En entomología forense , la entomotoxicología es el análisis de toxinas en artrópodos (principalmente moscas y escarabajos ) que se alimentan de carroña . Utilizando artrópodos en un cadáver o en la escena de un crimen, los investigadores pueden determinar si había toxinas presentes en un cuerpo en el momento de la muerte. Esta técnica es un gran avance en la ciencia forense; anteriormente, tales determinaciones eran imposibles en el caso de cuerpos severamente descompuestos desprovistos de tejido y fluidos corporales intoxicados. La investigación en curso sobre los efectos de las toxinas en el desarrollo de los artrópodos también ha permitido mejores estimaciones de los intervalos post mortem .
Las drogas pueden tener una variedad de efectos en las tasas de desarrollo de los artrópodos. La morfina , la heroína , la cocaína y la metanfetamina suelen estar implicadas en casos en los que se utiliza la entomología forense. Las etapas de crecimiento de los insectos proporcionan una base para determinar una causa en los ciclos alterados en una especie específica. Una etapa alterada en el desarrollo a menudo puede indicar toxinas en la carroña de la que se alimentan los insectos. Los escarabajos (Orden: Coleoptera ) y las heces de escarabajo se utilizan a menudo en entomotoxicología, pero la presencia de toxinas es a menudo el resultado de la alimentación de los escarabajos en larvas de mosca que se han estado alimentando de la carroña que contiene sustancias tóxicas. Las moscas (Orden: Diptera ) son los insectos más utilizados en entomotoxicología. [1]
A través del estudio de las larvas de Sarcophaga (Curranea) tibialis , se descubrió que los barbitúricos aumentan la duración de la etapa larvaria de la mosca, lo que en última instancia provocará un aumento en el tiempo que tarda en alcanzar la etapa de pupación . [2] Se creía que tanto la morfina como la heroína ralentizaban la tasa de desarrollo de la mosca. [3] [4] Sin embargo, un examen más detallado de los efectos de la heroína en el desarrollo de la mosca ha demostrado que en realidad acelera el crecimiento larvario y luego disminuye la tasa de desarrollo de la etapa de pupa. Esto en realidad aumenta el tiempo general de desarrollo desde el huevo hasta el adulto. La investigación de Lucilia sericata (Diptera: Calliphoridae ), criada con varias concentraciones de carne inyectada con morfina, encontró concentraciones más altas de morfina en las tripas de pupa desprendidas que en los adultos. [5] La cocaína y la metanfetamina también aceleran la tasa de desarrollo de la mosca. [3]
Algunos efectos dependen de la concentración de la toxina, mientras que otros dependen simplemente de su presencia. Por ejemplo, la cocaína (en la dosis letal) hace que las larvas “se desarrollen más rápidamente entre 36 y 76 horas después de la eclosión”. [3] La cantidad de crecimiento depende de la concentración de cocaína en el área de la que se alimenta. La cantidad de metanfetamina, por otra parte, afecta la tasa de desarrollo de la pupa. Una dosis letal de metanfetamina aumenta el desarrollo de las larvas durante aproximadamente los dos primeros días y después la tasa disminuye si la exposición se mantiene en la dosis letal media. También se descubrió que la presencia de metanfetamina causaba una disminución de la longitud máxima de las larvas. [3]
Junto con los cambios en las tasas de desarrollo, los períodos prolongados de abstinencia de la alimentación de los insectos y la variación en el tamaño del insecto durante cualquier etapa del desarrollo, también pueden indicar la presencia de sustancias tóxicas en la fuente de alimento del insecto. [3]
Desde que JC Beyer y sus socios demostraron por primera vez la capacidad de recuperar toxinas de gusanos que se alimentan de restos humanos en 1980, el uso de la entomotoxicología en las investigaciones ha hecho que surja un nuevo campo de la entomología forense. [6] Un ejemplo de uno de estos casos fue el descubrimiento de una mujer de 22 años con antecedentes de intentos de suicidio encontrada 14 días después de su muerte. Debido al avanzado estado de descomposición del cuerpo , no había muestras de órganos o tejidos viables para analizar en busca de toxinas. A través del análisis de cromatografía de gases (GC) y cromatografía de capa fina (TLC) de larvas de Cochliomyia macellaria (Diptera: Calliphoridae) encontradas alimentándose del cuerpo de la mujer, se detectó fenobarbital y se percibió que había estado en el sistema de la mujer al momento de su muerte. [3]
En Francia, Pascal Kintz y sus colegas pudieron demostrar el uso de la entomotoxicología para detectar toxinas que no se descubrieron durante el análisis de tejidos y fluidos corporales de un cuerpo encontrado aproximadamente dos meses después de la muerte. Un análisis de cromatografía líquida en tejido de órganos y larvas de Calliphoridae encontradas en la escena reveló la existencia de cinco medicamentos recetados. Sin embargo, el triazolam solo se detectó en el análisis de gusanos y no en muestras de tejido de órganos. La investigación comparativa mostró una mayor sensibilidad del análisis toxicológico de muestras de dípteros sobre tejidos corporales descompuestos. Un caso similar involucró el descubrimiento de los restos de un hombre de 29 años conocido por abusar de drogas, visto por última vez con vida cinco meses antes. Mediante el uso de técnicas de GC y GC-MS, Nolte y sus socios descubrieron la presencia de cocaína en tejido muscular descompuesto y en gusanos encontrados en el cuerpo. Sin embargo, debido a la gravedad de la descomposición del tejido muscular, se criaron muestras de drogas más adecuadas (libres de subproductos de descomposición) a partir de los gusanos. [3]
Pekka Nuorteva presentó el caso de una mujer joven encontrada en estado de descomposición en Ingå, Finlandia. Las larvas de dípteros recuperadas del cuerpo fueron criadas hasta la edad adulta y se encontró que contenían niveles bajos de mercurio , lo que indica que la mujer provenía de un área de contaminación por mercurio comparativamente baja. Esta suposición se demostró correcta una vez que se identificó a la mujer y se descubrió que había sido una estudiante en Turku, Finlandia. Este caso demostró la capacidad del análisis toxicológico para ayudar a determinar el origen. [7] Este caso aplicó la investigación de Nuorteva relacionada con el mercurio y su efecto sobre los gusanos. A través de la experimentación, se determinó que los gusanos (alimentados con pescado que contenía mercurio) poseían niveles de mercurio en sus tejidos de una concentración incluso mayor que en el tejido de los peces. Nuorteva también descubrió que la presencia de mercurio en los sistemas de los gusanos obstaculizaba su capacidad de entrar en la etapa de pupa. [8]
A través del análisis de casos específicos, se reveló que las toxinas presentes en el cuerpo de una persona al morir pueden confundir las estimaciones del intervalo post mortem . Un ejemplo de un caso de este tipo, informado por Gunatilake y Goff, se refería al descubrimiento de un hombre de 58 años con antecedentes de intentos de suicidio encontrado muerto en un sótano en Honolulu, Hawaii, visto por última vez ocho días antes. Dos especies de dípteros (Calliphoridae), Chrysomya megacephala y Chrysomya rufifacies , encontradas en el cadáver y muestras de tejido del cuerpo revelaron malatión . Los investigadores encontraron anormal que, dadas las condiciones, solo se encontraran dos especies de moscas en el cuerpo y que estas especies revelaran un intervalo post mortem de cinco días. Por lo tanto, se determinó que la presencia del organofosforado malatión en el sistema del hombre retrasó la oviposición durante unos días. [7]
Paul Catts analizó un caso en Spokane, Washington, donde los gusanos arrojaron diferentes estimaciones post mortem. Una víctima femenina de 20 años fue encontrada apuñalada hasta la muerte y tendida en un entorno abierto rodeado de árboles. La mayoría de los gusanos más antiguos encontrados en el cuerpo tenían aproximadamente 6-7 mm de largo, lo que sugería que tenían aproximadamente siete días. Sin embargo, hubo una excepción muy extraña que fue la recuperación de un gusano de 17,7 mm que sugería una edad de 3 semanas. Después de descartar la posibilidad de que el gusano hubiera viajado al cadáver desde la carroña cercana, se asumió que no había forma concebible de que un gusano de 3 semanas pudiera haber estado presente en el cadáver. Investigaciones posteriores revelaron que la mujer había inhalado cocaína poco antes de su muerte y que el gusano de 17,7 mm debe haberse alimentado en la cavidad nasal de la mujer. La investigación reveló que el desarrollo de los gusanos puede acelerarse mediante la ingestión de cocaína. [9]
No sólo se utilizan los tejidos de los gusanos para detectar toxinas, sino que también se han utilizado las tripas desprendidas y las heces de los insectos para detectar e identificar las toxinas presentes en los cadáveres tras la muerte. Un ejemplo de este hallazgo fue demostrado por Edward McDonough, un médico forense de Connecticut. Se encontró un cadáver momificado de una mujer de mediana edad dentro de su casa. Se encontraron frascos de medicamentos recetados con etiquetas que identificaban los siguientes medicamentos: ampicilina , Ceclor , doxiciclina , eritromicina , Elavil , Lomotil , pentazocina y Tylenol 3. McDonough realizó análisis toxicológicos en el contenido del estómago y secciones secas del cerebro y encontró niveles letales de amitriptilina y nortriptilina . Se recogieron del cadáver en la escena heces de insectos, estuches de pupa de Megaselia scalaris (Diptera: Phoridae ) y pieles de larvas desprendidas de Dermestes maculates (Coleoptera: Dermestidae ). McDonough envió estos a un laboratorio del FBI que descompuso las estructuras complejas de las muestras utilizando ácidos y bases fuertes y liberó las toxinas para su análisis. También se encontró que las vainas de pupa y las pieles de larvas contenían amitriptilina y nortriptilina. Se descubrieron concentraciones mayores en las vainas de pupa porque las moscas fóridas prefieren alimentarse de tejidos más blandos. Las pieles de larvas de escarabajo de la piel revelaron concentraciones más bajas de las drogas porque estos escarabajos prefieren alimentarse de cuerpos secos y momificados. El uso de vainas de pupa y pieles de larvas permite a los investigadores detectar toxinas en un cuerpo años después de la muerte . [8]
Se deben realizar más investigaciones para llenar los vacíos en la entomotoxicología. Áreas como la bioacumulación , el metabolismo de drogas en insectos y los análisis cuantitativos de evidencia de insectos apenas han comenzado a investigarse. Debido a que es una rama relativamente nueva de la entomología forense, la entomotoxicología tiene sus limitaciones. Según la investigación de Pounder, no existe correlación entre la concentración de droga en el tejido y las larvas que se alimentan de ese tejido. [6] Las muestras entomológicas son excelentes muestras toxicológicas cualitativas. Sin embargo, hay una falta de investigación en la forma de desarrollar una evaluación que pueda cuantificar la concentración de una droga en el tejido utilizando evidencia entomológica. Una razón para esto es que una droga solo puede detectarse en larvas cuando la tasa de absorción excede la tasa de eliminación. [3] [10] demostraron esta teoría utilizando larvas de Calliphora vicina criadas en músculo esquelético humano obtenido de casos de sobredosis de co-proxamol y amitriptilina . Las muestras de pupas y larvas de tercer estadio ya no contenían concentraciones de los fármacos, lo que sugiere que los fármacos no se bioacumulan durante todo el ciclo de vida de las larvas. Esto lleva a los entomólogos a teorizar que las toxinas se eliminan del sistema de las larvas con el tiempo si no reciben un suministro constante de la toxina. [3]