Scientific journal

Modern problems of science and education

ISSN 2070-7428

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,936

Введение

Длительный посмертный интервал изменяет структуру биологических тканей и снижает вероятность получения полного генетического профиля. В судебно-медицинской практике это имеет особое значение при исследовании скелетированных и фрагментированных останков, когда мягкие ткани отсутствуют либо выраженно деградированы, а эксперт вынужден выбирать между твердыми тканями зуба, костной тканью и остатками костного мозга. В таких случаях зубы и кости сохраняют диагностическую ценность, но их информативность зависит от условий, в которых останки находились после смерти, и от того, какой именно участок ткани используется для выделения ДНК [1].

Зуб традиционно рассматривается как один из наиболее защищенных источников генетического материала, поскольку пульпарная камера окружена эмалью, дентином и цементом. Такая анатомическая конструкция ограничивает прямое воздействие влаги, микроорганизмов, механической деструкции и части химических факторов почвы [2, 3]. При этом современные данные не позволяют утверждать, что пульпа зуба всегда превосходит все костные структуры. В исследованиях последних лет отдельно подчеркивается значение цемента корня зуба как самостоятельного источника ДНК. Наряду с ним высокую идентификационную ценность имеет каменистая часть височной кости, а выбор между компактными и губчатыми костями должен учитывать тип кости, пористость и ожидаемую результативность выделения ДНК.

Костный мозг отличается высокой клеточностью, однако после смерти быстро утрачивает структурную целостность. Он расположен в полостях и трабекулярных пространствах, куда проникают влага, продукты аутолиза и микробные сообщества. Поэтому его сравнительная оценка с пульпой зуба должна проводиться не по принципу простой иерархии «лучше – хуже», а через анализ условий деградации: температуры, влажности, кислотности или щелочности почвы, состава микробиома, посмертного интервала, сохранности зуба, типа кости и протокола выделения ДНК.

Судебно-генетическая значимость выбора объекта усиливается тем, что неудачная первичная проба способна привести к получению частичного профиля, повышению расхода материала и необходимости повторного отбора. Для старых захоронений, массовых катастроф, пожаров, военных захоронений и эксгумаций это особенно критично, поскольку доступный материал часто ограничен, а повторное исследование может быть невозможно. Поэтому корректная экспертная рекомендация должна заключаться не в безусловном приоритете зубов, а в их включении в первичный набор объектов наряду с другими устойчивыми скелетными структурами.

Цель исследования – сравнительный анализ сохранности ДНК в пульпе зуба и костном мозге при длительном посмертном интервале с учетом данных о зубной пульпе, цементе зуба, каменистой части височной кости, компактной и губчатой кости, а также факторов внешней среды, влияющих на деградацию нуклеиновых кислот.

Материал и методы исследования

Работа выполнена в формате аналитического литературного обзора. Поиск источников проводился в базах PubMed, Scopus, Web of Science, eLIBRARY, CyberLeninka и Google Scholar. Хронологические рамки поиска составили 2015–2026 гг.; более ранние источники включались только в тех случаях, когда они имели базовое методическое значение для темы, например при описании высокой результативности анализа ДНК из каменистой части височной кости. Последний поиск выполнен 01.06.2026.

Использовались следующие поисковые строки и их сочетания: ДНК пульпы зуба, ДНК цемента зуба, ДНК костного мозга, ДНК костной ткани, компактная кость ДНК, губчатая кость ДНК, каменистая часть височной кости ДНК, посмертный интервал ДНК, деградация ДНК после смерти, pH почвы ДНК, микробиом почвы ДНК останки, dental pulp DNA, cementum DNA, bone marrow DNA, petrous bone DNA, cortical bone DNA, cancellous bone DNA, skeletal remains DNA, forensic DNA degradation, postmortem interval, soil pH DNA preservation, humidity DNA degradation, temperature DNA degradation, burial environment, forensic genetic identification, STR profiling degraded DNA.

Первичный поиск дал 73 библиографические записи. После удаления дублей и публикаций без доступных библиографических сведений остался 61 источник. На этапе анализа заголовков и аннотаций исключено 27 работ, не связанных с судебно-генетическим исследованием твердых тканей или условиями посмертной деградации ДНК. Для полнотекстовой оценки отобрано 34 публикации; после оценки исключено 9 работ, в которых отсутствовали данные о типе ткани, посмертном интервале, условиях хранения или примененном молекулярно-генетическом протоколе. В итоговый обзор включено 27 источников, из них часть относится к зубной пульпе и цементу, часть – к костным структурам, условиям хранения, температурному воздействию, микробиому, pH и общим механизмам деградации ДНК.

Критериями включения являлись: прямое отношение публикации к судебной генетике, судебной стоматологии, древней или деградированной ДНК; наличие сведений о зубной пульпе, цементе, костном мозге, компактной или губчатой кости, каменистой части височной кости; описание посмертного интервала, условий захоронения, хранения или термического воздействия; указание метода выделения и анализа ДНК, включая STR-, mini-STR-, митохондриальный или секвенирующий подход. Исключались публикации по клинической эндодонтии, регенерации пульпы, ортопедической стоматологии, общим правовым вопросам назначения экспертизы, а также работы, в которых отсутствовал судебно-экспертный или молекулярно-генетический контекст.

Качество источников оценивалось по пяти критериям: рецензируемый характер публикации; наличие описанной выборки или объекта исследования; указание исследуемого типа ткани; раскрытие условий хранения, захоронения или внешнего воздействия; описание лабораторного протокола и результата генетического анализа. Приоритет отдавался систематическим обзорам, метаанализам, экспериментальным исследованиям на человеческих зубах и костях, а также судебно-генетическим работам с эксгумированными, скелетированными или длительно хранившимися останками.

Результаты исследования и их обсуждение

Сравнение пульпы зуба и костного мозга необходимо начинать с различий в анатомической защищенности. Пульпа находится внутри замкнутой полости, ограниченной дентином и эмалью, а в области корня – цементом. Эти ткани не делают пульпу полностью недоступной для посмертных процессов, но существенно замедляют прямое проникновение влаги, микроорганизмов и почвенных компонентов. Поэтому зубы остаются значимым объектом идентификации при разложении, скелетировании, повреждении мягких тканей и неблагоприятных условиях внешней среды [4].

Эмпирические данные по STR-профилированию подтверждают, что сохранность зуба имеет самостоятельное значение. В исследовании постмортальных зубов, полученных от неопознанных тел, полные профили чаще получались из интактных зубов, тогда как поврежденные зубы давали частичные результаты либо не позволяли получить пригодный профиль [5]. Следовательно, корректно говорить не о безусловной устойчивости любой пульпы, а о высокой перспективности сохранных зубов, особенно при отсутствии мягких тканей [6].

Отдельного учета требует цемент зуба. Современные исследования показывают, что цемент корня может выступать самостоятельным источником ДНК и в ряде случаев демонстрировать высокую результативность даже при длительном посмертном интервале [7]. Это важно для экспертной практики, поскольку повреждение коронковой части или частичная утрата пульпы не всегда исключают возможность молекулярно-генетического анализа зуба. При этом выбор между пульпой и цементом должен зависеть от сохранности конкретного зуба, метода отбора и допустимости разрушительного исследования [8].

Каменистая часть височной кости является важной альтернативной структурой. Ее высокая плотность и защищенное анатомическое положение объясняют частое получение значительного количества эндогенной ДНК в древних и деградированных останках [9]. Поэтому при наличии черепных фрагментов и необходимости максимизировать вероятность успешного генотипирования каменистая часть височной кости должна рассматриваться наряду с зубами, а не исключаться из алгоритма отбора проб [10, 11].

Костный мозг, напротив, является биологически богатой, но менее защищенной тканью. После смерти он вовлекается в аутолиз, гнилостные процессы и микробную колонизацию быстрее, чем ткани, заключенные в плотный минеральный матрикс. Его расположение в костномозговых пространствах облегчает проникновение влаги и микроорганизмов, что ускоряет фрагментацию ДНК и снижает вероятность получения полного STR-профиля при длительном посмертном интервале [12, 13].

Вместе с тем костная ткань не может рассматриваться как однородный объект. Компактная кость и губчатая кость различаются по плотности, пористости, микробной доступности и лабораторной результативности. Ряд современных работ показывает, что небольшие губчатые кости кистей и стоп в рутинной судебной практике способны давать высокий выход ДНК и качество, сопоставимое с кортикальными костями [14]. Это обстоятельство ограничивает категоричный тезис о единственном приоритетном объекте и требует более гибкого алгоритма отбора [15].

Температура является одним из главных факторов деградации ДНК. Нагрев усиливает денатурацию, депуринизацию и фрагментацию нуклеиновых кислот, а при пожарах дополнительно изменяются минеральные и органические компоненты зубов и костей [16]. Исследования термически измененных зубов показывают, что возможность получения ДНК сохраняется не во всех случаях и зависит от температуры, длительности воздействия, типа зуба, наличия реставраций, трещин и сохранности корневых структур [17, 18].

Влажность влияет на деградацию через гидролитическое разрушение фосфодиэфирных связей и через поддержание микробной активности. Для костного мозга это особенно существенно, поскольку пористые участки кости активно контактируют с водой и растворенными веществами. При этом чрезмерно упрощенное противопоставление «сухо – хорошо, влажно – плохо» некорректно: исследования музейного хранения показывают, что вредны не только абсолютные значения температуры и влажности, но и их колебания, вызывающие структурные изменения костного материала и ухудшение сохранности ДНК [19, 20].

Химические параметры почвы, включая pH, солевой состав, содержание органического вещества и гуминовых кислот, определяют скорость разрушения органического матрикса и вероятность коэкстракции ингибиторов ПЦР. Кислотно-щелочные свойства и проницаемость почвы рассматриваются как значимые внешнесредовые факторы сохранности ДНК в костных останках [21]. Гуминовые кислоты как компонент почвенной среды способны ингибировать STR-амплификацию и снижать качество судебно-генетического профиля, что требует применения протоколов очистки и контроля ингибирования [22]. В зубе диффузия этих факторов в пульпарную камеру ограничена твердыми тканями, тогда как костномозговые пространства и губчатая кость контактируют с почвенной средой значительно интенсивнее; это согласуется с общими данными о деградации ДНК и ее последствиях для судебно-генетических исследований [23].

Микробиом захоронения участвует в деградации костной ткани через ферментативное разрушение органической матрицы и изменение локальной химической среды. Для костного мозга это создает более высокий риск быстрой утраты ядерной ДНК, поскольку микробная инвазия развивается по каналам и полостям. В пульпе зуба микробный доступ задерживается, но не исключается полностью: кариозные полости, трещины, эндодонтическое лечение, разрушение коронки или апикальные изменения могут резко снижать защитный эффект зубных тканей.

Качество ДНК зависит и от применяемого лабораторного протокола. Для твердых тканей существенное значение имеют предварительная очистка поверхности, деконтаминация, степень измельчения, деминерализация, выбор реагентов, объем исходного материала и стратегия подавления ингибиторов. В отношении зубов важен выбор между пульпой, цементом, дентином и цельным измельчением; в отношении костей – выбор анатомического участка и способ получения порошка [24]. Поэтому один и тот же объект при разных протоколах может давать неодинаковый результат [25].

С практической точки зрения зубы целесообразно включать в первичный набор объектов для ДНК-анализа при наличии сохранных корней, интактной или частично сохранной пульпарной камеры и отсутствии выраженного кариозного или термического разрушения. При этом параллельный отбор альтернативных структур – каменистой части височной кости, плотных кортикальных участков или информативных губчатых костей – повышает надежность исследования, особенно при массовых захоронениях, пожарах, длительном хранении останков и неопределенных условиях среды [26, 27].

Таким образом, пульпа зуба остается одним из наиболее перспективных объектов при длительном посмертном интервале, но современная судебно-генетическая логика требует не абсолютного ранжирования тканей, а выбора оптимальной комбинации объектов. Такая позиция согласуется с данными о сохранности ДНК в зубной пульпе и цементе, высокой информативности каменистой части височной кости, различиях между компактной и губчатой костью, а также с влиянием температуры, влажности, pH и микробиома на деградацию нуклеиновых кислот.

Ограничения исследования. Полученные обобщения имеют ограничения, связанные с неоднородностью исходных исследований. Сохранность ДНК зависит от температуры, влажности, pH и химического состава почвы, микробиома захоронения, состояния зуба, наличия кариеса, трещин, реставраций и эндодонтического лечения, возраста останков, типа кости, плотности ткани, глубины захоронения, условий эксгумации и длительности последующего хранения. Поэтому результаты исследований, выполненных на разных выборках, в разных климатических зонах и с разными лабораторными протоколами, не могут механически переноситься на каждую экспертную ситуацию.

Дополнительное ограничение связано с тем, что часть публикаций анализирует древние или археологические останки, тогда как судебно-медицинская практика нередко имеет дело с более короткими, но более агрессивными воздействиями: пожаром, водой, открытым воздухом, химическим загрязнением, травматической фрагментацией. Это означает, что при формировании экспертного алгоритма необходимо сопоставлять не только тип ткани, но и конкретный механизм посмертного повреждения.

В рамках настоящего обзора приоритет пульпы зуба трактуется как вероятностная и ситуационная рекомендация. Она не отменяет необходимости параллельного исследования цемента, каменистой части височной кости, компактных и отдельных губчатых костей, если эти структуры доступны и лучше сохранились. Такой подход снижает риск ошибочного выбора единственного объекта и повышает вероятность получения воспроизводимого генетического профиля.

Заключение

Сравнительный анализ показывает, что пульпа зуба является одним из перспективных и часто информативных источников ДНК при длительном посмертном интервале. Ее преимущество связано с расположением в пульпарной камере, защищенной твердыми минерализованными тканями, благодаря чему внешняя влага, микробные агенты, колебания температуры и компоненты почвы воздействуют на генетический материал менее непосредственно, чем на костный мозг.

Вместе с тем пульпа зуба не должна описываться как универсально наиболее устойчивый источник ДНК. Ее приоритет должен оцениваться с учетом состояния зуба, условий захоронения, наличия трещин, кариеса, реставраций, термического повреждения, возраста останков, а также доступности альтернативных структур. Цемент зуба, каменистая часть височной кости, компактная кость и отдельные губчатые кости могут иметь высокую судебно-генетическую ценность и в ряде случаев должны включаться в первичную стратегию отбора проб.

Практическая рекомендация состоит в следующем: при наличии сохранных зубов их целесообразно включать в первичный набор объектов для ДНК-анализа наряду с другими устойчивыми скелетными структурами. Такой подход является более корректным, чем безусловное утверждение о приоритете зубов во всех случаях, поскольку учитывает вариабельность посмертной деградации и повышает надежность судебно-генетической идентификации.