Diagnoza z molekuły.pdf

Genetyka

nUMer 1 (11)

WIOSNA 2011

KWARTALNIK NAUKOWY ZAKŁADU GENETYKI MOLEKULARNEJ I SĄDOWEJ

Uniwersytet Mikołaja Kopernika

Collegium Medicum

Katedra Medycyny Sądowej

Diagnoza

z molekuły

Patologia molekularna –

nowa broń w rękach medyka

sądowego. Co geny mogą

powiedzieć o przyczynie śmierci?

ISSN 2080-7775

> www.zgms.cm.umk.pl

nOWOśCI W GeneTyCe SąDOWeJ

Spis treści

Drodzy Czytelnicy

Przełom w genetyce

entomologiczno-sądowej

Tanatologia sądowo-lekarska to klasyczny dział medycyny

sądowej badający zagadnienia związane ze śmiercią człowie-

ka. Ze zrozumiałych względów dla wymiaru sprawiedliwości

zasadnicze znaczenie ma stwierdzenie, czy przyczyna śmierci

była naturalna, czy gwałtowna, choć oba rodzaje śmierci

mogą być następstwem zarówno nagłego, jak i powolnego

procesu. W ustaleniach co do przyczyny śmierci tanatologia

posiłkuje się przede wszystkim wynikami sądowo-lekar-

skiej sekcji zwłok, choć korzysta również z wyników badań

histopatologicznych, biochemicznych czy toksykologicznych.

Okazuje się jednak, że istnieje szereg przypadków, w których

jednoznaczne określenie przyczyny śmierci napotyka na

niemałe trudności. Dotyczy to przede wszystkim śmierci

nagłych, dla których wyniki sekcji zwłok wsparte badaniami

laboratoryjnymi nie dają jednoznacznego rozstrzygnięcia.

Można tutaj wymienić przypadki nagłej śmierci sercowej, nie-

spodziewanej śmierci osób cierpiących na padaczkę, zespołu

nagłej śmierci niemowląt czy zgonów związanych z zażyciem

leków we właściwych dawkach terapeutycznych.

3-4

nOWOśCI W GeneTyCe SąDOWeJ

Przełom w genetyce entomologiczno-sądowej

Mieszaniny DnA – przeciwnik nie do poskromienia?

Kręta droga do celu

Starzejące się ślady

Ustalanie czasu zgonu na podstawie znalezionych na zwłokach owadów często okazuje się problema-

tyczne i nieprecyzyjne. Postępem w tej dziedzinie okazało się wprowadzenie identyikacji genetycz-

nej opartej na analizie sekwencji COI. Kolejnym przełomem być może będzie wykorzystanie analizy

ekspresji genów zależnych od wieku.

K lasyczne metody identyikacyjne, polegają-

regulowanych rozwojowo do tradycyjnej analizy

entomologicznej zwiększa precyzję ustaleń

w sposób istotny statystycznie, co automatycznie

umożliwia dokładniejsze określenie interwa-

łu pośmiertnego (PMI). Dotyczy to zwłaszcza

poczwarek i larw w trzecim stadium rozwojowym.

Czas pokaże, na ile to nowe podejście przyjmie się

w praktyce.

ce na analizie zewnętrznych cech morfolo-

gicznych, okazały się niewydolne. Aaron M.

Tarone i David r. Foran – badacze z Michigan State

University – postanowili sprawdzić, czy analiza

ekspresji genów metodą rT-PCr podczas rozwoju

muchy plujki o nazwie lucilia skórnica (Lucilia

sericata) pomoże zwiększyć precyzję szacowania

wieku tych muchówek w entomologii sądowej.

Modelem zwłok ludzkich były ciała szczurów.

Okazało się, że włączenie oceny ekspresji genów

5-7

MeTODy BADAWCZe

Kod toksykologiczny

Czy badania genetyczne mogą być przydatne dla toksykologów sądowych?

To, czy po przyjęciu określonej dawki leku lub trucizny dojdzie do zatrucia i jaki

będzie jego przebieg, zależy nie tylko od wieku, płci i stanu zdrowia

osoby narażonej, ale także od genów, które odziedziczyła po swoich przodkach.

Analiza genetyczna coraz częściej pomaga w wyjaśnianiu przyczyn

nietypowych przypadków zatruć.

Opracowano na podstawie:

A.M. Tarone i D.r. Foran, J Forensic Sci. w druku;

doi:10.1111/j.1556-4029.2010.01632.x.

Ponieważ każda nagła śmierć, szczególnie gdy dotyczy osób

młodych, pozornie zdrowych, może budzić domniemanie

śmierci gwałtownej, środowisko medyków sądowych szuka

dodatkowych metod pomocnych w określaniu przyczyn

takich niespodziewanych zgonów. nieoczekiwanie tanato-

logia sądowo-lekarska otrzymuje tutaj wsparcie ze strony

genetyki molekularnej, zwłaszcza w przypadkach, gdzie

istnieje podejrzenie co do genetycznych uwarunkowań

śmierci. Jak wynika z zamieszczonego w bieżącym numerze

„Genetyki i Prawa” wywiadu z prof. Burkhardem Madeą,

kierownikiem Instytutu Medycyny Sądowej Uniwersytetu

w Bonn (niemcy), powstało nawet nowe określenie – pato-

logia molekularna – stosowane w odniesieniu do całej grupy

zastosowań biologii molekularnej w klasycznej medycynie

sądowej, z wyłączeniem identyikacji osobniczej i badań

pokrewieństwa. Szczególne znaczenie należy tutaj przypisać

badaniom farmakogenetycznym, bardzo pomocnym m.in.

w określaniu przyczyn śmierci będącej następstwem zażycia

leków czy trucizn. Jak wynika z artykułu przybliżającego tę

problematykę, zamieszczonego w rubryce „Metody

badawcze”, czynniki genetyczne odpowiadają za 15-30%

międzyosobniczych różnic w metabolizmie leków, ale

w przypadku niektórych substancji wartość ta może sięgać

nawet 95%.

8-11

PIęć PyTAń DO...

O krok od odpowiedzi

na pytania o możliwości, jakie daje analiza predykcyjna, oraz o potencjalne

pola jej wykorzystania w badaniach kryminalistycznych odpowiada

dr hab. Wojciech Branicki, profesor Instytutu ekspertyz Sądowych

w Krakowie (IeS).

Mieszaniny DnA – przeciwnik

nie do poskromienia?

Niemieccy uczeni poczynili ważny krok

w kierunku wiarygodnej identyikacji

męskiego materiału genetycznego.

W marcowym numerze „Forensic Science

obrony i hipotezę oskarżenia oraz liczy iloraz szans

(Lr) (vide „Genetyka i Prawo” nr 4(7)2009). To jednak

często nie daje jednoznacznego rozstrzygnięcia!

Wspomniane badania mają na celu zaadaptowanie

metody stosowanej przy analizie układu HLA –

rozdziału próbek diploidalnych na komponenty

haploidalne. Wymaga to wprawdzie konstrukcji od-

powiednich sond, wykorzystania pirosekwencjono-

wania i dużego doświadczenia analitycznego (a poza

tym budzi nadzieje na analizę wyłącznie męskiego

chromosomu y), jednak w ten sposób, choć istotnie

skomplikowany od strony technicznej, być może

w niedalekiej przyszłości możliwe będzie wyodręb-

nianie proili poszczególnych dawców śladu.

12-13

WyWIAD nUMerU

Diagnoza z molekuły

O możliwościach, jakie dają patologia molekularna oraz farmakogenetyka,

oraz ich miejscu we współczesnej medycynie sądowej opowiada

prof. Burkhard Madea, kierownik Instytutu Medycyny Sądowej

Uniwersytetu w Bonn.

International: Genetics” grupa berlińskich

naukowców opublikowała wstępne wyniki

swoich badań nad opracowaniem metody pozwa-

lającej pozyskiwać indywidualne proile z mieszanin

męskiego DnA (tzw. haplotype-speciic extraction).

Dlaczego jest to takie ważne? Otóż o ile interpretacja

wyników genotypowania w przypadku śladu pocho-

dzącego od jednej osoby nie nastręcza przeważnie

większych trudności, o tyle prawdziwy problem

pojawia się, kiedy dawców jest więcej. Oczywiście

doświadczony biegły jest w stanie wyodrębnić

poszczególne allele, ale nie haplotypy, a większa ich

liczba rodzi poważne wątpliwości natury statystycz-

nej. W takim wypadku formułuje się tzw. hipotezę

14-15

CIeKAWe PrZyPADKI

Zabójstwo prawie doskonałe

Joanna była zwykłą dwudziestokilkuletnią dziewczyną, mieszkającą

w małym miasteczku i pracującą w pobliskiej metropolii. Dojeżdżała codziennie

do pracy swoim samochodem i była uważana przez znajomych za spokojną

i sympatyczną osobę. Pewnego piątkowego popołudnia nie wróciła jednak

do domu o zwykłej porze.

Opracowano na podstawie: J. rothe i wsp. 2011.

Forensic Sci. Int. Genet. 5: 117-121.

W bieżącym wydaniu naszego magazynu powracamy

również do zagadnień związanych z przewidywaniem

cech izycznych człowieka na podstawie analizy DnA. nasz

rozmówca, prof. Wojciech Branicki z krakowskiego Instytutu

ekspertyz Sądowych, autor wielu oryginalnych publikacji

naukowych z tego zakresu, zdaje się być optymistą co do

predykcji dalszych szczegółów wyglądu izycznego człowie-

ka, takich jak morfologia włosów, skłonność do łysienia czy

niektóre szczegóły wyglądu twarzy. Bez wątpienia analiza

predykcyjna na stałe zagościła wśród nowych, obiecujących

metod medycyny sądowej.

WątpliWości powstałe przy identyfikowaniu

mieszaniny dna próbuje się wyjaśniać za

pomocą statystyki. niestety, taka metoda

bardzo rzadko prowadzi do

jednoznacznego rozstrzygnięcia.

WYDAWCA:

Zakład Genetyki Molekularnej i Sądowej

Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Collegium Medicum

REDAKTOR WYDANIA:

Tomasz Grzybowski

ZESPÓŁ REDAKCYJNY

Urszula Rogalla, Rafał Skowronek,

Rafał Celiński, Marcin Woźniak

REDAKCJA, PROJEKT GRAfICZNY, REKlAMA, PRODUKCJA:

Novimedia Content Publishing (Novimedia jest częścią

Wydawnictwa Zwierciadło) www.novimedia.pl

[Zespół – Dyrektor Wydawniczy: leszek MIElCZAREK, Szef Studia

Graicznego: Diana BOROWSKA, Senior Art Graphic: Piotr ŚlIWIńSKI,

Wydawca: Piotr KOWAlSKI, Korekta: Daria KORUS, fotoedycja:

Piotr BARTOSZEK, Produkcja: Michał SEREDIN].

Dr hab. Tomasz Grzybowski, prof. UMK

kierownik Katedry Medycyny Sądowej

Collegium Medicum UMK

Zostały podjęte wszelkie środki, aby zawarte w publikacji informacje

były dokładne i aktualne w dniu oddania do druku. rozpowszechnianie

materiałów redakcyjnych bez pisemnej zgody wydawcy jest zabronione.

nOWOśCI W GeneTyCe SąDOWeJ

MeTODy BADAWCZe

Kręta droga

do celu

Co może usprawnić prace nad analizą

minimalnych ilości DNA?

Od pewnego czasu wśród genetyków

sądowych toczy się zagorzała dyskusja

dotycząca metod postępowania z tzw.

LtDnA (low-template DnA), czyli DnA występu-

jącym w śladzie w minimalnej ilości (powstałym

np. w wyniku dotknięcia powierzchni). Specyika

tego rodzaju próbek polega na tym, że niezwykle

łatwo ulegają zanieczyszczeniu i często nie po-

zwalają uzyskać pełnych proili. Udowodniono, że

LtDnA zabezpieczony z powierzchni drewnianych

daje lepsze rezultaty analiz niż choćby pozyskany

z tkaniny czy szkła, jednak proil pozwalający na

identyikację udaje się wyodrębnić jedynie w 36%

przypadków. Szansa zwiększa się dwukrotnie,

jeśli osoba, która zostawiła ślad dotykowy, miała

np. spocone dłonie. Osobnym problemem jest

natomiast tzw. transfer wtórny, czyli zdarzająca

się w ok. 10% przypadków sytuacja, w której

na powierzchnię zostaje naniesiony DnA innej

osoby, z którą główny dawca miał kontakt przed

pozostawieniem śladu. niepełne proile z kolei

często wskazują na wykluczenie, co ostatecznie

może się okazać fałszywą konkluzją. Konieczne

wydaje się zatem opracowanie jednoznacznych

standardów pracy i orzecznictwa w przypadkach

analiz LtDnA.

Opracowano na podstawie: D.J. Daly i wsp. 2011. Forensic

Sci. Int. Genet. w druku, doi:10.1016/j.fsigen.2010.12.016;

I. Quinones i B. Daniel, 2011. Forensic Sci. Int. Genet.

w druku, doi 10.1016/j.fsigen.2011.01.004; B. Budowle

i wsp. 2009. Forensic Sci. Int. Genet. Suppl. Series 2:

551-552 wraz z późniejszymi komentarzami.

Kod

toksykologiczny

Ludzie nie tylko inaczej wyglądają, ale także inaczej metabolizują

trucizny, takie jak leki, alkohol, narkotyki czy dopalacze.

Wynika to z genetycznie uwarunkowanych odmienności

na wielu poziomach: enzymów metabolizujących,

transporterów przezbłonowych oraz punktów uchwytu

(receptorów i innych białek).

Starzejące się ślady

Nie jest tajemnicą, że ustalenie genotypu osoby

pozostawiającej ślad na miejscu zdarzenia to

dopiero połowa sukcesu. Prawdziwym wyzwa-

niem pozostaje nadal udowodnienie, że ślad

powstał w tym samym czasie, w którym mogło

dojść do przestępstwa.

O kazuje się jednak, że medycyna sądowa nie

nak pewne dosyć oczywiste ograniczenia – wymaga

na przykład, aby ujawniony włos posiadał cebulkę.

empirycznie wykazano również, że technika najlepiej

sprawdza się dla próbek „w wieku” do ok. 45-60 dni,

natomiast w przypadku starszego materiału jej

dokładność gwałtownie maleje. Mimo że nie jest to

pierwsza podejmowana przez naukowców próba

określania wieku śladu, to żadna z nich nie rokowała

tak dobrze. Możemy spodziewać się, że wkrótce

opracowane zostaną kolejne metody określania

wieku śladu na podstawie rnA, które uda się zaim-

plementować w codziennej praktyce.

A naliza polimorizmu genetycznego szla-

moricznych enzymów metabolizujących

ksenobiotyki to właśnie CyPy mają największe

znaczenie w toksykologii. Izoformą niezwykle

ważną z punktu widzenia praktyki sądowej jest

CyP2D6, zwana hydroksylazą debryzochiny.

Metabolizuje ona ponad 40 istotnych klinicznie

leków kardiologicznych, opioidowych prze-

ciwbólowych i neuropsychiatrycznych (w tym

przeciwlękowych, przeciwdepresyjnych i prze-

ciwpsychotycznych), które często wykrywane są

u oiar śmiertelnych zatruć. Znanych jest około

100 alleli CyP2D6, w tym ponad 20 znacząco

zmieniających metabolizm leków z udziałem

tego enzymu, przy czym częstość ich występo-

wania zależy szczególnie od pochodzenia etnicz-

nego. W populacji pochodzenia europejskiego

największe znaczenie mają allele: CyP2D6*3,

CyP2D6*4 i CyP2D6*5, odpowiadające za utratę

lub obniżenie aktywności enzymu.

Drugą grupą białek (stanowiącą obecnie

przedmiot licznych badań) jest rodzina białek

jest całkiem bezradna w przypadku jednego

z najczęściej zabezpieczanych dowodów

o charakterze biologicznym – włosów. Dzięki analizie

tzw. współczynnika relatywnej ekspresji dwóch

rodzajów cząsteczek rnA (18S i β-aktyny) możliwe

jest oszacowanie czasu, jaki upłynął od momentu

pozostawienia włosa do badania. Metoda ta ma jed-

ków metabolicznych jest coraz częściej

doceniana i wykorzystywana w praktyce

sądowej, ponieważ pozwala wytłumaczyć

zaskakujące wyniki analiz chemiczno-toksyko-

logicznych.

Opracowano na podstawie: C. Hampson, J. Louhelainen,

S. McColl. 2011. „Journal of Forensic Sciences” 56: 359–365.

Jak organizm rozprawia się

z trucizną?

Cytochromy P450, czyli tzw. CyPy, to główne

enzymy I fazy metabolizmu. Spośród poli-

Opracowali: Urszula Rogalla i Rafał Skowronek

MeTODy BADAWCZe

transportujących ABC. Jej przedstawiciel – gli-

koproteina P (ABCB1) – reguluje przechodzenie

ksenobiotyku do wnętrza komórki. Może ona

aktywnie wypompowywać lek na zewnątrz

i w ten sposób uniemożliwiać jego metabolizm

i/lub działanie biologiczne. neuvonen i współ-

pracownicy (2011) postanowili oszacować

wpływ polimorizmów pojedynczego nukle-

otydu (SnPs: 3435C>T, 1236C>T i 2677G>T)

w genie ABCB1 na stężenie digoksyny u osób

zmarłych, u których stwierdzono ten lek

w krwi sekcyjnej. Wykazano dodatnią korelację

między liczbą zmutowanych alleli a stężeniem

digoksyny, ze szczególnym wskazaniem na płeć

żeńską.

metabolizujący jest polimoriczny, możliwe

interakcje z innymi ksenobiotykami;

– niezwykle wysoki lub niski stosunek macierzy-

stego ksenobiotyku i jego metabolitu, enzym

metabolizujący jest polimoriczny, brak interak-

cji z innymi ksenobiotykami;

– niezwykle wysoki lub niski stosunek macierzy-

stego ksenobiotyku i jego metabolitu, enzym

metabolizujący jest polimoriczny, możliwe

interakcje z innymi ksenobiotykami;

– informacja o niepożądanym działaniu leków

w przeszłości, enzym metabolizujący jest poli-

moriczny, brak interakcji z innymi ksenobioty-

kami;

– informacja o niepożądanym działaniu leków

w przeszłości, enzym metabolizujący jest

polimoriczny, możliwe interakcje z innymi

ksenobiotykami;

– wysoki stosunek macierzystego ksenobiotyku

i jego metabolitu, deklaracja lub dowody na

przyjęcie leku zgodnie z receptą lub instrukcją,

enzym metabolizujący jest polimoriczny, możli-

we interakcje z innymi ksenobiotykami.

Molekularna

autopsja

Dla osób o fenotypie wolnych

metabolizerów (PM) nawet powszechnie

stosowane leki mogą okazać się

silną trucizną

Tak nazywane jest genotypowanie pośmiertne,

którego celem nie jest identyikacja osobnicza

zmarłego czy ustalanie pokrewieństwa, ale

określenie przyczyny śmierci. W kontekście tego

artykułu może być to badanie polimorizmu cyto-

chromów P450, metabolizujących lek (stwierdzony

w materiale biologicznym zarezerwowanym ze

zwłok), który prawdopodobnie spowodował

śmiertelne zatrucie. Molekularna autopsja może

jednak dotyczyć również genów związanych

z tzw. „niewidzialnymi” chorobami, które nie

pozostawiają po sobie zmian morfologicznych,

uchwytnych podczas rutynowej sekcji zwłok, np.

genów kanałów jonowych w zespole wydłużone-

go QT. Trzeba jednak pamiętać, że nowoczesne

opiniowanie medyczno- i toksykologiczno-sądowe

musi opierać się na całości poczynionych ustaleń:

aktowych, makroskopowych (sekcyjnych), mikro-

skopowych (histopatologicznych), toksykologicz-

nych i – jeśli jest taka potrzeba – molekularnych.

Badania molekularne w toksykologii

sądowej – kiedy?

W ostatnim czasie na łamach „Forensic Science

International” Musshof wraz z zespołem (2010),

w oparciu o pracę Holmgrena i Ahlnera (2006),

przedstawili sytuacje w toksykologii sądowej,

w których wykonanie genotypowania jest zale-

cane, do rozważenia lub niezalecane.

Do pierwszej grupy należą dwie sytuacje, w któ-

rych współistnieją następujące ustalenia:

– wysoki stosunek macierzystego ksenobio-

tyku i jego metabolitu, podejrzenie zatrucia

przypadkowego lub samobójczego, enzym me-

tabolizujący jest polimoriczny, brak interakcji

z innymi ksenobiotykami;

– wysoki stosunek macierzystego ksenobiotyku

i jego metabolitu, deklaracja lub dowody na

przyjęcie leku zgodnie z receptą lub instrukcją,

enzym metabolizujący jest polimoriczny, brak

interakcji z innymi ksenobiotykami.

Badanie molekularne można natomiast roz-

ważyć w sytuacjach, w których współistnieją

następujące ustalenia:

– wysoki stosunek macierzystego ksenobio-

tyku i jego metabolitu, podejrzenie zatrucia

przypadkowego lub samobójczego, enzym

Zaskakujące przykłady

z praktyki

Badania genetyczne są najczęściej wykorzy-

stywane w analizie zatruć opioidami (meta-

bolizowanymi głównie przez układ cytochro-

mu CyP2D6), czyli: tramadolem, kodeiną,

dihydrokodeiną, oksykodonem, etylomoriną,

metadonem i fentanylem, a także w zatruciach

ecstasy, benzodiazepinami, lekami przeciwde-

presyjnymi, przeciwpadaczkowymi i prze-

ciwkrzepliwymi. Wyniki badań oiar zatruć

niektórymi z wyżej wymienionych substancji

dały ciekawe rezultaty. Tramadol (lek przeciw-

bólowy) na przykład jest przekształcany przez

CyP2D6 do znacznie bardziej aktywnych niż

związek macierzysty metabolitów: ODT i nDT.

Levo wraz z zespołem (2003) poddali analizie

33 przypadki sekcyjne zatruć tym związkiem

i stwierdzili, że wśród oiar było wiele osób

różnice

w metabolizmie

Zmiany w podejściu

Kilka lat temu na łamach „Problems of Foren-

sic Sciences” Piotrowski i współpracownicy

(2003) napisali: „W literaturze przedmiotu

brakuje danych wskazujących na bezpośrednie

zastosowanie badań toksykogenetycznych

i farmakogenetycznych w toksykologii sądowej

i z pewnością w chwili obecnej tego typu bada-

nia nie są stosowane rutynowo”. O ile można się

zgodzić z drugą częścią tej opinii, o tyle pierwsza

jest już nieaktualna. Szereg publikacji wskazuje

na zasadność i przydatność genotypowania

w określonych sytuacjach spotykanych w prak-

tyce toksykologiczno-sądowej.

o fenotypie tzw. ultraszybkich metabolizerów

(UM), czyli osób z genetycznie uwarunkowaną

skłonnością do przedawkowania. Kodeina z ko-

lei, podobnie jak tramadol i dihydrokodeina,

jest prolekiem, czyli wykazuje działanie biolo-

giczne dopiero po przekształceniu do moriny.

Koren i współpracownicy (2006) opisali przypa-

dek matki karmiącej piersią, która jednocześnie

przyjmowała kodeinę w dawce 30 mg/dobę.

W 13. dniu życia niemowlę niespodziewanie

zmarło. Ustalono, że śmierć nastąpiła na skutek

przedawkowania moriny. Okazało się, że

matka cechowała się fenotypem ultraszybko

metabolizującym, a więc nieświadomie razem

z mlekiem dostarczała swojemu dziecku śmier-

telną truciznę. Fentanyl to opioid stosowany

w anestezji oraz leczeniu bólu przewlekłego.

Jego toksyczność może być związana z allelami

CyP: 3A4*1B i 3A5*3. Jin i współpracownicy

(2005) zgenotypowali za pomocą pirosekwen-

cjonowania 25 próbek krwi osób zmarłych na

skutek zatrucia tym lekiem. Wykazali, że homo-

zygoty CyP3A5*3 mają zaburzony (obniżony)

metabolizm tego leku, a badanie genetyczne

może być przydatne w wyjaśnianiu jego

toksyczności. Leki przeciwkrzepliwe z grupy

pochodnych kumaryny, takie jak warfaryna

czy acenokumarol, są metabolizowane przez

polimoriczny enzym CyP2C9. Ze względu na

ich nadmierne działanie u osób wolno metabo-

lizujących może dojść do niebezpiecznych dla

zdrowia i życia krwawień.

losy ksenobiotyku w ustroju człowieka określa

się akronimem lADME (liberation – uwolnienie,

Absorption – wchłanianie, Distribution – dys-

trybucja, Metabolism – metabolizm, Excretion

– wydalanie). Z punktu widzenia toksykogenetyki

(nauki o genetycznie uwarunkowanej odpowiedzi

organizmu na trucizny) najistotniejszy jest meta-

bolizm. Dzielimy go na trzy fazy: I – prowadzącą

do powstania związków pośrednich w procesach

utleniania i redukcji (z udziałem cytochromów

P450), II – polegającą na sprzęganiu metabolitów,

najczęściej z kwasem glukuronowym i siarkowym,

oraz III – transport do- i odkomórkowy z udzia-

łem białek transportujących, głównie z rodziny

ABC. Mutacje w genach kodujących białka I, II i III

fazy mogą prowadzić do zmiany ich aktywności.

W zależności od szybkości metabolizmu populację

ludzką podzielono na osoby: szybko metabolizu-

jące (Extensive Metabolizers – EM), nadmiernie

szybko metabolizujące (Ultrarapid Metabolizers

– UM), o pośrednim metabolizmie (Intermediate

Metabolizers – IM) oraz wolno metabolizujące

(Poor Metabolizers – PM). Ci ostatni szczególnie

narażeni są na przedawkowanie i zatrucie, nawet

po przyjęciu dawek terapeutycznych. Uważa się, że

czynniki genetyczne są odpowiedzialne za 15-30%

międzyosobniczych różnic w metabolizmie leków,

ale w przypadku niektórych substancji wartość ta

może sięgać nawet 95%.

Rafał Skowronek, Rafał Celiński

Na to , jak organizm poradzi sobie z trucizną,

wpływają pochodzenie etniczne i płeć

człowieka, a konkretnie warianty

genetyczne właściwe dla tych zmiennych.

dna warunkuje również metabolizm –

od niego bezpośrednio zależy, co się

z nami stanie po zażyciu niebezpiecznej

substancji.

PIśMIennICTWO

* Holmgren P, Ahlner J. Pharmacogenomics for forensic toxicology: Swedish experience. [in:] Wong SH, linder M, Valdes Jr R. (Eds.) Pharmacogenomics and Proteomics.

AACC Press, Washington DC, 2006; pp. 295-299.

* Jin M, Gock SB, Jannetto PJ, Jentzen JM, Wong SH. Pharmacogenomics as molecular autopsy for forensic toxicology: genotyping cytochrome P450 3A4*1B and 3A5*3

for 25 fentanyl cases. J Anal Toxicol. 2005; 29(7): 590-8.

* Koren G, Cairns J, Chitayat D, Gaedigk A, leeder SJ. Pharmacogenetics of morphine poisoning in a breastfed neonate of a codeine-prescribed mother. lancet. 2006;

368(9536): 704.

* levo A, Koski A, Ojanperä I, Vuori E, Sajantila A. Post-mortem SNP analysis of CYP2D6 gene reveals correlation between genotype and opioid drug (tramadol)

metabolite ratios in blood. forensic Sci Int. 2003; 135(1): 9-15.

* Musshof f, Stamer UM, Madea B. Pharmacogenetics and forensic toxicology. forensic Sci Int. 2010; 203(1-3): 53-62.

* Neuvonen AM, Palo JU, Sajantila A. Post-mortem ABCB1 genotyping reveals an elevated toxicity for female digoxin users. Int J legal Med. 2011; 125(2): 265-9.

* Piotrowski P, Grzybowski T, Śliwka K. The possibilities of applying molecular biology techniques to forensic toxicology. Probl forensic Sci. 2003; 53: 7-21.