Caracterización del pulmón como órgano diana de la muerte por sumersión: evaluación del estrés oxidativo y concentraciones de elementos traza

• Autores: Estefanía Barrera Pérez
• Directores de la Tesis: María Dolores Pérez Cárceles (dir. tes.), Agustín Sibón Olano (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad de Murcia ( España ) en 2022
• Idioma: español
• Número de páginas: 187
• Tribunal Calificador de la Tesis: Eduardo Javier Osuna Carrillo-Albornoz (presid.), M.A. Vizcaya Rojas (secret.), Manuel Salguero Villadiego (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Integración y Modulación de Señales en Biomedicina por la Universidad de Murcia
• Materias:
  • Ciencias médicas
    • Medicina forense
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: DIGITUM
• Resumen
  • español

    El diagnóstico de asfixia por sumersión sigue siendo una de las muertes más difíciles y controvertidas de establecer. Representa una de las principales causas de muerte no intencional a nivel mundial. En la mayoría de las ocasiones, el patólogo forense precisa para llegar a un diagnóstico certero, no solo de los hallazgos de autopsia, sino de una serie de pruebas complementarias tales como estudios histopatológicos, biológicos y químicos. A pesar de ser el pulmón el órgano más afectado en la muerte por sumersión, existe poca información sobre el impacto que tiene en este órgano este tipo de muerte. Los objetivos de nuestro trabajo fue investigar la concentración de elementos traza en los pulmones de sujetos que habían fallecido por diferentes causas de muerte para evaluar la capacidad de discriminación de los elementos traza en el diagnóstico de la muerte por sumersión en agua salada. Y conocer los procesos de estrés oxidativo en las muertes por sumersión en agua salada y otras causas de muerte, analizando los niveles de marcadores de estrés oxidativo (MDA y GSH) en lóbulos pulmonares, así como su correlación con alteraciones en la expresión inmunohistoquímica de la proteína A del surfactante pulmonar. Material y métodos: se analizaron un total de 11 elementos traza en 74 casos forenses mediante Espectrometría de Masas con Plasma Acoplado Inductivamente (ICP-MS). Para identificar alteraciones ultraestructurales y determinar los niveles de elementos traza en las muestras de pulmón se utilizó microscopía electrónica de barrido asociado a espectroscopia de rayos X de dispersión de energía. Por otra parte, estudiamos en una serie de 93 casos de autopsias forenses, los marcadores de estrés oxidativo mediante determinación colorimétrica de Malondialdehído (MDA), por espectrofotometría el GSH (método de Tiztze). Por último, para evaluar la expresión inmunohistoquímica de la PS-A se realizaron análisis histológicos utilizando el anticuerpo monoclonal de ratón anti-SPA humano PE-10. Resultados: se obtuvieron concentraciones significativamente más altas de Br y Sr, y concentraciones significativamente más bajas de Cu, Zn, Se, Cd y Pb en los casos de muerte por sumersión en agua salada frente a otras causas de muerte. Estos resultados fueron confirmados por PCA, que reveló una amplia separación entre las muertes por sumersión y el resto de las causas de muerte. Los niveles de MDA fueron superiores en ambos pulmones en los casos de muerte por sumersión en agua de mar en comparación con otras causas de muerte, existiendo diferencias estadísticamente significativas en las concentraciones de MDA entre los tres grupos de causas de muerte analizados. Del mismo modo, se observó niveles significativamente superiores de GSH en los casos de sumersión frente al resto de muertes, resultando ser más significativo en el pulmón derecho. Se obtuvo mayor expresión inmunohistoquímica de la SP-A en los casos de sumersión en agua salada que en las otras causas de muerte, siendo los niveles superiores en ambos pulmones. En el análisis de correlación entre los niveles de estrés oxidativo (MDA y GSH) en tejido pulmonar y el nivel de expresión de la SP-A se obtuvieron resultados positivos y significativos para los casos de sumersión en agua de mar, tanto en membrana alveolar como en el espacio alveolar. Conclusiones: la determinación de los elementos traza Br y Sr en pulmón junto con la determinación de los niveles de MDA y GSH en tejido pulmonar, así como el nivel de expresión de la SP-A puede ser de gran importancia en el diagnóstico de la muerte por sumersión en agua salada y circunstancias de la muerte. Un mejor conocimiento de la fisiología de la sumersión es importante por sus posibles repercusiones en la adopción de medidas en el abordaje de pacientes que han sobrevivido a un proceso de sumersión y también crucial en patología forense para una interpretación más correcta de los acontecimientos que conducen a la muerte por sumersión.

  • English

    The diagnosing of drowning remains one of the most difficult and controversial deaths to establish. It represents one of the leading causes of unintentional death worldwide. In most cases, the forensic pathologist needs not only autopsy findings, but also a series of complementary tests such as histopathological, biological and chemical studies to reach an accurate diagnosis, biological and chemical studies. Although the lung is the most affected organ in death by drowning, there is little information on the impact of this type of death on this organ. The objectives of our work were to investigate the concentration of trace elements in the lungs of subjects who had died from different causes of death in order to evaluate the discriminatory capacity of trace elements in the diagnosing of death by seawater drowning. And to know the processes of oxidative stress in deaths by seawater drowning and other causes of death, analyzing the levels of oxidative stress markers (MDA and GSH) in lung lobes, as well as their correlation with alterations in the immunohistochemical expression of protein A of the pulmonary surfactant. Materials and methods: A total of 11 trace elements in 74 forensic cases were analyzed by Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS). Scanning electron microscopy associated with energy dispersive X-ray spectroscopy was used to identify ultrastructural alterations and determine the levels of trace elements in the lung samples. On the other hand, we studied in a series of 93 forensic autopsy cases, oxidative stress markers by colorimetric determination of Malondialdehyde (MDA), by spectrophotometry of GSH (Tiztze method). Finally, to evaluate the immunohistochemical expression of PS-A, histological analyses were performed using the mouse monoclonal anti-human PS-A antibody PE-10. Results: Significantly higher concentrations of Br and Sr, and significantly lower concentrations of Cu, Zn, Se, Cd and Pb were obtained in cases of death by seawater drowning compared to other causes of death. These results were confirmed by PCA, which revealed a wide separation between drowning deaths and all other causes of death. MDA levels were higher in both lungs in cases of death by seawater drowning compared to other causes of death, with statistically significant differences in MDA concentrations between the three groups of causes of death analyzed. Similarly, significantly higher levels of GSH were observed in cases of drowning compared to the other causes of death, being more significant in the right lung. Higher immunohistochemical expression of SP-A was obtained in cases of seawater drowning than in the other causes of death, with higher levels in both lungs. In the correlation analysis between the levels of oxidative stress (MDA and GSH) in lung tissue and the level of SP-A expression, positive and significant results were obtained for the cases of seawater drowning, both in the alveolar membrane and in the alveolar space. Conclusions: The determination of the trace elements Br and Sr in lung together with the determination of MDA and GSH levels in lung tissue, as well as the level of SP-A expression can be of great importance in the diagnosing of death by seawater drowning and circumstances of death. A better understanding of the physiology of drowning is important for its potential implications in taking action in the management of patients who have survived a drowning process and also crucial in forensic pathology for a more correct interpretation of the events leading to death by drowning.