Behovet av el ökar i samhället. Dessutom ökar andel förnybara energikällor som sol-, vind- och vattenkraft. Tillsammans leder detta till stora utmaningar när de gäller att balansera effekter i elnäten.

El förbrukas i princip i samma stund som den produceras. Samtidigt finns det i dag små möjligheter att lagra stora mängder el. Detta är ett problem framför allt under den kalla tiden på året då elbehovet är som störst. Obalans i nätet leder till svåra strömavbrott.

Batteriteknik ger storskalig energilagring

Professor Xavier Crispin och hans kollegor vid Laboratoriet för organisk elektronik, Linköpings universitet, har nu tagit fram ett koncept för storskalig energilagring som är säker, billig och hållbar. Det möjliga effektuttaget är så högt att tekniken fungerar för att hålla uppe effektbalansen i elnätet.

– Våra resultat öppnar för säkra, miljömässigt hållbara organiska energilager med högt effektinnehåll, 5 kW/kg. Elektroderna där är tillverkade av trämaterial i tryckpress. Energitätheten behöver vi dock förbättra. Just nu är våra organiska batterier bättre än vanliga superkondensatorer – ungefär som blybatterier, men sämre än litiumjonbatterier, säger Xavier Crispin.

Olika sorters batterier

Batteri är en produkt som kan lagra energi och sedan avge den i form av elektricitet när ström behövs.
Litiumjonbatteri är ett uppladdningsbart batteri där litiumjoner rör sig från den negativa elektroden (anoden) till den positiva elektroden (katoden) genom en vätska, en så kallad elektrolyt. Jonerna strömmar från anod till katod vid urladdning, det vill säga när batteriet används. Jonerna strömmar tillbaka till den negativa elektroden vid laddning ur eluttaget.
Litiumjonbatterier finns i de flesta mobiltelefoner, liksom i mycket annan elektronisk utrustning, till exempel videokameror, datorer och elbilar. En vanlig spänning är 3,3 – 3,7 V

Blybatteri är den vanligaste typen av batteri i bilar. De är tunga men lagrar mycket energi. Har en spänning på 12 V.

Superkondensator är en elektronisk komponent med mycket hög kapacitans, det vill säga förmåga att lagra mycket höga elektriska laddningar. Ofta används kemiska batterier för mobil energilagring men kondensatorer kan laddas och urladdas energi betydligt snabbare än batterier. De kan också laddas i betydligt fler laddningscykler än batterier.

Källa: Batteriföreningen

Tidigare försök har gjort att ta fram ett hållbart system för energilagring, baserat på billiga organiska och vattenbaserade elektrolyter, och kolbaserade elektroder. Men de har alla brottats med att systemen laddar ut sig själva på mindre än ett dygn.

Organiskt batteri av trä och gel

Två genombrott har lagt grunden för Linköpingsforskarnas goda resultat: elektroder i trämaterial, lignin, samt en ny vattenbaserad elektrolyt. Lignin är en billig och lätt tillgänglig biprodukt från framställning av pappersmassa.

Resultatet är publicerat i den vetenskapliga tidskriften Advanced Energy and Sustainability Research.

Forskarna har tagit fram en polyelektrolyt som består av en hög koncentrerad polymer, kaliumpolyakrylat i vatten. Till den använder de biopolymerlignin som positiv elektrod och polyimid blandat med elektriskt ledande kol som negativ elektrod.

Prisat batteri behåller laddningen länge

– Spänningsfallet, det vill säga självurladdningen, är mindre än 0,5 V på 100 timmar. Det är världsrekord för energilagring med organiska elektroder i vattenbaserad elektrolyt, säger Xavier Crispin.

Det är billiga material det handlar om. Varken lignin, kol eller polyelektrolyten kostar mer än 1 dollar per kilo. Materialen är lättillgängliga och icke-brandfarliga. Dessutom kan tekniken skalas upp till stora batterier. Tillsammans är detta en hållbar lösning för storskalig och säker energilagring, tror forskarna.

Tekniken är patenterad och prisades vid den nyligen avslutade klimatkonferensen COP26 i Glasgow. Avknoppningsföretaget Ligna Energy AB i Norrköping fick ta emot pris för den miljövänliga tekniken för storskalig energilagring som bästa ”Startup for Climate”, under COP26-mötet.

Vetenskaplig artikel:

Water-In-Polymer Salt Electrolyte for Slow Self-discharge in Organic Batteries, (Ziyauddin Khan, Ujwala Ail, Fatima Nadia Ajjan, Jaywant Phopase, Zia Ullah Khan, Nara Kim, Jakob Nilsson, Olle Inganäs, Magnus Berggren, Xavier Crispin), Advanced Energy and Sustainability Research 2021

Kontakt:

Xavier Crispin, professor, Laboratoriet för organisk elektronik, Linköpings universitet, xavier.crispin@liu.se

Det visar resultaten från en ny studie från forskare vid Institutet för social forskning (SOFI) och Institutionen för folkhälsovetenskap vid Stockholms universitet samt Institutet för framtidsstudier. Studien publicerades nyligen i den vetenskapliga tidskriften Social Science & Medicine – Population Health.

Ett bekymmersamt antal unga vuxna befinner sig i en situation som kallas NEET, ”Not in Employment, Education or Training”, vilket på många sätt betyder att de är utestängda från samhället. I den nya sociologiska studien undersökte forskarna kopplingen mellan att uppleva psykiska problem och att hamna i NEET-status.

Risk för utanförskap sju år senare

– Vi ser att självrapporterade psykiska problem vid 14-15 års ålder är kopplat till att sju år senare, i ung vuxen ålder, vara NEET – att ha en större risk för utanförskap från samhället, säger Stephanie Plenty, forskare vid Institutet för social forskning (SOFI) och Institutet för framtidsstudier.

– Vi kan också se att för både män och kvinnor är känslomässiga och beteendemässiga problem kopplade till lägre skolresultat. Bland de som tidigare rapporterat att de har dessa psykiska problem är det vanligare med lägre betyg och att inte ha gått klart gymnasiet. Och sämre skolresultat är i sin tur starkt förknippat med en större risk att bli NEET som ung vuxen, säger Charlotta Magnusson, forskare vid Institutet för social forskning (SOFI) vid Stockholms universitet.

Genom att jämföra ett stort urval av ungdomars egna enkätsvar om sin psykiska hälsa med registerdata på deras skolresultat och aktivitet på arbetsmarknaden kunde forskarna se samband mellan psykisk hälsa, skolresultat och NEET-status senare i livet.

Olika vägar för pojkar och flickor

Resultaten i studien visar också att vägarna till att bli NEET skiljer sig åt för män och kvinnor.

– Olika typer av psykiska problem innebär olika risker för kvinnor och män. Medan känslomässiga problem, som att känna sig orolig eller deprimerad, spelar större roll för flickor, är beteendeproblem, som snatteri eller skolkning, förknippade med en högre risk att bli NEET för pojkar, säger Sara Brolin Låftman, forskare vid Institutionen för Folkhälsovetenskap vid Stockholms universitet.

För män förklarades vägen från att ha beteendeproblem till NEET-status delvis av ofullständig gymnasieskola. För kvinnor å andra sidan, kunde vägen från känslomässiga problem till NEET-status delvis förklaras av låga skolbetyg men även ofullständig gymnasieskola.

Utanförskap beror på mer än skolresultat

– Det är dock värt att notera att när personer hamnar i NEET-status så kan det inte enbart förklaras av skolresultaten, säger Charlotta Magnusson.

Sammantaget visar studien att psykiska problem under tonåren kan få långvariga effekter och försvåra det framtida deltagandet inom både utbildning och på arbetsmarknaden.

– Att stödja elever i deras akademiska prestationer redan i högstadiet är en viktig prioritet för att mildra de långvariga konsekvenserna av att växa upp med psykiska problem, säger Stephanie Plenty.

Vetenskaplig artikel:

Internalising and externalising problems during adolescence and the subsequent likelihood of being Not in Employment, Education or Training (NEET): The mediating role of school performance (PlentyS. M., Brolin Låftman, S., & Magnusson, C.) Social Science & Medicine – Population Health .

Kontakt:

Stephanie Plenty, docent i sociologi, Institutet för social forskning (SOFI)
Stockholms universitet, stephanie.plenty@sofi.su.se

Artikeln var först publicerad på Stockholms universitets webbplats.

FN:s urfolksdeklaration är tydlig med att urfolk har rätt till självbestämmande och rätt att besluta om sina egna medlemskriterier. Men i sin forskning har Ragnhild Nilsson ställt frågan om vad det här faktiskt innebär i praktiken för samerna i Sverige. Hon har tittat närmare på vilka idéer samerna själva har formulerat om vad samiskt självbestämmande är, om vilka som är den samiska gruppen och hur dessa relaterar till statens samepolitik.

– Jag menar att de vanliga teoretiska utgångspunkterna som juridiskt och politiskt används för att motivera urfolks rättigheter missar något väsentligt. Därför har jag, förutom teori rörande urfolks juridiska och politiska rätt, använt mig av samiska begrepp för att analysera samiska idéer om självbestämmande.

Hon har använt sig av material från 1904 fram till idag som har bestått av olika samiska röster; artiklar från tidskriften Samefolket, politiska motioner från Sametinget och hon har även intervjuat Sametingets politiker.

En rättighetsbaserad konflikt

Avhandlingen visar att den nationella lagstiftningen har förflyttat det samiska samhället bort från en relationell förståelse av vem som är same mot en rättighetsbaserad förståelse där frågan kommit att handla om vilka individuella rättigheter som knyts till de olika definitionerna i lagstiftningen. Det relationella synsättet knyter istället an till samiska begrepp där relationer till en plats och till människor är det som avgör om man är same.

– Detta skapar en konflikt mellan kollektiva och individuella rättigheter som i förlängningen lamslår Sametinget, säger Ragnhild Nilsson.

Tillgång till territorium

Denna rättighetsbaserade konflikt som skapats på grund av nationell lagstiftning gör det mycket svårt för Sametinget att uttrycka vad självbestämmande egentligen är utifrån en samisk förståelse, eftersom språket och formen man måste förhålla sig till, och använda, är statens. Det faktum att man inte heller har tillgång till det som är en förutsättning för samiskt självbestämmande, nämligen ett territorium, gör det ännu svårare.

– Det är svårt att tala om självbestämmande överhuvudtaget när man inte har tillgång till, och inflytandet över, ett territorium, säger Ragnhild Nilsson.

Utmaningen för framtiden menar Ragnhild är att dels formulera hur det interna självbestämmandet ska organiseras, dels hur relationen med staten ska utvecklas mot mer jämbördiga roller.

Avhandlingen:

Att bearkadidh: Om samiskt självbestämmande och samisk självkonstituering.

Kontakt:

Ragnhild Nilsson, doktorand vid statsvetenskapliga institutionen vid Stockholms universitet, ragnhild.nilsson@statsvet.su.se

Den ökande antibiotikaresistensen i världen är alarmerande, samtidigt som få nya sorters antibiotika har utvecklats under de senaste 50 åren. Det finns därför ett stort behov av att hitta nya antibakteriella substanser.

Majoriteten antibiotika som används kliniskt verkar genom att hämma bakteriernas förmåga att bilda sin skyddande cellvägg, vilket gör att bakterierna spricker (lyserar). Det välkända antibiotikumet penicillin hämmar enzymer som bygger upp cellväggen.

Nya antibiotika binder till lipid II

Nyare antibiotika som daptomycin eller det nyligen upptäckta teixobaktin binder i stället till en speciell molekyl i cellväggen, lipid II, som alla bakterier behöver för att bygga upp cellväggen. Men antibiotika som binder till lipid II är vanligtvis mycket stora och komplexa molekyler och därför svåra att förbättra med kemiska metoder. De är dessutom vanligen inaktiva mot vissa problematiska bakterier med yttre cellmembran, som är omöjliga för de antibakteriella substanser att ta sig igenom.

Nu har forskare Karolinska Institutet och Umeå universitet hittat de första mindre molekylerna som binder till byggstenen lipid II i cellväggen, och som därmed är lättare att förändra kemiskt.

– Lipid II är en mycket attraktiv måltavla för nya antibiotika. Vi har identifierat de första små antibakteriella substanserna som verkar genom att binda till denna fettmolekyl, och i vår studie hittade vi inga resistenta bakteriemutanter vilket är mycket lovande, säger Birgitta Henriques Normark, professor vid institutionen för mikrobiologi, tumör- och cellbiologi, Karolinska Institutet.

Hur blir bakterier resistenta mot antibiotika?

Vissa bakterier har en naturlig motståndskraft mot vissa antibiotika, men bakterier kan också genom förändringar i arvsmassan (mutationer) bli motståndskraftiga mot de antibiotika de utsätts för. Om de dessutom utsätts för (samma) antibiotika under lång tid, eller upprepade gånger och i för låga doser, ökar de bakterier som utvecklat en motståndskraft, eftersom de har lättare att överleva.

Testade på pneumokocker

I den aktuella studien testade forskarna ett stort antal kemiska substansers förmåga att lysera på bakterier av typen pneumokocker, som är den vanligaste orsaken till samhällsförvärvad lunginflammation. Och fanns att en grupp molekyler som kallas THCz hämmar bildandet av bakteriens cellvägg genom att binda till lipid II.

Molekylerna kunde även förhindra bildandet av den sockerkapsel som pneumokocker behöver för att undkomma immunförsvaret och orsaka sjukdom.

– Fördelen med små molekyler som dessa är att de är lättare att förändra kemiskt. Vi hoppas kunna förändra THCz så att den antibakteriella effekten ökar och eventuella negativa effekter på människans celler minskar, säger Fredrik Almqvist, professor vid kemiska institutionen på Umeå universitet.

Antibakteriell effekt mot resistenta bakterier

I försök på laboratoriet visade sig THCz ha antibakteriell effekt mot många antibiotikaresistenta bakterier, som

Antibakteriell effekt hittades också mot gonokocker, som orsakar gonorré, och mykobakterier, bakterier som kan orsaka svår sjukdom såsom tuberkulos hos människa. Forskarna kunde inte identifiera några bakterier som utvecklat resistens mot THCz i laboratoriemiljö.

– Nu kommer vi även att inleda försök att förändra THCz-molekylen så att den kan ta sig igenom det yttre cellmembranet som finns hos vissa, särskilt svårbehandlade multiresistenta bakterier, säger Tanja Schneider, professor vid institutet för farmaceutisk mikrobiologi på Bonns universitet.

Typ av antibiotika beror på bakteriernas cellväggar

  • Pneumokocken är en så kallad grampositiv bakterie som kan ge upphov till lunginflammation hjärnhinneinflammation, blodförgiftning, artrit, öroninflammation, infektion i hjärtklaffarna, bihåleinflammation och bukhinneinflammation.
  • Det som skiljer gramnegativa bakterier från grampositiva är främst hur cellväggen är uppbyggd kemiskt. Och skillnaden har stor betydelse när välja antibiotika mot en bakterie
  • Grampositiva bakterier har en tjockare cellvägg bestående av flera skikt av peptidoglykan, som gör den motståndskraftiga mot diverse miljöfaktorer, som till exempel uttorkning. Gramnegativa har en tunnare cellvägg, och ett yttre cellhölje som skydd.

Forskningen genomfördes i nära samarbete med Karolinska Universitetssjukhuset och Universitetssjukhuset i Bonn. De initiala testerna gjordes i samarbete med Chemical Biology Consortium Sweden (CBCS), en nationell forskningsinfrastruktur vid SciLifeLab. En uppföljning av de aktiva substanserna gjordes i samarbete med Bonns universitet i Tyskland.

Vetenskaplig artikel:

THCz – Small molecules with antimicrobial activity that block cell wall lipid intermediates, PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences).

Kontakt:

Birgitta Henriques-Normark, professor vi Institutionen för mikrobiologi, tumör- och cellbiologi, Karolinska Institutet, birgitta.henriques@ki.se
Fredrik Almqvist, professor vid Kemiska institutionen, Umeå universitet, fredrik.almqvist@umu.se
Tanja Schneider, professor, Institutet för farmaceutisk mikrobiologi, Bonns universitet, Tyskland, tschneider@uni-bonn.de

Planerat och formaliserat arbete med krishantering pekas ofta ut som framgångsfaktorer, men små och medelstora företag arbetar mer oplanerat och reaktivt. Det visar en studie vid Göteborgs universitet där 1 000 företagsledare intervjuats om krishantering under pandemins första månader.

Tusen företagsledare intervjuades

− Vi fann att det arbetssätt som de intervjuade företagsledarna beskrev skiljer sig från det planerade och formaliserade arbete som ofta lyfts fram som framgångsfaktorer av normgivare och akademiker, säger Jonas Fasth, universitetslektor i företagsekonomi på Handelshögskolan vid Göteborgs universitet.

Sammanlagt 1 000 företagsledare i små och medelstora företag intervjuades i juni 2020. De fick svara på frågor om hur de arbetat med krishantering under pandemins inledande månader. Cirka en tredjedel av de intervjuade företagen hade upplevt en minskad omsättning på 20 procent eller mer.

Lät magkänslan styra

− Intressant var att bara 30 procent av företagen hade någon form av krisplan när pandemin bröt ut, och att endast 10 procent av dem upplevde att den var till någon nytta. Förmodligen beror det på att en pandemi inte fanns med som en potentiell kris i så många av krisplanerna.

Forskarna konstaterar också att bara 7 procent av företagen använde sig av särskilda krisgrupper utan istället hanterade krishanteringsarbetet inom ramen för sin vanliga organisation. Studien visar även att en del av företagen framför allt gick på magkänslan vid beslut, ibland i kombination med rapporter eller prognoser.

Medarbetarna involverades inte

Tidigare studier och specialister inom krishantering brukar lyfta fram öppenhet för medarbetarnas synpunkter som en viktig faktor för att kunna hantera krissituationer bättre.

− Resultaten från vår studie visar att de företag som upplevde en kris kom att involvera sina medarbetare i lägre grad än de företag som inte upplevde sig vara i kris.

Jonas Fasth poängterar att under kristider gäller det att försöka behålla öppenheten, eller kanske till och med öka den.

− Det finns mycket kunskap och idéer bland medarbetare och externa aktörer som kan komma till användning. Det kan också vara klokt att använda sig av ett lite mer systematiserat krishanteringsarbete för att finna en balans mellan struktur och flexibilitet, säger Jonas Fasth.

Vetenskaplig artikel:

Crisis management as practice in small- and medium-sized enterprises during the first period of COVID-19.

Kontakt:

Jonas Fasth, Handelshögskolan vid Göteborgs universitet, jonas.fasth@handels.gu.se

Trots en nollvision för självmord tar fler än 1 000 människor sina liv varje år i Sverige. Yerko Rojas, lektor i socialt arbete vid Södertörns högskola, har i en ny studie undersökt kopplingen mellan självmord och obetalda skulder.

– Ekonomisk utsatthet är en känd riskfaktor för självmord. Däremot vet vi inte mycket om huruvida ekonomiska svårigheter i form av överskuldsättning specifikt är kopplade till självmord. Det är en viktig lucka i forskningen, säger Yerko Rojas.

Använde Kronofogdens register

I studien har han följt personer som i början av 2018 fanns registrerade för en obetald skuld hos Kronofogden. Dessa personer har sedan följts upp under en ettårsperiod där antalet självmord i gruppen jämförts med ett urval ur den svenska befolkningen i stort.

Resultatet visar att personerna från Kronofogdens register löpte två och en halv gånger högre risk att begå självmord. Det gällde oberoende av flera kända riskfaktorer för självmord, såsom arbetslöshet, socialbidrag, kriminell belastning, depression och psykisk ohälsa. Även när man tagit hänsyn till aspekter som utmätning av lön, fastighet, bostadsrätt eller en avhysning kvarstod resultatet. Totalt begick 112 av de 180 842 registrerade gäldenärerna självmord.

Skulder – en ”tyst mördare”

– Detta är något vi varit dåliga på att prata om, trots att främjandet av goda livschanser för mindre gynnade grupper utgör en viktig del i det självmordspreventiva arbetet. Detta är inte bara sant för Sverige, I Storbritannien, till exempel, talas det om skuldsvårigheter som en ”tyst mördare”, säger Yerko Rojas.

Enligt honom kan en del av förklaringen vara att man i Europa sett överskuldsättning mer som ett moraliskt problem än ett uttryck för ett marknadsmisslyckande. Skuldproblemen ses alltså som individens misslyckande snarare än samhällets.

Stigmatiserande att vara skuldsatt

– Det är idag få fenomen som är så starkt behäftade med stigma som att inte betala tillbaka sina skulder, och stigma vet vi sedan tidigare spelar en nyckelroll i döljandet av olika typer av beteenden, självmord inräknat.

Yerko Rojas menar att i en tid då många fortfarande lever med konsekvenserna av den senaste globala finansiella krisen samtidigt som covid-19-pandemin påverkar ekonomin, är det särskilt viktigt att vara uppmärksam på skuldutvecklingen i samhället med målet att i ett tidigt skede förhindra att skulderna blir ohanterliga för individen.

Vetenskaplig artikel:

Financial indebtedness and suicide: a 1-year follow-up study of a population registered at the Swedish Enforcement Authority.

Kontakt:

Yerko Rojas, docent i sociologi och lektor i socialt arbete, Södertörns högskola, yerko.rojas@sh.se

Den vedertagna uppfattningen att vår språkliga förmåga är kopplad till specialiserade områden i hjärnan har förändrats under senare år. Nu vet man att det finns ett samband mellan förmågan att förstå komplex meningsbyggnad och den finmotoriska förmågan att hantera verktyg. Båda förmågorna styrs nämligen av celler i de basala ganglierna.

Basala ganglier

En viktig funktion för de basala ganglierna är att initiera och avsluta rörelser. De basala ganglierna kontrollerar även omedvetna rörelser som kontraktion av skelettmuskler, ett exempel på detta är armsvingen när vi går. Basala ganglier är även viktiga vid processer inom medvetande, minne, planering och justering av känslor.

Källa: Wikipedia

Forskare vid Karolinska Institutet och Göteborgs universitet, i samarbete med Lyon Neuroscience Research Center, Inserm, och Lyons universitet i Frankrike, har för första gången kunnat beskriva det här sambandet genom beteendemätningar och hjärnavbildning med MR-kamera.

Studien genomfördes i Frankrike och deltagarna var uppdelade i tre grupper med 26 personer i varje grupp, där två av grupperna var kontrollgrupper.

Aktiverade basala ganglierna

Under den motoriska övningen skulle deltagarna placera ut små träpinnar i oregelbundet placerade hål med hjälp av en 30 cm lång tång. De språkliga övningarna gick ut på att besvara grammatiskt komplexa påståenden. Under alla moment mättes deltagarnas hjärnaktivitet.

– Intressant nog kunde vi visa att hanteringen av verktyget och de grammatiska övningarna aktiverade samma grupp nervceller i storhjärnan, de så kallade basala ganglierna, som bland annat är involverade i frivilliga rörelser, säger studiens sisteförfattare Claudio Brozzoli, forskare vid Inserm och anknuten forskare vid institutionen för neurobiologi, vårdvetenskap och samhälle, Karolinska Institutet.

I nästa steg undersökte forskarna om träning av en förmåga kan förbättra den andra. Det vill säga om användningen av tången också kan förbättra förmågan att förstå grammatiskt komplexa påståenden.

Nu gjorde deltagarna språkövningen före och efter 30 minuters motorisk träning med tången. En kontrollgrupp gjorde sina motoriska övningar utan hjälpmedel, en annan gjorde inga motoriska övningar.

Bättre resultat efter motoriska övningar

Forskarna fann att deltagarna som gjorde de finmotoriska övningarna med tång lyckades allt bättre med den svåra grammatiken. Kontrollgrupperna förbättrade inte sina resultat i de språkliga momenten.

Dessutom visade resultaten att övningarna i grammatisk förståelse förbättrade den motoriska användningen av verktyget.

Nu diskuterar forskarna hur fynden kan överföras till klinisk användning.

– Vi utvecklar ett protokoll för rehabilitering och förbättrad språkförmåga hos patienter med relativt bevarade motoriska förmågor, till exempel ungdomar med utvecklingsrelaterade språkstörningar. Förutom dessa viktiga möjligheter, ger resultaten en inblick i hur språket utvecklats genom människans historia. Kanske är det så att våra avlägsna förfäders användning av verktyg ställde kognitiva krav som bidragit till ett allt mer nyanserat skrift- och talspråk, säger Claudio Brozzoli.

Vetenskaplig artikel:

Tool use and language share syntactic processes and neural patterns in the basal ganglia. (Simon Thibault, Raphaël Py, Angelo Mattia Gervasi, Romeo Salemme, Eric Koun, Martin Lövden, Véronique Boulenger, Alice C. Roy, Claudio Brozzoli), Science.

Kontakt:

Claudio Brozzoli, forskare vid institutionen för neurobiologi, vårdvetenskap och samhälle, Karolinska Institutet, claudio.brozzoli@ki.se

Fotnot:

Forskningen finansierades av Vetenskapsrådet, ANR (Agence nationale de la recherche), och LabEx ASLAN.

Den vanligaste coronatesten är med RT-PCR genom ett nässvalgsprov taget med bomullspinne. Provtagning från nässvalget är ofta obehaglig och RT-PCR-test kräver även analys i laboratorium. I en ny studie från Lunds universitet har forskare undersökt om snabbantigentest för covid-19 kan användas på saliv i stället för att pinna nässvalget.

Salivtest för covid-19

– Våra resultat tyder på att salivbaserade snabbtester kan vara tillräckligt för diagnostisera covid-19 i ett tidigt skede av infektionen, säger Magnus Rasmussen, specialistläkare inom infektionsmedicin vid Skånes universitetssjukhus och professor vid Lunds universitet, som lett studien tillsammans med Yang De Marinis, docent vid Lunds universitet.

En snabb diagnos är avgörande för att minska spridningen av sjukdomen. I dag finns flera olika testmetoder för att identifiera en pågående infektion. De PCR-test som används inom sjukvården tas vanligtvis med pinnprover i nässvalget och det gäller också för de flesta kommersiella tillgängliga antigentesterna, en metod som många upplever obehaglig. Antigentester används som ett komplement till PCR-testning när det krävs ökad testkapacitet eller snabba provsvar. Och så finns det salivtester.

– Salivbaserade tester är mindre obehagliga, enklare och lättare att hantera. Du behöver heller inte utbildad vårdpersonal för att spotta i en kopp, säger Magnus Rasmussen.

Coronatest i jämförelse

Studien omfattar 44 patienter som var inlagda på sjukhus med säkerställd covid-19 och pågick under tiden när den engelska virusvarianten alpha var i omlopp. Deltagarna hade varierande symtom som befann sig i olika stadier av sjukdomen. Forskarna samlade in saliv- och nässvalgsprover från samtliga deltagare för att bedöma den diagnostiska noggrannheten hos SARS-CoV-2-snabbantigenprov på patientnära testning av salivprover. De jämförde även prestationsförmågan hos fyra kommersiella snabba antigentester.

Läs också: Vad ger bäst immunitet mot corona?

Jämförde coronatest på 44 patienter

I den aktuella studien jämförde forskarna RT-PCR-tester med pinnprov från nässvalget och salivprover som de samlat in från 44 patienter vid Skånes universitetssjukhus i Lund. Alla 44 deltagare hade bekräftad covid-19, och fick för salivtesten harkla sig djupt innan de spottade. Resultaten visade att coronavirus kan spåras både i saliv- och nässvalgsprover, men att koncentrationerna är något lägre i saliv. Forskarna undersökte även fyra olika snabba antigentester som finns att köpa på marknaden, för att se hur bra de hittar virus i salivprover.

Alla fyraantigentesterna visade sig vara relativt känsliga i att upptäcka viruset tidigt under infektionen eftersom viruskoncentrationen är högre då. Senare under infektionen, när viruskoncentrationen är lägre, visade sig antigentesterna inte vara tillräckligt känsliga.

Enkelt med salivtest

– Fördelen med ett salivbaserat snabbtest är att du enkelt kan ta det själv därhemma i lugn och ro. För många kan det göra stor skillnad. Om smitta förekommer i till exempel grundskolan kan de yngre ovaccinerade eleverna snabbare screenas med ett salivbaserat snabbtest. För barn är det viktigt att provtagningen är enkel och utan obehag, säger Yang de Marinis som är försteförfattare till studien.

Forskarna menar att snabba salivtester är ett bra alternativ till vanlig PCR-testning och nässvalgstest, och dessutom kan komplettera dessa metoder när screeningbehoven ökar.

– Innan vi kan börja använda salivantigentest behöver vi bekräfta att de fungerar för att identifiera covid-19 också hos nyinsjuknade och hos tidigare vaccinerade personer. Sådana studier pågår hos oss och även på andra ställen, säger Magnus Rasmussen.

Vetenskaplig artikel:

Detection of SARS-CoV-2 by rapid antigen tests on saliva in hospitalized patients with COVID-19. Infection Ecology & Epidemiology.

Kontakt:

Yang De Marinis, docent, Institutionen för kliniska vetenskaper i Malmö, Lunds universitet, yang.de_marinis@med.lu.se
Magnus Rasmussen, professor, Institutionen för kliniska vetenskaper i Lund, Lunds universitet, och specialistläkare inom infektionsmedicin på Skånes universitetssjukhus i Lund, magnus.rasmussen@med.lu.se

Typ 2-diabetes är en ökande global epidemi; sex procent av världens befolkning lider av sjukdomen. Patienter med typ 2-diabetes får idag sin diagnos bara utifrån förhöjda nivåer av glukos i blodet, så kallat ”högt blodsocker”. Risken att utveckla typ 2-diabetes kan ofta bli mindre genom att gå ner i vikt, äta hälsosamt och motionera. Tidig upptäckt kan även bidra till att minska följdsjukdomar relaterade till diabetes.

– Vi fann att högre nivåer av proteinet follistatin i blodcirkulationen är förknippade med om en person kommer att utveckla typ 2-diabetes eller inte, oberoende av andra kända riskfaktorer såsom ålder, BMI (body mass index), kost eller fysisk aktivitet, säger Yang De Marinis, forskare vid Lunds universitet och ansvarig för studien.

I studien har forskarna följt 5 400 personer, upp till 19 år före diagnos, på två olika platser i Sverige och Finland,

Follistatin ökar risken för fettlever

Studien beskriver även vad som händer i kroppen när nivån av follistatin i blodcirkulationen blir för hög. Follistatin är ett protein som huvudsakligen utsöndras från levern och är involverad i ämnesomsättningen. I kliniska och cellbiologiska studier såg forskarna att follistatin främjar nedbrytningen av fett i fettväven, vilket leder till insulinresistens i levern. Detta ökar i sin tur ökar risken för fettlever och typ 2-diabetes.

För att undersöka vad som reglerar nivån av follistatin i blodet utförde forskarna en så kallad genomvid associationsstudie (GWAS), en kartläggning av samtliga gener, på omkring 5 000 individer från Sverige, Storbritannien och Italien. De såg då att nivån av follistatin regleras av ett annat protein, GCKR (glucokinase regulatory protein). Detta protein är associerat med flera metabola egenskaper.

– Studien visar att follistatin har potential att bli den första biomarkören som kan förutse framtida typ 2-diabetes, och den ger oss en viktig pusselbit i förståelsen för mekanismerna som leder till sjukdomen, säger Yang De Marinis.

Diagnosverktyg för diabetes baserat på AI

Nästa steg är att omsätta resultaten i klinisk användning. Ett diagnosverktyg baserat på artificiell intelligens (AI) håller på att utvecklas av Lundoch Diagnostics, ett nystartat bioteknikföretag som ägs av Yang De Marinis. Företaget har ansökt om patent för att få ensamrätt till uppfinningen och kunna ta verktyget till den globala marknaden.

Förhoppningen är att verktyget ska avläsa biomarkörer med hjälp av AI-algoritmer i ett enkelt blodprov, och resultera i en risk score som kan användas för att bedöma en patients framtida risk att utveckla typ 2-diabetes.

– Upptäckten ger oss en möjlighet att vidta åtgärder för att förhindra utvecklingen av typ 2-diabetes. Vår forskning kommer att fortsätta mot detta mål, säger Yang De Marinis.

Vetenskaplig artikel:

Elevated circulating follistatin associates with an increased risk of type 2 diabetes, Nature Communications November 10, 2021

Kontakt:

Yang De Marinis, forskare vid Lunds universitet, Yang.de_marinis@med.lu.se

De positiva hälsoeffekterna på diabetes typ 2 efter överviktskirurgi verkar hänga samman med förändringar i hormon- och nervsignaler som styrs från hjärnan.

– I studierna har vi utvärderat effekter av överviktskirurgi för att förebygga eller bota diabetes. Resultaten tyder på att de positiva hälsoeffekterna hänger samman med hormon- och nervsignaler, som styrs från hjärnan, vilket är mycket överraskande, säger Jan Eriksson, överläkare och professor i klinisk diabetesforskning vid Akademiska sjukhuset/Uppsala universitet.

– Signalerna från hjärnan förändras på ett sätt som kan leda till lägre blodsocker och förbättring av flera andra riskfaktorer för diabetes och hjärtkärlsjukdom.

Överviktskirurgi är en behandling som kan vara ett alternativ för personer med kraftig övervikt/fetma med BMI (kroppsmasse-index) minst 35, eller BMI 30 eller högre i kombination med en eller flera fetmarelaterade hälsoproblem, till exempel typ 2-diabetes, högt blodtryck, hjärtbesvär, sömnapné, ledbesvär.

Övervikskirurgi – tre olika metoder i bruk

  • Den vanligaste är gastric sleeve, då en stor del av magsäcken opereras bort.
  • En annan metod är gastric bypass, då magsäcken och en del av tunntarmen kopplas ur.
  • Den tredje, duodenal switch, används bara vid extrem fetma och innebär att en stor del av magsäcken opereras bort och en stor del av tunntarmen kopplas ur.

I det aktuella projektet har forskarna genomfört så kallade clamp-undersökningar på patienter som genomgått överviktsoperation, där blodsockret höjs eller sänks, med socker-dropp respektive insulin-dropp.

Med hjälp av clamp-undersökningarna har de studerat aktiviteten i autonoma nervsystemet och hormoner såsom kortisol (även kallast stresshormon som produceras av binjurarna) och glukagon som motverkar effekten av insulin genom att påverka levern att frisätta lagrad glukos till blodet. De har också registrerat nervaktivitet, sockeromsättning och blodflöde i hjärnan med hjälp av avancerade mätningar i magnet- och PET-kamera.

Hjärnan spelar roll vid diabetes typ 2

– Resultaten visar att efter så kallad gastric bypass-operation mot fetma ökade hjärnans blodflöde allmänt. Centrala delar av hjärnan ändrade sitt svar på lågt blodsocker, och samtidigt sågs minskad halt i blodet av flera hormoner som annars kan medverka till uppkomst av typ 2-diabetes. Hos överviktiga personer med hög risk för typ 2-diabetes sågs liknande förändringar fast i motsatt riktning, till exempel höjning av kortisol och glukagon, berättar Jan Eriksson och fortsätter:

– Sammantaget talar våra fynd för att hjärnan har en central roll, vid sidan av bland annat bukspottkörtel och lever, i utvecklingen av typ 2-diabetes. Likaså att hjärnan även är ett viktigt målorgan för att förebygga och behandla typ 2-diabetes. Detta är högintressant för utveckling av nya läkemedel liksom livsstilsåtgärder som kan anpassas till individen, avrundar han.

Forskningsprojektet är ett samarbete där flera enheter vid Akademiska sjukhuset och Uppsala universitet engagerats, framförallt inom endokrinologi, radiologi och kirurgi.

Vetenskaplig artikel:

Effects of Gastric Bypass Surgery on the Brain: Simultaneous Assessment of Glucose Uptake, Blood Flow, Neural Activity, and Cognitive Function During Normo- and Hypoglycemia. Diabetes.

Kontakt:

Jan Eriksson, överläkare och professor i klinisk diabetesforskning vid Akademiska sjukhuset/Uppsala universitet, jan.eriksson@medsci.uu.se

Mikroorganismer spelar en viktig roll för att minska utsläppen av metan från marina sediment på havsbottnen. Och förhindrar därmed försurning av havet (om metan omvandlas till koldioxid i havet) eller global uppvärmning (om metan lämnar havet).

Anaerob oxidation av metan (så kallad AOM) är en process där två typer av mikroorganismer samverkar för att utvinna kol och energi från metan utan att ha tillgång till syre. AOM bidrar till att minska metanutsläppen från marina sediment, och är därför en av de viktigaste sänkorna för metan i världshavens bottnar.

Synkade ökade utsläpp av metan

Hittills har forskningen ansett att de mikroorganismer som är inblandade i AOM är för långsamma att reagera på metanutsläpp och därför inte så effektiva. Men en ny studie publicerad i Nature Communications visar att så kanske inte är fallet.

Bottenproverna i studien togs med en fjärrstyrd autonom farkost (ROV). Foto: Wei-Li Hong

År 2016, när Wei-Li Hong var postdoktor vid Universitetet i Tromsö, genomfördes en expedition utanför Svalbard. Forskarna samlade då sedimentprover på 380 meters djup med hjälp av en fjärrstyrd undervattensfarkost (en så kallad ROV).

– Resultaten visar att gensvaret från de metankrävande mikroorganismerna i stor utsträckning är synkroniserad med det ökade metanutsläppet från havsbottnen på denna plats, där en stor mängd metan är lagrad som gashydrater, säger artikelns huvudförfattare Scott Klasek, som när expeditionen genomfördes var doktorand vid Oregon State University.

Det vita i det gråsvarta sedimentet är gashydrater som innehåller stora mängder metan. Diametern på sedimentkärnan i mitten av fotot är cirka 10 centimeter. Foto: Wei-Li Hong

Metan infryst i havsbottnen

Gashydrat är ett isliknande ämne bestående av vatten och metan som bildas på flera hundra meters djup i våra havsbottnar under högt tryck och låga temperaturer. Metan är en effektiv växthusgas, cirka 25 gånger kraftigare än koldioxid, och man räknar med att metan som är infrusen i dessa sediment utgör den största organiska kolreservoaren på jorden.

AOM-processen sker snabbare än forskarna förväntade sig att den skulle göra på den plats vid Storfjordrenna nära Svalbard där studien är gjord. När en större mängd metan är på väg att lämna havsbotten, kan alltså mikroorganismerna hålla samma takt och konsumera mycket av metanet innan det släpps ut till havet.

– Utsläpp av metan från havsbotten i Arktiska havet är ett väldokumenterat fenomen, men få studier har undersökt hur de naturliga miljöerna hanterar och mildrar metanutsläppen, säger Wei-Li Hong, docent i geokemi vid Stockholms universitet och en av forskarna bakom den nya studien.

Huruvida läckage av metan från den undersökta platsen intensifieras av global uppvärmning är oklart, men osannolikt. Tidigare studier från samma plats tyder på att ökade metanutsläpp har en liten påverkan på den pågående uppvärmningen av Arktiska havet, se artikeln Seepage from an arctic shallow marine gas hydrate reservoir is insensitive to momentary ocean warming.

Vetenskaplig artikel:

Distinct methane-dependent biogeochemical states in Arctic seafloor gas hydrate mounds. Nature

Kontakt:

Wei-Li Hong, docent i geokemi vid Stockholms universitet, wei-li.hong@geo.su.se

Forskare vid Stockholms universitet har genomfört den första experimentella studien som visar att hjärnans regioner kan utvecklas oberoende av varandra under kognitiv evolution. Denna så kallade mosaikliknande hjärnevolution verifierades i ett selektionsexperiment med guppyfiskar (Poecilia reticulata).

Studien pekar på att hjärnans evolution kan ske i form av förändringar i specifika hjärnregioner i ett mosaikmönster, där de olika delarna utvecklas oberoende av varandra. Forskarna visade att under starkt selektivt urval förändras den relativa storleken på telencefalon, en del av fiskarnas framhjärna, snabbt och på ett oberoende sätt gentemot deras andra hjärnregioner.

Fiskar avslöjar gradvis förändring av ryggradsdjurens hjärnor

– Resultatet har stor betydelse för våra kunskaper om hur ryggradsdjurens hjärnor utvecklas och kan hjälpa oss att förklara även den mänskliga hjärnans evolution. Det är möjligt att kognitiva krav i miljön har lett till gradvisa evolutionära förändringar i storleken på neocortex till dagens stora neocortex hos människor, säger Niclas Kolm, professor och ledare av projektet vid Zoologiska institutionen vid Stockholms universitet.

Neocortex är den yttersta delen av hjärnbarken i hjärnan. Den består av sex lager neuroner som löper längs med hjärnans yta. Det är i denna del av hjärnan som högre utvecklade beteenden och kognitiva förmågor sitter. Neocortex finns både hos däggdjur och fåglar.

Stephanie Fong, som nyligen disputerade inom detta forskningsprojekt genomförde ett storskaligt artificiellt urvalsexperiment med guppies. Akvariefiskarna fick para sig utifrån volymen på telencefalon i förhållande till resten av hjärnan. Efter fyra generationer, och många hundratals dissektioner av hjärnor, konstaterade hon att det hade skett betydande förändringar i storleken på telencefalon hos både fiskhannar och honor. Men inga signifikanta förändringar skedde i andra regioner av fiskarnas hjärnor. Det stöder hypotesen om mosaikliknande evolution av fiskarnas hjärnor.

Olika delar av hjärnan kan utvecklas separat

Den hypotesen anger att om det finns ett selektionstryck, exempelvis kognitiva krav från omgivningen, att finna föda eller hitta en partner för att para sig, påverkar det en specifik region i hjärnan som kontrollerar just det beteendet. När sådana adaptiva förändringar uppstår, påverkar de inte storleken på andra delar av hjärnan. På det sättet kan hjärnans evolution ske i ett mosaikliknande mönster, på olika sätt och med olika hastighet. Det i sin tur sparar energi, jämfört med att ändra hela hjärnan samtidigt.

– Studien är unik genom att den visar att ett riktat urval avseende en viss region snabbt kan öka och minska dess storlek, utan stark koppling till andra regioner, säger Stephanie Fong.

Kostnadseffektiv evolution av hjärnan

Den generella strukturen hos ryggradsdjurens hjärnor är anmärkningsvärt väl bevarad, om man ser till de olika hjärnregionerna. Variationen i regionernas storlek skiljer sig dock enormt mellan olika arter. Och denna mosaikutveckling av ryggradsdjurens hjärnor kan också ha haft omfattande konsekvenser för den kognitiva evolutionen.

– Studien antyder att ett starkt urval kan förändra skilda regioner i hjärnan på ett oberoende sätt, vilket potentiellt kan leda till kostnadseffektiva neurala responser utifrån specifika kognitiva krav från omgivningen, säger Niclas Kolm.

Vetenskaplig artikel:

Rapid mosaic brain evolution under artificial selection for relative telencephalon size in the guppy (Poecilia reticulata), Science Advances.

Kontakt:

Niclas Kolm, professor vid Zoologiska Institutionen vid Stockholms universitet, niclas.kolm@zoologi.su.se

Över 90 procent av världshavens kommersiella fiskbestånd är maximalt nyttjade eller överutnyttjade. Odlad fisk har länge setts som en möjlig lösning för att möta den ökade efterfrågan på fisk och skaldjur utan att öka pressen på världshaven. Samtidigt består fiskfoder ofta av importerad vildfångad fisk. Dessutom ingår vanligtvis även soja, en gröda som bidrar till att regnskog avverkas.

Vår mat ska helst inte äta vår mat

Ett svenskt fiskfoder, gjort på bland annat insekter, gör det möjligt att föda upp lax på ett mer hållbart sätt. Insekterna i fiskfodret har i sin tur ätit grönsaksavfall och brödrester.

– Det är ett enormt resursslöseri att låta odlad fisk äta soja från Brasilien och fisk från Stilla Havet, samtidigt som det slängs tonvis med mat i Sverige. Matavfallet kan istället användas till att föda upp insekter, en utmärkt föda för fisk. Vår mat ska helt enkelt helst inte äta vår mat, säger Madeleine Linins Mörner, programansvarig för Framtidens mat på Axfoundation, som tillsammans med forskare från SLU och aktörer från hela livsmedelskedjan deltagit i pilotprojektet.

Larver från amerikanskvapenfluga som äter på rester av frukt och grönsaker.
Insektslarverna äter avfall i form av skal, kärnhus och brödrester från livsmedelsindustrin som annars hade blivit matsvinn. Bild: Axfoundation

En cirkulär lösning

–  Vi måste hitta alternativa foderkällor och det är där insekterna kommer in. Det är ett djurprotein, vilket betyder att aminosyrasammansättningen är bättre än för vegetabiliska proteinkällor. Och det mest fantastiska med larverna är att de kan födas upp på avfall, så det blir ett cirkulärt slutet system. Man behöver alltså inte tillföra särskilt mycket ny näring, utan kan på ett effektivt sätt återanvända den näring som finns. Därför är insekterna väldigt bra i foderproduktion, förklarar Cecilia Lalander, forskare vid SLU.

I fiskfodret ingår, förutom insekter, även andra råvaror som vi människor vanligtvis inte äter, exempelvis sjöpung, ett proteinrikt vattendjur som under sin tillväxt ätit växtplankton. På så sätt hämtar sjöpungen hem näring från havet och bidrar till en minskad övergödning.

Avfall kan bli resurs

–  Det är fullt möjligt att vända livsmedelsindustrins avfall från kostnad till resurs och i stor skala odla sjömat som samtidigt minskar övergödningen. Det här projektet visar foderindustrin att det går att göra ett kretsloppsfoder med ekonomisk bas och det är en nödvändighet för att industrin ska våga ta nästa steg, säger Anders Kiessling, professor vid SLU.

Hela laxar på en bädd av is i en fiskdisk.
Regnbågslaxen finns redan till konsumenter, i vissa matvarubutiker och på restaurang. Bild: Axfoundation och SLU

 

Odlad norsk lax vanlig på svenska tallrikar

  • Enligt FN:s livsmedels- och jordbruksorganisation (FAO) beräknas 90 procent av världshavens kommersiella fiskbestånd vara maximalt nyttjade eller överutnyttjade.
  • I Sverige konsumeras årligen 12,5 kilo rensad fisk och skaldjur per person. 70 procent av den sjömat som äts i Sverige är importerad, främst från Norge, Danmark och Kina.
  • Svenska konsumenter äter främst lax, sill, torsk och räkor. Laxen består nästan uteslutande av importerad odlad norsk lax.
  • Cirka hälften av all sjömat på den globala marknaden är odlad. 60 procent av den sjömat som konsumeras i Sverige är vildfångad och 40 procent odlad.
  • Majoriteten av den odlade fisk som konsumeras i Sverige är uppfödd på foder bestående av importerade råvaror, ofta från andra sidan jorden. Ofta består konventionellt foder av vildfångad fisk, soja – från länder som Brasilien – och av spannmål, som vete.
  • Totalt slängs 1,3 miljoner ton mat varje år i Sverige, varav hushållen står för cirka 75 procent. Svenska grossister beräknas årligen producera 100 000 – 300 000 ton grönsaksavfall bestående av skalrester, stjälkar och kärnhus, men också frukter och grönsaker med skönhetsfel. Totalt slängs dessutom cirka 80 000 ton bröd.
  • Knappt 40 procent av allt matavfall från konsumtionsledet används idag som biogas och som biogödsel på åkrar. Resten blir värme och el. Matavfallet skulle i stället kunna användas mer resurseffektivt genom att återcirkuleras och användas i livsmedelskedjan i form av djurfoder.
  • Sedan 2017 tillåter EU insekter i foder till odlad fisk. Sedan september 2021 är det även tillåtet att använda insekter vid uppfödning av fjäderfä och gris. Enligt EU-lagstiftning får endast vegetabiliska rester som uppkommit före konsumentledet användas som råvara vid uppfödning av insekterna, med andra ord inte hushållens matavfall eller slakteriavfall. I Kanada tillåts matavfall från alla led medan vissa riskämnen är förbjudna.
  • Över 70 procent av svenska konsumenter är positiva till att äta animaliska livsmedel uppfödda på insekter. Att däremot själv äta insekter är inte lika lockande. 

Kontakt:

Anders Kiessling, professor vid Institutionen för husdjurens utfodring och vård (HUV), Sveriges Lantbruksuniversitet, anders.kiessling@slu.se, Madeleine Linins Mörner, programansvarig, Framtidens mat, Axfoundation madeleine.morner@axfoundation.se.

Vår kunskap om hur de största däggdjuren påverkar omgivningen – och hela jorden – har stora luckor. Det menar ett internationellt forskarlag som har kartlagt vetenskapliga studier om stora växtätares påverkan på ekosystemen. Nu efterlyser de mer forskning.

Allt mer tyder på att förhistoriska förluster av jordens största däggdjur är starkt kopplade till storskaliga förändringar i hur jorden fungerar. Betande och trampande av utdöda arter som mammut och jättesengångare påverkade jordens bördighet och kolinlagring och minskade förekomsten av bränder.

Deras rörelser över stora områden – även i områden med rovdjur som mindre växtätare undvek – gjorde att de spred både näring och frön via sin avföring.

Elefanter, noshörningar och flodhästar

Men hur är det med världens största däggdjur som lever i dag? Vad vet vi om elefanters, noshörningars och flodhästars påverkan på jordens funktion?

– Vi vet en hel del, men vi ser att kunskapen i stora drag är begränsad till afrikanska elefanter, på ett fåtal platser med en viss typ av klimat, säger Olli Hyvärinen, doktorand vid Sveriges lantbruksuniversitet, som tillsammans med kollegor vid SLU i Umeå, Nelson Mandela University i Sydafrika och Utrecht University i Nederländerna har gjort en systematisk sammanställning av den vetenskapliga litteraturen.

Återkomsten av gnuer gjorde savannen till en kolsänka.

Det händer när djuren återvänder

Under den första halvan av 1900-talet dog flertalet gnuer i Serengeti på grund av boskapspest. Från 1960 började gnupopulationen att återhämta sig, och deras bete och tramp förbättrade markens bördighet och minskade förekomsten av bränder på savannen. En amerikansk studie visade att effekten av detta var så stark att gnuns återkomst omvandlade marken till en kolsänka. I vidsträckta slättområden som en gång varit en källa till koldioxidutsläpp lagras det nu in mer koldioxid än vad som avges (Fler stora däggdjur – för ett bättre klimat, SLU 2018).

Mest vet vi om afrikansk savannelefant

Av de 240 publikationerna om hur de största däggdjuren påverkar sin omgivning visade sig flertalet handla om den afrikanska savannelefantens påverkan på vegetation och biologisk mångfald.

Forskarna tror att anledningen till att arten är så välstuderad är att populationerna har vuxit i vissa områden och nationalparker; fler elefanter i ett område driver behovet av kunskap om hur dessa djur påverkar omgivningen.

Vi vet än så länge väldigt lite om effekterna av noshörningar, flodhästar och giraffer i Afrika, och av asiatiska elefanter och noshörningar. För att få djupare och bredare kunskap om dessa arters roll i ekosystemen behövs studier av fler arter och på fler platser, menar forskarna.

– De flesta studierna är gjorda på en väldigt begränsad del av djurens utbredningsområden. Konsekvensen blir att vi endast får kunskap om deras påverkan i en typ av miljö i ett visst klimat. Vi kan alltså inte använda kunskapen för att kunna förutse de största växtätarnas påverkan i framtida klimat, säger Olli Hyvärinen.

I sin fortsatta forskning kommer Olli Hyvärinen att fokusera på trubbnoshörningen (white rhino) och undersöka dess påverkan på vegetationens struktur och kolinlagring i jorden i Hluhluwe-iMfolozi Park i Sydafrika.

Tjuvjakten på de största växtätarna kan få oväntade konsekvenser

Tjuvjakten på elefanter och noshörningar riskerar inte bara att leda till utrotning, utan kan också påverka fördelningen av näringsämnen på savannen.  På Afrikas savanner lever de flesta växtätande däggdjur under ett konstant hot om att bli ett rovdjurs nästa måltid. Därför undviker de områden där ett lejon kan lura och samlas istället på öppna platser, där de kan se faran komma. Växtätarnas spillning, det vill säga näringsämnen, ansamlas i dessa områden.

De riktigt stora växtätarna, ”megaherbivorerna”, å andra sidan, är någorlunda skyddade från predation genom sin storlek. De största växtätarna helst också helst betar i de förhållandevis säkra områdena, men sprider spillningen relativt jämnt över de öppna områdena, och därmed omfördelar näringsämnena på savannen. Försvinner de stora växtätarna går en viktig kugge i näringsämnenas kretslopp förlorad.

Läs mer: De största växtätarnas roll i näringsämnenas kretslopp

Kontakt:

Olli Hyvärinen, doktorand, Institutionen för vilt, fisk och miljö, Sveriges lantbruksuniversitet, olli.hyvarinen@slu.se
Joris Cromsigt, universitetslektor, Institutionen för vilt, fisk och miljö, Sveriges lantbruksuniversitet, joris.cromsigt@slu.se

Vetenskaplig artikel:

Megaherbivore impacts on ecosystem and Earth system functioning: the current state of the science (Hyvarinen, O., Te Beest, M., le Roux, E., Kerley, G., de Groot, E., Vinita, R., & Cromsigt, J. P.)Ecography.

– Generellt är deltagandet i politiken bland invandrare lägre än bland infödda svenskar, något som i stort kan förklaras utifrån socioekonomiska skillnader i inkomst, utbildningsnivå och högre arbetslöshet, säger Weiqian Xia, doktor vid Sociologiska institutionen, Stockholms universitet.

Tvärtom mot andra länder

Studier från bland annat USA och Storbritannien har tvärtom funnit samband mellan engagemang i religiösa organisationer och politiskt deltagande. Det kan, enligt dessa studier, bero på att civilsamhällets organisationer, där religiösa organisationer ingår, fostrar människor till demokratiska samhällsmedborgare samt bidrar med resurser och nätverk.

– Tidigare studier från andra länder menar att religiöst engagemang kan öka det politiska deltagandet, men min avhandling visar att det förhåller sig tvärtom i Sverige, säger Weiqian Xia.

Invandrare som var aktiva i religiösa organisationer i Sverige var mindre politiskt aktiva än de som inte var religiöst aktiva – både när det gäller att rösta i val och att delta i politiska möten eller demonstrationer.

Högre valdeltagande i Sverige

Samtidigt är deltagandet i politiken bland invandrade i Sverige redan högre än i många andra länder, särskilt när det kommer till valdeltagande, vilket kan vara anledningen till att studien inte funnit ett samband mellan religiös organisering och ökat politiskt deltagande.

Studien visar också att religiösa invandrare som blivit utsatta för diskriminering på grund av religion, exempelvis mobbing eller trakasserier, var mindre benägna att rösta än de som inte upplevt detta. Det var särskilt tydligt för muslimer i Sverige; valdeltagandet i valet 2010 var 15,1 procentenheter lägre bland muslimer som upplevt diskriminering jämfört med muslimer som inte hade erfarenhet av det. När forskaren tog hänsyn till andra faktorer, exempelvis socioekonomiska, blev skillnaden ännu större, valdeltagandet var 20,6 procentenheter lägre i denna grupp.

– Det var förväntat eftersom diskriminering och trakasserier ofta försvagar individers självförtroende och välmående, vilket kan hindra en från att delta politiskt. Särskilt för muslimer som generellt är en utsatt grupp i samhället, säger Weiqian Xia.

Avhandling:

The Political Sociology of Religion: The Impact of Religion on Political Attitudes and Behaviors in Secularizing European Societies.

Delstudie:

The role of religious engagement in mobilizing immigrant political participation in Sweden.

Kontakt:

Weiqian Xia, forskare vid Sociologiska institutionen, Stockholms universitet, weiqian.xia@sociology.su.se

Att luftföroreningar leder till ökad dödlighet har vi vetat länge. Redan 1952 drabbades London av ”the great London smog”, där stillastående luft låste in den dåliga luften över staden under fem dagar, vilket ledde till att siffrorna över antalet döda sköt i höjden. Det berättar Anna Oudin, forskare vid institutionen för folkhälsa och klinisk medicin vid Umeå universitet.

7 miljoner dör varje år av luftföroreningar

– Det är verkligen inget nytt, men samtidigt kan man inte ange luftföroreningar som dödsorsak, vilket gör hotet mindre konkret än till exempel coronaviruset. Ofta finns det andra sjukdomar med i bilden och man kan inte säkert veta vilken roll sjukdomen spelat och vilken roll luftföroreningarna spelat, säger hon.

Världshälsoorganisationen WHO uppskattar att omkring 7 miljoner människor dör i förtid varje år världen över, på grund av förorenad luft utomhus och inomhus. Sverige har jämförelsevis låga halter. Anna Oudin tror att många tänker att vi nu har en bättre luft än förr och därför inte behöver oroa oss för att den är farlig. Men det är inte riktigt sant.

Vad är luftföroreningar?

Luftföroreningar definieras som gaser och partiklar i luften som har en negativ påverkan på människa och miljö. Orsaker till luftföroreningar är bland annat industriell tillverkning, avgaser från fordon samt förbränning av kol och trä.

De viktigaste luftföroreningarna är kväveoxider (ett samlingsnamn för kväveoxid och kvävedioxid), aerosoler (små partiklar), polyaromatiska kolväten (PAH), svaveldioxid och marknära ozon.

Aerosoler är små partiklar som är finfördelade i en gas, Exempel på aerosol är rök, dimma – och luftföroreningar. Luftburna sotpartiklar kommer från ofullständig förbränning av olika bränslen, till exempel från vedeldning och olika bränslen i fordon. Dessa partiklar, så kallade PM (particulate matter), kan ha olika storlek och är därmed olika farliga vid inandning.

  • PM2,5 är partiklar som är mindre än 2,5 mikrometer i diameter. Dessa kommer främst från förbränning från trafik och industrier.
  • PM10 är grövre partiklar, upp till 10 mikrometer i diameter, som till största delen kommer från slitage av vägbanan, till exempel på grund av dubbdäck.

Källa: Wikipedia

Bild: Chris Robert, Unsplash

– Även vid förhållandevis låga halter, som de vi har i Sverige, så kan man se en ökad sjuklighet och fler döda de dagar när halterna är höga, och människor som bor i områden med sämre luft har större risk att dö i förtid även i Sverige. Man uppskattar att cirka 5 000-8 000 människor dör i förtid varje år i Sverige på grund av dålig luft.

Koppling mellan luftföroreningar och demens

Anna Oudins forskning kretsar främst kring luftföroreningars påverkan på hjärnan på olika sätt. Till exempel har en av hennes studier visat att det finns en koppling mellan den genomsnittliga halten av luftföroreningar vid bostadsområdet och risken för att utveckla demens.

– Vi kunde se att 16 procent av demensfallen kunde ha trafikföroreningar som bidragande orsak. Vi kunde se ett statistiskt samband också vid förhållandevis låga värden, säger hon.

Studien gjordes genom att jämföra data från personer som ingår i en befintlig studie som pågått i Umeå sedan slutet av 80-talet, Betulastudien, med den genomsnittliga halten av luftföroreningar vid bostadsadressen.

– Man ser liknande resultat från många länder, och labbstudier som stöder sambandet, men det är fortfarande ett ganska nytt forskningsområde och därför krävs det fler studier, menar Anna Oudin.

Betulastudien har följt Umeåbor i 25 år

Betulastudien är en longitudinell studie av åldrande, minne och demens som pågått i Umeå sedan 1988. Syftet är att bestämma riskfaktorer för och tidiga prekliniska tecken på demens. Deltagarna i studien testades, intervjuades och undersöktes medicinskt och psykologiskt vid sex tillfällen under 25 års tid.

I en annan studie undersökte hon kopplingen mellan föroreningshalterna i olika bostadsområden med antalet uttag av psykofarmaka hos barn och unga upp till 18 år.

– Vi såg väldigt tydliga samband med två grupper av psykofarmaka, men här skulle jag gärna göra en ny studie och undersöka exakt vilka läkemedel som hämtades ut. Vi kunde inte gå in i detalj i statistiken och se vilka läkemedel det rörde sig om, men i grupperna hittar man bland annat sådana för ADHD, antidepressiva och sömnmedel. Det kan vara en liten grupp som styr hela resultatet, så det vore väldigt intressant att ta reda på, säger Anna Oudin.

Fler studier på G om luftföroreningar och psykisk hälsa

Hon tror att vi de närmaste åren kommer att få se många nya forskningsresultat på kognitiv utveckling och psykisk hälsa, då det just nu genomförs många studier kring detta.

– Vi vet att luftföroreningar troligen kan orsaka inflammation i kroppen och orsaka oxidativ stress, vilket kan leda till en rad olika sjukdomar, inklusive hjärt-kärlsjukdomar, säger Anna Oudin.

Men åter till demens. Man vet att luftföroreningar ökar risken för hjärt-kärlsjukdomar, men är det detta i sig som leder till ökad risk för demens? Forskare på Karolinska institutet publicerade 2020 en studie i den vetenskapliga tidskriften JAMA Neurology, som visar på ett samband mellan just dessa faktorer.

Såg starkt samband mellan demens och stroke

– Vi kunde statistiskt visa att om man redan har haft exempelvis hjärtsvikt, hjärtinfarkt, kärlkramp eller åderförkalkning och liknande, så finns det en ännu högre risk för att utveckla demens. Det starkaste sambandet såg vi med stroke, säger Petter Ljungman, en av författarna till studien.

För att få fram detta resultat utgick forskarna från en väletablerad ålderdomsstudie i Stockholm, SNAC, och valde ut 3 000 personer som inte hade någon demens i början av studien. Därefter följdes de med jämna mellanrum upp med kliniska undersökningar under upp till elva års tid. Under denna tid utvecklade totalt 364 personer i studien en demenssjukdom. Med hjälp av data på luftföroreningar vid bostaden kunde man sedan beräkna risken för demens utan eller med de andra sjukdomsbilderna.

Så mäts luftföroreningar där du bor

En del studier använder sig av uppmätta halter av luftföroreningar i olika bostadsområden. Detta görs ofta för att kunna studera sjuklighet och dödlighet från dag till dag och se om det finns ett samband, till exempel att dödligheten ökar de dagar då halterna av partiklar är höga.

Studier i den här artikeln har istället använt sig av modellerade halter av luftföroreningar, det vill säga modeller för hur luften är. Dessa baserar delvis på mätningar, men mest på emissionsdatabaser – med information om utsläppskällor, såsom vägar, fabriker, kaminer etcetera, och på spridningsmönster/väderfaktorer.

SMHI tar fram dessa data, utom i Stockholm där Stockholms miljöförvaltning sköter detta.

Här kan du själv gå in och titta på statistik för olika orter:

Här kan du se halterna i luften just nu:

– Vi vet sedan tidigare att patienter med stroke (den typ som består av mikroproppar i hjärnan) får skador på hjärnan som kan leda till demens. I studien kunde vi statistiskt se just det, att en av vägarna till demens är via hjärt-kärlsjukdom och stroke. Risken för demens visade också ett starkare samband vid lägre halter och planade av vid högre nivåer.

Sotpartiklar från trafik ökar risken för stroke

En annan studie som Petter Ljungman lett, och som publicerats i Environmental Health Perspectives, visar att en tydlig riskfaktor för att utveckla stroke är sotpartiklar från trafiken. Detta har visats även i tidigare studier gjorda i mer förorenade städer, men risken finns även vid låga nivåer som de som finns i Sverige. I studien följde man 115 000 personer boende i Stockholm, Göteborg och Umeå.

– Budskapet i den här rapporten är att trots att man har låga nivåer så är det viktigt att samhället jobbar på att få ner halterna till så låga nivåer som möjligt. Det finns ingenting som talar för att det finns några säkra tröskelnivåer, som de som satts upp av EU och WHO till exempel, säger Petter Ljungman.

En ny, stor europeisk studie, där Petter Ljungman och Karolinska institutet samarbetat med bland annat Helmholtz Zentrum München, bekräftar forskningsresultaten. I studien, som publicerats i The Lancet planetary health, följdes totalt 137 000 personer från sex olika studier i Sverige, Danmark, Nederländerna och Tyskland under i genomsnitt 17 år. Det visade sig att risken att drabbas av stroke ökade med 10 procent för varje ökning på 5 mikrogram per kubikmeter av små partiklar i luften vid bostaden. Forskarna såg också en koppling mellan ökad risk för stroke och mängden kvävedioxid och sotpartiklar.

– Det kan vara så att känsliga individer drabbas redan vid låga nivåer. Sedan skulle det kunna finnas en anpassningsförmåga till högre halter. Lite som att i början av sommaren känns 22 grader väldigt varmt, medan det längre fram inte känns så farligt, säger Petter Ljungman.

WHO har satt snävare gränsvärden för luftkvalitet

Nyligen kom Världshälsoorganisationen, WHO, med nya riktlinjer för luftkvalitet. Bland annat sänktes det högsta riktvärdet för genomsnittlig halt av kvävedioxid från 40 till 10 mikrogram per kubikmeter luft.

– Det är en rejäl sänkning och det är välkommet, säger Petter Ljungman.

I studierna kan man inte se någon absolut gräns för vad som skulle vara en säker luftkvalitet, men sänkningen är en klar förbättring, menar Petter Ljungman. Han påpekar också att EU håller på att se över sina riktvärden för luftkvalitet, något som skulle få större effekt i praktiken, eftersom dessa inte bara är rekommendationer som de som WHO ger, utan bindande.

– EU:s riktvärden ligger betydligt högre än WHO:s. Till exempel så ligger gränsen för små partiklar, PM2,5, på 25 mikrogram per kubikmeter, medan WHO:s rekommendation har sänkts från 10 till 5 mikrogram.

Att WHO sänkt sina riktlinjer menar han är ett tydligt budskap också för Sverige.

– Det stödjer det som vetenskapen visar, att luften inte är tillräckligt ren för att skydda vår befolkning.

WHO:s riktlinjer för luftkvalitet

Förorening Tidsspann År 2005  År 2021
PM2.5 µg/m³ Årsmedel 10 5
Dygnsmedel 25 15
PM10 µg/m³ Årsmedel 20 15
Dygnsmedel 50 45
Ozon µg/m³ Säsongshögsta 60
Per åtta timmar 100 100
Kväveoxid µg/m³ Årsmedel 40 10
Dygnsmedel 25
Svaveloxid µg/m³ Dygnsmedel 20 40
Kolmonoxid mg/m³ Dygnsmedel 4

Luftföroreningar kan påverka spridningen av virus

Med coronapandemin har forskningsvärlden plötsligt ställts inför många nya frågor. Bland annat hur lätt viruset sprids i luften och om luftföroreningar kan underlätta spridningen. Bland annat har en studie vid universiteten i Bologna, Bari och Trieste visat på ett statistiskt samband mellan dagar med hög halt av partiklar i luften och antalet smittade av coronaviruset i norra Italien. Men vad detta samband beror på är oklart.

Bild: Ahmed Zayan, Unsplash

Jakob Löndahl är docent i aerosolteknik vid Lunds universitet och forskar på luftburen smittspridning och aerosoler – alltså små partiklar som svävar runt i en gas, vanligtvis luft, såsom rök eller dimma. På Skånes universitetssjukhus har han tillsammans med sina kollegor tagit prover för att mäta om viruset finns i luften och i så fall var och när det sprids. Resultaten är ännu inte slutgiltigt publicerade, men kan komma att bidra med vägledning för när man i vården behöver använda skyddsutrustning eller inte.

Coronaviruset överlever i luft

– Vi vet att coronaviruset överlever i luft och att det efter inandning kan nå ställen i kroppen som kan infekteras. Däremot saknas fortfarande mycket experimentella data kring smittrisk via inandning i samband med olika typer av vård och hur effektiva vissa skyddsåtgärder är i praktiken, säger han.

Flera studier runt om i världen har hittat samband mellan luftföroreningar och ökad spridning av covid-19. Exakt vad det beror på är oklart. Det finns en viss samvariation mellan luftföroreningar och väderparametrar som temperatur, vind och luftfuktighet. Och klimatförhållanden påverkar hur lätt många luftvägsvirus sprids. Men luftföroreningar har också många effekter på kroppen som kan tänkas bidra till en ökad infektionskänslighet, såsom försvagning av lungans immunförsvar, ökad risk för hjärt-kärlproblem, inflammation och förträngningar i luftvägarna och nedbrytning av celler i lungan.

– Det verkar troligt att luftföroreningar kan förklara åtminstone en del av skillnaden i dödlighet mellan olika regioner, säger han.

Klimatarbetet ger renare luft

Just nu pågår FN:s klimattoppmöte COP26 i Glasgow. Troligtvis kommer arbetet med att hejda klimatförändringarna också påverka luftföroreningarna positivt på sikt.

– Kopplingen mellan luftföroreningar och klimatet är ju tydlig, då de båda drivs av en gemensam källa: förbränning från bilar, skepp, industrier och så vidare, säger Petter Ljungman.

Han tillägger att minskade halter i luften kommer att synas på klimatet längre fram, medan vissa förbättringar för hälsan kommer synas betydligt snabbare.

– Vissa saker får effekt direkt, som färre fall på akuten av hjärtstopp, medan andra saker får effekt senare, såsom olika sjukdomsprocesser i kroppen såsom cancer och åderförkalkning.

Text: Madeleine Johansson på uppdrag av forskning.se