Serología forense - Forensic serology

La serología forense es la detección, identificación, clasificación y estudio de varios fluidos corporales como sangre , semen , saliva , orina , leche materna , vómito , materia fecal y sudor , y su relación con la escena del crimen. Un serólogo forense también puede participar en el análisis de ADN y el análisis de patrones de manchas de sangre . Las pruebas serológicas comienzan con pruebas presuntivas que le dan al analista una indicación de que puede estar presente un fluido corporal específico, pero no puede confirmar completamente su presencia. Siguiendo las pruebas presuntivas, son las pruebas de confirmación las que confirman cuál es realmente la sustancia desconocida.

Detección de sangre

La sangre está compuesta de plasma líquido y suero con componentes sólidos que consisten en glóbulos rojos ( eritrocitos ), glóbulos blancos ( leucocitos ) y plaquetas ( trombocitos ). Para detectar sangre en la escena del crimen o en el laboratorio, se puede utilizar una variedad de pruebas. La prueba más publicitada por los programas delictivos es el proceso Luminol en el que se rocía una sustancia química sobre una superficie donde se sospecha que hay sangre. El químico reacciona con trazas de sangre, produciendo una quimioluminiscencia o brillo aparente como resultado de la reacción química que ocurre. Al igual que con todas las pruebas presuntivas, esta técnica puede producir resultados falsos positivos debido a metales y productos químicos fuertes, como la lejía, que también reaccionarán. Otra prueba presuntiva común es la prueba de Kastle-Meyer o de fenolftaleína . Esta es una prueba catalítica que detecta el grupo hemo en la sangre que transporta oxígeno y dióxido de carbono. Es una reacción de tres pasos en la que se aplica una gota de alcohol para exponer la hemoglobina, seguida de la adición de una gota del reactivo de fenolftaleína, seguida de una gota de peróxido de hidrógeno. Un resultado positivo induce un cambio de color a rosa. Similar a la prueba de Kastle-Meyer, una hemastix también es una prueba catalítica simplificada a una tira especializada donde se agrega la muestra de sangre y un resultado positivo induce un cambio de color a un verde oscuro.

Para las pruebas de confirmación, se suele utilizar el ensayo de cristal de Takayama o una prueba inmunocromatográfica . El ensayo de cristal de Takayama, que forma un anillo de ferroprotoporfirina mediante una reacción entre la piridina y el átomo de hierro del grupo hemo . El reactivo de Takayama se agrega a un portaobjetos con una presunta muestra de sangre. El portaobjetos se seca a 115 grados Celsius tras la adición del reactivo Takayama. Luego se coloca bajo un microscopio y un resultado positivo es la visualización de cristales plumosos de color rojo oscuro. Para la prueba inmunocromatográfica, funciona de manera similar a una prueba de embarazo en la que se detectan los antígenos presentes en la sangre y un resultado positivo es una banda en el sitio de prueba y el sitio de control. Después de realizar las diversas pruebas, un analista puede confirmar la presencia de sangre humana y continuar desarrollando un perfil de ADN con aplicaciones posteriores como extracción de ADN , reacción en cadena de la polimerasa (PCR), electroforesis capilar (CE), etc., seguido de la interpretación del perfil.

Espermatozoides teñidos bajo microscopio

Detección de semen

El semen es un líquido incoloro que se eyacula del pene de un hombre debido a la excitación sexual . Para detectar inicialmente el semen, se utiliza una fuente de luz alternativa (ALS). Bajo la luz ultravioleta, el semen emite fluorescencia, lo que hace que los investigadores puedan recolectar muestras de la escena del crimen. Una prueba presuntiva común para detectar semen se llama prueba de fosfatasa ácida (AP). La prueba de AP detecta la enzima fosfatasa ácida secretada por la glándula prostática. Sin embargo, esta prueba es solo presuntiva porque la fosfatasa ácida se encuentra en otros fluidos corporales. Para realizar la prueba, se agrega una gota del reactivo alfa-naftifosfato de sodio a la presunta mancha seguida de una gota de azul rápido B. Un resultado positivo de esta prueba es un cambio de color a violeta oscuro.

Las pruebas de confirmación para el semen incluyen la tinción del árbol de Navidad y el kit p30 / PSA RSID. Para la tinción del árbol de Navidad, la muestra se extrae con agua esterilizada para realizar un montaje húmedo en un portaobjetos de microscopio. Luego, la muestra se fija con calor al portaobjetos y se tiñe con rojo nuclear rápido durante 15 minutos, luego se enjuaga con agua desionizada. A continuación, se aplica una mancha verde durante 10 segundos y luego se enjuaga con etanol. El portaobjetos se coloca bajo un microscopio óptico compuesto para la observación de los espermatozoides. Si hay espermatozoides, las cabezas se teñirán de rojo y la pieza central y la cola se teñirán de verde. Sin embargo, no todos los machos liberan esperma en su semen. Si un hombre es aspérmico u oligospérmico, no tiene espermatozoides o tiene un recuento bajo de espermatozoides. Los machos vasectomizados tampoco liberarán esperma. Cuando no hay espermatozoides, se realiza una segunda prueba de confirmación, la prueba p30 / PSA.

El PSA (p30) se conoce como un antígeno prostático específico que es producido por la glándula prostática en los hombres. La prueba p30 / PSA es una prueba inmunocromatográfica que detecta la presencia del antígeno p30 en muestras de semen. Esta prueba funciona de manera similar a una prueba de embarazo, donde si el antígeno p30 está presente, aparecerá una banda en el sitio de la prueba y aparecerá una banda de control para confirmar si la prueba está funcionando correctamente. Si la prueba de confirmación es positiva, entonces hay semen presente en la muestra. A partir de ahí, un analista podría continuar desarrollando un perfil de ADN con aplicaciones posteriores.

Detección de saliva

La prueba presunta para detectar la saliva es la prueba de alfa-amilasa, también conocida como prueba de Phadebas. Esta técnica de detección se basa en la actividad de la enzima alfa-amilasa que descompone los almidones de los alimentos en moléculas de oligosacáridos más pequeñas, iniciando la digestión en la boca. Usando un gel de placa de Petri, se agrega la muestra de saliva y se deja difundir a través del gel durante la noche. La visualización se logra agregando yodo al gel que tiñe el almidón en el gel de azul. Si hay saliva, entonces la alfa-amilasa descompone el almidón, creando un círculo de color claro alrededor del lugar donde se colocó la muestra.

Para las pruebas de confirmación, no se ha realizado tanta investigación en comparación con la sangre y el semen. Sin embargo, se han realizado pruebas de RSID para detectar alfa-amilasa, pero no siempre son fiables porque puede haber muchos falsos positivos.

Investigación actual: microARN

Es posible realizar pruebas para diferentes fluidos corporales con técnicas serológicas tradicionales, como las enumeradas anteriormente, pero no sin algunos inconvenientes. En primer lugar, no todos los fluidos corporales tienen una prueba de confirmación confiable, y aquellos que la tienen generalmente requieren una mayor cantidad de la mancha sospechosa para realizar la prueba de confirmación. Esto puede ser limitante si la muestra forense que se está analizando es pequeña para empezar. Además, la serología a menudo se realiza antes de cualquier análisis posterior, como el ADN, por lo que si la muestra tiene un tamaño limitado, es posible que no sea posible comenzar con la realización de análisis serológicos y obtener un perfil de ADN con éxito. Actualmente, los investigadores están buscando formas de identificar fluidos corporales con más éxito y menos muestra necesaria, y una forma emergente de hacerlo es con micro ARN.

Los microARN ( miARN ) son pequeños ARN monocatenarios no codificantes que se utilizan para regular la expresión génica regulando la traducción (síntesis de proteínas) o marcando el ARN mensajero (ARNm) para su degradación. Dado su papel regulador, la teoría es que diferentes miARN estarían presentes en diferentes cantidades en ciertos tipos de tejidos o fluidos porque cada uno de esos tipos de tejidos debería tener proteínas y ARNm únicos en función de su función en el cuerpo. Los miARN también son un objetivo ideal para el análisis forense porque son pequeños en comparación con otros componentes celulares, por lo que tienden a resistir la degradación mejor que otros marcadores de tejido, lo cual es importante considerando que las muestras de casos de trabajo no siempre estarán en perfectas condiciones. Finalmente, los miARN tienen el potencial de ser coextraídos y analizados al mismo tiempo que el ADN, combinando los dos procesos en uno para el análisis biológico de muestras, ahorrando tiempo y muestras.

El miARN se puede extraer usando una serie de kits disponibles comercialmente, como el mini kit de ADN QIAmp de fase sólida. Idealmente, al igual que el kit QIAmp, el método de extracción utilizado es capaz de extraer ADN y miARN simultáneamente, minimizando la cantidad de reacciones y la cantidad de muestra utilizada. Los miARN se pueden cuantificar mediante PCR cuantitativa en tiempo real, similar a las muestras de ADN tradicionales. Sin embargo, los cebadores y las sondas tendrían que diseñarse para las dianas de miARN para poder hacerlo. A diferencia de los perfiles de ADN de rutina, la amplificación de miARN requiere un paso adicional antes del proceso de PCR. El miARN requiere un paso de transcripción inversa para convertir los fragmentos de miARN en sus fragmentos de ADN complementario ( ADNc ). Una vez que se ha producido esta conversión, el ADNc y el otro ADN de la muestra pueden amplificarse mediante PCR y luego separarse / visualizarse mediante un protocolo de electroforesis capilar. Los cebadores específicos de ADNc tendrían que diseñarse para sus objetivos de miARN. El resultado final es un electroferograma que contiene no solo el perfil STR de la muestra, sino también un pico que representa qué miARN está presente en esa muestra.

Biomarcadores de miARN potenciales actuales: aún se necesita investigación para reducir los biomarcadores potenciales, ya que algunos tejidos y fluidos tienen el mismo miARN expresado en diferentes concentraciones. Hasta la fecha, los miARN de sangre y semen han sido los más estudiados y han encontrado posibles biomarcadores prometedores.

Fluido corporal Posibles biomarcadores para la DI
Sangre miR451, miR16
Semen miR135b, miR10b
Saliva miR658, miR205
Secreciones vaginales miR124a miR372
Sangre menstrual miR412 con miR451

Investigación actual: amplificación isotérmica mediada por bucles

Al igual que la técnica de extracción de miARN, los investigadores han podido probar una o más muestras extrayendo ADN y probándolo en un instrumento que la mayoría de los laboratorios tienen fácilmente disponible. Este método ha demostrado producir más ADN que la amplificación basada en PCR. Los investigadores también han agregado otros factores a la amplificación isotérmica mediada por bucle que hacen la identificación de diferentes fluidos corporales. El uso de LAMP ha reducido el tiempo necesario para obtener resultados, que es el objetivo final. Aunque se ha demostrado que reduce el tiempo total y práctico necesario para obtener un resultado, todavía hay problemas que resolver antes de que este método se utilice en muchos o en todos los laboratorios forenses.

Ver también

Referencias

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