Wie Mikroben bei forensischen Untersuchungen unter eisigen Bedingungen dabei helfen können, den Todeszeitpunkt zu bestimmen

Was passiert mit einer Leiche in einer extrem kalten Umgebung? Zersetzt sie sich? Welchen Einfluss haben diese Bedingungen darauf, wie Forensiker den Todeszeitpunkt der Person ermitteln?

Schätzung des Todeszeitpunkts, auch Obduktionsintervallist eine komplexe Aufgabe. Sie spielt eine wichtige Rolle bei forensischen Untersuchungen, da sie wichtige Einblicke in den zeitlichen Ablauf der Ereignisse liefern kann, die zum Tod einer Person geführt haben. Diese Informationen können potenzielle Szenarien und Verdächtige eingrenzen und so zur Aufklärung von Kriminalfällen beitragen.

Am Ort eines Todesfalls spielen eine Vielzahl von Faktoren eine Rolle, von den Umgebungsbedingungen bis hin zum Gesundheitszustand der Person vor ihrem Tod. In der Vergangenheit haben Wissenschaftler den Todeszeitpunkt geschätzt, indem sie postmortale physikalische und biologische Veränderungen im Körper beobachteten, wie etwa Versteifung, Flüssigkeitsansammlung und Abkühlung.

Diese Methoden sind jedoch durch ihre Variabilität und Abhängigkeit von externen Faktoren begrenzt. Die Berechnung des postmortalen Intervalls wurde mit dem Aufkommen der Molekularbiologie präziser. Aber es ist immer noch eine anspruchsvolle Aufgabe, insbesondere bei extrem kalten Wetterbedingungen. In den ersten Monaten nach dem Tod fehlen an einem gefrorenen Körper oft offensichtliche Anzeichen der Verwesung.

Wir sind Forensiker und leiten die Forensikprogramme am Universität von North Dakota und die Universität von Central Lancashire. Wir nutzen Molekularbiologie und Bioinformatik, um Werkzeuge zu entwickeln, die Forschern und Ermittlern helfen, das postmortale Intervall genauer abzuschätzen. Unsere kürzlich veröffentlichte Forschung in Grenzen der Mikrobiologie fand das Untersuchung der an der Zersetzung beteiligten Mikroben konnte die seit dem Tod verstrichene Zeit unter extremen Kältebedingungen mit hoher Genauigkeit vorhersagen.

Zersetzung in kalten Umgebungen

Unsere Studie fand in Grand Forks, North Dakota, statt, einem der kälteste Städte in den Vereinigten Staatenwo die Winter durch Temperaturen gekennzeichnet sind, die bis zu -40 Grad Fahrenheit (-40 Grad Celsius) und starke Winde, die erreichen können bis zu 31 Meilen pro Stunde (50 Kilometer pro Stunde).

In einer extrem kalten Umgebung wie den Wintern in North Dakota reichen herkömmliche Methoden möglicherweise nicht aus, um die Verwesung zu verstehen und den Todeszeitpunkt abzuschätzen. Beispielsweise kühlt der Körper bei Kälte viel schneller ab, was Schätzungen auf Grundlage der Körpertemperatur verfälschen kann.

Ebenso können kalte Umgebungen den Beginn und die Dauer der Totenstarre oder der Versteifung des Körpers verzögern. Der Zersetzungsprozess, einschließlich der Aktivität von Insekten und anderen Aasfressern, die zum Zerfall des Körpers beitragen, kann durch Gefriertemperaturen ebenfalls verlangsamt oder gestoppt werden.

Schnee ist ein weiterer wichtiger Faktor bei der Untersuchung der Zersetzung. Er kann einen Körper isolieren, indem er Restwärme speichern und seine Temperatur wird etwas höher als die der Umgebung. Durch diesen isolierenden Effekt verwest der Körper langsamer als bei Körpern, die der freien Luft ausgesetzt sind.

Mikroben und die Zeit seit dem Tod

Bei extremer Kälte ist der Einsatz zusätzlicher Mittel erforderlich, um den Verwesungsprozess zu verstehen und den Todeszeitpunkt abzuschätzen. Fortgeschrittene molekulare Technikenwie die Analyse des Mikrobioms, der Genexpression und des Proteinabbaus, können dazu beitragen, wertvolle Informationen über den Tatort zu liefern.

Jeder Organismus hat unterschiedliche mikrobielle Eigenschaften, die wirken wie ein Fingerabdruck. Das Nekrobiom, eine Gemeinschaft von Mikroben, die mit verwesenden Überresten in Verbindung stehen, spielt eine entscheidende Rolle beim Verfall. Bestimmte Mikroben sind vorhanden während verschiedene Stadien der Zersetzungwas zum Abbau von Gewebe und zum Recycling von Nährstoffen beiträgt. Forensische Ermittler können Proben davon nehmen, welche Mikroben in einem toten Körper leben, um anhand der Zusammensetzung der mikrobiellen Population abzuleiten, wie lange der Tod einer Person her ist.

Unsere Studie konzentrierte sich auf die Identifizierung Gemeinsame Muster der mikrobiellen Veränderungen die bei der Zersetzung in extrem kalten Umgebungen auftreten. Über einen Zeitraum von 23 Wochen sammelten und analysierten wir 393 Mikrobenproben von der Innen- und Außenseite der Nasen toter Schweine, die mit Schnee bedeckt waren. Schweine zersetzen sich ähnlich wie Menschen und sind häufig in der forensischen Forschung verwendet. Wir haben Modelle zur Schätzung des postmortalen Intervalls entwickelt, indem wir mikrobielle genetische Daten mit Umweltdaten wie Schneetiefe und Außentemperatur gepaart haben.

Insgesamt stellten wir fest, dass die Bakterienarten Psychrobacter, Pseudomonas und Carnobacterium kann die Zeit nach dem Tod unter extremen Winterbedingungen am besten vorhersagen, nämlich bis zu sechs Monate nach dem Tod, mit einer Fehlertoleranz von knapp über neun Tagen.

Wir haben festgestellt, dass verschiedene Bakterienarten zu unterschiedlichen Zeitpunkten am häufigsten vorkommen. So steigen beispielsweise die Psychrobacter-Werte fünf Wochen nach dem Tod an und sind nach zehn Wochen am häufigsten, während Pseudomonas zwischen fünf und neun Wochen ansteigt und nach 18 Wochen seinen Höhepunkt erreicht.

Verbesserung der Forensik

Der Tod ist oft ein unangenehmes Gesprächsthema. Aus forensischer Sicht können Techniken und Methoden zur Feststellung des Todes einer Person jedoch dazu beitragen, Gerechtigkeit und Frieden für die Angehörigen zu schaffen.

Unsere Studie ergab, dass die Verwesung selbst in kalten Umgebungen nicht vollständig zum Stillstand kommt. Die Untersuchung der Mikroumgebung – der lokalen Bedingungen rund um den Körper, einschließlich Temperatur, Feuchtigkeit und mikrobieller Aktivität – kann wichtige Informationen über den Verwesungsprozess liefern.

Die wichtigsten mikrobiellen Arten, die wir identifiziert haben, dienten als Biomarker des Todeswodurch wir Todeszeitpunktmodelle entwickeln können, mit deren Hilfe Forscher die Einschränkungen überwinden können, die bei der rein visuellen Untersuchung von Überresten auftreten.

Mikroben können bei der Aufklärung eines Todesfalls zu einem entscheidenden Puzzleteil werden, da sie selbst unter extremen Bedingungen dabei helfen, präzisere Zeitabläufe zu erstellen.

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