Desarrollo de la entomotoxicología

Moscas responsables de la colonización de los cadáveres en descomposición

No es la primera vez que vamos a tratar el tema de la Entomotoxicología en nuestro blog. Ya desarrollamos este tema en amplia-mente.com hace años y nos planteábamos el objetivo de recoger aquellas nuevas investigaciones que fueran surgiendo. Hoy nos hacemos eco de algunas de ellas.

Development of entomotoxicology

This is not the first time that we are going to deal with Entomotoxicology in our blog. We developed this topic in amplia-mente.com years ago and we set ourselves the goal of collecting new research that were emerging. Today we echo some of them.

La entomotoxicología forense, como todo el mundo sabe, es aquella parcela de la Medicina Forense y de la Toxicología Forense que se ocupa principalmente del uso potencial de los insectos colonizadores de los cadáveres como muestras indirectas (es decir, como matrices alternativas) para la detección de sustancias tóxicas (por ejemplo, drogas de abuso y otros productos xenobióticos) cuando se sospecha una intoxicación como causa de la muerte. Los insectos pueden proporcionar una fuente biológica fiable de muestras indirectas cuando no se disponen de otros fluidos corporales o tejidos que tradicionalmente se han tomado como muestras para el análisis toxicológico, especialmente en cuerpos muy descompuestos como los cadáveres preesqueletizados, momificados o quemados. Los insectos que se alimentan de tejidos humanos pueden ingerir todas las sustancias que están presentes en los seres humanos vivos, incluidos los productos farmacéuticos comunes, las drogas ilícitas y los metales pesados.

Forensic entomotoxicology, as everyone knows, is that patch of Forensic Medicine and Forensic Toxicology that deals mainly with the potential use of corpse colonizing insects as indirect samples (i.e. as alternative matrices) for the detection of toxic substances (e.g. drugs of abuse and other xenobiotic products) when intoxication is suspected as a cause of death. Insects can provide a reliable biological source of indirect samples when other body fluids or tissues that have traditionally been taken as samples for toxicological analysis are not available, especially in highly decomposed bodies such as pre-schelled, mummified or burned corpses. Insects that feed on human tissue can ingest all substances that are present in living humans, including common pharmaceuticals, illicit drugs and heavy metals.

Al igual que la toxicología en general, la entomotoxicología está todavía en proceso de desarrollar protocolos validados, para que sus resultados puedan ser utilizados en cualquier tribunal internacional y sea considerado como prueba pericial. Sin embargo, dada la escasez de información farmacocinética fiable sobre el paso de las sustancias tóxicas a los insectos, estos procedimientos son muy difíciles de validar. Las limitaciones en la aplicación de los resultados toxicológicos cuantitativos están relacionadas con varios fenómenos entomológicos y toxicológicos que afectan a los mismos, en particular la afinidad de los tóxicos por determinados tejidos (tropismo) debido a su estructura molecular básica del tóxico; la variabilidad interestadial derivada de la fase de alimentación de las larvas, los tejidos que estas consumen y la variabilidad de un lugar geográfico a otro de las subpoblaciones de insectos; la redistribución postmortem de las sustancias tóxicas en los tejidos y la degradación bacteriana de las sustancias tóxicas en el periodo post-morten.

Like toxicology in general, entomotoxicology is still in the process of developing validated protocols, so that its results can be used in any international tribunal and be considered as expert evidence. However, given the paucity of reliable pharmacokinetic information on the passage from toxic substances to insects, these procedures are very difficult to validate. Limitations in the application of quantitative toxicological results are related to several entomological and toxicological phenomena affecting them, in particular the affinity of toxicants for certain tissues (tropism) due to their basic molecular structure of the toxin; the inter-sadial variability derived from the feeding phase of the larvae, the tissues they consume and the variability from one geographical location to another of the insect subpopulations; the postmortem redistribution of toxic substances in tissues and the bacterial degradation of toxic substances in the post-morten period.

En algunos artículos publicados recientemente, se plantean métodos estandarizados de determinación de las drogas de abuso en los insectos colonizadores, por ejemplo los artículos titulados «Toxicological Analysis of Insects on the Corpse: A Valuable Source of Information in Forensic Investigations«, en el que se determina la presencia de morfina en las larvas de moscas que colonizan conejos que han recibido sobredosis de opiáceos. Otro de los artículos recientemente pubicados es el titulado «Development and validation of an HPLC-MS/MS method for the detection of ketamine in Calliphora vomitoria (L.) (Diptera: Calliphoridae)» en el que se describe por primera vez el desarrollo y validación de un método analítico adecuado para detectar ketamina en larvas, pupas, pupas vacías y adultos de Calliphora vomitoria L. (Diptera: Calliphoridae), utilizando cromatografía líquida y espectrometría de masas en tándem (HPLC-MS/MS). Este método posteriormente se ha usado en el estudio «Multiple Drug Analysis of Chrysomya albiceps Larvae Provides Important Forensic Insights to Unravel Drug-Associated Mortalities» en el que los resultados demostraron que este método es aplicable a la detección de ketamina en la mosca Caliphora vomitoria inmadura pero no en los insectos adultos y que la supervivencia de la C. vomitoria se ve afectada negativamente por la presencia de ketamina en el sustrato del que se alimentan.

Some recently published articles discuss standardized methods for determining drugs of abuse in colonizing insects, such as the articles entitled «Toxicological Analysis of Insects on the Corpse: A Valuable Source of Information in Forensic Investigations«, which determine the presence of morphine in larvae of rabbit colonizing flies that have received opiate overdose. Another recently published article is entitled «Development and validation of an HPLC-MS/MS method for the detection of ketamine in Calliphora vomitoria (L.) (Diptera: Calliphoridae)» which describes for the first time the development and validation of an analytical method suitable for detecting ketamine in larvae, pupae, empty pupae and adults of Calliphora vomitoria L. (Diptera: Calliphoridae), using liquid chromatography and tandem mass spectrometry (HPLC-MS/MS). This method has subsequently been used in the «Multiple Drug Analysis of Chrysomya albiceps Larvae Provides Important Forensic Insights to Unravel Drug-Associated Mortalities» in which the results demonstrated that this method is applicable to the detection of ketamine in the immature Caliphora vomitory fly but not in adult insects and that the survival of C. vomitory is negatively affected by the presence of ketamine in the substrate on which they feed.

Como podemos ver la entomotoxicología forense también podría ser útil para investigar los efectos de los tóxicos en el desarrollo, supervivencia y morfología de los artrópodos y sus implicaciones en la estimación de los intervalos post-mortem(PMI) o determinación de la data de la muerte. Esto es crucial para los entomólogos forenses porque la estimación del tiempo mínimo desde la muerte es la tarea más frecuentemente solicitada. Una estimación del PMI basada en la edad estimada de los insectos inmaduros, sin considerar los efectos de las sustancias tóxicas comunes en la tasa de desarrollo, podría fácilmente ser errónea por horas e incluso días, dependiendo del tóxico, de la especie del insecto y de cuánto tiempo ha transcurrido desde su colonización.

As we can see, forensic entomotoxicology could also be useful to investigate the effects of toxics on arthropod development, survival and morphology and their implications in estimating post-mortem intervals (PMI) or determining the date of death. This is crucial for forensic entomologists because estimating the minimum time from death is the most frequently requested task. A PMI estimate based on the estimated age of immature insects, without considering the effects of common toxicants on the rate of development, could easily be erroneous for hours or even days, depending on the toxin, the species of insect, and how long has elapsed since colonization.

Cuando nos enfrentamos a un cadáver en fase de descomposición, no solo es interesante determinar la data de la muerte basándonos en pruebas entomológicas, si no que a veces puede ser útil tratar de determinar si el sujeto ha fallecido a consecuencia del consumo de alguna sustancia tóxica mediante las técnicas de entomotoxicología. En muchas ocasiones la interpretación de los resultados cuantitativos de los tóxicos en los insectos habría que tomarlas con precaución, dado que no existen unos protocolos ni unas cantidades estandarizadas de toxicidad (en ocasiones solo podemos confirmar la presencia de un tóxico mediante estudios cualitativos). Sin embargo la presencia de este tóxico puede modificar el ciclo vital del insecto y esto podría cambiar la data de la muerte.

When faced with a corpse in the decomposition phase, it is not only interesting to determine the date of death based on entomological tests, but it can also be useful to try to determine whether the subject has died as a result of the consumption of a toxic substance using entomotoxicology techniques. In many occasions the interpretation of the quantitative results of the toxics in insects should be taken with caution, given that there are no protocols or standardized amounts of toxicity (sometimes we can only confirm the presence of a toxic by qualitative studies). However, the presence of this toxin can modify the life cycle of the insect and this could change the date of death.

For all these reasons, most of the authors propose to carry out a study of toxins in insects at the same time as a study of their life cycle to see if the post-morten interval varies in any way. The role and applicability of entomotoxicology in trials is likely to increase when validated protocols and methods can be systematically applied to the toxicological analysis of entomological samples. We hope that our laboratories will take this measure as a work routine, in the meantime we will continue alert.

Por todo ello, la mayoría de los autores proponen llevar a cabo un estudio de tóxicos en los insectos al mismo tiempo que un estudio de su ciclo vital para ver si varía en algo el intervalo post-morten. Es probable que la función y la aplicabilidad de la entomotoxicología en los juicios aumenten cuando los protocolos y métodos validados puedan aplicarse sistemáticamente al análisis toxicológico de las muestras entomológicas. Esperamos que nuestros laboratorios acojan esta medida como rutina de trabajo, mientras tanto seguiremos atentos.

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