• English
  • Polish



Zawartość


Małgorzata Kłys

Problemy redystrybucji ksenobiotyków w toksykologii sądowej

Redistribution problems in forensic toxicology

Z Katedry i Zakładu Medycyny Sądowej CM UJ w Krakowie

Kierownik: dr hab. F. Trela - profesor UJ

Podstawę merytoryczną niniejszej pracy stanowią dwa przypadki zatruć śmiertelnych lekami - werapamilem i levomepromazyną. Wykonane badania toksykologiczne w materiale pobranym w okresie poprzedzającym sekcję i w czasie sekcji zwłok wykazały leki i ich liczne metabolity. Na podstawie tych badań zaobserwowano istotne zmiany w stężeniach leków i ich metabolitów we krwi i ciałku szklistym oka w okresie pośmiertnym. Przeprowadzona dyskusja obejmuje mechanizmy redystrybucji, przebiegające w ramach procesów tanatochemicznych, w świetle analizowanych przypadków zatruć lekami i zebranego piśmiennictwa. Dotyczy ona także praktycznych aspektów redystrybucji pośmiertnej ksenobiotyków, takich jak wybór materiału do badań toksykologicznych i sposobu jego pobierania.
The subject of the study are two cases of fatal poisoning with the drugs - verapamil and levomepromazine. Toxicological investigations carried out with the use of material collected in a period before autopsy and during autopsy revealed the above mentioned drugs and their numerous metabolites. As a result of the examinations significant changes in the concentration of drugs and metabolites in blood and vitreous humor in the postmortem period were observed. The discussion in the present paper includes the mechanism of redistribution taking place in the body after death in the light of analysed cases of poisonings and available scientific literature. The discussion concerns the practical aspects of postmortem redistribution, ie. postmortem material for toxicological examination and the procedure of collection.

 

Słowa kluczowe: redystrybucja, LC/MS, werapamil, levomepromazyna
Key words: redistribution, LC/MS, verapamil, levomepromazine

WPROWADZENIE

Ocena dystrybucji leków i ich metabolitów w zatruciach śmiertelnych stanowi czołowe zagadnienie problematyki orzecznictwa sądowo-lekarskiego, mającego na celu konstruowanie opinii o przyczynie śmierci.

W powiązaniu z tak wytyczonymi zadaniami wytworzyła się w toksykologii sądowej ogólnie akceptowana tendencja odnoszenia wyników badań w aktualnie opracowywanych przypadkach do wcześniej badanych. Na przestrzeni lat powstał kierunek badań zmierzający do tworzenia baz danych, pochodzących z szeroko rozumianej kazuistyki. W odniesieniu do orzecznictwa toksykologicznego, oprócz opisu ewentualnych zmian morfologicznych zaobserwowanych w czasie autopsji w badanych przypadkach największe znaczenie mają zbiory stężeń ksenobiotyków w materiale biologicznym, w zatruciach bez skutku śmiertelnego i śmiertelnych, w konfrontacji z opracowywanymi dla potrzeb medycyny klinicznej stężeniami leków w terapii (1, 4, 18, 26, 27). Na wykorzystaniu takich zbiorów danych bowiem opiera się filozofia orzecznictwa sądowo-lekarskiego.

Jednak kształtujący się w takim duchu obraz orzecznictwa musiał ulec istotnej korekcie, wynikającej między innymi, z wykrycia zjawiska redystrybucji ksenobiotyków, którą autorzy jednej z pierwszych prac na ten temat nazwali "toksykologiczną marą nocną" (21). Chodziło mianowicie o to, że we krwi pobranej z  różnych miejsc ciała (ze zwłok) zatrutych, krwi płucnej, żylnej, tętniczej, z serca, wykazywano różne stężenia ksenobiotyków (14, 21). Późniejsze obserwacje i prace doświadczalne (8, 9, 10, 22) pozwoliły na przypuszczenie, że zjawisko z jakim mamy do czynienia związane jest przemieszczaniem ksenobiotyków, obecnych w płynach ustrojowych i tkankach organizmu. Przemieszczanie to, zgodne z kierunkiem gradientu stężeń, zachodzi w ramach procesów pośmiertnych, związanych między innymi z przesunięciami wody w organizmie, zmianami pH płynów ustrojowych, rozpadem błon komórkowych (21). W efekcie tego zjawiska istnieje możliwość błędnych interpretacji wyników toksykologicznych, a w konsekwencji może to prowadzić do błędnych opinii. Jak wskazują cytowane wyżej prace doświadczalne, zasięg i wielkość procesu redystrybucji zależy jednak od wielu czynników, związanych zarówno z cechami fizykochemicznymi ksenobiotyku jak i charakterem podłoża, w którym został osadzony.

Badanie tego zjawiska może być prowadzone w dwóch kierunkach. W pierwszym przypadku można oceniać zawartość leków i ich metabolitów w różnych punktach ciała np. we krwi, ciałku szklistym oczu i tkankach pobranych w tym samym czasie lub też w materiale pobranym z miejsc o podobnej lokalizacji, ale w różnym czasie po śmierci. Podobny schemat można włączyć do eksperymentu na materiale zwierzęcym.

Jakkolwiek samo zjawisko redystrybucji ksenobiotyków zostało już opisane w wielu pracach, to w szczegółowych badaniach zatruć poszczególnymi lekami stanowi stale otwarty problem.

Przedmiotem badań i późniejszej dyskusji, mieszczących się w zakresie podjętego tematu były dwa przypadki zatruć śmiertelnych lekami - werapamilem i lewomepromazyną. W tych przypadkach bowiem była możliwość pobrania materiału pośmiertnego w okresie poprzedzającym autopsję.

MATERIAŁ I METODY

Opis przypadków

     

  1. Zatrucie śmiertelne werapamilem.
  2.  

    Kobieta, lat 32, przyjęła w niewyjaśnionych okolicznościach nieznaną dawkę leku. Wobec gwałtownych objawów chorobowych, spadku ciśnienia oraz utraty przytomności podjęto intensywną akcję reanimacyjną, która jednakże nie przyniosła rezultatu i po trzech godzinach pacjentkę uznano za zmarłą.

    Po dwóch godzinach od zgonu pobrano płyn z gałki oka, krew z żyły udowej oraz podobojczykowej. Po 20 godzinach od zgonu (18 godzin od pierwszego pobrania materiału) pobrano ponownie płyn z drugiej gałki oka, krew z żyły udowej oraz z żyły podobojczykowej. Godzinę później przeprowadzono sekcję zwłok, w czasie której pobrano krew z aorty (sercową) oraz próbki wątroby i nerki.

    Przeprowadzona sekcja zwłok nie wykazała zmian morfologicznych, a w wyniku przeprowadzonej ekspertyzy chemiczno-toksykologicznej wykazano obecność blokera wolnego kanału wapniowego - werapamilu i jego 12 metabolitów, w stężeniach spotykanych w ostrych zatruciach śmiertelnych, wskazując na przyczynę śmierci z zatrucia werapamilem.

     

  3. Zatrucie śmiertelne lewomepromazyną.

Kobieta, lat 50, przyjęła w celach samobójczych nieznaną dawkę leku. W czasie przyjęcia do Kliniki Toksykologii pacjentka była nieprzytomna, nie odzyskała również przytomności w czasie pobytu w szpitalu przez okres 3 dób, po czym nastąpił jej zgon. Wstępny test diagnostyczny, przeprowadzony w Klinice Toksykologicznej wykazał obecność leku(ów) z grupy fenotiazyn.

Po 9-ciu godzinach od zgonu pobrano płyn z gałki oka, krew z żyły udowej oraz podobojczykowej. Po 31-godzinach od zgonu (22 godziny od pierwszego pobrania materiału) pobrano ponownie płyn z drugiej gałki oka, krew z żyły udowej oraz z żyły podobojczykowej. Godzinę później przeprowadzono sekcję zwłok, w czasie której pobrano krew z aorty (sercową) oraz próbki wątroby i nerki.

Przeprowadzona sekcja zwłok nie wykazała zmian morfologicznych, a w wyniku przeprowadzonej ekspertyzy chemiczno - toksykologicznej wykazano obecność neuroleptyku z grupy fenotiazyn - lewomepromazyny oraz jej 24 metabolitów, w stężeniach spotykanych w ostrych zatruciach śmiertelnych, wskazując na przyczynę śmierci z zatrucia lewomepromazyną.

Badania toksykologiczne w obu przypadkach (15, 16) wykonano stosując standardowe metody ekstrakcji ciecz - ciecz, anality badano z zastosowaniem chromatografii cieczowej z detektorem masowym (LC/MS) w opcji chemicznej jonizacji dodatniej (APCI) według wcześniej opracowanej procedury (17).

WYNIKI

W obu przypadkach uzyskano przejrzysty obraz analityczny wykazanych leków i ich metabolitów dzięki zastosowanej metodzie LC/MS. Kryterium identyfikacji stanowiły ich masa cząsteczkowa i otrzymane parametry m/z (17). Parametry analityczne metabolitów zarówno werapamilu jak i lewomepromazyny wykazują zgodność z teoretycznymi schematami. Stężenia wykazanych leków wskazują także na toksykologiczną przyczynę śmierci.

W zatruciu werapamilem, w kontekście istniejących baz danych (4, 12), posługując się teoretycznymi schematami szlaków metabolicznych tego leku (27, 28) zidentyfikowano werapamil i jego 12 metabolitów. Metabolity, w najwyższych stężeniach reprezentowane były przez norwerapamil, N- desalkilwerapamil i N-desalkil-O-desmetylwerapamil, pozostałe wykazano w znacznie mniejszych stężeniach.

Analiza ilościowa, której wyniki zamieszczono w Tabeli I wykazała niewielkie różnice w stężeniach werapamilu we krwi udowej i obojczykowej, większe różnice zaś wykazano w stężeniach metabolitów. Wykazane zarówno leki i ich metabolity natomiast ujawniły się w znacząco wyższych stężeniach we krwi z serca. Różnice te dotyczą zwłaszcza metabolitów. Na podstawie tych danych wyznaczono indeksy redystrybucji krew sercowa / krew obwodowa. Istotne dane zamieszczono w Tabeli III.

 

Tabela I. Wyniki oznaczeń toksykologicznych w zatruciu śmiertelnym werapamilem

Table I. Toxicological findings in fatal verapamil poisoning

 

Próbka

 

Sample

 

Verapamil

 

Norverapamil

 

N-des

alkyl

verapamil

 

N-desalk

O-desmethyl verapamil

Stężenie sumaryczne

 

Total metabolites (12)

Stężenie śmiertelne

 

Fatal conc.

[lit. (1)]

Oko 1

Vitreous humour1

0,10

0,31

0,55

0,12

1,67

-

Oko 2

Vitreous humour2

0,22

0,46

1,17

0,17

3,34

-

Krew-udo 1

Femoral blood1

0,80

0,56

0,23

0,11

3,12

0.9 - 85

Krew-udo 2

Femoral blood2

1,0

0,68

1,33

0,38

6,01

-

Krew -ręka 1

Brachial blood1

0,84

0,68

0,89

0,29

4,10

-

Krew- ręka 2

Brachial blood2

0,66

0,48

2,37

0,57

7,90

-

Krew-serce

Heart blood

1,47

1,06

1,94

0,50

17,11

15

Wątroba

Liver

33,84

21,11

24,05

4,98

93,08

3.2 - 280

Nerka

Kidney

4,57

4,97

14,62

4,90

52,8

10 - 28

W ciałku szklistym oka stężenia zarówno leków jak i ich metabolitów uległy podwojeniu w interwale czasowym pośmiertnym pomiędzy badaniami.

W wątrobie i w nerce zakresy stężeń zarówno prekursorów jak i metabolitów były większe niż we krwi, jednakże stosunek metabolitów do prekursorów pozostaje w podobnej proporcji jak dla krwi.

W drugim przypadku, w zatruciu lewomepromazyną, zgodnie z teoretycznymi schematami dróg metabolicznych tego leku (1, 29, 30) wykazano lewomepromazynę i jej 24 metabolity, reprezentowane przez S-oksylewomepromazynę, N-desmetyllewomepromazynę, N-desmetyl-S-oksylewomepromazynę, O-desmetyl-S-oksylewomepromazynę w relatywnie najwyższych stężeniach, pozostałe 20 metabolitów wykryto w znacznie mniejszych stężeniach. Poziom wykrytych ksenobiotyków zawiera się w przedziale uznanym za zakres spotykany w zatruciach śmiertelnych (8, 9, 10, 24). W tabeli II przedstawiono wyniki ekspertyzy toksykologicznej.

 

Tabela II. Wyniki oznaczeń toksykologicznych w zatruciu śmiertelnym

lewomepromazyną.

Table II. Toxicological findings in total poisoning with levomepromazine

Próbka

 

Sample

Levome

Promazine

S-oxide

levome-
promazine

N des

methylle

vomep-
romazine

N- des-
methyl-S-
oxyleme-
promazine

O -des-

methyl-S-
oxylevo- mepromazine

Metabolity sumarycznie

 

Total metabolites

(24)

Steżenie

śmiertelne

 

Fatal conc.

[lit.(1)]

Oko 1

Vitreous humour1

0,23

6,75

0,25

2,08

1,31

11,64

-

Oko 2

Vitreous humour2

0,45

12,27

0,65

3,52

2,61

20,86

-

Krew-udo 1

Femoral blood1

2,55

7,96

5,19

8,26

6,52

38,33

0.8 - 4.1

Krew -udo 2

Femoral blood2

2,95

7,56

5,87

6,99

5,09

36,69

-

Krew-ręka 1

Brachial blood1

2,52

9,29

5,09

10,36

7,85

42,78

-

Krew- ręka 2

Brachial blood2

6,76

7,52

3,77

5,84

4,50

31,17

-

Krew- serce

Heart blood

4,31

10,05

6,33

9,13

6,35

45,09

0.8 - 3.6

Wątroba

Liver

51,30

21,35

138,64

65,16

46,76

422,93

160

Nerka

Kidney

16,30

30,44

34,26

40,43

23,91

182,55

-

 

Komentując poziomy stężeń we krwi pobranej w różnym czasie w zatruciu lewomepromazyną, zaobserwowano, że we krwi pochodzącej z żyły udowej stężenia zarówno prekursora jak i metabolitów wykazują niewielkie różnice, we krwi obojczykowej zaś różnice te są większe.

 

Ryc. 1. Zmiany w stężeniach werapamilu i metabolitów (sumarycznie) w materiale pobranym w okresie pośmiertnym.

Fig. 1. Concentration changes of verapamil and metabolites (total) in material collected during the postmortem interval

 

 

Ryc. 2. Zmiany w stężeniach lewomepromazyny i metabolitów (sumarycznie) w materiale pobranym w okresie pośmiertnym

Fig. 2. Concentration changes of levomepromazine and metabolites (total) in material collected during the postmortem interval

W ciałku szklistym oka uzyskano podobne wyniki jak w przypadku zatrucia werapamilem, a więc stężenia zarówno lewomepromazyny jak i jej metabolitów uległy podwojeniu w interwale czasowym pośmiertnym, pomiędzy badaniami.

Na rycinach 1 i 2 przedstawiono graficznie różnice w stężeniach analizowanych ksenobiotyków w obu przypadkach. Reasumując wyniki uzyskano zbieżność obserwacji - stężenia obu leków i ich metabolitów w ciałku szklistym oka uległy podwojeniu podczas gdy w próbkach krwi różnice te, wprawdzie statystycznie niewielkie, ale miały różny zakres i kierunek, w zależności od materiału.

 

Tabela III. Analiza porównawcza przypadków zatruć werapamilem i lewomepromazyną

Table III. Comparative analysis of cases of poisonings with verapamil and levomepromazine

Próbka

 

Samples

 

Stężenie ksenobiotyku w biologicznych próbkach [mg/kg]

Xenobiotic concentrations in biological samples [mg/kg]


Levome

promazine

H/P

 

L

Total

metabolites (24)

H/P

 

L - M

 

M/L

 

Verapamil

H/P

 

V

Total

metabolites

(12)

H/P

 

V - M

 

M/V

Oko 1

Vitreous humour 1

0,23

-

11,64

-

50,6

0,10

-

1,67

-

16,7

Oko 2

Vitreous humour 2

0,45

-

20,86

-

46,4

0,22

-

3,34

-

15,18

Krew- udo1

Femoral blood1

2,55

1,7

38,33

1,2

15,03

0,80

1,8

3,12

5,4

3,90

Krew-udo 2

Femoral blood 2

2,95

1,5

36,69

1,2

12,4

1,0

1,5

6,01

2,8

6,01

Krew-ręka1

Brachial blood1

2,52

1,7

42,78

1,1

16,9

0,84

1,8

4,10

4,2

4,88

Krew-ręka2

Brachial blood2

6,76

0,64

31,17

1,5

4,6

0,66

2,2

7,90

2,2

11,96

Krew-serce

Heart blood

4,31

1

45,09

1

10,5

1,47

1

17,11

1

11,63

Wątroba

Liver

51,30

-

422,93

-

8,24

33,84

-

93,08

-

2,75

Nerka

Kidney

16,30

-

182,55

-

11,2

4,57

-

52,8

-

11,55

 

H/P - stosunek stężeń we krwi w sercu do krwi obwodowej

L - lewomepromazyna , V - verapamil

M - metabolity, Total metabolites - sumaryczne stężenia metabolitów

M/L, M/V - stężenia relatywne metabolitów do levomepromazyny, werapamilu

 

DYSKUSJA

Badania związane z procesem redystrybucji leków i ich metabolitów miały na celu poszukiwanie uchwytnych wskaźników, pozwalających na określenie tego zjawiska w pewnym schemacie. O ile badania toksykologiczne na zwierzętach (10, 11, 25) pozwalają na wyciągnięcie pewnych konstruktywnych wniosków co do kierunków tych zmian to badania toksykologiczne przypadków śmiertelnych przedstawiają znacznie trudniejszy materiał badawczy.

Czynnikami mającymi wpływ na proces redystrybucji są parametry związane z samym ksenobiotykiem (struktura chemiczna, wielkość cząsteczki, jej polarność, zdolność do wiązania z matrycą biologiczną, objętość dystrybucji Vd) oraz z podłożem (rodzaj tkanki, stopień rozkładu). Wszystkie te czynniki ostatecznie decydują o tym jaki będzie zasięg i intensywność tego procesu.

Jednym z celów niniejszej pracy było omówienie otrzymanych wyników badań nad redystrybucją na przykładzie zatruć werapamilem i lewomepromazyną w świetle istniejącej wiedzy na temat redystrybucji.

Problemem o podstawowym znaczeniu, opisywanym w wielu pracach jest istota samego mechanizmu powstawania redystrybucji pośmiertnej, który może być rozpatrywany jedynie w powiązaniu z czynnikami wyżej wymienionymi.

W większości opinii przeważa sugestia o mechanizmie dyfuzji biernej ksenobiotyków przez błony komórkowe (8, 9, 10, 23), opierająca się na prawie Ficka, według którego zasięg procesu dyfuzji jest wprost proporcjonalny do gradientu stężeń na granicy dwóch ośrodków, przez które dyfunduje ksenobiotyk. Prawa fizyki pozwalają także twierdzić, że sam proces dyfuzji dąży do osiągnięcia stanu równowagi. Zgodnie z podstawowymi prawami fizyki zatem ksenobiotyk o małej masie cząsteczkowej, niepolarny, łatwiej może się przemieszczać poprzez błony komórkowe zgodnie z kierunkiem tego przemieszczenia. Wydaje się logiczne więc to, że obecność łatwo odszczepialnych, pękających łańcuchów alkilowych będzie sprzyjała tworzeniu produktów rozkładu, także metabolitów. Temat związany bezpośrednio z metabolitami jednakże zajmuje niewiele miejsca w dostępnym piśmiennictwie. W naszych badaniach zaobserwowano duże różnice w stężeniach metabolitów w kolejnych próbach krwi pobranych pośmiertnie, we krwi z serca zaś nagromadzenie metabolitów było szczególnie duże. W mechanizmie powstawania zjawiska redystrybucji logiczną wydaje się koncepcja pośmiertnej biokonwersji prekursorów do odpowiednich metabolitów przy udziale bakterii (26, 27), przebiegająca obok biernej dyfuzji zarówno prekursorów jak i metabolitów, wytworzonych w okresie zażyciowym. Proces ten może być szczególnie intensywny we krwi w obszarze serca, na co wskazują nasze badania, a także badania innych autorów (8).

Analizując parametry fizykochemiczne obu leków, będących przedmiotem badań można teoretyzować, że werapamil, posiadając dużą cząsteczkę (M=454) w porównaniu z lewomepromazyną (M=328), może mieć trudniejsze warunki do przemieszczania. Z kolei werapamil posiada strukturę łańcuchową, co może sprzyjać tworzeniu mniejszych struktur, w tym o budowie metabolitów. Lewomepromazyna tworzy prawdopodobnie w pierwszej kolejności sulfotlenki, potem struktury demetylowane. Teoria pozwala przypuszczać, że demetylowane struktury mogą tworzyć się łatwiej.

Komentując ten problem w odniesieniu do badanych przypadków, zaobserwowano ogólnie wyższy stosunek globalnych stężeń metabolitów do prekursora (Tabela III) w przypadku lewomepromazyny niż werapamilu. Wydaje się prawdopodobne jednakże, że to przede wszystkim liczbowa przewaga metabolitów lewomepromazyny mogła zadecydować o takim wyniku.

Podstawowym założeniem badań toksykologicznych do celów orzecznictwa sądowo-lekarskiego jest to, aby stężenie ksenobiotyków uzyskane w toku badań pośmiertnych odpowiadało, czy było najbardziej zbliżone do poziomu istniejącego tuż przed śmiercią. Celem uzyskania odpowiedzi na to pytanie porównywano zawartości leków u pacjentów tuż przed śmiercią z ich zawartością tuż po śmierci. Prouty i Anderson (24) wykonali takie badania na pewnej niewielkiej liczbie przypadków, zaś Hilberg (11) opracował ten temat na większym materiale. Autorzy, interpretując wyniki badań wielu przypadków podają relacje liczbowe stężenia leków we krwi udowej postmortem do krwi antemortem (ostatniej próbki pobranej tuż przed śmiercią) odnosząc je do wartości objętości dystrybucji Vd leków w badanych przypadkach zatruć śmiertelnych, jako parametru toksykokinetycznego, charakteryzującego możliwości ksenobiotyku do kumulacji w narządach. Z badań tych wynika, że większa wartość Vd leku uzasadnia większą różnicę pomiędzy zawartością leku uzyskaną we krwi postmortem - antemortem. Różnice te jednak są mniejsze dla krwi obwodowej niż dla krwi z serca.

Z punktu widzenia omawianego w niniejszej pracy zagadnienia, zainteresowanie wzbudzają wyniki otrzymane dla zatrucia śmiertelnego werapamilem. Stosunek stężenia werapamilu (Vd = 5,5 L/kg) we krwi pośmiertnej do zawartości we krwi zażyciowej wyniósł 1.5, dla krwi z serca stosunek ten kształtował się na poziomie 5.4. Autorzy tej pracy sugerują, że różnice te mogą być jeszcze większe dla leków o większej wartości Vd np. w zatruciu chlorochiną (Vd= 200 L/kg) stosunek leku we krwi udowej do zażyciowej wynosił 49, dla imipraminy Vd=20 L/kg) uzyskano wartość 3.3, dla amitryptyliny (Vd= 35 L/kg) - 3.1 dla nortryptyliny (Vd = ok. 14-40) 3.5 dla amfetaminy (Vd = 3 - 4 L/kg) stosunek ten wynosił 1.6.

W naszych badaniach nie dysponowaliśmy materiałem zażyciowym, stąd też można jedynie domniemywać, opierając się na powyższych informacjach i odnosząc nasze badania do wyżej cytowanej pracy, że lewomepromazyna, posiadająca Vd około 20 L/kg może wykazywać większe różnice w stężeniach prekursora we krwi pośmiertnej do zażyciowej niż werapamil. Praktyczny wniosek wypływający z cytowanych wyżej badań pozwala przypuszczać, że większy błąd można popełnić w orzecznictwie toksykologicznym zatruć lekami o wysokich wartościach Vd.

Drugą grupę czynników, mających związek z intensywnością i zasięgiem procesu redystrybucji są parametry związane z medium, tworzonym przez matrycę biologiczną, w którym osadzony jest ksenobiotyk. Jednym z elementów badania mechanizmu procesu redystrybucji, związanego z właściwościami podłoża biologicznego jest określanie parametrów biochemicznych wskazujących na intensywność przemian pośmiertnych. Jakkolwiek wskaźnikiem samych przemieszczeń ksenobiotyków są różnice w stężeniach w zależności od lokalizacji w ciele zatrutego, z którego pobrano materiał biologiczny, to u podstaw leżą zmiany w parametrach biochemicznych. Interesującą koncepcję stanowi propozycja pomiaru niektórych enzymów, których obecność wzrasta w przestrzeni międzykomórkowej po śmierci (2, 18). Spowodowane jest to rozpadem błon komórkowych i wylaniem się zawartości wewnątrzkomórkowej na zewnątrz. Ciekawe wyniki przyniosły prace Langforda i Poundera (18) mające na celu poszukiwanie owych biomarkerów. U merytorycznych podstaw tych prac leży założenie, wynikające z doświadczeń na zwierzętach, że płuca i wątroba stanowią podstawowe układy depozytu ksenobiotyków, z których mogą być uwalniane w trakcie procesów pośmiertnych do innych miejsc ciała, jakkolwiek także nerki i mięśnie szkieletowe mogą pełnić rolę zbiorników ksenobiotyków (9, 11).

Z prac doświadczalnych wyżej cytowanych wynika, że istnieje wysoka korelacja pomiędzy niektórymi lekami (amitryptylina, nortryptylina) a aminokwasami surowicy takimi jak glicyna, leucyna, seryna, walina a szczególnie metionina - dla krwi pobranej płuc. Z kolei, we krwi pobranej z dużych naczyń krwionośnych i prawej komory serca, jako miejsc zaopatrywanych przez rezerwuar wątrobowy zaobserwowano pewną, aczkolwiek słabą korelację pomiędzy lekami a enzymami wątrobowymi takimi jak aminotransferaza alaninowa, fosfataza alkaliczna, aminotransferaza asparaginianowa gama - glutamylotransferaza oraz glukoza, kwas mlekowy i bilirubina. Dla krwi płucnej korelacja ta była całkowicie negatywna. W konkluzji stwierdzono, że enzymy wątrobowe są generalnie słabymi markerami pośmiertnej migracji ksenobiotyków, enzymy surowicze zaś mogą być przydatne do oceny fluktuacji ksenobiotyków we krwi płucnej.

Do opisywanych doświadczeń użyto leków o zbliżonej cząsteczce do badanych aminokwasów, takich jak amitryptylina i nortryptylina. Dla tych leków właśnie badania wykazały wysoką korelację pomiędzy fluktuacją cząsteczek tych leków a zawartością powstałych w procesie tanatochemicznym aminokwasów surowiczych. Można przypuszczać, że inne leki o zbliżonej strukturze chemicznej mogą zachowywać się podobnie w procesie redystrybucji.

Czynnikiem niewątpliwie decydującym o rozpadzie błon biologicznych i tym samym o przebiegu procesów tanatochemicznych jest czas. Można się spodziewać, że nasilenie tych procesów może przebiegać równolegle do wielkości jednostek czasowych po śmierci. Wydaje się logiczne, że najbardziej adekwatnym wynikiem do momentu śmierci będą wczesne chwile okresu pośmiertnego. W badanych przypadkach zatruć werapamilem i lewomepromazyną materiał pobierano do 23 godzin (przypadek A) i 33 godzin (przypadek B) po zgonie. Jest to okres, w którym, zazwyczaj dokonuje się sekcji zwłok oraz pobiera się materiał do badań pośmiertnych. Nie sposób w tym miejscu nie wspomnieć także o udziale temperatury w warunkach przechowywania materiału biologicznego (zwłok).

Aspektem praktycznym, wypływającym z przeprowadzonych badań w omawianym zjawisku może być niewątpliwie wybór materiału do badań pośmiertnych.

Krew sercowa, jak również krew pochodząca z centralnych naczyń w poszczególnych przypadkach może zawierać większe stężenia ksenobiotyków niż krew z naczyń obwodowych. Stąd też uzasadnione jest twierdzenie, że krew z żyły udowej najlepiej odzwierciedla stężenie ksenobiotyku w chwili śmierci. Langford uważa (18), że krew z naczyń obwodowych jest mniej narażona na przesunięcia pochodzące z narządów stanowiących pewnego rodzaju zaplecze - wątroby, płuc czy serca. Ale ta obserwacja nie wyjaśnia obecności pojawiających się w tej tkance metabolitów. Jednakże bliższe zbadanie omawianego zjawiska każe ostrożnie podchodzić do powyższego twierdzenia. Może się bowiem zdarzyć, że niekoniecznie krew z naczyń obwodowych jest reprezentatywna do oceny stężenia ksenobiotyku w chwili śmierci. Hilberg uważa także (11), że jakkolwiek krew obwodowa uważana jest za najbardziej stabilną to jednak w wielu przypadkach obserwuje się znaczące zmiany w stężeniach ksenobiotyków po śmierci. Twierdzi on za Garriott'em (6), że niektóre tkanki, takie jak np. mięśnie szkieletowe są bardzo stabilne jeżeli chodzi o stężenie ksenobiotyków i mogą być z powodzeniem stosowane do oznaczeń ksenobiotyków do celów orzeczniczych. Langford (18) podkreśla, że stężenie leków w mięśniach może być wielokrotnie wyższe niż we krwi obwodowej, co może być korzystne dla celów ekspertyzy.

Pewną wartość z punktu widzenia redystrybucji ksenobiotyków jest wyznaczanie ilorazu stężeń ksenobiotyków we krwi z serca i obwodowej, jako wskaźnika tego procesu w danym przypadku. Wiele prac, w których publikuje się wartości stężeń w materiale pośmiertnym zawiera takie dane. W tabeli III zamieszczono obliczone stosunki stężeń krew z serca/ krew udowa (krew z obojczyka), obejmując tą oceną także sumarycznie metabolity. Z informacji tam zawartych wynika, że współczynnik ten w przypadku lewomepromazyny przyjmuje większe wartości dla prekursora niż dla metabolitów, w przypadku werapamilu jest odwrotnie. Z danych tych może wynikać, że werapamil, a zwłaszcza metabolity, bardziej kumulują się we krwi z serca niż w innych miejscach ciała.

Inny problem poruszony w pracy Hilberga (11) dotyczy techniki pobierania próbek krwi np. przez ucisk lub przy pomocy strzykawki. Postuluje on standaryzację tego postępowania, aby mogło być ono użyteczne do celów orzeczniczych.

Moriya (21) na podstawie swoich badań rekomenduje do oznaczeń krew pochodzącą z prawej komory serca jak również krew udową, twierdząc, że są one równie przydatne do celów orzeczniczych we wczesnym okresie po śmierci. Autor tej pracy zwraca uwagę także na mechaniczny czynnik związany z przemieszczeniami ciała po śmierci, który może wpływać na przesunięcia ksenobiotyków tkankach.

Inni badacze zwracają uwagę na zabiegi mające miejsce przed śmiercią związane z resuscytacją (11, 19), wymuszające określony przepływ krwi w naczyniach krwionośnych. Te procesy nie mogą nie pozostawić śladów w późniejszym rozmieszczeniu leków i ich metabolitów w organizmie. W przypadkach, w których przeprowadzane były takie zabiegi istnieje teoretycznie mniejsza możliwość fluktuacji pośmiertnej ksenobiotyków.

Model empiryczny wskazuje, że najlepiej chronionymi tkankami barierą dyfuzji może być krew z naczyń obwodowych, ciałko szkliste oka oraz maź stawowa (14,28). Specjalnego komentarza zatem wymagają jeszcze wyniki otrzymane w płynie z gałki oka. W naszych badaniach, stężenie prekursorów badanych leków, zarówno werapamilu i lewomepromazyny jak i ich metabolitów przedstawiało dwukrotnie wyższe wartości w drugim pobraniu (z drugiego oka) w porównaniu z pierwszym, w badanym interwale czasowym. Tak duże różnice w płynie z gałki oka w podobnym interwale czasowym otrzymali inni badacze (8) dla kokainy.

Ta wyjątkowa zbieżność wyników może wskazywać na to, że gałka oka nie jest doskonale izolowanym układem z punktu widzenia redystrybucji pośmiertnej ksenobiotyków, jak wcześniej przypuszczano. W konsekwencji więc wydaje się, że ciałko szkliste oka nie musi być dużo lepszym materiałem niż np. krew. Jednakże problem ten wymaga zbadania na większej liczbie przypadków. Wydaje się także prawdopodobne, że stopień uwodnienia płynu w gałce oka może być zróżnicowany i może wpływać na wyniki oznaczeń. Nie ma także pewności, że różnice w stężeniach ujawnione w płynie pobranym z obu gałek oka istniały przed śmiercią.

W podsumowaniu tematu może warto wrócić na chwilę do podstaw opiniowania i podstaw orzecznictwa sądowo-lekarskiego (13). Toksykologia sądowa jako integralna część medycyny sądowej z założenia zajmuje się poszukiwaniem pewnych schematów, prawidłowości, typowości w zjawiskach i obserwacjach. Nasze badania miały na celu także i to. Dotychczasowe próby uchwycenia zjawiska redystrybucji leków pozwoliły wprawdzie na wyciągnięcie pewnych wniosków, wskazując równocześnie na wiele interesujących kwestii służących praktycznemu wykorzystaniu, ale pokazały jak bardzo jest to złożone zjawisko. Na podstawie badań własnych i opracowywanych przez innych autorów wynika, że próba uchwycenia zjawiska redystrybucji w prostych schematach, nie jest możliwa. Zbyt wiele bowiem czynników, decydujących o tym zjawisku nakłada się na siebie. O ile można opanować metodycznie sferę procedury pobierania materiału do badań (czas, sposób, miejsce pobrania, rodzaj tkanki), to nie można określić elementów wiążących się bezpośrednio z cechami badanego obiektu (przypadku).

Wydaje się więc realne i to, że badania eksperymentalne związane z redystrybucją mogą dostarczyć wielu konstruktywnych wniosków, mieszczą się one jednak w innych kategoriach.

PIŚMIENNICTWO

1. Baselt R.C, Cravey R.H., editors: Disposition of toxic drugs and chemicals in man, 4th ed. California: Chemical Toxicology Institute, 1995. -2. Coe J. L.: Postmortem chemistry update: Emphasis on forensic application. Am. J. Forensic Pathol, 1993, 14, 91-117. -3. Dalpe-Scott M., Degouffe M., Garbutt D., Drost M.: A comparison of drugs concentrations in postmortem cardiac and peripheral blood in 320 cases. Can Soc. Forensic Sci J, 1995, 28 (20), 113-21. -4. Druid H., Holmgren P.: A compilation of fatal and control concentrations of drugs in postmortem femoral blood, J. Forensic Sci., 1997, 42, 79- 87. -5. Eichelbaum M., Ende M., Remberg G., Schomerus M. and Dengler H.J.: The metabolism of DL-(14 C) Verapamil in man, Drug Metabolism and Disposition, 7, 1979, 145-148. -6. Garriott J.C.: Skeletal muscle as an alternative specimen for alcohol and drug analysis. J. Forensic Sci. 1999, 36, 60-9. -7. Hals P.A., Dahl S.G.: Metabolism of levomepromazine in man, Eur J. Drug Metab Pharmacokinet 1995, 20/1, 60-71. -8. (11) Hearn W.L., Keran E.E., Wei H., Hime G.: Site - dependent postmortemm changes in blood cocaine concentrations, J Forensic. Sci. 36, 1991, 673- 684. -9. Hilberg T., Bugge A., Beylich K.M., Ingum J., Bjorneboe A., Morland J.: An animal model of postmortem amitriptyline redistribution. J. Forensic Sci. 1993, 38(1), 81-90. -10. Hilberg T., Morland J., Bjorneboe A.: Postmortem release of amitriptyline from the lungs; mechanism of postmortem drug redistriburion. Forensic Sci Int. 1994, 64(1), 47-55.

11. Hilberg T., Rodge S., Morland J.: Postmortem drug redistribution-human cases related to results in experimental animals. J. Forensic Sci. 1999, 44 (1), 3-9. -12. Hofer C.A., Smith J.K., Tenholder M.F.: Verapamil intoxication: A literature review of overdoses and discussion on therapeutic options, Am. J. Med. 95, 1993, 431-438. -13. Jaegermann K.: Opiniowanie sądowo - lekarskie (Eseje o teorii), Wydawnictwo Prawnicze, Warszawa, 1991. -14. Jones G.R. and Pounder D.J.: Site dependence of drug concentrations in postmortem blood - a case study. J.Anal. Toxicol.11, 1987, 186-190. -15. Kłys M, Bujak-Giżycka B., Woźniak K., and Bystrowska B. Postmortem distribution and redistribution of verapamil and its metabolites in fatal poisoning by LC/MS, J. Forensic Sci. (w druku). -16. Kłys M., Bujak-Giżycka B., Klementowicz W., Kunz J. Distribution and redistribution of levomepromazine and metabolites in fatal poisoning by LC/MS, Can. Soc. Forensic Sci. (w druku). -17. Kłys M, Bujak-Giżycka B.: Application of liquid chromatography with mass detection (LC/MS) in the evaluation of drug metabolism in fatal poisoning, Acta Poloniae Toxicologica, 2000, 8/2, 187- 203. -18. Langford A.M., Pounder D.J.: Possible markers for postmortem drug redistribution. J Forensic Sci. 1997, 42(1), 88-92. -19. Mayer J.M., Kofoed J. and Robinson D.W.: Postmortem changes in drug concentrations in blood. Proceeding of the 24th International Meeting of the International Association of Forensic Toxicologists, published by Alberta Society of Clinical and Forensic Toxicologists, Edmonton, Alberta, Canada, 1988, 40-47. -20. Moffat A.C., Jackson J.V., Moss M.S., Woddop B., editors.: Clarke's isolation and identification of drugs in pharmaceuticals, body fluids, and postmortem materials. 2nd ed. London: Pharmaceutical Press, 1986.

21. Moriya F. et al.: Redistribution of basic drugs into cardiac blood from surrounding tissues during early-stages postmortem. J. Forensic Sci.,1999, 44(1), 10-6. -22. O'Neill J., Fountain A.: Levomepromazine (methotrimeprazine) and the last 48 hours, Hosp Med 1999, 60/8, 564-7. -23. Pounder D.J.: Postmortem drug redistribution - a toxicological nightmare, Forensic Sci. Int. 1990, 35/5, 1572-9. -24. Prouty R.W., Anderson W.H.: The forensic science imolication of site and temporal influences on postmortem blood - drug concentrations. J. Forensic Sci. 1990, 35, 243-70. -25. Quatrehomme G., Bourret F., Liao Z. and Ollier A.: An experimental methodology for the study of postmortem changes in toxic concentrations of drugs, using secobarbital as an example, J. Forensic Sci. 39, 1994, 1300-1304. -26. Robertson M.D., Drummer O.H.: Postmortem drug metabolism by bacteria. J. Forensic Sci. 1995, 40, 282 - 6. -27. Robertson M.D., Drummer O.H.: Postmortem distribution and redistribution of nitrobenzodiazepines in man. J. Forensic Sci. 1998, 43 (1), 9-13. -28. Stead A.H. and Moffat A.C.: A collection of therapeutic, toxic and fatal blood drug concentrations in man. Human Toxicol.1983; 3, 437-64. -29. Uges D.R.A.: Therapeutic and toxic drug concentrations, The Bulletin of the International Association of Forensic Toxicologists, 26/1,1996. Supplement. -30. Winek C.L., Wetwood S.E. and Wahba W.W.: Plasma versus bone marrow desimipramine: A comparative study, For. Sci. Int. 48, 1990, 49-57.

 

 

Adres autora:

Katedra i Zakład Medycyny Sądowej CM UJ

30-531 Kraków

ul. Grzegórzecka 16

 

 
designed by PixelThemes.com