El hombre no identificado fue detenido "por su probable participación en los delitos de alteración del orden público y posesión de armas de uso exclusivo del Ejército", según la Secretaría de Seguridad del Estado de México.
Las autoridades encontraron seis armas de fuego, cargadores, munición real y equipo táctico, según la agencia.
"El individuo llevaba una credencial con la inscripción 'CIA'", escribieron las autoridades en X.
Las imágenes publicadas por la agencia de seguridad mostraban rifles, pistolas, chalecos tácticos, cascos, navajas y munición.
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El Departamento de Estado dijo Fox News que estaba al corriente de los informes sobre la detención del hombre.
Un portavoz de la agencia dijo que no tiene mayor prioridad que la seguridad de los ciudadanos estadounidenses en el extranjero.
"Cuando se detiene a un ciudadano estadounidense en el extranjero, el departamento trabaja para proporcionar asistencia consular", dijo el portavoz.
Las autoridades mexicanas no han revelado más detalles sobre la detención del hombre ni por qué se encontraba en el país.