных стадиях разложения.
Результаты эксперимента выявили значительные изменения в составе микробиома. Более того, поскольку все 40 трупов мышей имели похожие изменения, результаты позволили предположить, что анализ состава микробиома может быть использован для расчета времени, прошедшего с момента смерти организма (стоит отметить, что из-за естественных изменений в составе микробиома, время смерти может может колебаться (+/-3 дня)).
Интересно заметить, что образцы, взятые с кожи трупа и почвы вокруг трупа, несли больше информации, чем образцы из брюшной полости. Авторы отметили, что, поскольку естественный разрыв полости тела происходил в разное время, состав микробных сообществ имел бóльшее разнообразие. Секвенирование также показало, что патогенные бактерии родов Escherichia и Klebsiella имели наиболее быстрый темп роста после разрыва полости тела. После 20-дневного периода разложения, исследовательская группа также обнаружила присутствие нематод. Было предположено, что эти черви питались бактериями и другими микроорганизмами, которые уже присутствовали на трупах с более раннего этапа разложения. Другие эукариоты, численность которых увеличивалась в процессе разложения, включала грибки из рода Zygosaccharomyces и амебы Nucleariidae fonticula.
Использование концепта “микробных часов” обладает огромным потенциалом, и может стать новым и передовым инструментом судмедэкспертов в расследовании смерти человека. Дополнительные технологии секвенирования и биоинформатики помогут достигнуть более точного понимания того, как микробиом трупов меняется с течением времени и под влиянием каких факторов окружающей среды это происходит. Кто бы подумал, что даже после смерти можно обнаружить столько признаков жизни?
https://www.flickr.com/photos/33919492@N03/3617336061
Перевод был сделан Марией Мартыновой
micro-bites.org 