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Toxicología post mortem de cocaína. Implicaciones en la práctica forense
Melissa Trujillo Urueña*1, Jorge Ariel Martínez R.*2
*Universidad Nacional de Colombia, Departamento de Farmacia, AA 14490, Bogotá, Colombia.1E- mail : mtrujillou@bt.unal.edu.co, 2E- mail : jamartinezra@unal.edu.co
Resumen
A pesar de los numerosos estudios que existen acerca del comportamiento de la cocaína en el
periodo post mortem, el investigador aún se enfrenta a numerosos retos al momento de
interpretar los resultados de un análisis toxicológico. Las condiciones del cuerpo, el tiempo
transcurrido entre la muerte y la necropsía, las condiciones ambientales (temperatura y
humedad) a las que el cuerpo estuvo expuesto, el tipo de muestra colectada para análisis, las
condiciones de almacenamiento de las muestras colectadas y la interacción de la cocaína con
otras sustancias son algunos de los factores que deben ser considerados.
El propósito del presente documento es presentar algunos de los factores post mortem mas
relevantes que influyen en la interpretación de resultados toxicológicos en un caso forense
relacionado con el consumo de cocaína.
Palabras clave: Cocaína, Toxicología Post mortem
Abstract
Post mortem toxicology of cocaine. Implications in forensic practice
In spite of the numerous studies that exist about the behavior of the cocaine in the period post
mortem, the investigator still faces numerous challenges at the time of interpreting
toxicological analysis. The condition of the body, time between death and autopsy,
environmental conditions (temperature and humidity), nature of the specimen collected for
analysis, storage conditions for collected samples and cocaine interactions are important
factors to take into account.
The aim of this paper is to present some of the most relevant post mortem factors that
influence the correct interpretation of the results in a forensic case related to cocaine
consumption.
Keywords: Cocaine, Post mortem Toxicology
Introducción
La toxicología post mortem es utilizada para determinar si el alcohol, drogas de abuso o
venenos de diversas clases han podido contribuir en la muerte de un persona. Al igual que en
toxicología clínica, para los análisis se recurre a metodologías analíticas tales como la
cromatografía, la espectrometría de masas y los inmunoensayos; sin embargo dichas
metodologías deben ser modificadas en la mayoría de los casos estudiados en toxicología
post mortem para poder obtener resultados confiables, debido a la complejidad inherente a los
tipos de muestra que se emplean en esta disciplina1.
Aunque en la actualidad se cuenta con métodos confiables, rápidos y sencillos para el análisis
en muestras post mortem, se puede considerar que una de las características que destacan a la
toxicología post mortem es la enorme dificultad que existe para interpretar los resultados
obtenidos1, debido a los numerosos factores que afectan el comportamiento de esta sustancia
después de la muerte. Por otra parte, una de las posibles ventajas que tiene esta disciplina en
comparación con otras como la toxicología clínica, es la disponibilidad de una variedad más
amplia de muestras, que pueden incluir desde una muestra de sangre hasta las larvas que se
alimentan de un cuerpo en descomposición2.
Por otra parte la cocaína es un compuesto que se encuentra relacionada con frecuencia en la
práctica forense de nuestro país. Esta sustancia tiene una serie de características que hacen de
la interpretación de resultados una tarea complicada, de manera que la muerte asociada a
cocaína puede ser consecuencia de la intoxicación directa o del daño producido mediante
otros mecanismos3.
Hoy en día se conoce que un efecto cardiotóxico directo puede ser un factor contribuyente en
la muerte inducida por cocaína: infarto del miocardio, taquicardia y fibrilación ventricular,
accidente cerebro – vascular y disfunción pulmonar son algunos de los eventos que pueden
tener lugar tras la exposición aguda o crónica4.
Además, el uso crónico de cocaína produce cambios en el tejido cardiovascular que se
asocian con el efecto recurrente inducido por catecolaminas, y que es una sustancia que
favorece la aterogénesis3, 5, 6; debido a esto, puede ser muy difícil distinguir entre una
enfermedad vascular causada por el consumo crónico de cocaína y cualquier otra forma de
complicación vascular que se haya presentado como enfermedad natural6.
Las observaciones realizadas en personas que han muerto por el consumo de esta droga
muestran que las concentraciones en los diferentes tejidos varían ampliamente, dependiendo
de la dosis, la ruta de administración, el período de supervivencia de la persona y el modo de
almacenamiento de las muestras para análisis4. A esto se suma que la tolerancia puede
desarrollarse entre la primera dosis y la segunda6. Por tales razones la cuantificación de
niveles en sangre no necesariamente implican toxicidad, y no hay un nivel plasmático que se
pueda interpretar como seguro5.
Teniendo en cuenta las consideraciones realizadas, es claro que un resultado analítico no debe
ser por ningún motivo interpretado como un dato aislado, sino que es necesario tener en
cuenta toda la información disponible en relación con el caso en estudio; ello incluye otros
hallazgos realizados por otras disciplinas que hacen parte de la práctica forense.
El presente documento tiene por objetivo exponer algunos de los principales aspectos que se
deben tener en cuenta cuando se analiza cocaína en una muestra post mortem, y plantear
algunas de las áreas en las cuales se necesita mayor información y que, por ende, se espera
que sean objeto de futuras investigaciones.
Muestras para análisis toxicológico
Sangre: esta muestra es la de mayor importancia cuando se trata de la identificación de
cocaína; sin embargo, hay que tener especial precaución ya que dicha sustancia continúa
degradándose aún después de la muerte, debido a la presencia de estearasas en esta matriz
que continúan catalizando la conversión en sus metabolitos principales (Figura 1).
Estos procesos, que constituyen la vía principal de biotransformación de la cocaína, dan lugar
a los monoésteres benzoilecgonina y ecgonina metil ester4, 7, 8, 9. El primero corresponde a un
mecanismo de hidrólisis química y el segundo a la hidrólisis secundaria por acción de la
butiril – colinesterasa9, 10. La consecuente degradación de estos dos metabolitos da lugar a la
formación de ecgonina8, 9.
Se sabe que a un pH de 7.4 la cocaína se hidroliza para formar benzoilecgonina a la misma
velocidad en buffer, suero, plasma o sangre, lo cual corrobora que se trata de hidrólisis
química. De cualquier manera, la identificación de cocaína o de cualquiera de sus metabolitos
en sangre o plasma será confirmatoria de exposición a cocaína.
FIGURA 1. Reacciones de biotransformación de la cocaína
BuChE: Butiril – colinesterasa
Cerebro: Esta muestra es muy valiosa porque puede facilitar la diferenciación entre el
consumo crónico y la intoxicación aguda, así como el cabello. Uno de los metabolitos de la
cocaína, la benzoilecgonina, no atraviesa la berrera hemato – encefálica; en consecuencia, si
esta sustancia es detectada en una muestra de cerebro se puede concluir que fue sintetizada
allí. Se ha propuesto también que para el caso de cocaína una determinación en cerebro puede
reflejar mejor la situación al momento de la muerte que una muestra de sangre debido a que
el metabolismo cesa cuando el flujo de sangre se detiene. Es importante congelar rápidamente
la muestra, hasta que sea realizado el análisis puesto que de lo contrario se degradará con
demasiada rapidez. La muestra congelada puede mantenerse estable hasta durante 6 meses3.
Orina: En esta muestra es posible determinar niveles de cocaína con una mayor facilidad en
comparación con las matrices mencionadas; la cocaína se elimina como la sustancia original
en un 5% en promedio y es detectable dentro de las primeras 3 – 6 horas posteriores al
consumo. Se ha descrito que los metabolitos benzoilecgonina, ecgonina metil éster pueden
detectarse en orina hasta 14 días después del consumo5. Repetidas exposiciones pueden
alterar las proporciones en la cuales se encuentran estas sustancias, por lo cual no se puede
hacer una distinción inequívoca entre una sola exposición y el consumo crónico; por otra
parte los niveles en orina no muestran relación alguna con los hallados en sangre o en humor
vítreo, de manera que no se puede realizar una estimación del significado de la cuantificación
en esta matriz11. Sin embargo se puede inferir que hubo una exposición reciente cuando se
encuentra una gran cantidad de cocaína y niveles relativamente bajos de los metabolitos
mencionados; a su vez un hallazgo inverso puede ser reflejo del uso crónico seguido por un
período de abstinencia3.
Cabello: como es bien sabido, una de las grandes ventajas de las muestras de cabello es la
posibilidad de detectar sustancias que fueron consumidas durante días e incluso meses antes
del momento del análisis; ello brinda una posibilidad de determinar la exposición a sustancias
de abuso cuando otros fluidos y tejidos se encuentran en estado avanzado de
descomposición12. En el cabello es posible detectar cocaína, benzoilecgonina, ecgonina metil
ester, cocaetileno, norcocaina y norcocaetileno; aunque a diferencia de las matrices
empleadas en análisis rutinarios la principal sustancia detectada es la cocaína13.
Evidencia encontrada en la escena: Es importante recolectar en la escena del crimen todos
los elementos que pueden servir como reservorios para la droga, o cualquier otro elemento
que permita confirmar que hubo consumo de cocaína. Algunos de estos elementos pueden ser
jeringas, o pipas en el caso de que la persona hubiera fumado la droga en su forma alcalina
(crack). Se puede realizar el análisis de las aguas de lavado de estos dispositivos, cabe aclarar
que un resultado positivo puede comprobar que la sustancia fue almacenada allí pero no que
fue consumida3.
Para corroborar un diagnóstico de intoxicación con consumo reciente, puede servir tomar
muestras de sitios potenciales de administración como las áreas oral, nasal, rectal y vaginal.
También se puede revisar la luz del intestino en busca de cocaína en la forma base o la sal.
Preservación de muestras
Aún si las muestras han sido tomadas dentro de un periodo corto de tiempo después de la
muerte, es necesario tomar todas las medidas que estén disponibles para retardar la
degradación de la cocaína en sus metabolitos. El fluoruro de sodio en concentraciones de 5 –
10mg/mL es efectivo en la inhibición de las enzimas plasmáticas durante un promedio de 3
meses en congelador y una semana en refrigeración, pero no de la hidrólisis en medio
alcalino que continúa ocurriendo tras la muerte3. La concentración de cocaína puede ser
estabilizada mediante el almacenamiento en refrigeración, el uso de sustancias inhibidoras de
la actividad colinesterasa y la pronta acidificación de la muestra.
El estudio in Vitro realizado por Skopp y col.9 estimó el tiempo de detección de la cocaína
según la temperatura. Los metabolitos benzoilecgonina y ecgonina metil éster presentan un
aumento inicial en la concentración y luego ésta va disminuyendo, mientras que el metabolito
ecgonina muestra un aumento constante en la concentración. Se observó que a las
temperaturas estudiadas la degradación de cocaína mostró seguir una cinética de primer orden
al igual que la conversión de benzoilecgonina y ecgonina metil ester en ecgonina, que fue la
sustancia que mostró una mayor estabilidad durante el período de estudio (15 días). Los
resultados hallados en sangre son similares a los descritos en plasma, aunque la formación de
los tres metabolitos es menor. Se confirmó que el fluoruro de sodio puede evitar la actividad
enzimática pero no la hidrólisis química en el tiempo. La estabilidad de la cocaína, de
acuerdo con estos resultados, es mayor en muestras de sangre completa que en plasma.
La ecgonina probó tener una gran estabilidad en sangre y plasma aún en condiciones poco
favorables tales como la ausencia de un preservante, y el almacenamiento a temperatura
ambiente. Este hallazgo es de gran importancia, ya que el consumo de cocaína puede ser
comprobado mediante la identificación de este metabolito en casos en los cuales se presente
un estado de descomposición muy avanzado o alguna otra circunstancia en la cual se
sospeche de la descomposición de la cocaína y sus demás metabolitos.
Fenómeno de redistribución
Este término corresponde al proceso mediante el cual las sustancias se desplazan entre los
órganos, tejidos, fluidos corporales después de la muerte14; la consecuencia final de este
movimiento de las sustancias será que la concentración de una sustancia determinada en una
muestra de sangre será diferente en el momento del análisis que la que había inmediatamente
después de la muerte1, 2, 15.
La información acerca de la capacidad de redistribución de la cocaína es escasa, y
contradictoria. En primer lugar, se sabe que la cocaína se une al miocardio, y después de la
muerte puede liberarse hacia la sangre cardiaca dando como resultado niveles
considerablemente mayores que en sangre periférica16. Por otra parte, el estudio realizado por
Duer11 mostró que los niveles de cocaína en sangre cardiaca y periférica estaban altamente
correlacionados, esto puede ser sugestivo de ausencia de redistribución de la cocaína en la
sangre al menos en una proporción significativa. Además, el volumen de distribución de la
cocaína no supera los 3 L/Kg que es el valor que actualmente se acepta en relación con las
sustancias que con mayor probabilidad sufren redistribución. Esta es otra situación que apoya
la hipótesis de reducida redistribución para la cocaína.
Los estudios acerca de la redistribución en el caso de cocaína son especialmente difíciles de
llevar a cabo, debido a la alta velocidad de degradación que presenta16, como se explicó con
anterioridad.
De todos modos, se acepta para cocaína como para la mayoría de sustancias que la muestra
de preferencia es la de sangre femoral, para evitar la redistribución en sangre central si llegara
a ocurrir3.
Análisis toxicológico
La cocaína como la mayoría de sustancias es analizada primero mediante técnicas
inmunoenzimáticas, y debido a que la benzoilecgonina es también un compuesto de
importancia en la confirmación del consumo de cocaína, se han desarrollado inmunoensayos
para esta sustancia17.
La cromatografía de gases es el método más usado en el análisis de cocaína y sus metabolitos
en orina4, aunque también se puede emplear la cromatografía líquida en el análisis de
muestras de sangre y de plasma9 acoplada a un detector de arreglo de diodos o detección por
fluorescencia15. La cromatografía de gases puede estar asociada a detectores de ionización de
llama, captura de electrones, espectrometría de masas o nitrógeno – fósforo.
Debido a que los metabolitos de la cocaína tienen carácter polar, deben pasar primero por un
proceso de derivatización mediante sililación, perfluoroalquilación, o alquilación4, 18.
Previo al análisis por cromatografía se realiza una extracción líquido – líquido, o una
extracción en fase sólida. Este último método disminuye las perdidas en los análisis de
cocaína, pero es un método más costoso18.
En 2002 se realizó la validación de una metodología para analizar cocaína en muestras de
orina18 mediante extracción líquido – líquido y cromatografía de gases, con un porcentaje de
recuperación del 74.4% (más alto que el reportado hasta el momento para métodos similares,
48.8%); se utilizó también un detector de nitrógeno – fósforo. Este es un método económico
y confiable, sin embargo su utilidad en toxicología post mortem es discutible debido a que la
cocaína es una sustancia muy inestable que se hidroliza rápidamente en sus metabolitos
ecgonina metil ester y benzoilecgonina. Teniendo en cuenta que las muestras biológicas
disponibles en toxicología post mortem usualmente se colectan bastante tiempo después de la
última ingestión de la droga, será más valioso el análisis de sus metabolitos que son más
estables que la sustancia original.
Como se mencionara en el estudio de estabilidad realizado por Skopp y colaboradores9, la
ecgonina es un metabolito muy estable en muestras de sangre y plasma, sin embargo este es
uno de los pocos reportes que hay del análisis de esta sustancia dada su alta polaridad que lo
hace difícil de analizar por los métodos tradicionales. Allí se plantea un análisis mediante
extracción en fase sólida y HPLC acoplada a espectrometría de masas.
Anteriormente, en 1995 se planteó un método para la determinación de ecgonina y otros
metabolitos de la cocaína tales como ecgonidina y norcocaína en muestras de orina7. El
análisis se realizo mediante extracción en fase sólida de intercambio catiónico acoplada a
cromatografía de gases con espectrometría de masas, previa derivatización de los analitos
mediante reacción con diazopropano para formar los propil – esteres de las sustancias ácidas.
Debido a que el proceso de derivatización es uno de los pasos más importantes en el análisis
de cocaína e implica disminuciones en el rendimiento del proceso global, es necesario
encontrar nuevas alternativas que sean igualmente confiables sin necesidad de realizar
derivatización de las muestras.
Una de las alternativas que se ha propuesto hasta la fecha es aquella publicada por Johansen y
Bathia en Junio de 200719, donde se presenta la validación de una metodología de análisis
tanto cualitativo como cuantitativo de cocaína en sangre y orina, que acopla la cromatografía
líquido con la espectrometría de masas (LC/MS/MS). El trabajo de los autores muestra una
nueva posibilidad de realizar análisis de cocaína y sus metabolitos sin necesidad de realizar
derivatización, sin afectar la sensibilidad y especificidad necesarias.
Interacciones de cocaína
El abuso de cocaína generalmente no está asociado al consumo de otras sustancias, sin
embargo se han reportado muchos casos en los cuales se encuentran otras drogas de abuso
tales como el alcohol y la heroína.
El alcohol es consumido de manera concomitante a la cocaína con el fin de evitar los efectos
indeseados de esta última, como la paranoia, la agitación20, y los dolores de cabeza; además
se ha descrito un aumento del efecto eufórico generado21. La consecuencia de esta
combinación es la formación de cocaetileno (Figura 1), un producto activo que aunque es
menos potente que la cocaína, se elimina a menor velocidad20 y es capaz de prolongar los
efectos de ésta3, 21; una de las razones propuestas para tal evento es la prolongación de los
efectos de la cocaína por aumento en sus concentraciones plasmáticas21. Por otra parte, se ha
planteado que tanto el alcohol como la cocaína tienen la habilidad de aumentar los niveles de
dopamina en el cerebro, lo cual puede ser otra razón para la preferencia del consumo
combinado sobre la ingestión de cada sustancia por aparte20.
Se ha reportado que la co – administración de estas sustancias aumenta el riesgo de muerte
súbita; además, parámetros tales como la frecuencia cardiaca, el gasto cardiaco, la presión
diastólica18, y la presión sistólica aumentan significativamente22.
Estudios en ratas han observado que el cocaetileno tiene la misma capacidad que la cocaína
en inhibir la recaptación de dopamina, que puede inhibir también la recaptación de serotonina
aunque en menor grado22, y que el aumento en los niveles de cocaína causados por el
consumo simultáneo de alcohol están relacionados con aumento en la velocidad de absorción
de la cocaína23.
En cuanto a los opioides, la heroína es una sustancia objeto de abuso en muchos casos de
manera concomitante con cocaína. Actualmente se ha visto un aumento en la dependencia a
las dos sustancias, que son consumidas en una combinación conocida como “speedballs”.
Algunos reportes realizados por personas adictas indican que la asociación genera
sensaciones mas placenteras que las sustancias individuales; se sabe que la heroína reduce los
efectos ansiogénicos que se dan después a la reacción eufórica inicial causada por la
cocaína24; esta podría ser una explicación para la preferencia por la combinación.
Existen dos consideraciones teóricas que explican la interacción entre la cocaína y la
heroína24: la primera es que las dos sustancias son metabolizadas por la misma enzima, la
carboxil – estearasa. Una de las variedades de la enzima (hCE1) hidroliza la cocaína a
benzoilecgonina, la heroína a 6 – acetilmorfina y además es la responsable de la formación de
cocaetileno tras el consumo concomitante de cocaína y etanol. La otra variedad de la enzima
(hCE2) cataliza la hidrólisis de cocaína a ecgonina metil ester; pero también está relacionada
con la deacetilación de heroína a 6 – acetilmorfina y a morfina. Dado que las dos sustancias
se biotransforman por medio de la misma enzima, existe una alta probabilidad de que una
sustancia interfiera con el metabolismo de la otra cuando son consumidas a la vez24.
La segunda consideración es de orden farmacodinámico. Las dos sustancias afectan los
niveles de dopamina, la cocaína bloquea la recaptación de este neurotransmisor en las
terminales nerviosas mientras que la heroína aumenta la liberación en el sistema
mesolímbico. Por otra parte se ha descrito que la cocaína puede deprimir el sistema
respiratorio, que como es bien sabido es uno de los principales efectos tóxicos de la heroína24.
El estudio realizado en 2005 por Polletini y col. 24 muestra que es posible que dichas
interacciones pueden incidir en el riesgo de muerte; las observaciones realizadas al comparar
casos de muerte por heroína y casos en los cuales las dos sustancias están involucradas
detectaron que los niveles de morfina total (libre y conjugada) eran significativamente
menores cuando había cocaína presente; el hecho de que la relación entre los niveles de
morfina libre – morfina total en sangre no fueran significativamente diferentes los dos grupos
que se compararon, da un indicio de que tal vez el principal mecanismo de interacción sea el
farmacodinámico, pues de lo contrario se esperaría una disminución en la relación
mencionada. La gran debilidad que presenta este estudio es el reducido número de casos que
se compararon (9 para el grupo con cocaína, 30 para el grupo con sólo heroína).
El estudio realizado por Jenkins estudió también casos en los cuales se identificó cocaína y
heroína en sangre25. Al igual que en el análisis realizado para el etanol, se concluyó que
cuando se determina la presencia de las dos sustancias, es más probable que la causa de la
muerte haya sido la intoxicación por opioides que el efecto de la cocaína. Puesto que los
niveles de cocaína no se relacionaron con aumento o disminución en los niveles de morfina,
no se contempló que hubiera una interacción entre estas dos sustancias.
Nuevamente la evidencia disponible es contradictoria, de manera que es necesario continuar
los estudios con tamaños de muestra más grandes a fin de resolver este dilema.
Por otra parte, se ha observado que sustancias tales como la carbamazepina y el carbonato de
litio reducen los efectos estimulantes de la cocaína; el mecanismo mediante el cual ocurre
esta interacción aún no se conoce26.
Conclusiones
Como se ha podido observar, el conocimiento acerca de la toxicología post mortem de
cocaína es muy amplio actualmente, gracias a ello los análisis toxicológicos son una
herramienta crucial en el desarrollo de una investigación forense.
No obstante se trata de una temática en la cual la investigación no solamente es interesante,
sino necesaria para resolver algunas preguntas que todavía quedan sin resolver. Así por
ejemplo, en Colombia no se ha realizado una correlación minuciosa de los hallazgos
toxicológicos y los hallazgos patológicos que se esperan tras el consumo crónico de cocaína,
razón por la cual este es uno de los campos donde se espera poder aumentar el conocimiento.
Finalmente, es de vital importancia tener en cuenta que la toxicología no puede ni debe ser
aplicada en la solución de un caso como la única herramienta, sino que debe haber
colaboración de todos los profesionales forenses para que se logre llegar a conclusiones
acertadas solo después de haber analizado la totalidad de la evidencia disponible como un
conjunto.
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