Studentská tvůrčí a odborná činnost
STOČ 2015
VLIV PATOLOGICKÉ BAKTERIÁLNÍ TRANSLOKACE NA TEPLOTNÍ SINGULARITU TRÁVICÍ SOUSTAVY LABORATORNÍHO BIOLOGICKÉHO MATERIÁLU V PROCESU ALGOR MORTIS
Dominika BURDÍKOVÁ
Univerzita Tomáše Bati Fakulta aplikované informatiky Nad Stráněmi 4511 760 05 Zlín
23. dubna 2015
STOČ 2015 - Studentská tvůrčí a odborná činnost 23. dubna 2015, FAI UTB ve Zlíně
FAI UTB ve Zlíně Klíčová slova: bakterie, forenzní kriminalistika, játra, bakteriální translokace, exotermické reakce Anotace: Výzkumná práce je zaměřená na zkoumání mikroorganismů uvnitř střevní mikroflory a jater laboratorního biologického materiálu se zaměřením na identifikaci aerobních a anaerobní mikroflory, např. Aerococcus viridans, Micrococcus luteus, Staphylococcus xylosus, Pasteurella pneumotropica, Staphylococcus aureus, Staphylococcus nepalensis. Statistickou verifikací byla provedena analýza výše uvedené mikroflory a její vliv na změnu tělesné teploty v procesu smrti biologického materiálu. Verifikací a validací získaných hodnot práce vyústila k odbornému závěru v oblasti vlivu translokace a nekotrolovatelnému zaplavení mikroflory vyšetřované střevní oblasti laboratorního materiálu. Na základě výsledků tohoto zkoumání je prezentován význam a následné využití dané problematiky v oblasti forenzní kriminalistiky.
2
STOČ 2015 - Studentská tvůrčí a odborná činnost 23. dubna 2015, FAI UTB ve Zlíně
Obsah Úvod 4 1. Forenzní vědy......................................................................................................... 4 1.1 Daktyloskopie ........................................................................................................ 4 1.2 Forenzní antropologie ............................................................................................ 5 1.3 Forenzní balistika ................................................................................................... 5 1.4 Forenzní entomologie ............................................................................................ 5 1.5 Forenzní chemie ..................................................................................................... 5 1.6 Soudní lékařství ..................................................................................................... 5 1.7 Forenzní psychologie ............................................................................................. 5 1.8 Forenzní písmoznalectví ........................................................................................ 5 1.9 Forenzní genetika ................................................................................................... 5 2. Bakterie .................................................................................................................. 6 2.1 Aerobní a anaerobní bakterie ................................................................................. 6 2.2 Grampozitivní a gramnegativní bakterie ............................................................... 6 2.3 Aerococcus viridans ............................................................................................... 6 2.4 Escherichia coli ...................................................................................................... 6 2.5 Micrococcus luteus ................................................................................................ 7 2.6 Pasteurella pneumotropica ..................................................................................... 7 2.7 Staphylococcus xylosus ......................................................................................... 7 2.8 Staphylococcus aureus ........................................................................................... 8 2.9 Staphyloccocus napalensis ..................................................................................... 8 3. Stanovení času v procesu Algor mortis ................................................................. 8 4. Odběr a analýza vzorků ......................................................................................... 9 4.1 Bakteriální rozbor .................................................................................................. 9 Závěr 12 Literaura .......................................................................................................................... 13 Příloha č. 1 – bakteriologické vyšetření ze dne 18.3.2015 .............................................. 14 Příloha č. 2 – bakteriologické vyšetření ze dne 7.4.2015 ................................................ 15
3
STOČ 2015 - Studentská tvůrčí a odborná činnost 23. dubna 2015, FAI UTB ve Zlíně
Úvod V předložené výzkumné práci prezentuji problematiku bakteriálního rozboru jaterní tkáně biologického laboratorního materiálu v době úmrtí. Uvedený výzkum spadá do odvětví forenzní kriminalistiky, která řeší kriminální činnost pomocí vědeckých poznatků, výzkumů a různých chemických, biologických a jiných rozborů. Konkrétně zde bude využita část forenzní medicína. V této oblasti se zaměříme především na aerobní a anaerobní bakterie, což představuje vyšetřovanou oblast peritoneální dutiny – jaterní oblast. Hlavní testy jsou založeny na bakteriologickém vyšetření, především na přítomnost aerobních a anaerobních bakterií a konkrétních kmenů výše uvedených bakterií – kmenů rodu Firmicutes. Výzkum byl prováděn na potkanech (laboratorního biologického materiálu), kteří nejsou speciálně vyšlechtěni k jiným účelům. Testy probíhaly bezprostředně po smrti, ale také několik hodin po smrti laboratorních vzorků z důvodu zaplavení jaterní hmoty bakteriální florou. Disproporce u těchto vzorků jsou především v množství nakultivovaných bakterií. Forenzní vědy Forenzní vědy jsou takto označovány podle latinského slova forensis znamenající fórum. V dávném Římě se řešení trestných činů prezentovalo na veřejných fórech, proto toto označení. V českém jazyce se slovo forenzní často nahrazuje slovem soudní. Forenzní vědy se zabývají problematikou kriminalistky. Tyto vědy dopomáhají k vyšetřování a odhalování v oblasti kriminalistiky a to pomocí aplikací specifických metod na vědeckém základě. Forenzní vědy se rozvíjí společně s všeobecným pokrokem. U těchto věd je třeba jak vědeckých poznatků, tak i logických úsudků a dedukcí, aby jednotlivá fakta, vyplývající z vědy dávala celek a tak mohla vyřešit kriminální případy. Forenzní vědy tvoří rozsáhlou oblast vědy, která se neustále posouvá kupředu, je proto nutné tyto vědy nějak dále dělit, abychom se mohli podrobněji zaměřit na určitou problematiku. Dělení forenzních věd: 1.
daktyloskopie, forenzní antropologie, forenzní balistiky, forenzní entomologie, forenzní chemie, forenzní medicína (= soudní lékařství), forenzní psychologie, forenzní genetika, písmoznalectví.
1.1
Daktyloskopie
Daktyloskopie se zabývá kožními papilárními liniemi na prstech, dlaních a chodidlech. Každý člověk má tyto linie specifické a jedinečné. Linie zůstávají téměř neměnné po celý život, mění se jen jejich délka v průběhu růstu. Avšak uspořádání a tvary těchto linií jsou neměnné. V kriminalistice je využívána pro identifikaci osob. Tato metoda je velmi používaná nejen díky své přesnosti a jednoduchosti, ale i díky nízkým nákladům. Otisky prstů člověk zanechá všude, čeho se dotkne, protože kůže je mastná a zpocená a díky těmto vlastnostem kůže se zachytí na různých materiálech. Při sejmutí otisků s doličného předmětu se pak otisk porovnává buď s databází, nebo 4
STOČ 2015 - Studentská tvůrčí a odborná činnost 23. dubna 2015, FAI UTB ve Zlíně
s konkrétním podezřelým jedincem. Porovnání musí provádět expert a otisky se musí shodovat v minimálně 10 markantech (změny v průběhu papilárních linií). Forenzní antropologie Forenzní antropologie - jedná se o aplikaci biologické antropologie v kriminalistice. Toto odvětví se zabývá zejména rozpoznáváním a identifikací lidských ostatků. Úzce souvisí s oborem soudního lékařství. Forenzní antropologie se zabývá převážně jen kosterními ostatky.
1.2
Forenzní balistika Balistika se zabývá střelami. Forenzní balistika jako věda zkoumá pohyb střely hlavní, jaké stopy zanechá na projektilu, pohyb projektilu okolním prostředím a následně i prostředím, do kterého projektil vnikl. A jak se projektil chová po celou dobu průběhu střely (rotace, rychlost, trajektorie, konečný vzhled střely).
1.3
Forenzní entomologie Forenzní entomologie - věda vychází z poznatků o členovcích, převážně hmyzu. Nejvíce je zde využito znalosti vývojových stadií hmyzu, díky kterým je možné určit dobu úmrtí, jde zjistit, zda došlo k manipulaci s tělem apod.
1.4
Forenzní chemie Forenzní chemie se využívá především ke zjišťování neobvyklých látek v těle. Pomocí uvedené metody lze odhalit, zda neměla oběť v těle nějakou drogu, či jinou umělou látku (toxikologie). Zkoumáme však touto metodou nejen tělo, ale třeba i okolí prostředí, zda nebylo infikováno prostředí, kde bylo tělo nalezeno.
1.5
Soudní lékařství Soudní lékařství se zabývá, jak už je z názvu jasné, zdravotní stránkou těla. Provádí pitvy, u kterých se dá zjistit, zda byla oběť zavražděna, díky zhmoždění těla, zda se jednalo o zdravotní selhání bez cizího zavinění apod. Často toto odvětví vyžaduje i toxikologická vyšetření.
1.6
Forenzní psychologie V praxi se psychologie uplatňuje vytvořením znaleckých posudků, která určují psychický stav obviněných, zda netrpí psychickými poruchami. K vytvoření těchto posudků je nutná znalost psychologie, proto tyto posudky mohou vytvářet pouze kvalifikované osoby. Dále se využívá k vytvoření profilu pachatele. Díky faktům, které kriminalisté mají, psycholog pak sepíše, jak by mohl pachatel vypadat, co by to mohlo být za člověka po duševní stránce, za jakých poměrů pochází apod.
1.7
Forenzní písmoznalectví Jedná se o zkoumání písma a písemných projevů. Zkoumá se jak styl písma, tak i náklon, tlak na pero a další. Odborníci dokážou díky těmto poznatkům taky utvořit jakýsi profil pachatele. Zahrnuje také zkoumání pravosti podpisů.
1.8
Forenzní genetika Tato část forenzních věd se zabývá analýzou DNA a jejího následného porovnání. Díky výše uvedené analýze lze určit, zda je oběť člověk, či zvíře. V podstatě se jedná
1.9
5
STOČ 2015 - Studentská tvůrčí a odborná činnost 23. dubna 2015, FAI UTB ve Zlíně
o identifikaci části řetězce DNA, kterou označujeme jako identifikace RNA. Najdemeli u oběti stopy cizí DNA, pak je možné určit následně pachatele. 2.
Bakterie Bakterie jsou jednobuněčné prokaryotické organismy. Nejčastěji mívají kokovitý (kulovitý) či tyčinkovitý tvar. Bakterie jsou nejrozšířenější organismy na světě. Doposud není znám celkový počet druhů bakterií. Bakterie lze nalézt prakticky všude kolem nás, ve vodě, vzduchu, půdě, organismech, jak vně, tak i uvnitř. Bakterie mají však různé ideální podmínky, ve kterých žijí a ve kterých se ideálně kultivují. Jsou velmi adaptabilní (přizpůsobivé) prostředí, ve kterém žijí. 2.1 Aerobní a anaerobní bakterie Aerobní a anaerobní bakterie – patří mezi základní rozdělení bakterií, které reagují na množství kyslíku v prostředí, kde se níže uvedený kmen bakterie nachází. Aerobní bakterie se nacházejí v prostředí, které obsahuje zhruba stejné množství kyslíku, jako je v atmosféře. Aerobní bakterie striktně potřebují ke svému růstu kyslík, bez přístupu kyslíku tyto bakterie umírají. Anaerobní bakterie jsou naopak schopny přežít a kultivovat se i v prostředí bez přístupu kyslíku, avšak lépe se kultivují za přístupu kyslíku. 2.2 Grampozitivní a gramnegativní bakterie Při Gramově barvení je výsledkem zabarvení těchto bakterií modré, až modrofialové zabarvení. Toto zabarvení je způsobeno proteoglykanem a polysacharidy tvořící stěnu buněk, kterými prochází kyselina teichoová. Barvení probíhá pomocí krystalové violeti s Lugolovým roztokem. V tomto případě alkohol neprostoupí buněčnou stěnou a není schopný rozpustit komplex. Na druhé straně gramnegativní bakterie mají stěnu tvořenou protoglykanem a lipopolysacharidy. Při barvení dojde k vyplavení komplexu alkoholem a následnému odbarvení, což způsobí, že má bakterie růžové zbarvení. Ve své výzkumné činnosti jsem se zaměřila na níže uvedené grampozitivní a gramnegativní bakterie. 2.3 Aerococcus viridans Jedná se o grampozitivní, kataláza negativní koky s fermentatorním typem metabolismu, je chemoorganotrofní, fakultativně anaerobní až mikroaerofilní. Dobře roste na krevním agaru při optimální teplotě 37 °C, jednotlivé buňky se vyskytují jednotlivě, často ale i ve dvojicích a tetrádách, jsou nepohyblivé. Na krevním agaru se jeví jako malé, nepigmentované, alfa-hemolytické kruhové kolonie. A. viridans byl popsán jako jediný druh rodu Aerococcus. Poté bylo identifikováno dalších 6 druhů. A. viridans bývá spojován s různými lidskými infekcemi, jako je endokarditida, infekce močových cest, artritidy nebo meningitidy, je častým původcem nozokominálních infekcí. Běžně se roznáší vzduchem. Tento druh je také patogenem korýšů, zejména humrů a bývá často asociován s otravou krve u mořských želv. A. viridans byl také izolován z mléka krav se subklinickou mastitidou a byl spojen se septikémií u imunodeficitních myší. 2.4 Escherichia coli E. coli je jeden z nejznámějších a nejběžnějších mikroorganismů. Jedná se o modelový organismus, na kterém byly prozkoumány a popsány jevy jako bakterialní konjugace či replikace DNA. 6
STOČ 2015 - Studentská tvůrčí a odborná činnost 23. dubna 2015, FAI UTB ve Zlíně
Jedná se o pohyblivé, gramnegativní, nesporulující tyčky, 2-3 μm dlouhé a 0,5-0,8 μm široké. Vyskytují se jednotlivě nebo po dvojicích, jsou pohyblivé peritrichálními bičíky. Mají jak respiratorní, tak fermentatorní typ metabolismu, živí se chemoorganotrofně. Rostou na běžných půdách, kde se jeví jako drobné kulaté kolonie, vykazují značnou biochemickou aktivitu - štěpí glukózu a laktózu za tvorby plynu, tvoří indol, neštěpí močovinu. E. coli je oxidáza negativní, kataláza pozitivní, metylčerveň pozitivní, citrát negativní. Optimální teplota růstu je 37 °C. Je součástí přirozené střevní mikroflóry člověka a dalších teplokrevných živočichů, kde se působí jako užitečný komenzál. E. coli produkující enterotoxiny mohou způsobovat průjmy a jsou i častými původci infekcí močového traktu, nozokominálních infekcí včetně septikémií a meningitid. 2.5
Micrococcus luteus
Zástupci tohoto druhu jsou grampozitivní koky i pravidelné nesporulující týčky. Vyskytují se ve dvojicích či tetrádách nebo taky v nepravidelných shlucích a řetízcích. Jsou to nepohyblivé, striktně aerobní mikroorganismy, které mohou produkovat karotenoidní pigmenty. Živí se chemoorganotrofně, mají respiratorní typ metabolismu, z cukrů produkují jen malé nebo žádné množství kyselin. Jsou kataláza a oxidáza pozitivní, mírně halotolerantní – rostou na půdách s přídavkem 5% NaCl, jinak rostou na běžných půdách, kde se jeví jako drobné žlutě pigmentované kolonie, optimální růstová teplota se pohybuje mezi 25 °C – 37 °C. Primárně se vyskytují na kůži savců včetně člověka, dále se nachází v prostředí (půda, voda, vzduch) a potravinách (maso). Obecně jsou považovány za nepatogenní mikroorganismy. 2.6 Pasteurella pneumotropica Zástupci druhu P. pneumotropica jsou gramnegativní, nepohyblivé tyčky až kokotyčky, někdy pleomorfního tvaru, velké 0,2 – 0,4 x 0,4 – 2 μm. Jednotliví zástupci čeledi jsou aerobní s různým stupněm mikroaerofilie nebo fakultativně anaerobní. Jedná se chemoheterotrofní organismy s jak respiratorním, tak fermentatorním typem metabolismu. P. pneumotropica dobře roste na Castanedyho médiu. Neroste na McConkey a deoxycholátovém médiu. Na čokoládovém agaru či agaru s přídavkem koňské krve jsou kolonie 1 mm velké, černošedé, s hladkým povrchem. Růst je charakteristický absencí hemolýzy. Produkují zápach obdobný jako u Haemophilus influenzae. Barví se gramnegativní. P. pneumotropica je důležitým patogenem drůbeže a hospodářských zvířat. Kolonizuje ale hlavně sliznice hlodavců, zejména sliznice horních cest dýchacích, dále pak sliznici nosohltanu, průdušnice, plic, pochvy, dělohy, střev, močového měchýře a dalších orgánů. P. pneumotropica může občas vyvolat také klinické poruchy u imunodeficitních zvířat. Je důležitým oportunním patogenem u laboratorních myší a potenciálně invazivním patogenem, který způsobuje onemocnění, jako je zápal plic, periorbitální a podkožní abscesy a záněty spojivek. Infekce mohou probíhat také asymptomaticky. 2.7 Staphylococcus xylosus S. xylosus vykazuje stejné morfologické, fenotypové i biochemické vlastnosti jako předchozí dva rody stafylokoků (S. aureus a S. nepalensis) – 1μm, kulovitý tvar, růst na 10% NaCl při 30 °C – 37 °C, grampozirivní, pohyblivý nesporulující, chemoorganotrofní, fermentace i respirace, kataláza pozitivní, oxidáza negativní, redukuje nitráty. Tento druh je ale koaguláza negativní. Příležitostně se vyskytuje na kůži 7
STOČ 2015 - Studentská tvůrčí a odborná činnost 23. dubna 2015, FAI UTB ve Zlíně
člověka a primátů. Je běžně izolován z kůže jiných savců, jejich produktů a z prostředí (půda, písek, voda), zřídka pak z infekcí člověka a zvířat. 2.8 Staphylococcus aureus S. aureus je asi 1μm mikroorganismus kulovitého tvaru, vyskytuje se jednotlivě, ve dvojicích, tetrádách či nepravidelných shlucích. Typický je růst stafylokoků ve shlucích tvaru hroznu. Barví se grampozitivně, je nepohyblivý, nesporulující, fakultativně anaerobní. Živí se chemoorganotrofně, metabolismus má jak respiratorní, tak fermentatorní. Kolonie jsou obvykle neprůhledné, bílé až krémové barvy, občas žluté až žlutooranžové. Kataláza pozitivní, oxidáza negativní, redukují nitráty. Rostou v přítomnosti 10% NaCl, optimální teplota růstu se pohybuje mezi 30 °C – 37 °C. Stafylokoky jsou všudypřítomné bakterie, jejich výskyt je primárně vázán s kůží, kožními žlázami a sliznicemi širokého spektra teplokrevných obratlovců, kde se uplatňuje jako běžný komenzál. Dále jsou často izolovány z různých potravin živočišného původu (maso, mléko, sýr) a z nejrůznějších zdrojů v prostředí jako je půda, voda, písek a prach. S. aureus je zřejmě nejúspěšnější lidský patogen, který zapříčiňuje velké spektrum onemocnění od nejběžnějších hnisavých onemocnění kůže, abscesů až po sepse a alimentární intoxikace. Má pozitivní koagulázu volnou i vázanou. 2.9 Staphylococcus napalensis S. nepalensis vykazuje stejné morfologické, fenotypové i biochemické vlastnosti jako předchozí rod stafylokoka (S. aureus) – 1μm, kulovitý tvar, růst na 10% NaCl při 30 °C – 37 °C, grampozirivní, pohyblivý nesporulující, chemoorganotrofní, fermentace i respirace, kataláza pozitivní, oxidáza negativní, koaguláza negativní, redukuje nitráty. Často se vyskytuje v gastrointestinálním traktu a výkalech teplokrevných savců. Uplatňuje se zejména v organismu netopýrů a může být příčinou zoonotických infekcí přenášených těmito živočichy sloužících jako rezervoár bakterií. Je potenciálním patogenem člověka – byl izolován z lidského močového traktu a moči. Z humánního klinického materiálu bývá izolován jen velmi sporadicky. Jeho klinický význam zatím není zcela jasný.
3.
Stanovení času v procesu Algor mortis Jak již bylo výše uvedeno, pro vyšetření kriminálního případu, kde se jedná o Algor mortis (s doplňujícím procesem Rigor Mortis), je důležité stanovit čas úmrtí. Pro toto stanovení se využívá forenzních věd. Existuje více metod, jak tento čas stanovit. Je třeba nejprve ohledat zemřelého a okolí, v němž se tělo nachází. Je vhodné změřit teploty nejen těla, ale také teplotu okolí. Teplota těla se často měří pomocí rektální sondy. U zavádění sondy je však dbát na více aspektů. Nesmí se nikterak porušit konečník, kde sonda vstupuje. Výše uvedená metoda je dobrá, ale ne vždy použitelná. Mnohem lépe by se dal určit čas úmrtí pomocí teploty uvnitř střevní mikroflory a především jater – Lobus sinister a L. dexter (jedná se o biologický lidský materiál). Z důvodu funkce heparu se do této žlázy dostává mnoho bakterií. Jak už z potravy, tak při detoxikaci organismu. Avšak velké množství šíření bakterií do jater je časté i při traumatu. Při poranění jater se bakterie dostávají dovnitř přímo díky otevřené ráně. K infikaci jater bakteriemi lze však dosáhnout i při nepřímém poranění žlázy, tj. sekundární bakteriální infekce hematomu, který vznikl v důsledku úrazu. Po úmrtí dochází v oblasti heparu ke zvýšené bakteriální translokaci, která má exotermické účinky. Díky těmto účinkům se zvyšuje teplota vyšetřované oblasti a 8
STOČ 2015 - Studentská tvůrčí a odborná činnost 23. dubna 2015, FAI UTB ve Zlíně
v tomto případě, nemůžeme aplikovat Henssgeho diagram např. pro stanovení času smrti lidského organismu. Vliv bakterií nám tímto změní průběh diagramu.
4.
Odběr a analýza vzorků V praktické části jsem se zabývala odběrem vzorků biologického materiálu a následné analýzy těchto vzorků. Jako biologický materiál byli použiti potkani, bez speciálního bakteriologického šlechtění. 4.1 Bakteriální rozbor Dne 16.3. a 2.4. 2015 byl zakoupen laboratorní materiál. Potkani byli následně humánně usmrceni a to v časech 9:10 a 9:25. Vzorek č. 1,2 a 3 byl usmrcen v prvním zmíněném čase (9:10), vzorek 4 a 5 o 15 minut později, tj. 9:25. Následně byly odebrány potřebné bakteriologické odběry z vnitřní tkáně středního laloku jater. U každého vzorku byl proveden bakteriologický výtěr sterilně (na každý vzorek byla použita nová sterilní čepel skalpele), aby nedošlo ke znehodnocení vzorku a zamoření jinými bakteriemi. Odběry byly provedeny 16.3.2015 v 10:00 hodin, tedy necelou hodinu po smrti biologického laboratorního materiálu. Tyto vzorky byly bez jakéhokoli bakteriologického nálezu. V játrech nebyly nakultivovány aerobní ani anaerobní bakterie. Vzorek č. 1 až 5 tak byly bez výsledků pro následnou analýzu dané problematiky.
Obrázek č. 1 Dne 2.4.2015 byly opatřeny další vzorky laboratorní biologického materiálu. Potkani byli usmrceni téhož dne a to v časech: vzorek č. 1 – 14:40, vzorek č. 2 – 14:45, vzorek č. 3 – 14:20, vzorek č. 4 – 14:50, vzorek č. 5 – 15:00. I u těchto vzorků byly odebrány bakteriologické vzorky z vnitřní tkáně středního laloku jater. Odebrání vzorků bylo stejné, jako u minulého pokusu. Tentokrát však byly vzorky 9
STOČ 2015 - Studentská tvůrčí a odborná činnost 23. dubna 2015, FAI UTB ve Zlíně
odebrány nikoli bezprostředně po smrti, ale až po 18-ti hodinách po době úmrtí. Vzorky byly v době mezi smrtí a odběry uloženy při stálé teplotě 10°C ± 0,8°C.
Obrázek č. 2 Čtyři z těchto pěti vzorků byly opět bez bakteriálního nálezu. U vzorku č. 4 byl pozitivní nález na anaerobní bakterie. Zde byla identifikována výše zmíněná bakterie Escherichia coli (viz odstavec 2.4.). Díky pozitivnímu nálezu bakterií bylo možné měřit teplotu po smrti vzorku. V případě, že by nebyla prokázána přítomnost bakterií v játrech, nebylo by možné provést následné měření. Teplota byla měřena pomocí infrakamery. Měření bylo prováděno po 5 minutách (viz Tab. č. 1). Teplota byla měřena ve vyšetřované oblasti. Na základě těchto naměřených hodnot bylo možné dále provést vyhodnocení a analýzu získaných hodnot. Data byla vynesena do grafu (Graf č. 1).
10
STOČ 2015 - Studentská tvůrčí a odborná činnost 23. dubna 2015, FAI UTB ve Zlíně
Graf č. 1 – Závislost změny teploty na čase Měření změny teploty laboratorního biologického materiálu v průběhu času Čas (min) Teplota (°C) Čas (min) Teplota (°C) Čas (min) Teplota (°C) Čas (min) Teplota (°C) Čas (min) Teplota (°C) Čas (min) Teplota (°C)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
38,7
38,5
37,9
37,5
37,2
36,5
36,3
35,2
34,8
33,5
33,1
32,5
31,7
65
70
75
80
85
90
95
100
105
110
115
120
125
30,3
29,8
28,4
28,0
27,6
27,3
26,9
26,4
26,2
25,8
25,6
25,2
25,0
130
135
140
145
150
155
160
165
170
175
180
185
190
24,7
24,4
24,1
24,0
23,8
23,7
23,6
23,5
23,4
22,8
22,7
22,6
22,5
195
200
205
210
215
220
225
230
235
240
245
250
255
22,4
22,3
22,1
22,0
21,9
21,8
21,7
21,6
21,5
21,4
21,2
21,1
21,0
260
265
270
275
280
285
290
295
300
305
310
315
320
20,9
20,8
20,7
20,6
20,5
20,4
20,3
20,3
20,4
20,5
20,6
20,7
20,7
325
330
335
340
345
350
355
360
365
370
375
380
385
20,6
20,5
20,3
20,2
20,2
20,2
20,2
20,1
20,1
20,1
20,1
20,2
20,1
Tab. č. 1 – Měření změny teploty Z naměřených hodnot je zřejmé, že teplota exponenciálně klesá až do určitého času. Od času 300 min od smrti se teplota začala zvyšovat z důvodu probíhajících exotermických reakcí uvnitř jater, kdy se začala bakteriální kultivace. Exotermickou reakci způsobují právě bakterie, které se kultivují (množí). K těmto reakcím dochází jen určitý okamžik. Lze vidět, že k růstu teploty dochází po dobu přibližně dvaceti minut (viz Graf č. 2).
11
STOČ 2015 - Studentská tvůrčí a odborná činnost 23. dubna 2015, FAI UTB ve Zlíně
Graf č. 2 - Výřez grafu č. 1- nárust teploty Měření teploty jater bylo provedeno vícekrát. Teplota začala stoupat při zaplavení bakterií vždy v přibližně stejném čase. Pro porovnání jsem vynesla do Grafu č. 3 více měřených vzorků. Jak lze vidět na grafu, k exotermickým procesům dochází vždy v přibližně stejném čase.
Graf č. 3 – Změna teploty v závislosti na čase Závěr Práce byla zaměřená na ovlivnění teploty jater aerobními a anaerobními bakteriemi při procesu Algor Mortis. I přes negativní výsledky prvního bakteriologického vyšetření se podařila prokázat přítomnost anaerobních bakterií v játrech. U bakteriologického rozboru není uveden způsob a doba kultivace, není možné určit, proč vzorky vyšly bez bakteriologického nálezu. Přítomnost bakterií v játrech je však zcela běžná. Pro pozitivní nález bylo možné provést následné měření teploty jater. Při zaznamenávání dat byla potvrzena teorie, že kultivace bakterií má exotermické účinky, které zapříčiňují zvyšování teploty. Z celé práce lze vyvodit závěr, že teorie zmíněná v úvodu práce byla potvrzena. Bakterie zapříčinily zvýšení teploty. Tyto výsledky by se daly následně aplikovat do forenzní 12
STOČ 2015 - Studentská tvůrčí a odborná činnost 23. dubna 2015, FAI UTB ve Zlíně
kriminalistiky, kde by se na základě dat teplotní singularity vyšetřované oblasti poměrně přesně stanovila doba úmrtí. Literaura [1] IVANKA, Ján. The Pathological Effect of Bacterial Translocation to the Henssge Nomogram. The Pathological Effect of Bacterial Translocation to the Henssge Nomogram. 2012. DOI: 10.1016/j.proeng.2012.09.511. Dostupné z: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1877705812045742 [2] RNDR. SEDLÁČEK, Ivo CSc. Taxonomie Prokaryot. 1. vyd. Brno: Typo Art Pres, 2007. ISBN 80-210-4207-9. [3] American Academy of Forensis Science. American Academy of Forensis Science [online]. [cit. 2015-04-21]. Dostupné z: http://www.aafs.org/
13
STOČ 2015 - Studentská tvůrčí a odborná činnost 23. dubna 2015, FAI UTB ve Zlíně
Příloha č. 1 – bakteriologické vyšetření ze dne 18.3.2015
14
STOČ 2015 - Studentská tvůrčí a odborná činnost 23. dubna 2015, FAI UTB ve Zlíně
Příloha č. 2 – bakteriologické vyšetření ze dne 7.4.2015
15