Forskarnas kartläggning, eller sekvensering, av genomet är den första som genomförts på arten och visar en genetisk arkitektur som är väldigt olik andra djurs och bekräftar att tuataran har haft en väldigt speciell utveckling och livshistoria.
Den nyazeländska tuataran, som även kallas bryggödla på svenska, har utgjort en egen evolutionär gren på livets träd under mycket lång tid, uppskattningsvis mellan 150 och 250 miljoner år. De har inga nära släktingar och deras position i trädet har debatterats av forskare. Vissa har menat att tuatarorna är närmare släkt med fåglar, krokodiler och sköldpaddor, medan andra forskare menar att de delar släktskap med ödlor och ormar.
250 miljoner år gammal gren
Den nya studien visar att det är med ormar och ödlor som tuataran delar anfäder men att den bildade en egen evolutionär gren redan för ungefär 250 miljoner år sedan. Som jämförelse uppstod primater för runt 65 miljoner år sedan och hominider, som människan kommer ifrån, dök upp för ungefär sex miljoner år sedan.
En forskargrupp vid Uppsala universitet ledd av Alexander Suh fokuserade på en specifik typ av ”hoppande gener” som kan klipp- och klistra sig från en plats i genomet till en annan. Tuataran har till skillnad från andra amnioter (en grupp som innehåller fåglar, reptiler och däggdjur) en stor mängd olika hoppande gener, vilket förklarar varför dess genom är 67 procent större än människans. Många av dessa ”hoppande gener” fortsätter förmodligen att flytta runt i genomet och formar på det viset även fortsättningsvis tuatarans genom.
Lite sjukdomsdrabbad
En intressant egenskap hos tuataran är att den kan bli över 100 år gammal. Forskarna letade därför särskilt efter gener som skyddar den från åldersrelaterade skador. De såg att tuataran hade en större mängd sådana gener än något annat undersökt ryggradsdjur. Tuataran förefaller inte heller vara särskilt sjukdomsdrabbad, vilket ledde forskarna till att undersöka de genetiska faktorer som kan skydda mot sjukdom. De tittade på gener för syn, lukt och temperaturreglering.
Kartläggningen av genomet ger forskarsamhället ett underlag för vidare studier av tuatarornas unika biologi. I förlängningen kan det bidra till förståelsen för amnioternas evolution.
Dr Alexander Sang-Jae Suh, institutionen för organismbiologi, Uppsala universitet, alexander.suh@ebc.uu.se (pratar engelska)
– Immunterapi går ut på att aktivera kroppens eget immunförsvar till att eliminera cancerceller. Immunterapi har gjort stora framsteg där speciellt behandling med immunaktiverande antikroppar, eller ICI, Immune Checkpoint Inhibition, förlänger överlevnaden hos patienter med spridd melanomsjukdom, säger Maria Wolodarski, forskare vid Karolinska Institutet som lett studien med ansvar för patientkontakten.
För upptäckten av immunterapi belönades James Allison och Tasuko Honjo med Nobelpriset i medicin 2018.
En majoritet av patienterna svarar dock inte på den här eller på andra typer av behandlingar. Det är den gruppen som forskarteamet nu har behandlat med en ny immunterapi-metod.
Speciella T-celler
Först utvinns en speciell form av vita blodkroppar, T-celler, från patientens egen tumör. Dessa speciella T-celler kallas för TIL, Tumör Infiltrerande Lymfocyter, och är en viktig del av kroppens eget immunförsvar mot cancer. Dessa mångfaldigas upp till 50 miljarder och ges till patienten tillsammans med en tillväxtfaktor, Interleukin-2.
– Det som gör den här studien unik är att patienterna också behandlas med flera doser av ett tumörvaccin som består av så kallade dendritceller, DC, som är specialiserade på att aktivera immunsystemet och ger de injicerade TIL-cellerna en extra kick, säger Stina Wickström, forskare vid institutionen för onkologi-patologi vid Karolinska Institutet, och ansvarig för att koordinera tillverkningen av TIL-cellerna och för studiens laboratorietester.
Tillbakagång av cancern
Av de fyra mycket svårt sjuka patienterna med malignt melanom som behandlats med en kombination av TIL-celler och tumörvaccin har tre svarat med komplett eller nästan komplett tillbakagång av cancersjukdomen. Detta trots att gruppen inte längre svarar på annan typ av cancerbehandling. De är nu långtidsöverlevare sedan flera år tillbaka.
De fem patienter som behandlats med enbart TIL-celler hade inte samma gynnsamma svar på behandlingen som vid kombination med tumörvaccinet.
Andra typer av cancer
Metoden ligger inom ramen för Karolinska Universitetssjukhusets nysatsning på cellterapi och Rolf Kiessling, som är huvudansvarig för studien, har ansökt hos Läkemedelsverket att få pröva metoden även på andra typer av metastaserande cancer.
Stina Wickström, forskare, Institutionen för onkologi-patologi, Karolinska Institutet och Karolinska Universitetssjukhuset i Solna, stina.wickstrom@ki.se
Det karaktäristiskt klonkande lätet från en spelande klockgroda ljöd just från vattnet några meter bort. Den lilla dammen belägen i naturreservatet Frihult utanför Sjöbo i Skåne har perfekta förhållanden för groddjur. Till och med de känsliga lökgrodorna, som för några år sedan var en hotad groddjursart i Sverige, trivs i den av biologisk mångfald nästan igenväxta dammen. Dessutom omges den av betesmarker med poröst sandig jord – perfekt för en lökgroda att gräva ner sig i.
Men detta är också en av de platser i Sverige där vattenprover gett positiva testsvar för chytrid, svampsjukdomen som infekterar grodor, paddor och salamandrar. Sjukdomen kan få djurens tunna hud att flagna och har på en del platser dödat dem i tusental.
Chytridsvamp – drabbar grodor, paddor och salamandrar
Chytridiomycosis, oftast bara kallad chytrid, är en sjukdom som orsakas av den vattenlevande svamporganismen Batrachochytrium. Svampen, oftast kallad chytridsvamp, finns i flera olika typer varav vissa är sjukdomsframkallande. Två sådana är Batrachochytrium dendrobatidis (Bd), som drabbar grodor och paddor och Batrachochytrium salamandrivorans (Bsal) som drabbar salamandrar.
Spridning sker oftast genom att djur som bär på svampen tar den med sig till nya vatten där den infekterar nya djur. Den kan även spridas av människor via stövlar och utrustning eller genom att grodor eller växtmaterial flyttas mellan platser där groddjur lever. Chytrid, som enbart får fäste på groddjur och möjligen på kräftor, kan troligen överleva veckovis eller i månader i vatten i väntan på ett värddjur. Det saknas botemedel som går att använda i större skala.
Källor: Nordiska nätverket för åtgärder mot Chytridiomycosis, Per Nyström
Biologerna Per Nyström och Bettina Ekdahl vadar runt i den grunda dammen i ett försök att få syn på den spelande grodhanen. Per Nyström, docent i limnologi, gästföreläsare vid Lunds Universitet och konsult åt Länsstyrelsen i Skåne, har arbetat med groddjuren i Frihult sedan 1996. En stor del har handlat om förbättring av levnadsmiljöerna för områdets groddjur, arter vars naturliga miljöer, ofta små dammar och vattendrag, har förstörts i stor skala de senaste årtiondena till följd av människans exploatering.
Biologerna Per Nyström och Bettina Ekdahl har håvat upp en klockgroda och förbereder sig för att testa den.
Grodors roll i ekosystemet
Exakt vad som skulle hända om grodorna tystnade för gott i ett område är svårt att säga. Skulle någon annan djurart ta över deras roll i ekosystemet? Grodynglen rensar vattnen genom att beta alger och växtdelar och blir föda åt exempelvis trollsländelarver och dykarbaggar. Och de vuxna grodorna tar insekter och äts i sin tur av snok, mink och fåglar som stork och häger. För Per Nyström har varje art ett egenvärde i sig.
– Jag ser det som en skyldighet att bevara det vi har till nästa generation. Dessutom skulle en utdöd art kännas som ett misslyckande för mig som arbetat så länge med detta.
Rödlistad groda minskar igen
Sedan han satte sin fot här för över tjugo år sedan har ett tjugotal av områdets i dag cirka 40 dammar restaurerats eller byggts helt nya. De första femton åren i Frihult såg Per Nyström goda resultat när antalet individer av den då rödlistade lökgrodan ökade från ett 30-tal till över 150 spelande hannar 2010. Men sedan hände något.
– Förra året, 2019, var de 39 stycken, alltså nere på samma nivå som innan vi började med alla restaureringarna på 90-talet säger han och suckar.
Vad den nedslående utvecklingen beror går inte att säga med säkerhet. Men det finns en oroväckande logik som pekar mot chytridsvampen. Minskningen av antalet lökgrodor, som tros vara känsliga för chytrid, sammanfaller nämligen med att klockgrodorna gjorde entré i dammarna för åtta år sedan. Klockgrodorna, som själva inte verkar bli påverkade av svampen, men ofta bär på den, är perfekta smittspridare för en svamp som chytrid.
– Det är inte en förvånande utveckling, men oroande, säger Per Nyström.
Chytridsvamp hittades av en slump i Sverige
När chytrid upptäcktes i Sverige 2010 var det under ett kandidatarbete som Per Nyström handledde vid Lunds universitet.
– Det var lite av en slump. Vi svabbade (tog prover, reds.anm) lite grodor och paddor på Falsterbonäset. Så fick vi tillbaka testsvaret och det var positivt. Det var en rejäl överraskning, säger han.
Ute i dammen har Bettina Ekdahl nu fått tag på den spelande klockgrodehanen. Hon visar hur en svabb går till genom att dra en lång bomullssticka mot grodans fötter, mage och käkar. Den här provtagningen stannar vid att vara en förevisning. Det saknas finansiering för att skicka prover på analys i större skala. Men just provtagning är något Per Nyström önskar sig mer av för att få en tydligare bild av var i landet chytrid finns.
Bettina Ekdal svabbar en klockgroda, samma procedur som används för att ta prover för chytrid.
– Kanske kunde man välja en art som vanlig padda som finns i hela Sverige. Att testa brett på en sådan art skulle ge en bra bild av hur spritt chytrid verkligen är, säger han.
Chytridsvamp har hittats på 40 platser
Den forskning som görs i Sverige sker till största del på Uppsala universitet där professorerna Jacob Höglund och Anssi Laurila försöker ta reda på hur svenska groddjur drabbas av chytrid.
De prover som hittills har tagits i ”grodvatten” eller på individuella groddjur visar att chytrid hittats på cirka 40 platser i Sverige. Det handlar om dammar och vattendrag i södra Sverige, från Skåne och upp till Öland, och platser kring Uppsala och Stockholm. Chytrid behöver temperaturer över 20 grader för att överleva, vilket kan förklara varför populationer i norr hittills tycks ha skonats.
Grodor som är rödlistade
Det finns åtta grodarter, tre arter av padda och två salamanderarter i Sverige. De flesta lever i södra delarna. Fem arter finns på Artadatabankens rödlista för hotade arter 2020.
Ej rödlistade: Klockgroda, lövgroda, vanlig groda, åkergroda, ätlig groda, vanlig padda, större vattensalamander och mindre vattensalamander.
– Vi hittar inte chytrid i norra Sverige trots att vi letat. Samtidigt blir klimatet varmare, så i framtiden kanske det blir optimalt för svampen även där, säger Jacob Höglund.
Främst har forskningen fokuserat på hur olika arter drabbas av svampen. Erfarenheter från andra länder visar att en del arter knappt påverkas alls, medan andra drabbas av massdöd och dör ut.
– Vi försöker förstå på vilket sätt olika populationer och arter är olika känsliga. Då tittar vi på olika genetiska bakgrunder och på vilka gengrupper som är inblandade när sjukdomen slår på olika sätt, säger Jacob Höglund.
Han jämför med coronavirus, som är uppdelat i olika stammar.
– Det finns flera olika coronavirus men alla är inte lika farliga som det som leder till covid-19. Det är samma sak med den här svampen, säger han.
Sårbarhet i norra Sverige
På samma sätt spelar genvariationen hos en art eller en viss population roll för hur motståndskraftiga de är. Eftersom det länge funnits färre groddjur i norra delarna av Sverige har populationerna där en sämre genetisk mångfald, något som oroar Jacob Höglund.
Klockgrodorna misstänks vara bärare av chytridsvampen som kan vara orsaken till att lökgrodorna minskat i antal i dammen i Frihult.
– Skulle det visa sig att chytrid är farlig för grodpopulationerna i norr, då kan de vara rökta, säger han.
I labbmiljön på Uppsala universitet har Jacob Höglund och hans team, låtit infektera groddjur med chytrid, och bland annat kunnat se att grönfläckig padda och vanlig padda haft högre dödstal än åkergroda.
I Panama utrotades cirka 30 grodarter när chytrid drog fram i nationalparken El Copé i början av 2000-talet. Någon massdöd har har dock inte setts bland groddjursarter i Sverige.
Orsakar groddöd världen över
Den stam av chytrid (Bd) som haft stor dödlighet bland grodor och paddor tros ha uppstått i Asien på 1950-talet. Enligt en teori skedde det när afrikansk klogroda, som användes för graviditetstester, togs med av människor från andra delar av världen till Koreahalvön under Koreakriget på 1950-talet.
– Massor med sådana grodor togs då dit från Afrika. Förmodligen bar grodorna med sig chytridsvampar som sedan träffade på en lokal stam av chytrid i Korea. De två stammarna förökade sig med varandra, eller rekombinerade som man säger inom svampläran. När två olika stammar lyckas rekombinera på det sättet kan det kan uppstå en ny stam med patogena egenskaper som värddjuren inte har något motstånd mot, säger Jacob Höglund, professor vid Uppsala universitet.
Exakt hur chytrid spridits över världen är inte klarlagt. Men sedan svampen upptäcktes i slutet av 1990-talet ses den som förklaring till den omfattande groddöd som skett runt om i världen sedan 70-talet. Chytrid har orsakat artdöd i främst Australien och i Syd- och Centralamerika. Tidigaste fyndet i Europa gjordes i Spanien 1998.
En studie visade att chytrid spreds 5,4 mil per år från centrala Panama till landets östra delar när populationer av tungaragrodor smittades.
Groda som dött av chytridiomycos. Bild: Forrest Brem – From Riders of a Modern-Day Ark. Gewin V. PLoS Biology Vol. 6, No. 1
Men även om sjukdomen inte dödar de infekterade grodorna så kan den påverka dem på andra sätt. En studie på gölgrodor gjord vid Uppsala universitet och SLU visade exempelvis att smittade individer rörde sig kortare sträckor. Något som inte bara tros göra dem mer utsatta för rovdjur utan i längden även ökar risken för inavel.
– Chytrid innebär ytterligare ett hot mot grodornas förmåga att klara sig, även om sjukdomen inte tar kål på grodorna här som den gör i Centralamerika. Men vi måste ta reda på mer, säger Jacob Höglund.
Text: John Palm på uppdrag av forskning.se Foto: Malin Palm på uppdrag av forskning.se
SLU Aqua vid Sveriges lantbruksuniversitet (SLU) presenterar sin prognos för hur fångsterna i årets signalkräftfiske i Vättern kommer att bli. Prognosen bygger på långa tidsserier av provfisken och klimatdata för ett antal viktiga skeden i en kräftas liv, från romkorn och kläckning fram till fångsten och kräftfatet.
I Vättern beräknas den relativa fångsten 2020 landa på 105 gram matkräftor per bur och natt, en liten uppgång med drygt fem procent jämfört med förra året, då fångsterna hade gått ner något sedan 2017. Totalfångsten i yrkesfisket beräknas till 115 ton om fisketrycket blir normalt och fisket pågår säsongen ut.
Så här dags på året, i semestertider och med datumet för den ”klassiska” kräftpremiären i dagarna, har SMHI trots sina resurser haft problem med väderprognoserna. Samtidigt efterfrågas en uppskattning av hur kräftfisket är och kommer att bli i år.
Kräftfiskepremiär
Kräftfisket i insjöar i augusti har länge varit en svensk tradition, följt av en kräftskiva.
Före år 1994 var det reglerat i Fiskeriförordningen när kräftpremiären skulle starta – efter första onsdagen i augusti. I dag måste man vara yrkesfiskare eller ha eget fiskevatten för att få fiska kräftor. Undantaget är Vättern där kräftor får fiskas i allmänt vatten.
Kräftor är nattaktiva och fångsten blir störst nattetid.
Källa: Wikipedia
Trots en kall maj hade juni värmerekord vilket skulle ha gett en normal kräftsäsong. Det kyliga vädret i juli gör det dock vanskligt att förutspå fisket men en sen säsong är trolig, då kräftorna först ska hinna ömsa, bli hungriga och därefter gå in i burarna.
Välmatade kräftor i slutet av augusti
Rådet i år är, som oftast, att vänta med kräftfisket till slutet av augusti för att få bra fångster med välmatade kräftor. Från Finland, där fiskesäsongen startade den 21 juli, rapporterades tidigare också om en normal kräftsäsong, men nu något försenad på grund av det kalla vädret i juli. Hur fisket blir i år vet vi med säkerhet först efter avslutad säsong.
Men med långa tidsserier av provfisken och fångster som underlag kan man göra en prognos, ett kräftindex, för hur mycket kräftor det finns i sjön och hur fångsterna i en sjö kommer att bli.
Prognos för varje sjö
– Alla vill veta hur fisket kommer att bli i största allmänhet, men det krångliga är att man måste skräddarsy en modell för varje enskild sjö, säger Lennart Edsman, forskare vid SLU Aqua. Fångsterna och effekterna av klimatet påverkas av sjöns storlek, djup, näringsstatus, vattenkemi, konkurrens från andra organismer, rovfisksamhället, beståndets täthet, skyddsmöjligheterna, bottensubstratet och var i landet sjön befinner sig.
Det gör att varje sjö kräver en helt unik prognosmodell med olika tidsförskjutningar av klimateffekterna och med hänsyn till vilka stadier i kräftans liv som är viktiga just där.
– I modellen för Vättern testade vi temperaturens betydelse för fyra kritiska faser i en kräftas liv: överlevnaden för rommen innan kläckningen, rekryteringen, tillväxten strax innan kräftorna blir fångstbara samt vuxna kräftors vinteröverlevnad, säger Lennart Edsman.
Vintertemperaturen påverkar fångsten mest
Kräftindex för Vättern visade att en bra fångst ett år hade en negativ effekt på fångsten nästa år. Det som hade störst betydelse för hur fångsten blev ett år var stress genom stora variationer i vintertemperaturen två år tidigare. Fångsterna per bur beräknas i år bli sex procent högre jämfört med förra året.
Fotnot:
Kräftindexet har utarbetats i samarbete med Ekoll AB i Malmö och projektet har delfinansierats av Havs- och vattenmyndigheten.
Lennart Edsman, SLU, Institutionen för akvatiska resurser (SLU Aqua), lennart.edsman@slu.se
Från skapandet av en enda droppe till flödet i en flod och världens hydrologiska cykel… Hur vatten binds samman och till olika ytor, har långtgående konsekvenser.
Hittills har forskare trott att tunna vattenfilmer växer lager för lager för att bilda igenkännbara vätskedroppar. Men genom att visualisera vattendroppar i nanostorlek i rörelse har en ny studie publicerad i Science Advances vänt upp och ner på den traditionella modellen.
Genom att kartlägga nanodroppar på enskilda mineralpartiklar fann en grupp forskare från Umeå universitet, Yale universitet och Pacific Northwest National Laboratory att vattentillväxten initialt börjar i närheten av defekta kanter på mineralen. Sedan bildas tjockare vattenfilmer, innan ytspänningen tar över för att täcka mineralytan och bilda bekanta vattendroppar.
För att uppnå sina resultat, använde teamet en ny cocktail av atomkraftsmikroskopi (AFM) och infraröda lasrar vid the Environmental Molecular Sciences Laboratory på Pacific Northwest National Laboratory.
– Det här är första gången vi har kunnat se vattendroppar direkt på nanoskala, och till vår förvåning hittade vi en selektiv bindningseffekt vid defekta kanter på mineralpartiklar av nanostorlek, säger Sibel Ebru Yalcin, forskare vid Malvankar Lab på Yale, och studiens försteförfattare.
– Att titta på denna viktiga fråga på ett nytt sätt och på nanoskala har verkligen löst ett långvarigt mysterium om hur vatten binder till mineraler, säger professor Jean-François Boily, ledande expert på mineralytekemi vid Umeå universitet.
Hans laboratorium utformade detta projekt och fick tillgång till faciliteterna på the Environmental Molecular Sciences Laboratory. Umeå-gruppen använder nu dessa nya fynd för att utforska hur denna selektiva bindning av vatten påverkar naturliga processer som sker i jord och i atmosfären.
Jean-François Boily, professor i mineralytekemi, kemiska institutionen vid Umeå universitet, jean-francois.boily@umu.se
För att förstå mottagligheten för SARS-CoV-2-infektion, och hur den utvecklas vidare till allvarlig och dödlig sjukdom, är det nödvändigt att studera ingångsreceptorerna för SARS-CoV-2. Och dessa receptorers gener uttrycks i olika mänskliga vävnader. Både på RNA- och proteinnivå. Det har föreslagits att SARS-CoV-2 använder enzymet ACE2 för att ta sig in i människans celler, och att inträde av SARS-CoV-2 via denna receptor skulle kunna förklara de allvarliga kliniska manifestationer som observerats i olika vävnader och organ inklusive andningsorganen.
En ny studie, publicerad i Molecular Systems Biology, presenterar en storskalig och systematisk utvärdering av ACE2-uttryck i mer än 150 olika celltyper i hela människokroppen, både på RNA- och proteinnivå.
Ovanligt i luftvägarna
Högt uttryck av ACE2 observerades konsekvent i tarmslemhinna, njure, gallblåsa, hjärtmuskelceller, manliga könsceller, ögon, moderkaka, mindre blodkärl samt gångepitel. Men i luftvägar var uttrycket emellertid begränsat, med inget eller endast lågt uttryck i en del celler hos några få individer. I förekommande fall i enstaka epitelceller i luftvägarna.
– Tidigare studier har föreslagit att ACE2-protein uttrycks starkt i lungorna, men dessa studier har inte presenterat proteinuttrycket på ett tillförlitligt sätt och inte heller inkluderat vävnader och organ från hela människokroppen. Vidare så har de inte jämfört sina fynd med olika metoder, vilket vi gjort i denna studie, säger Cecilia Lindskog, artikelns seniorförfattare och chef för Human Protein Atlas-projektets vävnadsdel vid Uppsala universitet.
Så gjordes kartläggningen
Systematisk immunohistokemisk analys användes för kartlägga det celltypspecifika uttrycket av ACE2 i mer än 150 olika mänskliga celltyper. Analysen kombinerades med flera datakällor baserade på djup RNA-sekvensering (RNA-seq), enkelcell RNA-sekvensering (scRNA-seq), masspektrometri och Western blot.
– Vi kan här med säkerhet visa att inga eller endast mycket låga nivåer av ACE2-protein finns i normala andningsorgan, vilket står i motsats till tidigare studier. Med tanke på den kliniska manifestationen av covid-19 med akuta andningsbesvär och omfattande skador i lungvävnaden, understryker resultaten behovet av att ytterligare studera de biologiska mekanismerna som ansvarar för infektion och sjukdomsförloppet vid covid-19, säger hon.
Databas med lungprover
Den immunohistokemiska analysen baserades på forskningsresursen Human Protein Atlas (HPA) och en stor patientkohort bestående av normala lungprover från 360 individer, med användning av två olika antikroppar som binder till ACE2.
– HPA-projektet har lagt ned ett stort arbete på att införa och implementera ett nytt koncept för förbättrad kvalitetskontroll av antikroppar med hjälp av strategier som föreslagits av International Working Group for Antibody Validation (IWGAV). Sådana strategier är avgörande för att bestämma om antikroppfärgningen motsvarar verkligt proteinuttryck, säger professor Mathias Uhlén, chef för HPA-konsortiet och medförfattare av artikeln.
I en News & Views-artikel publicerad tillsammans med ACE2-artikeln, belyser holländska forskare studiens betydelse och diskuterar möjliga förklaringar till det låga uttrycket i andningsorganen:
Nya studier tyder på att ACE2 kan vara en interferon-inducerad gen, vilket kan leda till uppreglering under SARS-CoV-2-infektion. Det föreslås att viruset först tar sig in och infekterar celler i de övre luftvägarna, följt av uppreglering av ACE2 på grund av det antivirala svaret, vilket tillåter SARS-CoV-2 att spridas vidare och infektera lungvävnaden. Det har också föreslagits att rökning kan förhöja ACE2-uttrycket i andningsorganen.
Fler studier behövs
– Ytterligare studier är nödvändiga för att studera den dynamiska regleringen av ACE2 och för att bekräfta om det låga ACE2-uttrycket i mänskliga luftvägar är tillräckligt för SARS-CoV-2-infektion, eller om andra faktorer behövs för värdcellsinträde, säger Cecilia Lindskog.
Human Protein Atlas
Human Protein Atlas (HPA) är ett forskningsprogram vid Science for Life Laboratory som startade 2003 med målet att kartlägga alla de mänskliga proteinerna i celler, vävnader och organ med integrering av olika tekniker, såsom antikroppbaserad avbildning, masspektrometribaserad proteomik, transkriptomik och systembiologi.
Alla genererad data är öppen och tillgänglig så att forskare både inom akademin och industrin fritt kan använda informationen för utbildning och forskning av det mänskliga proteomet. Human Protein Atlas-programmet har redan bidragit till flera tusentals publikationer inom området mänsklig biologi och sjukdom och har valts ut av organisationen ELIXIR som en europeisk kärnresurs med grundläggande betydelse för life science-sektorn. HPA-konsortiet finansieras av Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse.
Cecilia Lindskog, projektledare, institutionen för immunologi, genetik och patologi vid Uppsala universitet, cecilia.lindskog@igp.uu.se
Första gången man gjorde utgrävningar kring skånska Ageröd var på 1940-talet. Då hittade Lundaarkeologer en stor boplats från jägarstenåldern, daterad till för cirka 8 700-8 200 år sedan. I den syrefattiga mossen fann man mängder av välbevarat organiskt material såsom ben, horn och träredskap. Fynden blev viktiga för kunskapen om sydskandinavisk stenålder.
När nya utgrävningar, med nya frågeställningar gjordes på 70-talet noterade man att mossens lagertjocklek hade minskat. Efter avslutat arbete täcktes fyndplatsen återigen, allt i enlighet med svensk och europeisk lagstiftning och praxis, som bygger på att fornminnen kan bevaras i sin ursprungliga miljö, det vill säga under mark. Men nu visar forskare från Lunds och Stockholms universitet samt Statens historiska museer att så inte längre är fallet.
Skrämmande resultat
Förra året gjorde de en ny begränsad utgrävning vid Ageröd för att se hur försurning, utdikning och klimatförändringar påverkat de organiska fornlämningarna. Cirka 4 000 fragment undersöktes för att forskarna skulle kunna fastställa i vilken grad och takt de vittrar bort.
Några av benen från de olika grävningarna i Ageröd (a-d från 2019, e-i från 1940 och 1970-tals grävningarna). Bild: Lunds universitet
– Det har varit skrämmande att konstatera att dessa lämningar som har legat säkert och skyddat i 9 000 år, på bara några decennier har gått från välbevarade till det skick de idag befinner sig i, det vill säga helt eller på god väg att utraderas, säger arkeologen Adam Boethius från Lunds universitet.
Ageröd ligger ganska isolerat och forskarna menar människans påverkan där har varit mindre än vid många andra fyndplatser som därför på goda grunder kan misstänkas vara i ett ännu sämre skick.
– Dessa ställen är inte bara viktiga för att de berättar något om vår kulturhistoria, säger Adam Boethius. De organiska lämningarna utgör också ett värdefullt klimat- och miljöarkiv där man kan utläsa och sätta förändringar över tid i relation till olika typer av mänsklig påverkan, och utifrån detta göra prognoser för framtiden.
Borta om 10-20 år
Forskarna beräknar att Ageröd med flera fornlämningar kommer att vara helt försvunna om ett decennium eller två.
– Det är extremt bråttom om vi ska hinna göra något för att rädda dem, säger Adam Boethius. När det väl är borta är det som gått förlorat försvunnet för alltid. Detta sker samtidigt som arkeologiska naturvetenskapliga metoder, såsom ancientDNA- och isotopanalyser gör att vi idag har helt nya möjligheter att utvinna väldigt mycket mer kunskap från arkeologiska lämningar, som exempelvis migration, släktskap, diet med mera.
Vilka åtgärder kan vidtas, eller är det redan för sent?
– Ett första steg är att det måste finnas en medvetenhet om att fornlämningarna är på väg att försvinna. Sedan måste samhället ta ställning till lagar och skydd av våra fornlämningar samt vad konsekvenserna blir om dessa delar av vårt arv tillåts försvinna utan att insatser görs för att rädda dem.
− Det finns indikationer på ett kraftigt ökande intresse för natur och friluftsluftsliv, en situation vi inte befunnit oss i tidigare och som flera medier också har rapporterat om. Det är på många sätt positivt, men är samtidig en utmaning eftersom ett ökat tryck på naturområden kan leda till en större påverkan än de klarar av, säger Andreas Skriver Hansen, forskare i kulturgeografi och ansvarig för studien.
Tidigare forskning har pekat på att friluftsliv kan vara bra för såväl den fysiska som mentala hälsan. I en tid av isolering och social distans är det därför intressant att se på hur naturen kan erbjuda en möjlighet att lämna hemmet för att få energi och återhämta sig. Det kan också handla om att använda naturen som ett sätt att socialisera utan att vara rädd för att bli smittad.
Betydelsen av friluftsliv undersöks
− Resultatet från studien kommer förhoppningsvis visa på betydelsen av friluftslivet för oss alla samt naturens roll under en kris. Dessutom kan kunskapen vara med till att öka förståelsen för hur förvaltning av naturområden behöver anpassas till de utmaningar som ett ökat besökstryck innebär.
Detta gäller såväl skyddade områden som naturreservat och nationalparker, men även offentliga gröna områden och stadsparker. Mer långsiktigt kommer resultaten från studien också att bidra till forskning för bättre planering av våra friluftsområden samt transport, folkhälsa och tillgång till natur.
− Det här är en situation vi inte befunnit oss i tidigare och det är därför extra viktigt att ha koll på nya utvecklingar, speciellt de som händer plötsligt och går fort. Kan vi dessutom peka på betydelsen av friluftslivet och naturen, då kanske båda kan komma få en större roll i framtiden, framför allt inom den kommunala fysiska planeringen, säger Andreas Skriver Hansen.
Enkäten öppen till 31 oktober 2020
Kartläggningen av friluftsvanor och vistelse i naturen under Coronautvecklingen i Västra Götaland genomförs av Göteborgs universitet tillsammans med Göteborgsregionen inom ramen för forsknings- och samverkansprogrammet Mistra Sport & Outdoors. Den genomförs i form av en enkät där frågorna riktar sig till alla som uppehåller sig i Västra Götaland, oavsett om de bor i eller utanför området. Sista möjlighet att svara på enkäten är den 31 oktober 2020.
Alzheimers sjukdom uppstår cirka 20 år innan symtom blir tydliga. I dag kan sjukdomen diagnosticeras med hög säkerhet med avancerade och kostsamma metoder som PET-kamera eller ryggvätskeprover, vilka endast är tillgänglig i viss specialistvård.
Att hitta biomarkörer i blod som enkelt kan användas i primärvården för att ställa en säkrare diagnos skulle göra det lättare för personer med alzheimer att få rätt symtomlindrande behandling och omvårdnad. Oskar Hansson menar att en tidig diagnos dessutom ökar möjligheten för att i framtida behandlingsstudier rekrytera rätt individer.
Beta-amyloid och tau är två viktiga markörer kopplade till Alzheimers sjukdom. Beta-amyloid bildar plack i hjärnan. Fosforylerat tau (P-tau) sprids senare i sjukdomsförloppet och koncentreras inne i hjärncellerna där det bildar nystan (fibriller), som påverkar nervcellernas funktioner i hjärnan så att bland annat minnet försämras.
Mäter en variant av tau i blodet
I studien som är ledd från Lunds universitet har forskarna utvärderat ett blodprov som mäter en speciell variant av proteinet tau i blodet som heter fosforylerat tau217 (P-tau217). Forskarna fann att denna markör kan skilja Alzheimers sjukdom från andra demenssjukdomar med cirka 95 procents noggrannhet, vilket är betydligt mer träffsäkert än andra etablerade blodtester och lika bra som dyra och komplicerade metoder som PET-kamera och ryggvätskeprov. De kunde även se att P-tau217 ökar i blodet redan 20 år innan minnesbesvär har utvecklats, och att blodprovet med stor träffsäkerhet kan mäta mängden giftigt tau som ansamlats i hjärnan vid alzheimer.
100 000 svenskar har Alzheimers
Omkring 100 000 personer i Sverige har i dag Alzheimers sjukdom och ungefär 20 miljoner människor i världen är drabbade. Varje år insjuknar cirka 20 000–25 000 svenskar i någon form av demenssjukdom och Alzheimers sjukdom är den vanligaste demenssjukdomen.
I mars tidigare i år publicerade forskarna en studie i Nature Medicine där de visade att en annan blodmarkör (P-tau181) gav lovande resultat för att upptäcka alzheimer tidigt. Enligt forskarna visar resultaten från den aktuella studien att P-tau217 är betydligt bättre blodmarkör än P-tau181.
– Med detta enkla blodprov kan vi med hög säkerhet upptäcka personer som har Alzheimers sjukdom men ännu inte utvecklat demens. Blodprovet kan även användas i forskningssyfte för att utvärdera om nya terapier kan minska spridningen av tau vid sjukdomen, säger Oskar Hansson, professor i neurologi vid Lunds universitet och överläkare vid enheten för klinisk minnesforskning på Skånes universitetssjukhus, som har lett den internationella studien.
Biomarkör i blodet lika bra som dyra metoder
– Resultaten visade att P-tau217 är betydligt bättre än P-tau181 och alla andra blodmarkörer, och till och med lika bra som mycket dyra och svårtillgängliga metoder som PET-kamera och ryggvätskeprov. Och även om vi gör ryggvätskeprov i Sverige är det relativt få länder där man gör detta i klinisk rutin.
– Eftersom testet gör det möjligt att tidigt diagnosticera Alzheimers sjukdom – redan innan demensstadiet – har det stor betydelse för kliniska prövningar där man utvärderar nya terapier som kan stoppa eller bromsa sjukdomsprocessen i de tidiga sjukdomsstadierna innan stora delar av hjärnan drabbats, säger Oskar Hansson.
Med tanke på att blodprov är kostnadseffektivt och enkelt att ta tror forskarna att p-tau217 kan vara en mycket mer användbar diagnostikmetod än de som finns idag.
Förbättra diagnos och behandling
Sebastian Palmqvist, docent på enheten för klinisk minnesforskning vid Lunds universitet och läkare vid Skånes universitetssjukhus, och som varit med och drivit studien, betonar dock att innan provet kan användas inom primärvården måste studier göras just där, och en sådan studie pågår redan i Skåne.
– Jag tror att studiens resultat helt kan ändra förutsättningarna för alzheimervården, och hoppas att detta test snart kan användas inom primärvården för att förbättra diagnos och behandling, säger Sebastian Palmqvist.
Så gjorde forskarna
I studien ingick 1 402 personer från Sverige, USA och Colombia. Bland deltagarna fanns de med preklinisk alzheimer, det vill säga alzheimer som ännu inte har utvecklat några symtom, men även de som hade tydliga minnessvårigheter och demens. Försöksdeltagarnas minnesfunktioner undersöktes, mängden tau i hjärnan avbildades med PET-kamera, och blodprover och ryggvätskeprover analyserades för P-tau217 och andra relevanta markörer. I en subgrupp kartlades även mängden tau i hjärnan hos personer som donerat sina hjärnor efter döden. Resultaten visade att det nya testet är betydligt bättre och har högre träffsäkerhet än andra blodbaserade tester som P-tau181, neurofilament light (NFL) och beta-amyloid.
Fotnot:
Den internationella studien är ett samarbete med forskare från Lunds universitet, Göteborgs universitet, Harvard Medical School (USA) och Grupo de Neurociencias de Antioquia från Universidad de Antioquia (Colombia), Banner Alzheimer’s Institute (USA) och företaget Eli Lilly (USA).
Vetenskaplig artikel:
Discriminative accuracy of plasma phospho-tau217 for Alzheimer disease vs other neurodegenerative disorders. (Sebastian Palmqvist, Shorena Janelidze, Yakeel T. Quiroz, Henrik Zetterberg, Francisco Lopera, Erik Stomrud, Yi Su, Yinghua Chen, Geidy E. Serrano, Antoine Leuzy, Niklas Mattsson-Carlgren, Olof Strandberg, Ruben Smith, Andres Villegas, Diego Sepulveda-Falla, Xiyun Chai, Nicholas K. Proctor, Thomas G. Beach, Kaj Blennow, Jeffrey L. Dage, Eric M. Reiman och Oskar Hansson). JAMA
Kontakt:
Oskar Hansson, professor i neurologi, enheten för klinisk minnesforskning, Lunds universitet, oskar.hansson@med.lu.se
Det är sedan tidigare känt att vissa metalliska nanopartiklar kan absorbera ljus och i processen frigöra positiva och negativa elektriska laddningar. När laddningar frigörs vid ljusabsorption kallas de ”heta” laddningar. De negativa laddningarna är elektroner, och de positiva laddningarna är ”elektronhål”, det vill säga en saknad elektron i atomens yttersta skal.
Heta elektroner är väl studerade och det är känt hur de kan samlas upp i halvledare, det vill säga material som leder ström sämre än till exempel koppar, men bättre än isolatorer som porslin. Detta förlänger halvledarnas livstid så att de kan användas i fotokatalys, solceller och fotosensorer. Mycket mindre är känt när det gäller heta elektronhål.
Snabb process samlar elektronhål i halvledare
I den nya studien har forskarna lyckats samla upp mer än 80 procent av de heta elektronhålen i en halvledare, vilket är tre gånger så mycket som man hade trott var möjligt. Processen är otroligt snabb, mindre än 200 femtosekunder (0.000000000002 s). Att man kan samla upp laddningarna i en halvledare innebär att de kan användas i solceller och i artificiell fotosyntes, till exempel för koldioxidreducering och för att producera väte och syre från vatten.
Forskarna hade förutspått teoretiskt att uppsamlingen av elektronhål även skulle påverka dynamiken för de negativa laddningarna, och den nya studien omfattar observationer som bekräftar detta.
När ljus absorberas och elektriska laddningar genereras så ökar den så kallade elektrontemperaturen. När de heta elektronhålen samlas upp så ökar den elektroniska värmekapaciteten vilket påverkar hur mycket elektrontemperaturen ökar. Detta tyder på att elektronernas energifördelning kan manipuleras genom att styra till vilken grad elektronhålen samlas upp. Detta är ett betydelsefullt resultat, eftersom det gör att man kan exempelvis kan reglera den maximala spänningen i en direkt-plasmonisk solcell eller styra det reaktiva fönstret i en fotokatalytisk process.
Jacinto Sá, institutionen för kemi – Ångström, Uppsala universitet, jacinto.sa@kemi.uu.se
Herpesvirusinfektioner är livslånga, med latensperioder mellan återkommande reaktiveringar, vilket gör behandling svår. Den största utmaningen ligger i att alla existerande antivirala läkemedel mot herpesvirus leder till snabb resistensutveckling hos de patienter med nedsatt immunförsvar där behovet för herpesbehandling är störst (till exempel nyfödda barn, patienter med HIV, vid cancer eller organtransplantation).
– Vi har en ny och unik infallsvinkel för att studera virus utifrån just dess fysikaliska egenskaper. Vår upptäckt innebär ett genombrott i utvecklingen av antivirala läkemedel då det inte riktar sig mot specifika virala proteiner som snabbt kan mutera och därmed leder till läkemedelsresistens, något som plågar nuvarande antivirala läkemedel mot herpes och andra virus, säger Alex Evilevitch, forskare och universitetslektor vid Lunds universitet, som tillsammans med sin forskargrupp, Virus Biofysik, publicerar de nya resultaten i PLOS Pathogenes .
– Vi hoppas att vår forskning kommer att bidra till bekämpningen mot hittills obotliga virusinfektioner
Snabb resistensutveckling
Närmare 90 procent av jordens befolkning är infekterade av herpesvirus. Det finns nio kända typer av herpesvirus som infekterar människor. De vanligaste typerna av infektioner kan bland annat ge sjukdomar som munsår, genital herpes, bältros och körtelfeber. Andra typer av herpesvirusinfektioner kan leda till permanent skada av syn- och hörselnerver och även kopplas till olika former av cancer. Nya rön visar dessutom att herpesinfektion i hjärnan ökar risken för utveckling av Alzheimers sjukdom.
Flera virusfamiljer har spridit sig i pandemisk skala bland världspopulationer på grund av deras förmåga att etablera latens (till exempel HIV, HTLV, herpesvirus). Ett latent infektionsförlopp innebär att viruspartiklar infekterar värdcellen med sin arvsmassa. Därefter sitter virala gener kvar i cellerna i ett ”vilande” läge. När värdcellen delar sig, delas viruset och sprids vidare med den nya kopian av värdcellen.
Problem uppstår när viruset plötsligt ”vaknar” och börjar föröka sig i värdcellerna genom att kidnappa värdcellens maskineri, tillverka hundratals nya kopior av sig själv, ta död på cellen och därefter sprida sina viruskopior vidare ut i organismen.
Herpesvirus är det mesta latenta viruset. Världshälsoorganisationen, WHO, uppskattar att nästan 90 procent av den världens befolkning är smittad med HSV-1, 65 procent med CMV och cirka 500 miljoner människor är smittade med HSV-2 (alla inom familjen Herpesviridae). Dessa virusinfektioner kan orsaka många olika sjukdomar hos människan som varar livet ut och periodiskt återaktiveras och orsakar återkommande sjukdomstillstånd och ibland dödliga sjukdomar.
Virus består av ett tunt proteinhölje, en kapsid, och innanför ligger dess arvsmassa, generna. Alex Evilevitch har tidigare upptäckt att herpesvirus har ett högt tryck inuti på grund av att det är så fullpackat med genetiskt material.
– Trycket är 20 atmosfärer, vilket är fyra gånger högre än i en champagneflaska och det gör att herpesvirus kan infektera en cell genom att skjuta in sina gener i hög fart in i cellkärnan efter att viruset har kommit in i cellen. Cellen luras då att bli en liten virusfabrik som producerar nya virus som kan infektera och döda andra celler i vävnaden, vilket leder till olika sjukdomstillstånd, förklarar Alex Evilevitch.
Han och hans forskargrupp har med hjälp av prekliniska studier vid National Institutes of Health, NIH, i USA, identifierat små molekyler som kan ta sig in i viruset och ”stänga av” trycket i virusets arvsmassa utan att skada cellen. Dessa molekyler visade en hög antiviral effekt som var flera gånger högre än standardbehandlingen mot vissa herpestyper med läkemedlet Aciklovir, samt mot de resistenta herpesvirusstammar där Aciklovir inte fungerar. Metoden förhindrade virusinfektion.
Nya läkemedel
Det unika med den nya metoden för att behandla herpesvirus är att den inte leder till resistens och att den är oberoende av mutationer i virusets arvsmassa. Eftersom alla typer av herpesvirus har liknande struktur och fysikaliska egenskaper fungerar denna antivirala behandling på alla typer av virus inom herpesfamiljen.
Antivirala läkemedel bromsar virusets utveckling
Antivirala läkemedel mot latenta virus (till exempel herpes) samt flesta kroniska virus bromsar eller stoppar tillfälligt virusets förökning. De botar alltså inte virussjukdomar, utan bromsar deras utveckling.
– Upptäckten kan leda till nya läkemedel. De mediciner som finns för att motverka virusinfektioner idag är väldigt specialiserade mot de virala proteinerna och om viruset muterar, vilket händer ofta, är medicinen inte verksam. Lyckas man däremot utveckla en behandling som angriper de fysikaliska egenskaperna hos ett virus, som till exempel att sänka trycket innanför herpesvirusets hölje, skulle man troligtvis kunna motverka många olika typer av virusinfektioner inom samma virusfamilj med en och samma medicin. Dessutom skulle medicinen fungera även om viruset muterar eftersom mutationerna inte påverkar herpesvirusets inre tryck.
– Resultatet av den aktuella studien är ett första steg mot målet att utveckla ett läkemedel och vi har redan positiva preliminära data som visar att herpesinfektionen kan stoppas för alla typer av herpesvirus inklusive de resistenta stammarna.
För att efterlikna naturens egna processer har forskargruppen konstruerat kvadratmeterstora nät av potatisskal. Näten har sedan placerats dels i sediment på ålgräsängar och dels i tidvattenområden. Näten hjälpte till att binda bottnarna mot påverkan från strömmar, vågor och tidvatten och gav på så vis nyplanterade växter chans att rota sig.
Fler ålgräsplantor överlevde
– Nära nog hundra procent av nyplanteringarna överlevde, säger Eduardo Infantes vid Kristinebergs marina forskningsstation och en av forskarna i gruppen.
Det här är mycket bättre resultat än vad vanlig återplantering, utan något som stabiliserar botten, ger.
– Förutom att rota sig bättre förökade sig också plantorna mer med vår metod än vanlig återplantering, säger Eduardo Infantes.
– Plantering utan nät kan fungera i vikar med liten vågexponering, men plantering i vågutsatta områden kan vara utmanande och där kommer näten att göra restaureringar mer framgångsrika.
Eftersom näten är gjorda av nedbrytbart material försvinner de av sig själva efter några år och bottnen där de använts blir helt återställd. Forskargruppen har gjort försök på ålgräsängar vid Sveriges västkust och i Västindien, samt på tidvattenområden i Nederländerna och Florida.
Kustområden är viktiga ekosystem för bland annat fiskreproduktion. På många håll i världen utarmas dessa, av mänskliga aktiviteter och klimatförändringar, och att återställa dem blir allt viktigare för att skapa långsiktigt hållbara miljöer.
Använder traktor vid ebb
Den här nya metoden kan effektivisera det arbetet. Eftersom långt fler plantor rotar sig och dessutom förökar sig bättre jämfört med traditionell återplantering, krävs färre plantor för samma yta med den nya metoden. Problemet är att få näten på plats.
– Bäst fungerar det i tidvattenområden, där man under ebb kan använda traktor, säger Eduardo Infantes.
– Som ett nästa steg vill vi testa metoden i områden där kusterosion är problematisk, som i Skåne. Där kan den bidra till att stabilisera sanden så att strandväxter får bättre möjlighet att växa. När de har etablerat sig kommer de att skydda kusten från erosion, säger Eduardo Infantes.
Eduardo Infantes, forskare vid Institutionen för marina vetenskaper, Göteborgs universitet, eduardo.infantes@marine.gu.se
Mätaren byggs av billiga och lätt tillgängliga delar och ger data om halter av metan, koldioxid, temperatur och luftfuktighet.
– Hittills har mätinstrument varit så dyra att samhällets kartläggning av växthusgasutsläpp fått förlita sig på grova modeller. Det är oerhört viktigt att vi kan göra många riktiga mätningar lokalt för att exempelvis kunna testa om åtgärder för att minska utsläppen verkligen fungerar. Vi hoppas att vår enkla och kostnadseffektiva mätare kan bidra till fler sådana mätningar, säger David Bastviken, professor vid Tema Miljöförändring som tillsammans med kollegor nu publicerat en artikel i Biogeoscience..
Ett problem när det gäller att bestämma storleken på flöden av växthusgaser har hittills varit bristen på bra och tillförlitliga mätmetoder. David Bastviken med kollegor beskrev och publicerade 2015 en mätare för koldioxid, som idag används för olika typer av miljömätningar. För mätning av metan har det dock krävts en mer komplicerad mätutrustning, i artikeln beskriver forskarna nu även en billig metansensor.
Metan, CH4, är en av de viktiga långlivade växthusgaserna som i hög grad påverkar den globala uppvärmningen. Den relativa ökningen i atmosfären har sedan 1750-talet varit större än för andra växthusgaser. Källorna är många och oregelbundna, några exempel på källor är ofullständig förbränning, hantering av naturgas och biogas, mikrobiell produktion inom lantbruket, våtmarker och sjöar.
Den stora mängden av källor och de stora och ofta oklara variationerna gör det dock svårt både att kvantifiera flöden och att föreslå regleringar. Att sjöar, åar och översvämmade skogar är stora metankällor upptäcktes exempelvis av David Bastviken och hans kollegor så nyligen som 2011.
– Vi har nu byggt och testat en enkel mätare som bygger på den öppna hårdvaran Arduino. Delarna finns i många elektronikbutiker, kan beställas via internet och kostar som mest ett par tusen kronor (200 euro). Vi har även utarbetat mer precisa sätt att kalibrera metansensorn för att möjliggöra mätningar av växthusgasflöden till mycket låg kostnad, säger David Bastviken.
Förenklad klimatmätning för alla
Förhoppningen är att mätaren ska göra det enklare för alla intresserade i samhället att ha koll på utsläppen av växthusgaser, liksom inte minst för utbildning och miljöövervakning.
– Vi har även föreslagit förenklade men tillräckligt goda sätt att kalibrera de sensorer som ingår, metoder som inte kräver kontinuerlig tillgång till avancerade forskningslabb. Det kan underlätta mätningar i exempelvis utvecklingsländer, säger David Bastviken.
– Vi kom fram till att de senaste tre decennierna var bland de mest översvämningsrika i Europa under de senaste 500 åren, och att denna period skiljer sig från tidigare perioder om man ser till omfattning, rådande lufttemperatur och säsongsvariationer, säger Dag Retsö, docent vid Institutionen för ekonomisk historiska och internationella relationer, Stockholms universitet, som har medverkat i studien.
Forskningen har gjorts för att undersöka om de senaste decenniernas många översvämningar i Europa kan passa in i ett större mönster av översvämningar de senaste 500 åren.
Undersökte historiska översvämningar
– För att förstå huruvida de senaste decennierna är exceptionella behöver man ta reda på vad som utmärkte översvämningsrika perioder tidigare i historien och jämföra dem med dagens.
Rekonstruktionen baseras på en samling med skriftliga källor, både publicerade och opublicerade, som till exempel dagböcker, tidningsartiklar och brev.
– I klimathistorisk forskning finns det fördelar och nackdelar med både naturliga källor, som trädårsringar och isborrkärnor, och skriftliga källor. De förra går väldigt långt tillbaka i tiden, tusentals år, men har som regel inte någon detaljerad information om väder och klimat. De senare täcker i bästa fall bara de senaste tusen åren. Å andra sidan kan de berätta ganska exakt om när och var en översvämning inträffade och framförallt hur samhällen hanterade sådana händelser.
Med hjälp av dessa källor har forskarna kunnat analysera data om 103 vattendrag i Europa under 500 år. Översvämningarna har ägt rum från den ryska floden Volga i öst till den portugisiska floden Douro i väst.
Nio översvämningsrika perioder
Forskningsgruppen har identifierat nio översvämningsrika perioder historiskt, från 1560-talet till 2016. De nio perioderna är ganska regelbundet fördelade i tid, men den senaste 30-årsperioden sticker ut: den inträffar efter en 90 år lång period utan större översvämningar.
– Det är förklaringen till att de senaste decenniernas stora översvämningar har överraskat myndigheter och visat behovet av uppdaterad beredskap för att kunna hantera dem, säger Dag Retsö som forskar om klimathistoria i förmodern tid, före 1800-talet, och har bidragit med att ta fram data kring översvämningar i Sverige.
Studien är den första som har studerat mönster i översvämningar under flera århundraden.
– Översvämningar är bland de fenomen som brukar kallas ”naturkatastrofer”. Men egentligen är det fråga om naturriskfaktorer som förvandlas till samhällskatastrofer genom bristfällig samhällelig planering och beredskap. Det viktigaste med skriftliga vittnesbörd från det förflutna om väder och klimat, inklusive översvämningar, är att de kan visa dels sådana historiska samhällskatastrofers omfattning, dels hur samhällen reagerat och anpassat sig till dem. Där ligger lärdomar för vår tid också.
Dag Retsö, docent vid Institutionen för ekonomisk historiska och internationella relationer, Stockholms universitet, dag.retso@ekohist.su.se
– Vårt resultat visar på vikten att fortsätta undersöka mer exakt vilka av dessa kemikalier som påverkar mödrar och små barn, säger Tuulia Hyötyläinen, professor i kemi vid Örebro universitet.
Hon och kollegan Matej Orešič, forskare i biomedicin, har publicerat två studier om kopplingen mellan högfluorerade kemikalier, så kallade PFAS, och två sjukdomar hos nyfödda barn: typ-1-diabetes och celiaki (glutenintolerans). Båda är autoimmuna sjukdomar, vilket förenklat innebär att kroppens immunförsvar bildar antikroppar som skadar organ eller vävnader.
Studierna är baserade på en kombination av omfattande metabolomik (analyser på molekylnivå), miljöanalys och det komplexa samspelet i biologiska system. Underlaget är en grupp med mödrar och barn.
Genetiska anlag hos barn
Typ 1-diabetes är en av de vanligaste kroniska sjukdomarna hos barn och ungdomar i de nordiska länderna. De senaste decennierna har förekomsten ökat kraftigt, men ökningen har planat ut de senaste åren.
Typ 1-diabetes
Vid typ 1-diabetes angriper och förstör kroppens immunsystem de insulinproducerande cellerna i bukspottskörteln, vilket på sikt leder till total insulinbrist.
Varför immunsystemet angriper och förstör de egna insulinproducerande cellerna vet man inte.
Många forskare menar att det krävs en kombination av dels ett ärftligt anlag och dels någon yttre miljöfaktor. Det är inte bara barn som insjuknar i diabetes typ 1 utan det kan ske även vid vuxen ålder.
Källa: diabetes.se
En del barn har genetiska anlag för typ 1-diabetes. Men bara en mindre del av dem, ungefär var tionde, utvecklar sjukdomen. En stor mängd miljöfaktorer diskuteras av forskare som orsak till att individer utvecklar autoimmuna sjukdomar och man vet att virusinfektioner och kost påverkar.
Forskarna visar i den ena studien, publicerad i Environment International , vilken effekt högfluorerade ämnen, PFAS, har på nyfödda barn. Studien omfattar blivande mödrar som har varit utsatta för dessa kemikalier – som man vet är skadliga för människor och som överförs från mamma till foster under graviditeten.
– Vi visar att barnen som varit utsatta för en hög exponering av PFAS-ämnen under fosterstadiet har en viss lipidprofil som vi tidigare har identifierat vara förknippad med ökad risk för typ 1-diabetes och utvecklingen av sjukdomen hos barn, säger Matej Orešič.
Påskyndar utveckling av celiaki
I en annan ny studie, publicerad i Environmental Research, /language] visar Tuulia Hyötyläinen och Matej Orešič på sambandet mellan PFAS och celiaki.
– Resultaten visar att hög PFAS-exponering i moderlivet och som spädbarn, kan påskynda utvecklingen av celiaki hos de barn som har genetiska anlag för sjukdomen, säger Tuulia Hyötyläinen.
Celiaki
Celiaki är en kronisk sjukdom som innebär att glutenprotein startar en inflammation som skadar tarmluddet i tunntarmens slemhinna.
Celiaki är samma sak som glutenintolerans och gluten finns i vete, råg och korn.
När en person med celiaki äter gluten skadas tarmluddet vilket gör att förmågan att ta upp vitaminer, mineraler och andra näringsämnen förstörs. I sin tur kan det leda till näringsbrist och ohälsa.
Källa: celiaki.se
PFAS består av upp mot 5 000 kemikalier med omfattande användning i samhället. Några exempel är rengöringsmedel, impregnering och brandskum. PFAS finns inte naturligt i miljö utan är alla konstgjorda, syntetiska, och kan kopplas till det moderna samhället.
– Exponeringen för skadliga kemikalier under fostrets utveckling kan förklara ökning av autoimmuna sjukdomar i världen och kan också vara kopplat till andra hälsorisker, säger Matej Orešič.
Ökningen av typ 1-diabetes har stannat av i många länder med industrier, särskilt i de nordiska länderna. En möjlig förklaring är striktare regleringar av PFAS.
I permafrosten, permanent fryst mark, lagras lika mycket kol som i all jordens växter och atmosfär tillsammans. Ytan på permafrosten tinar på sommaren, och i det allt varmare klimatet frodas växter och mikroorganismer. Det gör att en del av det frusna organiska materialet frisläpps som växthusgaser. Forskare har tidigare förutspått att snabbt stigande temperaturer kommer att orsaka utsläpp av 50-100 miljarder ton kol från permafrost fram till år 2100.
Den nya studien har för första gången visat att priming, när växters rötter ”matar” mikroorganismerna i jorden med socker, resulterar i ännu högre utsläpp av växthusgaser.
Småskalig interaktion med global effekt
– Vi har känt till ”priming” sedan 1950-talet, men vi visste inte om denna småskaliga ekologiska interaktion hade en betydande inverkan på den globala koldioxidcykeln, säger forskaren Frida Keuper, ansluten till det franska nationella forskningsinstitutet för jordbruk, INRAE och Umeå universitet.
Forskargruppen kombinerade kartor över växtaktivitet och data om kolinnehåll i marken med en omfattande litteraturstudie om priming och egenskaper hos växters rötter för att uppskatta primingeffekten i permafrost-ekosystem och dess påverkan på utsläpp av växthusgaser. De kan nu visa att primingeffekten ökar den mikrobiella andningen med tolv procent, vilket orsakar ytterligare förlust av 40 miljarder ton fram till 2100. Det motsvarar nästan en fjärdedel av den återstående mänskliga utsläppsbudgeten för att hålla den globala uppvärmningen till max 1,5 ° C.
– Dessa nya fynd visar hur viktigt det är att beakta småskaliga ekologiska interaktioner, till exempel primingeffekten, i global modellering av växthusgasutsläpp, säger Birgit Wild, biträdande lektor vid Stockholms universitet.
Vetenskaplig artikel:
Carbon loss from northern circumpolar permafrost soils amplified by rhizosphere priming. (Frida Keuper, Birgit Wild, Matti Kummu, Christian Beer, Gesche Blume-Werry, Sébastien Fontaine, Konstantin Gavazov, Norman Gentsch, Georg Guggenberger, Gustaf Hugelius, Mika Jalava, Charles Koven, Eveline J. Krab, Peter Kuhry, Sylvain Monteux, Andreas Richter, Tanvir Shahzad, James T. Weedon, Ellen Dorrepaal (2020)) Nature Geoscience
Kontakt:
Birgit Wild, biträdande lektor, Institutionen för miljövetenskap, Stockholms universitet, birgit.wild@aces.su.se
Frida Keuper, forskare, BioEcoAgro Joint Research Unit, INRAE, Frankrike och Institutionen för ekologi, miljö och geovetenskap, Umeå universitet, frida.keuper@inrae.fr
Vi använder kakor för att ge dig en bättre upplevelse av vår webbplats.
This website uses cookies to improve your experience while you navigate through the website. Out of these cookies, the cookies that are categorized as necessary are stored on your browser as they are essential for the working of basic functionalities of the website. We also use third-party cookies that help us analyze and understand how you use this website. These cookies will be stored in your browser only with your consent. You also have the option to opt-out of these cookies. But opting out of some of these cookies may have an effect on your browsing experience.
