Análisis de cabello

Un cabello humano bajo el microscopio
(detalle: 600 × 400 µm²)

El análisis de cabello , también llamado análisis de cabello , es el nombre que se le da al análisis químico de una muestra de cabello . El cabello sirve como un biomonitor fácilmente accesible en el que muchos compuestos exógenos se almacenan en concentraciones significativamente más altas que en otros órganos. El término análisis de cabello en sí mismo no proporciona ninguna información sobre el método de análisis utilizado en última instancia.

El análisis del cabello es particularmente adecuado en toxicología forense y ecotoxicología para realizar un análisis retrospectivo de la absorción de varios elementos químicos y compuestos orgánicos por una persona durante un período de varios meses.

Además, el análisis del cabello, a veces bajo términos tales como "análisis de minerales del cabello" o "análisis del cabello por biorresonancia" o "análisis radiónico del cabello", se utiliza como medicina alternativa para diversas aplicaciones de diagnóstico . Estas formas de uso del análisis del cabello son rechazadas en gran medida por la medicina con base científica .

Almacenamiento de sustancias exógenas en el cabello.

Estructura esquemática de un vello corporal.
1) cabello 2) superficie de la piel 3) sebo 4)  folículos pilosos 5)  glándula sebácea

El pelo humano y animal almacena una gran cantidad de sustancias exógenas en gran parte sin cambios en su estructura. No importa la forma de aplicación ( oral , nasal , intravenosa o inhalativa ). Una vez absorbidas, las sustancias también llegan al vello corporal a través del torrente sanguíneo , que está conectado a los vasos sanguíneos a través de las papilas capilares . Las células de rápido crecimiento, que a menudo se dividen, tienen un metabolismo más alto que las células normales del cuerpo. Por tanto, absorben más nutrientes, pero también sustancias exógenas. El crecimiento del cabello comienza en el folículo piloso ubicado unos milímetros por debajo de la superficie de la piel . Las células formadoras de cuernos se agrupan y queratinizan en fibras queratínicas . Migran hacia arriba y forman el tallo del cabello que se empuja en el folículo hacia la superficie de la piel. La superficie de la piel se alcanza después de una o dos semanas. Durante la fase de crecimiento del cabello, algunas de las sustancias exógenas contenidas en la sangre también se almacenan en el cabello. A medida que el cabello crece, estas sustancias salen a través de la superficie de la piel. El cabello de la cabeza crece en promedio 10 mm por mes. Al analizar las secciones individuales de cabello desde la punta del cabello hasta la raíz del cabello, se puede realizar un análisis temporal de la absorción de los compuestos exógenos. En principio, esto también es posible con muestras de cabello históricas.

Las sustancias almacenadas en el cabello no se pueden eliminar por completo ni siquiera mediante el lavado, el teñido u otros tratamientos. Dada la alta sensibilidad de los métodos de examen utilizados, las cantidades restantes siguen siendo suficientes, por ejemplo, para demostrar que se han ingerido estupefacientes. El pretratamiento posiblemente muy diferente del cabello es problemático a la hora de cuantificar elementos, por ejemplo, oligoelementos .

Analítica

Dispositivo ICP-MS

Dispositivo GC-MS

Se pueden utilizar varios métodos de análisis de trazas como métodos analíticos , que se seleccionan en función del elemento o compuesto buscado. Si, por ejemplo, se van a analizar elementos químicos como metales pesados , se utiliza espectrometría de masas con plasma acoplado inductivamente (ICP-MS) o ICP-OES , o más raramente el análisis de activación de neutrones . Mediante ablación láser y posterior ICP-MS, se puede realizar un análisis de elementos en secciones sobre un solo cabello.

La cromatografía líquida con acoplamiento de espectrometría de masas (LC-MS o LC-MS / MS) y la cromatografía de gases con acoplamiento de espectrometría de masas (GC-MS o GC-MS / MS) se utilizan generalmente para analizar compuestos químicos, como narcóticos . Los radioinmunoensayos se usaban a menudo en el pasado .

Algunas sustancias se analizan en forma de sus productos metabólicos ( metabolitos ). Por ejemplo, la heroína en el cuerpo se metaboliza primero a 6-monoacetilmorfina (6-MAM) y luego a morfina después de la inyección . Una gran parte de la heroína absorbida se excreta como morfina o morfina glucuronidizada después de varias horas . Una pequeña parte de la morfina y el 6-MAM también se almacena en la estructura del cabello. Sin embargo, la codeína contenida en algunos medicamentos, como el jarabe para la tos , también se metaboliza parcialmente a morfina, por lo que una determinación que solo incluiría morfina no proporciona ninguna evidencia del uso de heroína. Es por eso que la codeína no metabolizada en el cabello también se determina en el análisis de heroína. Una proporción de morfina / codeína de 2: 1 se considera abuso de heroína. Si la concentración de morfina medida es inferior a 1 ng / mg (= 1 ppm ), se requiere una proporción de 5: 1. Si se detecta 6-MAM en la muestra de cabello en una concentración superior a 0,5 ng / g, se asume el consumo de heroína, ya que 6-MAM no es un metabolito de la codeína. En general, deben superarse ciertos valores límite para un analito y, a menudo, también deben detectarse sus metabolitos para que la muestra de cabello pueda evaluarse como positiva.

preparación de la muestra

Análisis de elementos

Al analizar elementos químicos, a menudo no es necesaria ninguna preparación especial de la muestra. El análisis de activación de neutrones funciona, por ejemplo, sin destruir la muestra. La ablación láser incluso se puede utilizar para analizar una sola sección de cabello por sección.

Análisis de narcóticos

Las muestras de cabello utilizadas para un examen forense se toman preferiblemente como un mechón de la parte posterior de la cabeza . En esta región del cabello, el crecimiento del cabello es particularmente regular. En principio, también se pueden utilizar vello púbico , axilar , barba , pecho y otros vellos corporales. El mechón de cabello extraído tiene unos pocos mm de diámetro . Aproximadamente 30 a 50 mg de cabello son suficientes para cada sección de cabello a analizar. Con un análisis segmento por segmento del cabello, el tipo y la frecuencia del consumo de drogas se pueden analizar a través de las secciones de cabello ("carrera de drogas"). Después de tomar la muestra de cabello, se prepara para su posterior análisis en un proceso de extracción especial. Por ejemplo, el cabello se muele primero en un molinillo y luego se disuelve en un ácido antes de poder analizarlo. Algunos de los ingredientes a analizar se extraen del cabello con metanol .

Aplicaciones

La aplicación más conocida y común del análisis del cabello es la detección de sustancias y drogas adictivas en la medicina forense . Si bien muchas drogas, fármacos y agentes dopantes a menudo ya no se pueden detectar en la sangre y la orina después de días, una gran cantidad de estas sustancias se incorporan al cabello en crecimiento y, por lo tanto, aún pueden detectarse después de meses. Estos ingredientes activos no se pueden eliminar mediante el lavado normal del cabello u otros métodos convencionales de tratamiento del cabello. Además de sustancias como cannabis , cocaína , éxtasis o heroína , también se pueden detectar agentes dopantes como varios esteroides anabólicos y nandrolona . Incluso el abuso prolongado de alcohol o el alcoholismo se pueden detectar a través del metabolito etil glucurónido (ETG).

Para el análisis del ADN , por ejemplo para un informe de parentesco ("prueba de paternidad"), por otro lado, solo es adecuado el cabello con raíces de cabello , ya que solo contienen células con material analíticamente utilizable.

Ejemplos de aplicaciones conocidos

Napoleón

Al analizar el cabello del hombre de Tisenjoch , más conocido como "Ötzi", se encontró que era principalmente vegetariano.

En 1961, se examinó una muestra de cabello de Napoleón utilizando un análisis de activación de neutrones. Se demostró que había absorbido gradualmente arsénico . El análisis de segmento de una hebra de 130 mm de largo también determinó que había absorbido arsénico de forma intermitente durante una fase de un año. Además, se podrían reconstruir los tiempos aproximados. Si se trata de un envenenamiento intencional o de las condiciones de vida en Santa Elena, sigue siendo motivo de controversia.

El resultado de un análisis de cabello publicado por Christoph Daum el 20 de octubre de 2000 , que él mismo encargó al Instituto de Medicina Forense de la Universidad de Colonia , llevó posteriormente a la terminación sin previo aviso como entrenador del club y a la disolución de uno que estaba cerrado el 1 de junio de 2001. Contrato como seleccionador nacional en la DFB .

Ofertas de análisis de cabello de proveedores comerciales

Varios laboratorios clínico-químicos, farmacias (ambientales) , tiendas naturistas , médicos alternativos e institutos comerciales de análisis de cabello ofrecen análisis de cabello como un servicio. El análisis tiene como objetivo proporcionar información sobre el estado del suministro de minerales y la posible contaminación con contaminantes ambientales ("metales pesados"). La ciencia pone en duda la fiabilidad de los resultados de las mediciones y su interpretación. Las razones dadas son las siguientes:

• En muchos casos, aún no se ha investigado adecuadamente cómo y en qué medida se incorporan los elementos individuales en el cabello.
• Hasta el momento, no se ha encontrado una correlación o sólo una débil correlación entre los valores en el cabello y los valores en otros biomonitores (sangre y orina).
• Hasta ahora se desconoce en gran medida cómo se relacionan las altas concentraciones de contaminantes en el cabello y las posibles consecuencias para la salud. En el propio cabello, las sustancias nocivas son inofensivas para los afectados.
• El color del cabello, el sexo, la etnia y la edad tienen una influencia significativa en el almacenamiento de sustancias extrañas en el cabello. Así mismo dieta, tratamiento capilar y lugar de residencia. Los factores no se tienen en cuenta en muchos laboratorios. Además, no existen pautas para el muestreo.
• Muchos proveedores de servicios analíticos no cuentan con medidas de garantía de calidad .
• No existen “valores normales” establecidos para el contenido de minerales y oligoelementos en el cabello, ya que aún no hay datos suficientes para una definición.

Por lo tanto, la Agencia de Estados Unidos para el Registro de Sustancias Tóxicas y Enfermedades (ATSDR) solo considera que el análisis del cabello es adecuado para determinar el nivel de metilmercurio para determinar la exposición individual a sustancias nocivas.

En 2004, Stiftung Warentest comparó varios proveedores de análisis de cabello. Para las personas de prueba individuales, a veces hubo fluctuaciones considerables de un laboratorio a otro. Las muestras de la misma persona anónima a menudo se midieron en el mismo laboratorio con valores diferentes. Los laboratorios individuales también informaron "valores normales" para los resultados analíticos, que también diferían considerablemente de un laboratorio a otro.

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