Op welke plek een dier of mens ook sterft – van een gematigd bos tot een droog grasland, en in welk seizoen dan ook – in alle gevallen verschijnt eenzelfde leger aan micro-organismen om het lichaam af te breken. En dat gebeurt altijd en overal met een voorspelbare onderlinge timing. Dat biedt nieuwe kansen voor forensisch onderzoek: de microbensamenstelling verraadt het moment van overlijden. Dat schrijven Amerikaanse, Chinese en Canadese wetenschappers deze week in Nature Microbiology. Ze maakten een forensisch model voor wereldwijde toepassing.
Als een organisme doodgaat, breken schimmels en bacteriën de resten samen af. Daarmee spelen ze een grote rol in de kringlopen van koolstof en voedingsstoffen. Daarnaar is al veel onderzoek gedaan, zo schrijft het team, maar vooral in de plantaardige context. Bomen, planten en algen produceren namelijk wereldwijd de meeste biomassa. Maar daarnaast leeft er op aarde ook zo’n twee miljard ton aan dierlijke biomassa.
Insecten
En dat is relevant, want dieren bestaan grotendeels uit stoffen die veel energie en nutriënten bevatten, zoals vetten en eiwitten – heel anders dan planten, die voornamelijk bestaan uit laag-energetische cellulose. Daarmee is ook het leger afbrekers totaal verschillend. En dat is nog nauwelijks onderzocht, aldus de onderzoekers – en al helemaal niet in de forensische context. Er is weliswaar al veel gepubliceerd over de rol in het afbreekproces van insecten en hun larven – en over wat zij kunnen verraden over moment en plaats van overlijden – maar microbieel onderzoek loopt op dit vlak nog achter, aldus de onderzoekers in Nature Microbiology.
Ze onderzochten 21 dagen lang de natuurlijke ontbinding van 36 menselijke lichamen die ter beschikking waren gesteld aan de wetenschap. Dat deden ze op drie buitenlocaties in de VS (in Colorado, Texas en Tennessee) en tijdens vier seizoenen. Het begin van het ontbindingsproces bleek nog redelijk afhankelijk te zijn van toeval, zoals temperatuur en neerslag. Maar naarmate de dagen verstreken, traden er vaste patronen op in de kolonisatie van de lichamen door microben.
Daardoor troffen de onderzoekers rond de derde week in alle lichamen, ongeacht seizoen of locatie, dezelfde twintig soorten of nauw verwante soortgroepen van afbraakmicroben aan. Samen vormden die een unieke microbiële gemeenschap, zo schrijven de onderzoekers, die je nergens anders ter wereld aantreft: niet in bodems, waar een grote genoomdatabase van bestaat, en ook niet in het menselijk lichaam. De microben moeten dus ergens anders vandaan komen, denken de onderzoekers. Waarschijnlijk van insecten, zoals aas-etende vliegen en kevers, die dode lichamen al snel weten te vinden. Blijkbaar dragen die over het hele continent dezelfde groepen van afbraakmicroben met zich mee.
Opmerkelijk
„Ik vind het een mooi en interessant onderzoek”, reageert Frederike Quaak, forensisch microbioloog van het Nederlands Forensisch Instituut (NFI). „Vooral het feit dat ze vier seizoenen hebben vergeleken, en drie verschillende plaatsen. En dat ze relatief veel lichamen hebben gebruikt. Meestal gebeurt dit soort onderzoek bij maar een paar lichamen.”
Maar sommige conclusies vindt Quaak wel opmerkelijk. Met name de grote overeenkomst tussen de seizoenen. „Een lichaam zal ’s winters in Colorado bevroren zijn, en dus heel anders ontbinden dan ’s zomers in Texas. Er zijn ’s winters ook nauwelijks insecten actief, dus de kolonisatie door microben zal dan veel trager verlopen.”
Om diezelfde reden trekt Quaak de wereldwijde toepasbaarheid in twijfel. „Ik denk hierbij vooral: je zou nog veel meer lichamen willen onderzoeken, op veel meer plekken. En dan niet alleen in onderzoekssettings, met een lichaam dat op de grond ligt, maar ook onder praktijkomstandigheden. Je vindt ook lichamen in plastic zakken, in kliko’s, onder de grond, in het water.”
Het NFI doet zelf ook microbiologisch post-mortemonderzoek, in een faciliteit in Amsterdam. „Daar komen deels dezelfde groepen uit als in deze studie, maar deels ook andere. Ik vind het dus nog wat vroeg om conclusies te trekken.”
Dat het een nog onontgonnen onderzoeksgebied is, zegt Quaak de onderzoekers na. „Het NFI doet al wel heel lang microbiologisch onderzoek, bijvoorbeeld bij zedenzaken of als we grond aan een schoenzool vinden. Door nieuwe technologie kan dat nu op basis van dna-onderzoek; je hoeft de microben niet meer te verzamelen en te kweken om ze te kunnen onderzoeken.”
Het veld ontwikkelt zich nu dus heel snel, benadrukt Quaak. „En dat is mooi, want dan kunnen we dergelijk onderzoek wereldwijd veel gemakkelijker doen, en dus betrouwbaardere conclusies trekken.”
