A causa da morte foi inicialmente registrada como intoxicação alimentar. O corpo foi encaminhado ao IML (Instituto Médico Legal) para confirmação.

No entanto, a investigação revelou que o caso não foi isolado: em maio, outra adolescente da região também recebeu um bolo com um bilhete elogiando sua beleza. Ela passou mal após comer, mas sobreviveu. A polícia identificou o mesmo padrão no bilhete, na embalagem e na tática de entrega.

A suspeita dos dois casos é uma adolescente de 17 anos, que frequentava a casa da vítima e era considerada próxima da família. O delegado responsável, Oswaldo Nico, afirmou que a motivação seria ciúme: tanto Ana quanto a outra vítima teriam se envolvido com o mesmo rapaz que a adolescente dizia namorar.

A jovem comprou o veneno (óxido de arsênico) pela internet por cerca de R$ 80 e o bolo de pote numa doceria da cidade. Após sair da loja com o produto pronto, ela adicionou o veneno por conta própria e contratou um entregador autônomo para levar o doce à casa das vítimas.

A doceria Menina Trufa, onde o bolo foi comprado, afirmou em nota que não tem relação com o envenenamento. Segundo o estabelecimento, a cliente comprou o doce sem mencionar que seria entregue a terceiros e saiu com o produto em mãos, sem qualquer interferência da loja no restante do processo.

O entregador também foi ouvido e confirmou que foi contratado pela adolescente por aplicativo para fazer a entrega no endereço da vítima. Ele disse não conhecer a remetente nem saber do conteúdo.