Toxicología forense

Toxicología forense es el uso de la toxicología y disciplinas como la química analítica, la farmacología y la química clínica para ayudar en la investigación médica o legal de la muerte, el envenenamiento y el uso de drogas. La principal preocupación de la toxicología forense no es el resultado legal de la investigación toxicológica o la tecnología utilizada, sino la obtención e interpretación de los resultados. Se puede hacer un análisis toxicológico a varios tipos de muestras. Un toxicólogo forense debe considerar el contexto de una investigación, en particular cualquier síntoma físico registrado y cualquier evidencia recopilada en la escena del crimen que pueda limitar la búsqueda, como frascos de pastillas, polvos, rastros de residuos y cualquier químico disponible. Con esta información y muestras con las que trabajar, el toxicólogo forense debe determinar qué sustancias tóxicasestán presentes, en qué concentraciones y el efecto probable de esos químicos en la persona.

En los Estados Unidos, la toxicología forense se puede dividir en 3 disciplinas: toxicología post mortem, toxicología del desempeño humano y pruebas forenses de drogas (FDT).La toxicología post mortem incluye el análisis de muestras biológicas extraídas de una autopsia para identificar el efecto de las drogas, el alcohol y los venenos. Se puede analizar una amplia gama de muestras biológicas, como sangre, orina, contenido gástrico, fluidos orales, cabello, tejidos y más. El toxicólogo forense trabaja con patólogos, médicos forenses y forenses para ayudar a determinar la causa y la forma de la muerte. En la toxicología del desempeño humano, se examina una relación dosis-respuesta entre una(s) droga(s) presente(s) en el cuerpo y los efectos en el cuerpo. Este campo de la toxicología forense se encarga de construir e implementar leyes como la conducción bajo los efectos del alcohol o las drogas. Por último, las pruebas forenses de drogas (FDT) son la detección del uso de drogas entre las personas en el lugar de trabajo, el dopaje deportivo, la libertad condicional relacionada con las drogas,

La determinación de la sustancia ingerida a menudo es complicada por los procesos naturales del cuerpo (ver ADME), ya que es raro que una sustancia química permanezca en su forma original una vez en el cuerpo. Por ejemplo: la heroína se metaboliza casi inmediatamente en otra sustancia y luego en morfina, lo que hace necesaria una investigación detallada de factores como las marcas de inyección y la pureza química para confirmar el diagnóstico. La sustancia también puede haber sido diluida por su dispersión a través del cuerpo; mientras que una pastilla u otra dosis regulada de un fármaco puede tener gramos o miligramos del componente activo, una muestra individual bajo investigación solo puede contener microgramos o nanogramos.

Cómo ciertas sustancias afectan tu cuerpo

Alcohol

El alcohol ingresa al sistema nervioso central a través del torrente sanguíneo a través del revestimiento del estómago y el intestino delgado. Una vez que está en el torrente sanguíneo, pasa a través de la barrera hematoencefálica a través de la circulación sanguínea. El alcohol absorbido reducirá sus reflejos, interferirá con los impulsos nerviosos, prolongará las respuestas musculares y también afectará otras partes de su cuerpo.

Marijuana

La marihuana, como el alcohol, también se absorbe en el torrente sanguíneo y pasa a través de la barrera hematoencefálica. Sin embargo, el THC que se libera de la marihuana se une a los receptores de cannabinoides CB-1, lo que causa todos los efectos que experimentas. Esto incluye, entre otros, cambios de humor, alteración de la percepción del tiempo y aumento de la sensibilidad.

Cocaína

La cocaína es un estimulante a diferencia de la marihuana o el alcohol. Tan pronto como la cocaína ingresa al torrente sanguíneo, llega al cerebro en minutos. Los niveles de dopamina aumentan intensamente y los efectos pueden durar hasta unos 30 minutos. La forma más común de consumir cocaína es esnifándola por la nariz, pero otros métodos podrían ser fumándola en forma de roca cristalina. Pero debido a que los niveles de dopamina aumentan a tal velocidad, esto conduce a un descenso aún peor, lo que lleva a necesitar una dosis más alta para obtener el mismo efecto que la vez anterior si se vuelve a tomar. Así comienzan algunas adicciones. Algunos efectos cuando se toman son un aumento de energía y felicidad, paranoia, ritmo cardíaco acelerado, ansiedad, etc.

Ejemplos

Orina

Una muestra de orina es orina que proviene de la vejiga y puede proporcionarse o tomarse post-mortem. Es menos probable que la orina esté infectada con virus como el VIH o la hepatitis B que las muestras de sangre. Muchas drogas tienen una concentración más alta y pueden permanecer mucho más tiempo en la orina que en la sangre. La recolección de muestras de orina se puede tomar de una manera no invasiva que no requiere profesionales para la recolección. La orina se usa para el análisis cualitativo ya que no puede dar ninguna indicación de deterioro debido al hecho de que la presencia de la droga en la orina solo indica una exposición previa.Diferentes drogas también pueden permanecer en la orina por diferentes cantidades de tiempo. Por ejemplo, el alcohol permanecerá en la orina durante 7 a 12 horas, los metabolitos de la cocaína permanecerán durante 2 a 4 días y la morfina permanecerá durante 48 a 74 horas. Una droga que permanecerá en la orina durante un tiempo variable (dependiendo del uso y la frecuencia) es la marihuana. Para un solo uso, permanecerá durante 3 días, el uso moderado (4 veces por semana) permanecerá durante 5 a 7 días, el uso diario del medicamento hará que permanezca durante 10 a 15 días y un largo plazo fuerte el fumador tendrá que permanecer dentro de su orina por menos de 30 días.

Sangre

Una muestra de sangre de aproximadamente 10 ml (0,35 onzas líquidas imp; 0,34 onzas líquidas estadounidenses) suele ser suficiente para detectar y confirmar las sustancias tóxicas más comunes. Una muestra de sangre proporciona al toxicólogo un perfil de la sustancia que influyó en el sujeto en el momento de la extracción; por esta razón, es la muestra de elección para medir el contenido de alcohol en sangre en casos de conducción en estado de ebriedad.

Pelo

El cabello es capaz de registrar el abuso de sustancias a mediano y largo plazo o en dosis altas. Las sustancias químicas en el torrente sanguíneo pueden transferirse al cabello en crecimiento y almacenarse en el folículo, proporcionando una línea de tiempo aproximada de los eventos de ingesta de drogas. El pelo de la cabeza crece a un ritmo de aproximadamente 1 a 1,5 cm por mes, por lo que las secciones transversales de diferentes secciones del folículo pueden dar estimaciones sobre cuándo se ingirió una sustancia. La prueba de drogas en el cabello no es estándar en toda la población. Cuanto más oscuro y grueso sea el cabello, más droga se encontrará en el cabello. Si dos personas consumieron la misma cantidad de drogas, la persona con el cabello más oscuro y grueso tendrá más droga en el cabello que la persona con el cabello más claro cuando se realice la prueba. Esto plantea problemas de posible sesgo racial en las pruebas de sustancias con muestras de cabello.Las muestras de cabello se analizan mediante un ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas (ELISA). En ELISA, un antígeno debe inmovilizarse en una superficie sólida y luego formar un complejo con un anticuerpo que se une a una enzima.

Médula ósea

La médula ósea se puede utilizar para las pruebas, pero eso depende de la calidad y disponibilidad de los huesos. Hasta el momento no hay ninguna prueba que diga que ciertos huesos son mejores que otros cuando se trata de pruebas. La extracción de médula ósea de huesos más grandes es más fácil que la de huesos más pequeños. Los toxicólogos forenses usan la médula ósea para encontrar qué tipo de venenos se usaron. Estos venenos pueden incluir cocaína o etanol.

Otro

Otros fluidos corporales y órganos pueden proporcionar muestras, particularmente muestras recolectadas durante una autopsia. Una muestra de autopsia común es el contenido gástrico del difunto, que puede ser útil para detectar píldoras o líquidos no digeridos que se ingirieron antes de la muerte. En cuerpos altamente descompuestos, las muestras tradicionales pueden no estar disponibles. Se puede utilizar el humor vítreo del ojo, ya que la capa fibrosa del globo ocular y la cavidad ocular del cráneo protegen la muestra de traumatismos y adulteraciones. Otros órganos comunes utilizados para la toxicología son el cerebro, el hígado y el bazo.

Detección y clasificación

La detección de drogas y productos farmacéuticos en muestras biológicas generalmente se realiza mediante un examen inicial y luego una confirmación de los compuestos, que puede incluir una cuantificación de los compuestos. La selección y la confirmación se realizan normalmente, pero no necesariamente, con diferentes métodos analíticos. Cada método analítico utilizado en toxicología forense debe probarse cuidadosamente mediante la realización de una validación del método para garantizar resultados correctos e indiscutibles en todo momento. La elección del método de prueba depende en gran medida del tipo de sustancia que se espera encontrar y del material sobre el que se realiza la prueba. Habitualmente se utiliza un esquema de clasificación que ubica a los venenos en categorías tales como: agentes corrosivos, gases y agentes volátiles, venenos metálicos, agentes orgánicos no volátiles y misceláneos.

Inmunoensayos

Los inmunoensayos requieren que extraiga sangre y use los anticuerpos para encontrar una reacción con sustancias como las drogas. Las sustancias deben ser específicas. Es la técnica de detección de drogas más común. Usando el fármaco dirigido, la prueba le dirá si es positivo o negativo para ese fármaco. Puede haber 4 resultados al tomar la prueba. Esos resultados pueden ser un verdadero positivo, un falso negativo, un falso positivo y un verdadero negativo.

Cromatografía de gases-espectrometría de masas

La cromatografía de gases-espectrometría de masas (GC-MS) es una técnica analítica ampliamente utilizada para la detección de compuestos volátiles. Las técnicas de ionización utilizadas con mayor frecuencia en toxicología forense incluyen la ionización electrónica (EI) o la ionización química (CI), siendo la IE la preferida en el análisis forense debido a sus espectros de masas detallados y su gran biblioteca de espectros. Sin embargo, la ionización química puede proporcionar una mayor sensibilidad para ciertos compuestos que tienen grupos funcionales de alta afinidad electrónica.

Cromatografía líquida-espectrometría de masas

La cromatografía líquida-espectrometría de masas (LC-MS) tiene la capacidad de analizar compuestos que son polares y menos volátiles. No se requiere derivatización para estos analitos como lo sería en GC-MS, lo que simplifica la preparación de la muestra. Como alternativa a la detección mediante inmunoensayos, que generalmente requiere confirmación con otra técnica, la LC-MS ofrece una mayor selectividad y sensibilidad. Posteriormente, esto reduce la posibilidad de un resultado falso negativo que se ha registrado en la detección de drogas de inmunoensayo con catinonas sintéticas y cannabinoides. Una desventaja de LC-MS en comparación con otras técnicas analíticas como GC-MS es el alto costo de la instrumentación. Sin embargo, los avances recientes en LC-MS han llevado a una mayor resolución y sensibilidad que ayuda en la evaluación de espectros para identificar analitos forenses.

Detección de metales

Los compuestos sospechosos de contener un metal se analizan tradicionalmente por la destrucción de la matriz orgánica por oxidación química o térmica. Esto deja el metal por identificar y cuantificar en el residuo inorgánico, y puede detectarse utilizando métodos como la prueba de Reinsch, la espectroscopia de emisión o la difracción de rayos X. Desafortunadamente, si bien esto identifica los metales presentes, elimina el compuesto original y, por lo tanto, dificulta los esfuerzos para determinar qué se pudo haber ingerido. Los efectos tóxicos de varios compuestos metálicos pueden variar considerablemente.