Forensic medical examination of feces in traces on material evidence: A review

Full Text

ВВЕДЕНИЕ

Кал ― разновидность продуктов жизнедеятельности человека, который образуется в результате переработки пищи пищеварительной системой и выделяется в окружающую среду из прямой кишки в результате дефекации [1–3]. Кал человека в норме содержит непереваренные фрагменты пищи, отслоившиеся клетки кишечного эпителия, кишечные бактерии, пищеварительные ферменты, желчные пигменты, электролиты и воду [4–6]. Необходимость обнаружения кала в следах возникает при расследовании преступлений по фактам сексуального насилия, вандализма и т.д. [7, 8].

Анализ существующих методов обнаружения кала в следах позволит определить наиболее рациональные подходы и перспективные направления его исследования.

МЕТОДЫ СУДЕБНО-МЕДИЦИНСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ КАЛА В СЛЕДАХ НА ВЕЩЕСТВЕННЫХ ДОКАЗАТЕЛЬСТВАХ

Экспертиза кала применяется при уголовных расследованиях уже более ста лет [9]. В частности, D.J. Johnson [10] в 1948 году сообщил о результатах сравнительного макро- и микроскопического анализа кала, обнаруженного на месте происшествия и на ботинке подозреваемого при расследовании кражи со взломом.

На протяжении многих десятилетий, согласно обзору научной литературы по судебной серологии, иммунологии и биохимии R.E. Gaensslen [11], микроскопия являлась единственным способом обнаружения кала в следах. Одним из старейших трудов, посвящённых микроскопическому судебно-медицинскому исследованию кала, является работа J. Moeller (1897) [11]. В 1899 году M. van Ledden Hulsebosch опубликовал монографию, посвящённую микроскопическому исследованию кала человека, которая содержала полное описание его морфологических элементов c микрофотографиями [11]. В публикации С. van Ledden Hulsebosch (1922) был описан алгоритм подготовки следов кала к микроскопическому исследованию [11]. W. Hepner (1952) подробно описал технику микрофотографии применительно к исследованию препаратов кала [11]. J. Jarosch и А. Marek (1959), в свою очередь, выполнили краткий обзор, посвящённый морфологическому, бактериологическому и паразитологическому исследованию следов кала при проведении судебно-медицинских исследований [11].

Отечественными авторами также был освещён вопрос микроскопического исследования кала в следах. Так, М.А. Бронникова и А.С. Гаркави [12] предложили технику приготовления неокрашенных микроскопических препаратов кала путём получения вытяжек из следов, при исследовании которых обнаруживали аморфный детрит из пищевых масс, слизи, кишечного эпителия, микроорганизмов и отдельные элементы, среди которых наибольшее диагностическое значение придавали мышечным волокнам, сохранившим поперечнополосатую исчерченность. К.И. Хижнякова и Л.Н. Моралев [13] для обнаружения крахмала в микроскопических препаратах кала использовали раствор Люголя, для обнаружения жира ― раствор Судана III, а для дифференцирования клеточных элементов применяли окраску по Романовскому-Гимзе. Л.О. Барсегянц [14] для экстрагирования элементов кала предлагала использовать дистиллированную воду с экспозицией в течение 18–20 часов при температуре 4–6ºС с последующей микроскопией нативных микропрепаратов. По данным автора, среди дифференцируемых элементов выявлялись переваренные и полупереваренные мышечные волокна, элементы перевариваемой и неперевариваемой растительной клетчатки и т.д. А.Л. Федоровцев и соавт. [15] предложили экстрагировать элементы кала 10% раствором уксусной кислоты и микроскопировать в проходящем свете без окраски или после обработки раствором Люголя, либо на люминесцентном микроскопе, используя флюорохромирование препаратов растворами акрихина или акридинового оранжевого. По мнению Г.М. Сулейменовой [16], единственным методом установления наличия кала в следах на вещественных доказательствах в настоящее время является изучение его морфологического состава микроскопическим методом с целью выявления характерных элементов.

По мере расширения возможностей лабораторной диагностики совершенствовались, согласно обзору R.E. Gaensslen [11], и методы обнаружения кала, а некоторые из них базировались на выявлении желчных пигментов. Так, Н. Asada и M. Kominami (1924) разработали способ обнаружения кала, основанный на выявлении желчного пигмента ― билирубина, который окрашивается в розово-красный цвет при окислении HgCl₂ (хлорида ртути II) [11]. По данным авторов, данный тест может быть использован при обнаружении относительно небольших следов кала. L.S. Nickolls (1956) предложил модификацию теста, при котором спиртовой раствор HgCl₂ использовался в качестве реагента, а ZnCl₂ (цинк хлористый) добавлялся в надосадочную жидкость после центрифугирования [11]. В. Mueller (1975) заключил, что данный тест не является надёжным [11]. J. Giersten (1961) пришёл к выводу, что обнаружение уробилина в следах кала является более специфичным тестом по сравнению с обнаружением билирубина, из которого тот образуется [11].

J.B. Lloyd и соавт. [17] разработали способ установления наличия кала методом спектрометрии путём регистрации в экстрактах фекалий в присутствии ионов цинка характерной зелёной флуоресценции. В основе данного способа лежит проба Шлезингера: уробилиноиды с ацетатом цинка образуют цинкуробилиновые комплексы, которые излучают характерную зелёную флуоресценцию при ультрафиолетовом освещении. Суть способа состоит в следующем: на сухой образец наносят 1 мл раствора ацетата цинка (1% раствор метоксиэтанола ацетата цинка и 0,2% Трис), затем суспензию обрабатывают ультразвуком в течение 5 минут, нагревают при 100ºC в течение 10 минут, охлаждают и центрифугируют. Присутствие уробилиноидов может быть подтверждено при регистрации максимумов возбуждения и излучения при 507 нм и 514 нм соответственно. Данный способ позволяет обнаруживать уробилиноиды при массе исследуемого материала до 50 нг. При исследовании других биологических жидкостей организма человека характерные для кала спектры флуоресценции не зарегистрированы.

Исследования А.П. Четвертновой и соавт. [18, 19] были посвящены изучению спектров поглощения видимого и ультрафиолетового света меконием и калом в следах методом спектрофорометрии с использованием спектрофотометра СФ-2000. При исследовании образцов кала максимум поглощения зарегистрирован при длине волны 498,1±5,3 нМ, при исследовании образцов мекония полосы поглощения находились в диапазоне от 330,0 до 440,0 нМ с максимумами при 330,0±1,0 и 398,0±5,0 нМ. Таким образом, в результате исследования установлено, что каждое из этих выделений обладает характерными спектрами поглощения, которые могут быть использованы как для установления их наличия, так и с целью дифференциации.

А.П. Четвертновой и соавт. [20, 21] был разработан способ обнаружения кала в следах, в основе которого лежит выявление уробилиновых тел (уробилиноидов) методом восходящей тонкослойной хроматографии. Принцип способа заключается в следующем: хроматографические пластины ПТСХ-АФ-В с нанесёнными образцами кала помещают в хроматографические камеры и элюируют в системе растворителей n-бутанол–дистиллированная вода–ледяная уксусная кислота в соотношении 4:1:2. После элюирования пластину помещают в термостат на 2–3 минуты при температуре 50–52ºС и проявляют реактивом Эрлиха (10% раствор парадиметилбензальдегида в концентрированной соляной кислоте). При этом оранжевые полосы на хроматограммах при Rf=0,55–0,6 приобретают красный цвет, что свидетельствует о наличии уробилиновых тел в исследуемых образцах. При исследовании влияния крайних температур установлено, что воздействие температуры +100ºС в течение 2 часов и -15º в течение одних суток не влияет на выявление стеркобилина. Результаты исследования свидетельствуют также, что процессы гниения отрицательно влияют на обнаружение уробилиновых тел. При исследовании следов других биологических жидкостей результаты данной пробы были отрицательными.

Выявлению кала в следах по наличию фермента ― щелочной фосфатазы ― посвящены исследования Е.А. Ильиной [22], которой был предложен способ установления наличия кала в пятнах методом электрофореза в агаровом геле с последующей энзимографией на фосфатазные свойства при щелочном pH. Данный способ сходен с электрофоретическим методом установления наличия спермы по кислой фосфатазе, за исключением pH среды, в которой происходит ферментативная реакция. При исследовании полосы энзиматической активности щелочной фосфатазы выявлялись только в образцах кала при невыявлении их в крови, слюне, сперме, влагалищных выделениях, моче, поте, женском молоке, выделениях из носа, а также в объектах растительного происхождения. За положительный результат принималось выявление зоны активности щелочной фосфатазы малинового цвета в пределах зоны миграции пигментов крови человека (от гемоглобина до метгемальбумина). По данным исследователя, данный метод позволяет выявить щелочную фосфатазу в пятнах кала давностью до 7 лет (срок наблюдения), однако возможность выявления фермента с увеличением срока хранения образцов снижается. Автор поясняет также, что невыявление щелочной фосфатазы не является доказательством отсутствия кала в пятне и указывает на целесообразность исследования объектов на наличие кала цитологическим методом [23].

А.Л. Федоровцевым [24] предложена комплексная методика выявления элементов кишечного содержимого в следах-наложениях на орудиях травмы при ранениях кишечника, основанная на выявлении клеточных элементов, пищеварительных ферментов и желчных кислот.

А.П. Четвертновой [25–27] разработан комплексный подход к установлению наличия мекония и кала в следах, основанный на выявлении характерных морфологических элементов, изучении активности пищеварительных ферментов амилазы и трипсина, а также обнаружении желчных кислот и желчных пигментов. Установлено, что при исследовании кала обнаруживаются фрагменты переваренных и полупереваренных мышечных волокон, зёрна вне- и внутриклеточного крахмала, элементы перевариваемой и неперевариваемой растительной клетчатки и йодофильная микрофлора; выявляются амилаза, трипсин и уробилиновые тела, при этом не обнаруживаются желчные кислоты. При исследовании мекония выявляются безъядерные клетки эпидермиса, мекониевые тельца и пушковые волосы, при этом непостоянно выявляются амилаза, трипсин и желчные кислоты, и не обнаруживаются уробилиновые тела.

Ряд исследований последнего десятилетия посвящён разработке способов обнаружения биологических жидкостей организма человека путём выявления генов бактерий, входящих в их состав, молекулярно-генетическим методом [28–32]. Методы обнаружения кала в следах молекулярно-генетическим методом основаны на выявлении генов бактерий кишечной микрофлоры. Так, H. Nakanishi и соавт. [33] работали над способом установления наличия кала в следах молекулярно-генетическим методом путём обнаружения гена β-субъединицы Bacteroides uniformis и Bacteroides vulgatus и гена α-1-6 маннаназы Bacteroides thetaiotaomicron. При этом установлено, что B. uniformis и B. thetaiotaomicron специфичны для кала и могут быть использованы в качестве его маркеров для судебно-медицинской идентификации. В работах под руководством К.N. Zou [34] и L. Huang [35] представлены результаты молекулярно-генетического исследования по выявлению генов микробов в составе вагинальной жидкости, слюны и кала среди ханьцев. В частности, только в кале были обнаружены гены β-субъединицы B. uniformis и α-1-6 маннаназы B. thetaiotaomicron. А. Sinelnikov и соавт. [36] идентифицировали кал в следах путём обнаружения 16S рРНК гена Bacteroides dorei микрофлоры кишечника человека. Выявление этого гена в образцах воды является показателем её фекального загрязнения. Установлено, что в части образцов кала тест на наличие этого гена был отрицательным. Авторы объясняют этот факт вариабельностью количества и состава кишечной микрофлоры у разных лиц. Установлено также, что этот ген отсутствует в крови, слюне, сперме и моче.

Одним из аспектов исследования кала в следах на вещественных доказательствах является сравнение образцов кала проходящих по делу лиц и следов кала, обнаруженных на вещественных доказательствах, с целью установления их общего происхождения. Этот вопрос привлёк внимание исследователей ещё в начале прошлого века. Так, В. Kraft [11] предпринял попытку установить общее происхождение кала в следах и образцов кала проходящих по делу лиц по характерной флуоресценции, свойственной хлорофиллу, содержащемуся в съеденных зелёных растениях. E. Hoen [11] предложил индивидуализировать следы кала путём выявления серологическим методом различных штаммов кишечной палочки, входящей в состав кала разных лиц. В настоящее время индивидуальные характеристики образцов кала могут быть определены с помощью судебно-медицинского анализа ДНК отслоившихся клеток кишечного эпителия, которые присутствуют в кале [37–41].

Таким образом, анализ литературных источников показал, что методы обнаружения кала в следах основаны на изучении его морфологического, ферментного, пигментного и бактериологического состава. По мере совершенствования методов лабораторной диагностики совершенствовались и методы идентификации кала ― от микроскопического до высокотехнологичного молекулярно-генетического. Однако, несмотря на имеющиеся преимущества, каждый из существующих методов имеет свои ограничения.

Следует также отметить, что в отечественной судебно-медицинской практике единственным легализованным методом установления наличия кала является его цитологическое исследование микроскопическим методом с целью поиска характерных морфологических элементов. Однако, как показывает практика, данный способ не всегда является эффективным.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, с целью повышения качества судебно-медицинских экспертиз объектов биологического происхождения необходимы разработка и внедрение комплексного подхода к идентификации кала в следах с целью возможности выявления его микроследов, исследования гнилостно изменённых объектов, дифференцирования кала от других биологических жидкостей организма человека и кала животных, а также сравнительного исследования кала в следах и образцов кала проходящих по делу лиц с целью установления их общего происхождения.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Источник финансирования. Авторы заявляют об отсутствии внешнего финансирования при проведении работы и подготовке рукописи.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Вклад авторов. Все авторы подтверждают соответствие своего авторства международным критериям ICMJE (все авторы внесли существенный вклад в разработку концепции, проведение поисково-аналитической работы и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией). Наибольший вклад распределён следующим образом: А.П. Кидралиева ― сбор данных, написание рукописи; Р.Р. Кидралиев ― концепция и дизайн работы, редактирование рукописи.

ADDITIONAL INFORMATION

Funding source. This article was not supported by any external sources of funding.

Competing interests. All authors declare that they have no competing interests.

Authors’ contribution. All authors made a substantial contribution to the conception of the work, acquisition, analysis, interpretation of data for the work, drafting and revising the work, final approval of the version to be published and agree to be accountable for all aspects of the work. A.P. Kidralieva ― data collection, writing the manuscript; R.R. Kidraliev ― concept and design of work, editing the article.

About the authors

Anna P. Kidralieva

Irkutsk Regional Bureau of Forensic Medical Examination

Author for correspondence.
Email: chetvertnova2011@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-4786-1065
SPIN-code: 5968-6328

MD, Cand. Sci. (Medicine)

Россия, Irkutsk

Ruslan R. Kidraliev

Irkutsk Regional Bureau of Forensic Medical Examination

Email: rustemovitch@mail.ru
ORCID iD: 0009-0002-3243-0710
SPIN-code: 8943-1221

MD, Cand. Sci. (Medicine)

Россия, Irkutsk

References

Supplementary files