השעון המיקרוביולוגי - החיידקים יגלו לחוקר המז"פ את זמן המוות

אחד הדברים החשובים בחקירת רצח, הוא הקביעה של זמן המוות - זה הזמן המדויק בו התרחש הרצח,  וזה גם הזמן שבו צריכים החשודים לספק אליבי מתאים.  קיימות בדיקות רבות המסייעות לקביעת זמן המוות: קישיון הגופה, טמפרטורה, בדיקת תכולת הקיבה, גיל הרימות של חרקים מסוימים המתפתחים בגופה, ורבות נוספות. לכולן יתרונות וחסרונות, המשפיעות על הדיוק בקביעה. לכל אלה מצטרפת עכשיו שיה נוספת: השעון המיקרוביולוגי.

בגופינו החי והבריא יש 10¹⁴ חיידקים, רובם במערכת העיכול, אך גם בחלל האף והפה, על העור, ובנרתיק (ראו "אם אין אני לי חיידקים לי", 2008). הרכב החיידקים משתנה מרגע הלידה, אך הוא מתייצב לאחר השינוי מחלב אם או תחליפי חלב למזון מוצק "רגיל". לחיידקים אלה הרכב אופייני, שגם בזמן מחלה משתנה אך במעט, ויש לו חשיבות רבה לבריאותנו. הרכב חיידקים זה אף מתבטא בחפצים שנגענו, ואף ניתן בהתאם ל"טביעת החיידקים" שהושארו במקום מסוים, למשל על ידית הדלת או מקלדת המחשב, לזהות אה "בעליהם" (ראו "טביעת חיידקים" במקום טביעת אצבעות, 2010). מהרגע שבו נפסקים החיים בגוף המאכסן, משתנים מיידית בגופה התנאים עבור החיידקים ומתחילים להתהוות שינויים משמעותיים בהרכב. הרכב החיידקים שהשתנה ותהליכי הרקבון של הגופה משנים שוב את התנאים ושוב משתנים החיידקים בגופה ובסביבתה (בקבר למשל). השתנות הרכב החיידקים  בהתאם לשינוי התנאים בבית גידול מכונה סוקצסיה (succession).

במאמר מוסגר אציין, שבוטוליזם העופות, מחלה סביבתית שפוגעת באלפי עופות מים ברחבי העולם – נובעת משינויים בהרכב החיידקים של בעל חיים כלשהו, ציפור, יונק או דג שמתים מסיבה כלשהי. חיידקי Clostridium botulinum, שבייצור החי היו מיעוט זניח, מתרבים בצורה משמעותית בפגר ומפרישים בו את הרעלן – בוטולין C. את הפגר מפרקות רימות של חרקים שצוברות בגופן את הרעלן ולא נפגעות ממנו. עופות מים נוספים שטורפים את הרימות או את החרקים שהתפתחו מהן,  מתים מהרעלן והתהליך חוזר על עצמו. (ראו "מבוטולין לבוטוקס", 2010)

תהליך זה של סוקצסיה חיידקית, נחקר במשך 48 יום ב-40 גופות של עכברים, וגם בסביבתם, כשנקודת הייחוס למחקר היא הרכב החיידקים בעכברים החיים, לפני מותם. המחקר בוצע באוניברסיטת קולורדו בבולדר, על-ידי החוקרת הבתר-דוקטורנטית ג'סיקה מטקלף (Metcalf) ואחרים במעבדתו של  רוב נייט (Knight), בשיתוף עם חוקרים מאוניברסיטאות אחרות.

המקור: wikimedia commons

שיטת העבודה של החוקרים כללה ריצוף מטגנומי של דגימות שונות מאזורים שונים בגופות העכברים וסביבתם: ראש, גוף, פי הטבעת (לדגום את חיידקי המעיים), והאדמה שמסביב לגופה.  נלקחו דגימות מכל גופה, בזמנים קבועים. בכל דגימה נקבע הרכב החיידקים ומיקרואורגניזמים נוספים – ארכאונים, פטריות ופרוטיסטים, ואף מספר הנמטודות (תולעים טבעתיות), הניזונות מאותם מיקרואורגניזמים. השינויים שנצפו לאורך זמן בכל 40 העכברים היו עקביים.  ואפשרו לקבוע את זמן המוות בטווח של 4 ימים, ולאחר 34 ימים בטווח של 3 ימים.

ריצוף מטגנומי – שיטה זו מאפשרת הכרת מגוון היצורים המאכלסים בית גידול כלשהו ללא צורך בגידול היצורים בתנאי מעבדה. מהדגימה שנלקחה מבית הגידול (במקרה זה – הפגר או סביבתו) מפיקים את החומר התורשתי ובעזרת תחלים מתאימים וקיטים מתאימים) קובעים את הרצפים של כ-100 נוקלאוטידים מהגנים המקודדים ל-16S-rRNA (מהארכאונים ומהחיידקים) ול-18S–rRNA (מהאיקריוטים - מהפטריות, מהפרוטיסטים, ואף מיצורים מורכבים יותר, כתולעים נימיות). המגוון הרחב של הרצפים המתקבל מאפשר, בהתאם לשינויים ברצף, להכיר (רק מבחינה גנטית) את מגוון הייצורים הקיימים בדגימה, מבחינת שיוכם לעל ממלכות, ממלכות ולרמות מיון נמוכות יותר כמשפחות וסוגים.

החוקרים מתכוונים לבדוק את הפרופילים החיידקיים גם בגופות אנשים. ומקווים שיתאפשר יהיה לישם את תוצאותיהם גם בקביעת זמן המוות בהם, תוך התחשבות בגורמי סביבה משתנים, כמו עונות השנה, פרוק גופות על-ידי אוכלי נבלות, ופעילות של חרקים. שיטה זו, לקביעת זמן המוות, אם תיושם, לא תחליף שיטות קיימות, אלא תצטרף למגוון השיטות הקיימות כדי לסייע לחוקרי המז"פ בעבודתם.

לקריאה נוספת

המאמר המקורי:
Metcalf et. al, A microbial clock provides an accurate estimate of the postmortem interval in a mouse model system,


אם אין אני לי חיידקים לי, גליליאו 116, 2008

מבוטולין לבוטוקס, גליליאו 147, 2010

"טביעת חיידקים" במקום טביעת אצבעות, גליליאו 142, 2010