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Identifi cación forense de fl uido seminal Identifi cación forense de fl uido seminal INTRODUCCIÓN El riesgo mundial de sufrir una violación es cuatro veces más en la mujer que en el hombre. En una encuesta entre es- tudiantes en México se encontró una prevalencia de 4.3%, no habiendo diferencias estadísticamente signifi cativas en el sexo.(1) La edad más frecuente es entre 16 y 24 años de edad. El tipo de victimización corresponde en orden de frecuencia a violación, abuso sexual, tentativa de violación, y estupro.(2) Más del 70% de personas que han sido violadas, nun- ca pensaron que pudiera sucederles. Cerca de 75% de todos los casos de violación son cometidos por conocidos de la víc- tima. En consideración a lo anterior se hace necesario que los órganos de procuración de justicia en el país tengan herra- mientas para el estudio científi co de este tipo de problemas. Aquí hacemos una revisión de diversas técnicas empleadas por la ciencia forense en el estudio del fl uido seminal. IDENTIFICACIÓN DE LA MUESTRA O “MANCHAS DE EVIDENCIA” Las muestras obtenidas de las “manchas de evidencia” o “tra- zas de evidencia” se deberán emplear para: examen microscó- pico con objeto de visualizar espermatozoides, identifi car fos- fatasa ácida como prueba presuntiva de presencia de semen, e identifi cación de antígeno prostático específi co como prue- ba confi rmatoria. Las muestras extraídas de la “escena del cri- especialL AB-acta 2006; 18:43-6 ABSTRACT A review of some methods used to detect seminal fl uid in rape ca- ses. Cytological examination of spermatozoa, detection of acid phos- phatase, and immunoassays for prostate specifi c antigen (PSA) to provide forensic evidence among the most important in forensic iden- tifi cation. Also we mention some techniques DNA-based human iden- tifi cation. Keywords. Forensic identifi cation. Seminal fl uid. Prostate specifi c antigen. Acid phosphatase. Short tandem repeats. Rape. RESUMEN Presentamos una revisión de los métodos empleados para detectar e identifi car el fl uido seminal, como es el examen microscópico, de- tección de fosfatasa ácida y el antígeno prostático específi co. Adicio- nalmente comentamos respecto a las técnicas basadas en el DNA para la identifi cación de individuos. Palabras clave. Forense. Fluido seminal. Antígeno específi co de próstata. Fosfatasa ácida. Espermatozoides. Secuencias cortas repe- tidas en tándem. Violaciones. Gabriel Mayoral-Andrade,1,2 Eduardo Pérez-Campos-Mayoral,2 Lucía Martínez-Martínez,3 Pedro Hernández-Cruz,3 Eduardo Pérez-Campos1,3 1. Unidad de Bioquímica e Inmunología ITO-UNAM, Oaxaca, México. 2. Laboratorio de Patología Clínica “Dr. Eduardo Pérez Ortega”. 3. Centro de Investigación en Ciencias Médicas y Biológicas, Facultad de Medicina. UABJO. L ABO RAT-acta Vol . 18 Núm. 2 2006 43 men” sirven para efectuar análisis del DNA de los sospecho- sos, mediante PCR (reacción en cadena de la polimerasa) y RFLPs (patrones de fragmentos de restricción). La recolección de la evidencia debe considerar hisopos vaginales, orales, anales y peinado púbico, además de mues- tras del cabello de la cabeza y pubis como controles, mues- tras de saliva, muestras de sangre, huellas digitales y ropa. En el caso de ropa u otros materiales, la localización de la “mancha de evidencia” se puede hacer mediante luz fl uo- rescente. El espectro de excitación de las muestras de semen tiene longitudes de onda que van de 350 nm (UV) a 500 nm (azul-verde). Cuando las “manchas de evidencia” están sobre algodón blanco la óptima condición de observación es de 505/555 nm (Ex/Em) y cuando la tela tiene un satinado rosa la óptima condición queda en 450/530 nm.(3) Aunque se ha reportado que el semen es fl uorescente a la luz ultravio- leta emitida por una lámpara de Wood, se ha mostrado que hay signifi cativa inespecifi cidad en la fl uorescencia debido al empleo de aceites o cremas.(4) Por último, se debe señalar que todas las muestras deben de colectarse en contenedores herméticos, para que no se con- taminen. Correspondencia: Dr. Eduardo Pérez-Campos, Centro de Investigación en Ciencias Médicas y Biológicas. Facultad de Medicina. Universidad Autónoma Benito Juárez de Oaxaca. Ex-Hacienda de Aguilera s/n, Carretera a San Felipe del Agua, Oaxaca, 68020, México. Correo-e: perezcampos@prodigy.net.mx 44 L ABO RAT-acta Vol . 18 Núm. 2 2006 G a b ri e l M a yo ra l- A n d ra d e y c o ls Identifi cación microscópica de espermatozoides El semen está constituido por espermatozoides y plasma se- minal. Entre 15 a 30% del volumen del semen proviene de la próstata, 60-70% de las vesículas seminales y sólo 10% proviene de epidídimo. El espermatozoide tiene una cabeza, una pieza media y un fl agelo. La cabeza está constituida por el acrosoma y el material genético, y la pieza media tiene em- paquetadas las mitocondrias. Cuando el hombre eyacula, los espermatozoides tienen un máximo de supervivencia dependiendo de la región del cuerpo donde se depositan; la posibilidad de encontrarlos de- pende fundamentalmente de que se haya o no realizado lim- pieza. La duración aproximada en canal endocervical es de 114 h, en fondo de saco vaginal 120 h, rectal 65 h, anal 46 h, y en la boca de 6 h. En el caso de niños, si no se recolec- ta la evidencia antes de las 24 h es mejor no recolectarla.(5) El estudio citológico en busca de espermatozoides es un estándar de oro aun si otros métodos son empleados.(6) Entre los procedimientos que se han utilizado para la identifi cación de espermatozoides en las muestras de fl uido vaginal están la tinción de hematoxilina-eosina, la tinción de “Christmas tree” (rojo rápido nuclear/picroindigocarmi- na) y fuscina alcalina. También se han empleado variantes de Giemsa-May-Grumwald, vgr: Diff-Quick, que emplea eosina G y verde rápido.(7) La técnica de Papanicolaou no se reco- mienda como rutina en una técnica forense.(8) De las técnicas anteriores, de preferencia se debe emplear la de hematoxilina- eosina y la tinción de “Christmas tree”.(9) El análisis de células epiteliales glicogenadas (median- te tinción con ácido periódico de Schiff ) en “objetos de evi- dencia” ha sido empleado para indicar una inserción vaginal, este procedimiento se usa particularmente en cadáveres.(10) Fosfatasa ácida La fosfatasa ácida es una fosfomonoesterasa no específi ca, se- cretada por la glándula prostática, está presente en grandes cantidades en el fl uido seminal. Se puede encontrar en otros fl uidos en muy bajas concentraciones. Aunque es muy raro, se han descrito casos de hombres con muy baja concentración de fosfatasa ácida y mujeres con alta concentración de ella.(11) Su identifi cación es de mucha ayuda en casos de viola- ciones, en ellos, la presencia de semen debe confi rmarse en forma adicional por otro método como: 1) La identifi cación microscópica de espermatozoides, 2) antígeno específi co de vesículas seminales, y/o 3) la cuantifi cación de antígeno pros- tático específi co.(12) La “muestra de evidencia” de la secreción vaginal, obte- nida mediante una sonda o mediante un hisopo humedeci- do con solución salina, con el que se limpió la “mancha de evidencia”, se deberá frotar sobre un papel fi ltro en donde se realizará la prueba. Otra forma de procesar la muestra, es pre- sionando un papel blanco absorbente húmedo, sobre la su- perfi cie que se sospecha que contiene semen o fl uido vaginal. Considerando que la fosfatasa ácida es una proteína soluble al agua, ésta se absorbe rápidamente al papel. Ya sobre éste se hace la reacción. Es decir, la búsqueda de fosfatasa ácida nun- ca deberá hacerse directamente sobre la prueba de la “mancha de evidencia”.(13) El principio de los métodos se basa en que la fosfatasa ácida, cataliza en medio ácido la hidrólisis del alfa-naftil fos- fato. El alfa-naftol producido, reacciona conuna sal de dia- zonio (Fast Red TR) formando un cromógeno púrpura. En algunos métodos se les adiciona pentanodiol, para acelerar la reacción al actuar como aceptor del fosfato. El tartrato se pue- de emplear como inhibidor específi co de la denominada frac- ción prostática. Una reacción positiva signifi ca la presencia de fosfatasa ácida. La positividad para la fosfatasa ácida sólo puede estar dada por tejido prostático, tejido de bazo, de hígado o de ri- ñón, es decir el único líquido que puede ser aplicado o dis- persado como tal es el líquido proveniente de secreción genital próstata-seminales-testículo. Por lo que una prueba positiva se interpreta como la presencia de semen. La cuantifi cación de fosfatasa ácida es un indicador más sensible de semen, que la identifi cación de espermatozoides en el fl uido vaginal,(14) incluso puede ser un indicador del tiempo aproximado del coito.(15) Antígeno prostático específi co El antígeno prostático específi co (PSA) es una glicoproteína de la familia de las serino proteasas, también conocido co- mo antígeno p30. Idealmente cuando la eyaculación ocurre, se deben iden- tifi car los espermatozoides en la muestra de la víctima, sin em- bargo cuando el agresor se ha realizado vasectomía, la mues- tra puede no contener espermatozoides, en estos casos es de utilidad identifi car fosfatasa ácida y el PSA. El tiempo promedio en que desaparece la fosfatasa áci- da en muestras vaginales es de 14 h, mientras que el PSA se puede encontrar todavía a las 27 h. La medición o identifi ca- ción del PSA se considera una prueba confi rmatoria. El PSA se encuentra en bajas concentraciones, menor a 1 ng/mL en leche materna, glándulas peri-uretrales, y fl uido amniótico. En orina femenina se han encontrado valores en- tre 0.12-1.06 ng/mL,(16) e incluso ligeramente mayores, con un promedio de 3.72 ng/mL.(17) Por otra parte, se ha medi- do mediante inmunoensayo enzimático, que el punto de cor- te del PSA en secreción transvaginal es de 1.77 mg/mL en muestras extraídas en un área de 0.5 � 0.5 cm. de la prenda de vestir y preparadas en volúmenes de 1.5 mL de PSA.(18) A diferencia de las secreciones antes mencionadas, en semen el promedio de PSA es de 820 000 ng/mL.(19) Tomando en cuenta que los niveles en las muestras de evidencia son mayores de 4 ng/ml de PSA, en los últimos Id e n ti fi ca ci ó n f o re n se d e fl u id o s e m in a l L ABO RAT-acta Vol . 18 Núm. 2 2006 45 años se han empleado como método alterno la inmunocro- matografía cualitativa de muestras extraídas con HEPES-sa- lina provenientes de hisopos. Estas mismas muestras pueden ser adecuadas para la extracción de DNA.(20) Al comparar los métodos citológicos con la medición de fosfatasa ácida y la cuantifi cación de PSA a dos diferentes tiempos (0 y 24 h), se ha reportado una sensibilidad para las tres pruebas, al tiempo 0, de 67.5, 96 y 99.4%, respectiva- mente, en comparación con las 48 h, la fosfatasa ácida, baja a 40.3% y el PSA disminuye discretamente a 96%. Además el PSA proporciona buenos resultados cuando la muestra pro- viene de sujetos oligospérmicos o azozpérmicos.(7) Otras moléculas Con objeto de mejorar la especifi cidad y sensibilidad en la de- tección de semen, se ha empleado la cuantifi cación de un antí- geno específi co de vesículas seminales (SVSA), las ventajas son su especifi cidad y que permite la detección en semen diluido más de un millón de veces, sin embargo hay interferencia con algunas proteínas presentes en el fl uido vaginal.(21) Existen algunas otras proteínas que se han empleado ini- cialmente como marcadores tumorales de cáncer de próstata, y que posteriormente se les ha dado una aplicación forense. Entre estos marcadores se encuentran la glicoproteína trans- membranal denominada “antígeno de membrana específi co de próstata” (PSMA), el péptido inhibitorio prostático (PIP), y el gen P-53. Por último, se ha reportado que la cuantifi cación de zinc en fl uido vaginal es signifi cativa para considerar la presencia de fl uido seminal.(22) Análisis molecular del DNA En el caso concreto del fl uido seminal, la obtención del DNA para su comparación con la de los probables inculpados re- presenta un problema técnico, debido a que la muestra se en- cuentra o se puede encontrar con una mezcla de células de epitelio vaginal y de espermatozoides. Para su estudio se re- quiere una extracción del DNA partiendo de una lisis diferen- cial.(23) Este método se basa en las diferencias de empaqueta- miento del DNA en la cabeza del esperma y en los núcleos de las células del epitelio vaginal, debido a que el DNA del es- permatozoide tiene puentes cruzados de protamina. Esta difi - cultad es parcialmente resuelta con otros procedimientos, co- mo el empleo de fi ltros con poros de 10 �m, lo que da una purifi cación de espermatozoides del 98 al 99%.(24) Los primeros en analizar un locus polimórfi co caracteri- zado por un número de fragmentos de restricción variable en el campo de las ciencias forenses fue Jeffreys y cols en 1985, el método empleado se denomina RFLPs (restriction fragment length polymorphism). La búsqueda de polimorfi smos en DNA minisatélite con RFLPs se basa en identifi car la longitud de fragmentos de res- tricción, mediante digestión del DNA con enzimas de restric- ción e hibridización con sondas específi cas. En este método se emplean sondas multilocus MLPs denominadas “Huellas de DNA” (DNA fi ngerprints), o de un único locus SLPs, tam- bién llamadas “Perfi les de DNA” (DNA profi ling).(25) El pro- blema de estas técnicas es que el DNA debe estar íntegro, y debe haber en cantidad sufi ciente (cabellos, manchas de san- gre, semen, etcétera). Las células deben ser frescas o reciente- mente muertas y sin dañar. Otra técnica empleada en el estudio del DNA es el aná- lisis con la reacción en cadena de la polimerasa (PCR), de microsatélites STRs. La posibilidad de exclusión individual de los marcadores empleados por PCR es menor que con las sondas unilocus. El análisis de polimorfi smos por PCR es muy amplio. Una ventaja de la reacción en cadena de la po- limerasa es que se puede realizar con muy pequeñas cantida- des de la muestra. El análisis de DNA puede ser estudiado en un solo locus (singleplex system) o al mismo tiempo más de un locus (multiplex system). Después de la amplifi cación se emplean métodos para se- parar el DNA por su tamaño, entre éstos están la electrofore- sis en geles de agarosa y de poliacrilamida. Los geles de aga- rosa separan moléculas de 100 a 10 000 bases y se emplean comúnmente con VNTR (Variable number of tandem repeats), mientras que los geles de poliacrilamida, que separan bien de 50 a 500 bases, son generalmente empleados para secuencias cortas repetidas en tándem STRs (short tandem repeats). Otro procedimiento altamente efi ciente para separar las moléculas amplifi cadas de DNA, es el que utiliza la electroforesis capi- lar en STRs con nucleótidos fl uorescentes.(26) La variación genética que se busca es de longitud, em- pleando STRs o variaciones de secuencia empleando polimor- fi smo en un solo nucleótido SNPs (single nucleotide polymor- phism). En el análisis molecular del DNA se utiliza un marca- dor genético que tenga un patrón de herencia bien conoci- do, elevado polimorfi smo (con muchas variaciones genéticas, de tal manera que la más rara de las variantes de este gen no pueda mantenerse a través de una mutación), con alto grado de heterocigosidad, cuya herencia sea independiente de otros genes, y con una tasa de mutación baja. Existen tres tipos de marcadores nucleares, los microsatélites, los minisatélites y los de variación de secuencia. En el DNA mitocondrial existen sólo dos marcadores polimórfi cos de variación de secuencia que corresponden a las regiones HVR1 y HVR2. Hay marcadores tanto autosómicos dominantescomo de polimorfi smos del cromosoma Y, de microsatélites (STRs) y minisatélites (AMP-FLPs). También hay polimorfi smos de se- cuencia como HLADQA1, y polimorfi smos de DNA repeti- do en tándem (MVR).(25) Como ejemplo de los marcadores de STRs que se em- plean en genética forense están los siguientes: HUMFES/ FPS, HUMF13A1, HUMTH01 “TC11”, HUMVWA31A, 46 L ABO RAT-acta Vol . 18 Núm. 2 2006 G a b ri e l M a yo ra l- A n d ra d e y c o ls HUMCSF1PO, HUMTPOX, HUMACTBP2 “SE33”, y D21S11.(27) Otros marcadores que han sido frecuentemente emplea- dos en diversas poblaciones son los microsatélites D8S1179, D21S11, D7S820, CSF1PO, D3S1358, TH01, D13S317, D16S539, D2S1338, D19S433, vWA, TPOX, D18S51, D5S818, FGA, además de la Amelogenina; el D2S1338 y el D19S433 proporcionan un alto nivel de discriminación en procedimientos forenses.(28,29) Por último, se recomienda que adicionalmente a los pro- cedimientos de identifi cación de espermatozoides o de fl uido seminal, se deba buscar alguna droga que se le haya adminis- trado a la víctima. Actualmente se emplean con mayor fre- cuencia sustancias que producen pérdidas de la conciencia o del control muscular, y que incluso algunas de ellas pueden llevar a la muerte. Entre las drogas de mayor uso que deben localizarse están: etanol, benzodiazepinas, GHB, ketamina, escopolamina, anfetaminas, cocaína, y relajantes muscula- res.(30) REFERENCIAS 1. Luciana Ramos-Lira, Gabriela Saldívar-Hernández, María Elena Medina- Mora, Estela Rojas-Guiot, Jorge Villatoro-Velázquez. Prevalencia de abuso sexual en estudiantes y su relación con el consumo de drogas. Salud Pú- blica Méx 1998; 40:221-33. 2. Ulloa-Ziarriz T, Rey-Trejo C, Olamendi TP. Papel de los órganos de impar- tición de justicia frente a la violencia intrafamiliar. En: Memorias del En- cuentro Continental sobre Violencia Familiar. Unifem, México, D.F. 1996. 3. Hilton J. Kobus; Edmund Silenieks, Jordana Scharnberg. Improving the Effectiveness of Fluorescence for the Detection of Semen Stains on Fa- brics. 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