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https://hdl.handle.net/10216/170701Full metadata record
| DC Field | Value | Language |
|---|---|---|
| dc.creator | Maria João Soares Teixeira | |
| dc.date.accessioned | 2025-11-19T00:18:22Z | - |
| dc.date.available | 2025-11-19T00:18:22Z | - |
| dc.date.issued | 2025-11-13 | |
| dc.date.submitted | 2025-09-06 | |
| dc.identifier.other | sigarra:748840 | |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/10216/170701 | - |
| dc.description | A determinação do intervalo postmortem (IPM) é fundamental para as investigações forenses, mas continua a ser um desafio devido a inúmeros fatores influenciadores, incluindo a causa da morte e as condições ambientais. Indicadores tradicionais, como Algor Mortis, Rigor Mortis e Livor Mortis, são úteis no início, mas muitas vezes não são confiáveis além dos estágios iniciais. Abordagens complementares da entomologia, botânica e microbiologia mostram-se promissoras, mas variam na precisão. Os recentes avanços na sequenciação de alto rendimento destacaram o potencial da microbiologia e da bioquímica postmortem. No entanto, embora a sequenciação domine o campo recentemente, as abordagens baseadas em cultura, essenciais para uma resolução precisa ao nível das espécies, continuam pouco exploradas na investigação do IPM. Este estudo teve como objetivo realizar uma análise microbiana e bioquímica combinada de diferentes órgãos (pulmões, coração, rins, fígado e cérebro) em seis IPM (0, 12, 24, 48, 72 e 96 horas) em ratos C57BL/6J SPF machos (n = 3 por ponto temporal). Para a análise microbiana, foram quantificadas a carga bacteriana total e a distribuição de Escherichia coli e Enterococcus faecalis. As fezes e os órgãos foram homogeneizados em água peptonada tamponada e cultivados em meios não seletivos (ágar sangue) e seletivos (MacConkey para E. coli e Slanetz-Bartley para E. faecalis). As unidades formadoras de colónias (UFC) por grama de tecido (cargas bacterianas totais e específicas por espécie) foram determinadas após incubação aeróbica. Para a análise bioquímica, os homogeneizados de tecido em tampão fosfato (pH 7,4) foram processados utilizando o autoanalisador Accent MC240 (Cormay®). Os marcadores bioquímicos selecionados incluíram ureia, lactato, ácido úrico, glicose, proteínas totais, magnésio, etanol e ferro. Para desenvolver um modelo matemático para estimativa de IPM, os marcadores foram normalizados para magnésio, e aqueles que apresentaram uma tendência clara e consistente de aumento ou diminuição, com um coeficiente de correlação de Pearson (r) superior a 0,900, foram selecionados. A dinâmica do microbioma postmortem foi fortemente dependente do tecido e do tempo, com cargas bacterianas aeróbicas totais atingindo o pico às 72 horas na maioria dos órgãos, exceto no cérebro, que atingiu o pico às 96 horas, provavelmente devido à sua proteção anatómica. E. coli estava ausente no fígado, cora�\xA7ão e cérebro. E. faecalis exibiu padrões de colonização consistentes, particularmente nos rins, pulmões e cérebro, com invasão inicial observada às 24 horas e pico entre 72 e 96 horas. Essas descobertas ressaltam o valor dos métodos baseados em cultura na deteção de taxas relevantes para a estimativa do IPM. Os marcadores bioquímicos mostraram tendências distintas dependentes do tecido e do tempo. O lactato aumentou precocemente na maioria dos órgãos, atingindo o pico entre 24 e 48 horas após a morte, com um aumento sustentado no cérebro, provavelmente consequente do metabolismo anaeróbico. Os níveis de ácido úrico também aumentaram progressivamente, especialmente nos rins, coração e cérebro, provavelmente refletindo a degradação da purina e a autólise. Os níveis de ureia exibiram um aumento acentuado no IPM posterior. O ferro aumentou de forma constante nos rins e no coração, atingindo o pico mais cedo no fígado. Entre os diferentes marcadores bioquímicos, o lactato foi o mais informativo nas fases iniciais do IPM, enquanto o ácido úrico e a ureia se correlacionaram fortemente com intervalos posteriores. Essas descobertas sugerem que os dados microbiológicos baseados em cultura, combinados com marcadores bioquímicos, fornecem um suporte multiparamétrico robusto para a estimativa do IPM. Particularmente, a colonização por E. faecalis no cérebro e a dinâmica do lactato, ácido úrico, ureia e ferro em diferentes órgãos emergiram como indicadores confiáveis da progressão postmortem. No entanto, é necessária uma validação adicional em condições forenses complexas, incluindo em humanos. | |
| dc.description.abstract | The determination of the postmortem interval (PMI) is fundamental to forensic investigations but remains challenging due to numerous influencing factors, including cause of death and environmental conditions. Traditional indicators such as Algor Mortis, Rigor Mortis, and Livor Mortis are useful early on but often unreliable beyond initial stages. Complementary approaches from entomology, botany, and microbiology show promise but vary in precision. Recent advances in high-throughput sequencing have underscored the potential of postmortem microbiology and biochemistry. However, while sequencing dominates the field recently, culture-based approaches, critical for accurate species-level resolution, remain underexplored in PMI research. This study aimed to perform a combined microbial and biochemical analysis of different organs (lungs, heart, kidneys, liver, and brain) at six PMI (0, 12, 24, 48, 72, and 96 hours) in male C57BL/6J SPF mice (n=3 per timepoint). For microbial analysis, total bacterial load, and the distribution of Escherichia coli and Enterococcus faecalis were quantified. Feces and organs were homogenized in buffered peptone water and cultured on non-selective (Blood agar) and selective (MacConkey for E. coli, and Slanetz-Bartley for E. faecalis) media. Colony-forming units (CFU) per gram of tissue (total and species-specific bacterial loads) were determined after aerobic incubation. For biochemical analysis, tissue homogenates in phosphate buffer (pH 7.4) were processed using the Accent MC240 autoanalyzer (Cormay®). Selected biochemical markers included urea, lactate, uric acid, glucose, total proteins, magnesium, ethanol, and iron. To develop a mathematical model for PMI estimation, markers were normalized to magnesium, and those showing a clear and consistent increasing or decreasing trend, with a Pearson correlation coefficient (r) greater than 0.900, were selected. Postmortem microbiome dynamics were strongly tissue- and time-dependent, with total aerobic bacterial loads peaking at 72 hours in most organs, except the brain, which peaked at 96 hours, likely due to its anatomical protection. E. coli was absent in the liver, heart, and brain. E. faecalis exhibited consistent colonization patterns, particularly in kidneys, lungs, and brain, with initial invasion observed at 24 hours and peaking between 72 and 96 hours. These findings underscore the value of culture-based methods in detecting taxa relevant to PMI estimation. Biochemical markers showed distinct tissue- and time-dependent trends. Lactate increased early in most organs, peaking at 24-48 hours PMI, with a sustained increase in the brain, likely consequent to anaerobic metabolism. Uric acid levels also increased progressively, especially in the kidney, heart, and brain, likely reflecting purine degradation and autolysis. Urea levels exhibited a marked increase at later PMI. Iron increased steadily in the kidney and heart, peaking earlier in the liver. Among the different biochemical markers, lactate was most informative at early PMI stages, while uric acid and urea correlated strongly with later intervals. These findings suggest that culture-based microbiological data, combined with biochemical markers, provide a robust multiparametric support for PMI estimation. Particularly, E. faecalis colonization in the brain and the dynamics of lactate, uric acid, urea, and iron in different organs emerged as reliable indicators of postmortem progression. Nevertheless, further validation in complex forensic conditions, including in humans, is necessary. | |
| dc.language.iso | eng | |
| dc.rights | openAccess | |
| dc.rights.uri | https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/ | |
| dc.subject | Ciências da saúde | |
| dc.subject | Health sciences | |
| dc.title | Analysis of bacterial dynamics and biochemical markers in postmortem interval estimation | |
| dc.type | Dissertação | |
| dc.contributor.uporto | Faculdade de Medicina | |
| dc.subject.fos | Ciências médicas e da saúde::Ciências da saúde | |
| dc.subject.fos | Medical and Health sciences::Health sciences | |
| thesis.degree.discipline | Mestrado em Ciências Forenses | |
| thesis.degree.grantor | Faculdade de Medicina | |
| thesis.degree.grantor | Universidade do Porto | |
| thesis.degree.level | 1 | |
| Appears in Collections: | FMUP - Dissertação | |
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|---|---|---|---|---|
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