Resultaten ökar förståelsen för hur insekternas hjärnor fungerar; vad de reagerar på och hur de reagerar. Forskningen från Lunds universitet kan bidra till förbättrad insektsbekämpning.

Genom tidigare forskning har man hittat de nervceller som insekterna använder för att detektera minskad luftfuktighet. Nu har man även upptäckt nervceller som känner av ökad luftfuktighet. Det gör det möjligt att beskriva hur insekterna kombinerar information om temperatur och luftfuktighet i hjärnan och hur de reagerar på informationen.

– Man kan beskriva det som ett sjätte sinne eller som att insekterna har en karta i hjärnan som läser av både temperatur och luftfuktighet. När det blir riktigt varmt och torrt försöker de ta sig någon annanstans. Hög temperatur och torka är mycket farligare för insekter än fukt och lite lägre temperatur, säger Marcus Stensmyr, universitetslektor vid biologiska institutionen, Lunds universitet.

Han och kollegan Anders Enjin, båda biologer vid naturvetenskapliga fakulteten i Lund, har studerat nervceller hos bananflugor. Tillsammans med en forskargrupp vid Northwestern University i USA har de kartlagt cellerna på flugornas antenn och hur information om temperatur och luftfuktighet förs vidare till hjärnan där den bearbetas.

Studierna har gjorts i laboratoriemiljö med kontrollerad temperatur och luftfuktighet. Genom att använda fluorescerande molekyler kunde forskarna i mikroskop se vilka nervceller i bananflugans hjärna som reagerade på värme, kyla, fuktighet och torka. Genom att inaktivera de nervceller som reagerade på torr luft upptäckte forskarna att flugorna förlorade förmågan att inse det kombinerade av torka och hög temperatur. Resultatet blev att bananflugorna inte längre märkte skillnad på torr och fuktig värme.

Bananflugan är en av de mest använda modellorganismerna inom biologisk forskning. Enligt forskarna är resultaten generella och kan appliceras på andra insekter också. Exempelvis myggor.

– Kan vi slå ut vissa nervceller i deras hjärnor så öppnar det nya dörrar för myggbekämpningen. Om bekämpningen blir effektivare går det att komma tillrätta med insektsburna sjukdomar på ett helt annat sätt än i dag, säger Marcus Stensmyr.

Artikel:
”Early Integration of Temperature and Humidity Stimuli in the Drosophila Brain”
Resultaten finns med i augustinumret av Current Biology.

Kontakt:
Marcus Stensmyr, universitetslektor
Lunds universitet, biologiska institutionen
+46-46-222 37 87
+46-70-365 74 44
marcus.stensmyr@biol.lu.se

Anders Enjin, postdoktor
Lunds universitet, biologiska institutionen
046-222 47 82
anders.enjin@biol.lu.se

Tidigare forskning har visat att en många föräldrar till barn som behandlas för cancer upplever symptom på traumatisk stress och depression. I den nya studien visar Uppsalaforskarna att dessa föräldrar skulle kunna ha nytta av stöd via internet, något som också gör det möjligt för flera att få hjälp oberoende av var man bor i landet.

Behandlingen bestod av ett 10-veckorsprogram bestående av självhjälp via internet, med stöd via e-post från en psykolog. Grunden i programmet bygger på kognitiv beteendeterapi.

I studien jämfördes föräldrar som lottats till att genomgå programmet, med föräldrar som lottats till så kallad väntelista. Föräldrarna på väntelistan fick tillgång till programmet senare. Resultaten visar att föräldrar som fick tillgång till programmet minskade sina symptom på traumatisk stress och depression i högre utsträckning än de som var på väntelista. Vid uppföljning tolv månader efter programmets slut höll resultaten i sig.

Hjälp hantera jobbig situation
Programmet fokuserade på att informera deltagare om vad som händer med människor när man befinner sig en påfrestande situation. Det gav även tillgång till konkreta verktyg och övningar för att hjälpa föräldrarna att hantera stress och jobbiga tankar.  avslappningsträning, problemlösning och olika hanteringsstrategier för jobbiga tankar och känslor.

– Vi skulle önska att resultaten verifierades i en större studie men tills vidare så tyder resultaten på att denna form av stöd är lovande för föräldrar till barn som behandlas mot cancer och som kan tänka sig att få stöd och hjälp via internet. På detta sätt skulle programmet som har testats kunna utgöra ett komplement till det stöd som i dagsläget erbjuds dessa föräldrar, säger Louise von Essen, professor, klinisk psykologi i hälso- och sjukvård vid Uppsala universitet.

Studie:
”Twelve-Month Follow-Up of a Randomized Controlled Trial of Internet-Based Guided Self-Help for Parents of Children on Cancer Treatment”, Cernvall M, Carlbring P, Wikman A, Ljungman L, Ljungman G, von Essen L

Resultaten har publicerats i den vetenskapliga tidskriften Journal of Medical Internet Research.

Kontakt:
Louise von Essen, professor, Uppsala universitet (ansvarig forskare)
e-post: louise.von-essen@kbh.uu.se
tel: 070-4250714

Martin Cernvall, Uppsala universitet (korresponderande författare för studien)
e-post: martin.cernvall@kbh.uu.se
tel: 0709-564480

Det upptäckta toxinet Botulinum neurotoxin typ X (BoNT/X) ingår i familjen botulinumtoxin. Dessa toxiner används idag vid mer än 80 medicinska tillstånd såsom muskelspasmer, överaktiv blåsa, kronisk migrän, svettning och Cerebral Pares (CP). Med det nya toxinet BoNT/X finns möjligheten att skapa ett nytt område av toxinläkemedel relaterade till intracellulär transport och sekretion.

Uppbyggnaden av det första botulinumtoxinet (BoNT/A) som upptäcktes 1897. Illustration: Pål Stenmark

Eftersom botulinumtoxiner är de mest giftiga ämnen som vi känner till idag är det också viktigt att utveckla metoder för att spåra toxinet och behandla förgiftningar orsakade av toxinet.

– Att vi nu har upptäckt BoNT/X underlättar såklart utvecklingen av diagnostik och motåtgärder, vilket är mycket viktigt om någon skulle utsättas för en toxisk mängd av ämnet, säger Pål Stenmark, docent, Institutionen för biokemi och biofysik, Stockholms universitet.

Antikroppar och nya läkemedel
Forskargruppen ska nu utveckla antikroppar med förmågan att upptäcka och inaktivera toxinet.

– Inom några månader kommer vi att ha utvecklat sätt att upptäcka om en person har blivit exponerad för BoNT/X, säger Pål Stenmark.

Forskarna kommer nu att bestämma toxinets struktur och undersöka hur det binder till nervcellen. De kommer också att undersöka hur de unika egenskaperna hos BoNT/X bäst kan användas för att utveckla nya läkemedel.

Det hela började med att ett spädbarn i Japan insjuknade 1995. År 2015 sekvenserades genomet hos bakterier som isolerats från barnet och deponerades i en databas. I ett fyra miljoner bokstäver långt dokument som beskriver bakterien har nu forskargruppen identifierat det nya toxinet.

– När vi upptäckte toxinet trodde jag först att vi hade gjort något fel i analysen, men efter att ha kontrollerat flera gånger visade det sig vara korrekt. Upptäckten öppnar en mängd nya spännande forskningsområden som vi är angelägna om att utforska i samarbete med Dr. Min Dongs forskargrupp vid Harvard, säger Pål Stenmark.

Artikel:
“Identification and characterization of a novel botulinum neurotoxin” i tidskriften Nature Communications

Kontakt:
Pål Stenmark, docent, Institutionen för biokemi och biofysik, Stockholms universitet,
e-post stenmark@dbb.su.se, mobil 0739-84 12 16.

Tekniska framsteg som digitalisering och spektrofotometri har drivit forskningen framåt de senaste årtiondena. Framstegen i forskningen har bland annat lett till kunskap om att andra varelser inte ser och upplever världen på samma sätt som människor.

Ökad kunskap om hur färger uppfattas och fungerar i djurvärlden kan i framtiden bidra till utvecklingen inom så skilda områden som medicin, säkerhet och kläder.

Den enorma bläckfisken (Sepia apama)  kan växla mellan kamouflageläge (topp) och kommunikationsläge (botten) på under en sekund. Den använder sin muskulösa hud och ändrar storleken på pigmentbärande celler.

Färger har olika funktion och signalerar olika saker för olika arter. Färger har stor betydelse i djurens sociala liv. Inte minst vad gäller att hitta en partner. Färg är också ett sätt att reglera kroppstemperaturen och skydda sig mot parasiter. Färger kan fungera som varningssignal men också som kamouflage. Färgers kamouflerande funktion och den evolution som skett hos bytesdjur utifrån vad rovdjur ser och inte ser är bara ett av de områden som forskare studerar.

Samarbete kring färgseende
I en översiktsartikel i tidskriften Science beskriver forskare från flera länder och med olika forskningsinriktning färgers funktion och evolution bland djuren. Almut Kelber, professor i sinnesbiologi vid naturvetenskapliga fakulteten, Lunds universitet, är en av författarna till artikeln i Science. Hon har studerat färgseende hos olika djurarter och hon vill att forskare vidgar framtida studier och sätter in färger i ett större sammanhang.

– Hos många, många djur så samverkar färg med lukt och andra faktorer. Samma art kan exempelvis använda färg i ett sammanhang men inte i ett annat. Färger är sällan viktiga för att se små detaljer medan färg har stor betydelse för att kunna hitta en partner, säger Almut Kelber som är knuten till Syngruppen vid biologiska institutionen i Lund.

Artikel:
”The biology of color”

Biologer, genetiker, fysiker, psykologer, fysiologer och antropologer har bidragit till artikeln som publiceras i den vetenskapliga tidskriften Science.

Kontakt:
Almut Kelber, professor
Biologiska institutionen, Lunds universitet
046 222 34 54
072 502 60 04
almut.kelber@biol.lu.se

Ökenlandskapet sträcker sig åt alla håll runt bilen. Det går långsamt framåt, på flera platser saknas även den lilla grusgång som chauffören följt på vår väg mot Lac Abhe. Djibouti undersöker åtta olika platser för att producera elektricitet via geotermisk aktivitet. Lac Abhe är den mest avlägsna platsen för undersökningarna.

Vi passerar två kvinnor som sitter i skuggan av ett träd och säljer honung, och små byar där invånarna saknar både elektricitet och fordon.

För några tusen år sedan sträckte sig Röda Havet ända bort över dessa marker. I takt med att landskapet förändrades av tektoniska rörelser, vulkanutbrott och jordbävningar så steg landmassan och havet tvingades bort. Kvar lämnades saltvatten som i dag fyller den ständigt minskande Lac Abhe. Med lite regn i området och ingen naturlig påfyllning av vatten kommer sjön en dag att försvinna. Men under jorden kokar vattnet.

Här finns hundratals varma källor. Bönderna i området använder dem för att vattna sina marker. Ibada Aden kommer gående mot oss, hans familj har bott här i många generationer. Han har grävt ut en kanal från en av källorna och fört vattnet till sin trädgård. En grön oas mitt i det annars bruna landskapet. Här betar getterna och kamelerna för att äter sig starka, och vattnet i de heta källorna används av kvinnorna i området för att laga mat.

– Människorna som bor här kommer att få tillgång till el så fort vi börjar producera. Grejen är att när folk får höra att något är på gång någonstans så flyttar ännu fler dit, så vi kommer att se hur byarna här växer de närmsta åren, säger Farah Omar, ingenjör vid ODEGG, institutionen som skapats av presidenten för att utveckla geotermikprojekten i Djibouti.

Markytan här är så mjuk att de heta gaserna från underjorden trycker upp marken och skapar enorma travertiner, formationer likt raukar fast av lera. Landskapet är unikt, det finns ingen annan plats på jorden som Lac Abhe. Plattformen för borrningarna kommer att placeras längre bort från sjön, där marken är fastare och klarar av att bära upp riggarna. Hålen kommer sedan att borras neråt och sedan horisontellt för att nå reservoarerna med det heta vattnet.

– Det handlar dels om att marken måste bära upp riggarna, men vi har också ett stort ansvar för att inte förstöra naturen och livet för människorna i området. Vi måste börja med att bygga en bra väg hit, för att ens få hit borriggarna. Med infrastrukturen ökar möjligheterna för att utveckla turism i området och socioekonomiskt finns här stora möjligheter framåt, säger Farah Omar.

Projektet är också förenat med vissa risker. Blandningen av ånga och vatten, 200 – 250 grader varmt, har en förmåga att lösa upp berget. Det finns många olika metaller upplösta i vattnet som kan orsaka stor skada om de släpps ut i miljön eller i grundvattnet.

– Det kan ödelägga grundvattenreservoaren. Ångan utlöser också gaser, som svavelgaser och växthusgaser, berättar Olafúr Gudmundsson, professor vid Institutionen för geovetenskaper vid Uppsala universitet.

På Island har kraftverken i dag krav på sig att samla in ångan och rena den, och avfallsvattnet måste pumpas ner i jorden igen. Tillräckligt djupt för att det inte ska finnas någon risk för grundvattenreservoaren.

– Känner du till den blå lagunen? frågar Olafúr Gudmundsson.

– Det ligger intill ett kraftverk som byggdes under 80-talet, där pumpade man avfallsvattnet ut i lavan nära kraftverket. I vattenångan finns mycket kisel upplöst och det är därifrån som de vita sedimenten i vattnet kommer i från, som gör det så blått. Så får man inte göra i dag. Det blev en turistsuccé och det är faktiskt hälsosamt att bada där, men egentligen är det förorenat grundvatten, säger Olafúr Gudmundsson.

Han anser att geotermik har sålts som en ren energikälla, trots att ekosystemet störs av byggnationerna. Störningarna är ändå så små att det går att prata om geotermik som miljövänligt.

– I relation till andra energikällor är det här inte så stora risker, tittar man på klimatproblemen så är det långt i från så illa som kol till exempel, säger han och påpekar att det kan finnas stora möjligheter för Djibouti att använda restvattnet från produktionen.

– Det finns fortfarande mycket energi kvar, restvattnet är cirka hundra grader varmt. Det kan användas av små industrier, främst för matproduktion. Man kan torka kött, fisk… det borde medföra en del extra möjligheter för regionen, säger Olafúr Gudmundsson.

Djibouti ligger på den kontinentalplatta som är en del av Afrikas kontinent, medan Island ligger på två plattor långt ute i havet. Det som nu sker i Djibouti är samma sak som skedde i Nordatlanten för 50 miljoner år sedan. Ändå finns där många likheter i geologin, båda områdena håller på att slitas isär. Det gör att förkastningar skapas på ytan och når ner till ett par kilometers djup. Det är dessa förkastningar som ingenjörerna letar efter och försöker följa ner till källan.

– I andra området, som Japan eller Italien, är geologin en helt annan. Där finns vulkanism men ingen spänning i den översta skorpan, säger Olafúr Gudmundsson.

De första försöken att hitta energi under Djiboutis yta gjordes av fransmännen 1970 under ockupationen. De fann hett vatten och olja. Projekten fortsatte efter Djiboutis självständighet men tvingades att avbrytas 1989 på grund av föroreningar av flera floder. Nu har de tagits upp igen och de första testborrningarna är precis avslutade.

Djiboutis ekonomi har vuxit snabbt de senaste åren. Bland andra USA, Japan och Frankrike har stora militärbaser på plats i landet och ytterligare en flygplats samt två nya hamnar håller på att byggas.

– Investerare kommer hit för att investera och så har vi inte nog med elektricitet. Det är vårt största bekymmer, nu importerar vi från Etiopien och militärbaserna har egna dieselgeneratorer. Elpriserna här är bland de högsta i världen, säger Dr Kayad Moussa Ahmed, generaldirektör för ODEGG.

Att utveckla ett land utan elektricitet har visat sig nästan omöjligt. Djibouti undersöker nu både vind- och solkraft och geotermiken kommer att användas för att få en stabil grund i elförsörjningen. Det finns sex borrade brunnar vid Lac Assal och reservoarer har hittats på 400 och 2000 meters djup.

– Vi fick stora problem med korrosion i den djupa brunnen, så därför börjar vi med att utveckla den grunda. Det viktigaste nu är att vi börjar producera den första megawatten, för att visa investerarna och folket att vi kan. Att vi har vad som krävs, säger Dr Kayad Moussa Ahmed.

För att försörja landet i dag behövs 500 megawatt enligt Dr Kayad, och de första undersökningarna har visat att geotermiken har potential att producera 5000 megawatt. De första producerande brunnarna vid Lac Assal kommer att börja borras i januari 2018. Världsbanken har gått in med 25 miljoner dollar för att stötta projektet, och flera länder längs med African rift valley utvecklar energi ur geotermik. Kenya är det land i Afrika som har kommit längst, där har de i dag 636 megawatts kapacitet från geotermik.

Tillbaka vid Lac Abhe står vi vid en varm källa, vattnet är nästan hundra grader varmt och bubblar kraftfullt upp ur marken. Intill pekar Farah Omar på en liten kulle i marken.

– Den här är ny. Den är nog bara två – tre år gammal. Den heta gasen har tryckt upp jorden, problemet är att ibland så skapas en läcka och då pyser gasen ut. Här ser du en läcka, säger han och pekar på ett hål i formationen.

– Hade den inte börjat läcka så hade den här kunnat bli lika stor som travertinerna där borta.

För att skydda borrhålen så att de inte ska kollapsa eller täppas igen av lera som lossnar från väggarna kommer borrhålen att fodras. Varje fält har sin egen kemiska sammansättning och därför måste varje brunn undersökas var för sig. Om tio år beräknas området runt Lac Abhe att vara i full drift.

Text: Monica Hansson på uppdrag av Forskning.se

Till Karolinska Universitetssjukhusets mottagning för andrologi, sexualmedicin och transmedicin (ANOVA) ökar strömmen av besökare ständigt. År 1999 remitterades 20 personer för utredning och behandling av könsdysfori, en siffra som förra året (2016) hade ökat till hela 350. I år räknar man med 400 remisser för personer som behöver utredning och behandling av könsdysfori.

Könsdysfori innebär ett tillstånd med ett psykiskt lidande eller en försämrad förmåga att fungera i vardagen, vilket orsakas av att könsidentiteten inte stämmer överens med det registrerade könet.

Mottagningen ANOVA har ett helhetsomhändertagande för personer med könsdysfori, från diagnostiska utredningar, stöd under och efter transition, till livslång hormonbehandling.

– Vi tar emot personer från 18 år och uppåt i alla yrkesgrupper, samhällsklasser och länder. Vi får hit allt från poliser och brandmän till präster, kontorister och sjuksköterskor.

Det säger överläkaren och kliniska sexologen Cecilia Dhejne, patientflödesansvarig för transmedicin på ANOVA, där multidisciplinärt och tvärprofessionellt arbete står i fokus.

Få ångrar könskorrigering
I en färsk avhandling om könsdysfori (On Gender Dysphoria) av Cecilia Dhejne noterade hon en förbättrad hälsa hos den här patientgruppen under de senaste 15 åren, med vare sig förhöjd dödlighet eller förhöjd vård för självmordsförsök.

Hon noterade även att antalet ångeransökningar, alltså personer som ångrar sin könsbekräftande kirurgiska behandling, är lågt (2% procent) och minskade under perioden 1960-2010.

Däremot var det fortfarande vanligt att ha vårdats för psykisk sjukdom.

– Att behöva vänta på den vård som minskar könsdysfori och förbättrar psykisk hälsa innebär ett onödigt psykiskt lidande. Det kan hindra personer att fullfölja studier eller komma ut i arbetslivet.

Karolinska Universitetssjukhuset har idag en patientflödesansvarig för patientgruppen, något som Ceclia Dhejne anser är ett steg i rätt riktning:

– Att Karolinska har en patientflödesansvarig för patientgruppen är ett viktigt steg. Men ett bättre omhändertagande är nödvändigt och innebär en förbättring och utökning av den könsbekräftande vården. Liksom att kunskapen om könsdysfori i den vanliga vården, och speciellt inom psykiatrin, behöver förbättras, konstaterar hon.

Könsinkongruens innebär att en persons könsidentitet är en annan än det kön personen ursprungligen registrerats som (födelsekön).

Könsdysfori är ett psykiskt lidande eller en försämrad förmåga att fungera i vardagen som orsakas av att könsidentiteten inte stämmer överens med det registrerade könet.

De senaste åren har  mottagningen ANOVA haft en 30-50-procentig ökning av remisser per år.

Avhandling:
”On gender dysphoria”Cecilia Dhejne, Institutionen för klinisk neurovetenskap, Karolinska Institutet

Läkemedel som läcker ut till sjöar, vattendrag och hav kan skada växt- och djurlivet. Lyckligtvis är ny teknik på gång som tar bort läkemedelsrester i reningsverken. Resultaten från pilotprojekt är hittills lovande.

Utsläpp av läkemedel kan påverka havsmiljön och ekosystemen där. Det har uppmärksammats genom en rad forskningsrön under senare år. En omtalad studie är den av abborrar som blir övermodiga och glupska av ångestdämpande medicinen oxazepam. Andra forskare har sett att storspigg, som är vanlig i Östersjön, och även zebrafisk får beteendeförändringar av antidepressiva läkemedel som citalopram (SSRI-preparat).

Fiskar som blir övermodiga och mindre stresskänsliga blir lättare byten för större rovfiskar. Det kan på sikt vara ett hot mot den enskilda arten och även mot andra arter i ekosystemet, som äter fisken.

– I våra studier har vi också sett att halterna av vissa läkemedel ute i miljön överstiger de nivåer där de bedöms få effekter på fiskar. Så det här är inget problem man bara kan sopa under mattan, säger Heléne Ejhed, forskare hos IVL Svenska Miljöinstitutet.

Påverkar vattenlevande organismer

Studier som IVL har gjort visar även att hälften av alla fiskar som samlades in nära utloppet från ett reningsverk i Stockholmsområdet innehöll läkemedelsrester. Andra forskare har sett i labbstudier att de smärtstillande medlen diklofenak och ibuprofen och betablockeraren propranolol påverkar såväl blåmusslor, små kräftdjur som alger från Östersjön. Bland annat förändras hur snabbt organismerna andas och hur mycket de äter.

Det råder alltså inget tvivel om att läkemedel läcker ut i miljön, där de kan påverka vattenlevande organismer. Östersjön är ett känsligt hav med få arter och en lång historia av förorenande utsläpp. Därför är det viktigt att ta läkemedelsutsläppen på allvar, menar många forskare. Inte minst med tanke på den stora okunskap som fortfarande finns om så kallade kemikalie-coctails, alltså kombinationer av kemikalier som blandas i miljön.

Spigg som försvarar sitt revir.

– Ett enskilt läkemedel är sällan akut toxiskt i de koncentrationer som finns i Östersjön, men blandas det med andra kemikalier vet vi inte riktigt hur det påverkar. Här finns mycket arbete kvar att göra, säger Anna Sobek, docent vid institutionen för miljövetenskap och analytisk kemi på Stockholms universitet.

Det stora dilemmat med just läkemedel är att de tillverkas för att vara stabila och påverka biologiska system – våra kroppar. Det är bra för oss när vi tar medicinerna, men blir till problem för miljön när läkemedelsresterna följer med urin och fekalier till reningsverken.

Reningsverken släpper ut mest

De kommunala avloppsreningsverken är inte byggda för att rena bort så pass kemiskt stabila ämnen som läkemedel är. I stället passerar läkemedelsresterna relativt oförändrade genom reningsverken och följer med det utgående vattnet till havet. Reningsverken bedöms därför vara den enskilt största källan till läkemedelsutsläpp i Sverige i dag. För läkemedelsindustrier och sjukhus finns sedan länge krav på specialiserad rening.

– Det stora problemet är att det är en ständig tillförsel från reningsverken, och vissa läkemedel har lång nedbrytningstid. Vi vet inte heller tillräckligt mycket om effekterna. Därför är det viktigt att utsläppen begränsas, säger Heléne Ejhed hos IVL.

Enligt Naturvårdsverket använder vi i Sverige mer än 1 000 olika aktiva substanser i cirka 7 600 läkemedel. Hur farliga läkemedlen är för miljön varierar. Bland de som väcker mest oro är hormonpreparat (som p-piller med östrogen), psykofarmaka, antibiotika och smärtstillande mediciner.

Ett problem med hormonmedicinerna är att de kan störa fiskars fertilitet. Oron kring antibiotika gäller främst risken för resistens. Om fler organismer i miljön får i sig antibiotikan kan det hjälpa bakterierna att utveckla motståndskraft mot medicinen. Läckage av antibiotika sker inte bara från reningsverk, utan även från marker runt lantgårdar med många djur. Hur stor andel av läckagen som kommer från gårdar respektive reningsverk är svårt att uppskatta. Men stoppas utsläppen från reningsverken är det i alla fall en bra början.

Rening från läkemedel

Sedan många år tillbaka pågår utveckling av nya reningstekniker som kan minska utsläppen av läkemedel från de svenska reningsverken. Berndt Björlenius, projektledare vid avdelningen för vid industriell bioteknologi på Kungliga tekniska högskolan, har arbetat med flera pilotprojekt i Stockholm, Uppsala och Västerås. Det han testat är en kompletterande process där avloppsvattnet renas med biofilm, aktiverat kol och ozon.

– Sammanfattningsvis gick det mycket bra med det aktiverade kolet och ozonet. Vi lärde oss också att ozondoseringen kan vara kinkig att få till. Alla läkemedelsrester avskiljs inte heller lika mycket, vare sig med ozon eller aktiverat kol, säger Berndt Björlenius.

I den fullskaliga försöksanläggningen i Knivsta, söder om Uppsala, testades avskiljningen av 120 läkemedel. Det visade sig bland annat att processen tog bort cirka 98 procent diklofenak, 95 procent citolapram och 70 procent oxacepam. Berndt Björlenius arbetar nu med slutrapporteringen som beräknas bli klar i slutet av året.

Spännande att följa är även Nykvarnsverket i Linköping som blir Sveriges första reningsverk med permanent läkemedelsrening. Ozonreningen i verket, som hanterar cirka 42 000 kubikmeter avloppsvatten per dygn, förväntas tas i drift under sommaren.

Initiativen är många och tekniken på väg att bli mogen, så frågan är när vi kan få rening av läkemedel i alla svenska reningsverk?

– Om det skall bli en utbyggnad på bred front krävs sannolikt att lagstiftningen skärps så att det införs utsläppskrav på läkemedelsrester. Jag bedömer att en bred utbyggnad av läkemedelsreningen för större delen av Sveriges reningsverk skulle ta runt tio år, säger Berndt Björlenius.Utöver att ta fram nya reningstekniker finns också förslag på åtgärder ”uppströms”. Det kan handla om att på olika sätt minska användningen av de mest miljöstörande medicinerna.

Satsning på läkemedelsrening

Svenska staten satsar fram till och med i år sammanlagt 32 miljoner kronor på att få fram mer avancerad rening av avloppsvatten. Bland annat ger Havs- och vattenmyndigheten 12 miljoner kronor till fyra projekt för rening av svårnedbrytbara ämnen.

Inriktningen är att rena avloppsvattnet från framförallt tre substanser som finns på EU:s lista över miljöfarliga ämnen: hormonpreparaten etinylestradiol och östradiol (aktiva i p-piller) samt diklofenak (som finns i exempelvis Voltaren, Eeze och Arthrotec).

Text: Marie Granmar på uppdrag av Forskning.se

– Våra resultat pekar på vikten av att vara uppmärksam på patienter som haft svåra sjukhuskrävande infektioner eftersom risken för hjärt-kärlsjukdom är förhöjd, inte bara i samband med infektionen utan även i flera år framåt, säger Cecilia Bergh, forskare vid Örebro universitet och huvudförfattare till den artikel som nu publicerats i European Journal of Preventive Cardiology.

Hjärt-kärlsjukdom är ett samlingsbegrepp för sjukdomar som drabbar hjärta och blodkärl och innefattar diagnoser som hjärtinfarkt och stroke, en del med dödlig utgång.

– Vi har kommit fram till att den ökade risken efter en svår infektion inkluderar dessa specifika diagnoser – hjärtinfarkt, stroke och dödlig hjärt-kärlsjukdom, säger Cecilia Bergh.

Studien utgår från registerdata över de omfattande undersökningar som gjordes vid mönstringen till den allmänna värnplikten och innefattar över 236 000 män födda mellan 1952 och 1956. Uppgifterna om hjärt-kärlsjukdomar kommer i sin tur från det nationella patientregistret. Männen följdes från mönstringen i sena tonåren till medelåldern med det sista uppföljningstillfället år 2010.

Forskarna analyserade sambandet mellan en första infektion – allmän blodförgiftning eller lunginflammation – som krävde sjukhusvård och efterföljande hjärt-kärlsjukdomar, varje år fram till över fem år.

Resultatet visar att nära var femte av dessa män – knappt 47 000 – diagnostiserades med hjärt-kärlsjukdom under uppföljningsperioden.Av dem hade 8 500 tidigare varit intagna på sjukhus för lunginflammation eller blodförgiftning.

Infektioner står för största risken
Studien slår fast att risken för hjärt-kärlsjukdom ökar 6 gånger det första året efter en svår infektion. Det andra året är risken förhöjd med 2,5 gånger och minskar sedan över tid, men är ändå nästan fördubblad fem år efter infektionen.

Forskarna har också undersökt kopplingen till andra kända riskfaktorer för hjärt-kärlsjukdomar som högt blodtryck, övervikt, låg stresstolerans, dålig kondition och socioekonomiska förhållanden under uppväxten.

– Dessa vanliga riskfaktorer spelar en stor roll redan från tidig ålder, men just infektioner verkar stå för den största riskhöjningen under de tre första åren efter infektionen, säger Cecilia Bergh.

Eftersom risken är starkt förhöjd direkt efter infektionerna och sedan klingar av med tiden handlar det sannolikt om ett orsakssamband enligt Cecilia Bergh. En förklaring kan vara att en infektion efter den akuta fasen leder till en fortsatt utbredd inflammation i kroppen och inflammation är en känd riskfaktor för hjärt-kärlsjukdom.

– Det viktigt med en ökad medvetenhet om detta samband för att kunna förebygga hjärt-kärlsjukdom som kan kopplas till tidigare infektioner, säger Cecilia Bergh.

Artikel:
”Severe infections and subsequent delayed cardiovascular disease”,

Kontakt:
Cecilia Bergh 073-068 28 92

– Män med lägre socioekonomisk status är mer sannolika att investera i sina barn om de bor i områden med en övervikt av män. Men för fäder med högre socioekonomisk status fanns inget samband säger Caroline Uggla, forskare i evolutionärantropologi och demografi vid Stockholms universitet.

Såväl demografer som biologer har länge försökt förstå konsekvenserna av en ojämn könskvot, det vill säga en övervikt av män eller av kvinnor i ett område och dynamik mellan könen. Den här studien är den första som har undersökt hur involverade fäder är i sina barn beroende på om det finns fler män eller kvinnor i området de bor.

Ojämna könskvoter kan uppstå genom könsskillnader i födelsetal, dödlighet eller migration. Från djurlivet, till exempel bland fåglar, finns sedan tidigare bevis för att en övervikt på hanar, leder till att hanar investerar mer i sina ungar och lägre risk för ”skilsmässor”.

– En förklaring är att när det finns färre honor än hanar i ett område, behöver hanarna konkurrera mer om honorna – till exempel genom att investera mer i sina ungar, säger Caroline Uggla.

Engagerade pappor och lägre risk för skilsmässa
Forskarna har tittat på ifall papporna bor tillsammans med mamman när barnet föds, utifrån folkbokföringsdata från Nordirland. Nordirland har inte pappaledighet, vilket gör samboendet till en viktig fingervisning på engagemang i barnet i det här fallet. För män med lägst socioekonomisk status (SES) är skillnaden stor; 38% procent sambor med mamman och barnet i de mest kvinnodominerade områdena, medan 52% av männen sambor med mamman och barnet i de mest mansdominerade områdena. För män med hög SES var siffran 95% oavsett könskvoten.

– En möjlig tolkning är att när män med lägre socioekonomisk status bor i mansdominerade områden, beter de sig mer som män med högre status genom att investera mer i relationen och familjen. Förmodligen är det en bra strategi att ha i lägen där det finns många andra potentiella partners för kvinnorna att välja mellan, säger Caroline Uggla.

Studien visar också att i områden med fler män än kvinnor löper både män och kvinnor lägre risk att skilja sig, och samboförhållanden är mer vanliga, särskilt bland kvinnor med låg utbildning.

Könskvoten kan få olika effekter för olika individer och i olika befolkningar, menar Caroline Uggla. Därför är det viktigt att man undersöker konsekvenserna av en ojämn könskvot i befolkningar med olika normer kring familjeroller.

Studie:
”Adult sex ratios and social stauts predict mating and parenting strategies in Northern Ireland” publicerad i Philosophical transactions of the Royal Society B är författad av Caroline Uggla och Ruth Mace. Den bygger på folkräkningsdata på hela befolkningen i Nordirland.

Kontakt:
Caroline Uggla, caroline.uggla@sociology.su.se , tele 08-16 34 04

Forskare vid Lunds universitet har upptäckt två proteiner som bidrar till att bakterieceller delar sig. Det är biologer vid naturvetenskapliga fakulteten i Lund som tillsammans med brittiska kollegor vid John Innes Centre i Norwich har kartlagt gener hos bakterier av släktet Streptomyces. Forskarnas upptäckt visar på en ny funktion i celldelningen hos dessa bakterier. Upptäckten av de två proteinerna och deras funktion innebär att bilden av bakteriers celldelningsmaskineri klarnar.

De gula ringarna visar var bakterien Streptomyces venezuelae kommer att dela sig. Bilden består av två foton tagna med fluorescensmikroskop. Skalstrecket är fem tusendels millimeter. Foto: Sebastian Wasserstrom och Yusak Budi Susilo

Alla celler, även bakterieceller, förökar sig genom delning. Bakteriernas celldelning styrs av ett protein som bildar en ringliknande struktur på cellens insida. Ringen attraherar andra proteiner som bland annat bygger en cellvägg utifrån och inåt. På så sätt bildas den tvärvägg som slutligen delar cellen i två.

– Den ringliknande proteinstrukturen utför ett första steg i att snöra av bakteriecellen på mitten så att den delar sig och blir två. Man kan likna det vid en livrem inuti cellen. De proteiner som vi har upptäckt behövs för att stabilisera hela ringstrukturen inuti bakterierna, säger Klas Flärdh, professor vid biologiska institutionen i Lund.

Dynaminer bidrar till celldelning
De upptäckta proteinerna tillhör en stor familj kallad dynaminer. Tills nu har det varit i stort sett okänt vilken funktion de har i bakterieceller. Att det nu står klart att de bidrar i arbetet då celler delar sig betyder enligt Klas Flärdh att nya dörrar öppnas till, och nya frågor måste ställas om, hur hela celldelningsmaskineriet fungerar.

Forskarlagen i Lund och Norwich har nått resultaten genom en kombination av molekylärgenetiska analyser och avancerad mikroskopi. Tidigare forskning har visat på andra möjliga funktioner av dynaminer i bakterier, exempelvis reparation av cellmembran. Den nya upptäckten kompletterar därmed tidigare forskningsresultat.

– Det är mycket möjligt att dynaminer funnits i ursprungliga bakterier och att de under evolutionen utvecklats till att ha olika specifika funktioner, säger Klas Flärdh.

Han betonar att det är grundforskning det rör sig om. Samtidigt pekar han på att kunskaper om bakteriell celldelning har praktiska tillämpningar. Inte minst inom antibiotikaforskningen och i arbetet med att utveckla nya typer av antibiotika.

– Bakteriers celldelningsmaskineri är ett mycket lovande mål som kan angripas med nya antibiotika. Här är ökad kunskap om de molekylära mekanismerna i celldelningen av stort värde, säger Klas Flärdh.

Artikel:
”Two dynamin-like proteins stabilize FtsZ rings during Streptomyces sporulation”
Resultaten presenteras i en artikel i tidskriften PNAS.

Kontakt:
Klas Flärdh, professor
Biologiska institutionen, Lunds universitet
073 231 77 07
046 222 85 84
klas.flardh@biol.lu.se

Hittills har forskarvärlden ansett att huvudsakligen däggdjur, såsom människan, är kapabla till att förutsäga vart rörliga föremål kommer att befinna sig inom en snar framtid.

Det är ett samarbete mellan Lunds universitet och University of Adelaide som resulterat i upptäckten av de nervceller, neuroner, i trollsländans (Hemicordulia) hjärna som gör det möjligt för sländan att förutsäga vart flygande bytesdjur är på väg och fånga dem. Neuronerna möjliggör att fokusera på ett litet föremål som rör sig över en brokig bakgrund. Vi människor använder oss av motsvarande nervceller när vi exempelvis fångar en boll som kastas mot oss.

Gulfläckig glanstrollslända (Somatochlora flavomaculata) finns i Sverige och tillhör samma trollsländefamilj som den Hemicordulia-art forskarna har studerat. Foto: Erik Svensson

Upptäckten får betydelse för forskning om nervsystemet. Särskilt enskilda nervcellers betydelse för avancerade förutsägelser om rörliga föremål, vart de är på väg och vart de kommer att befinna sig vid en given tidpunkt.

Förutsäger rörelser som däggdjur
David O’Carroll, professor i biologi vid naturvetenskapliga fakulteten i Lund, menar att trollsländor kan tjäna som modellorganismer vid fortsatt forskning på området. Nervcellerna som forskarna upptäckt i trollsländans hjärna har dels funktionen att göra ett selektivt urval av all syninformation som hjärnan tar in, dels att förutsäga ett föremåls, exempelvis en insekts, rörelseriktning och var den kommer att hamna. Sländan, liksom människan, gör bedömningen utifrån den bana längs vilken föremålet rör sig.

– Med andra ord gör sländorna något som är väldigt mycket likt det som vi människor gör när vi följer en boll i rörelse. Trots stora skillnader i hjärnans komplexitet har evolutionen lett fram till att insekten använder hjärnan till avancerade synprocesser som normalt endast kopplas till däggdjur, säger David O’Carroll.

Forskarna konstaterar att nervcellerna som de studerat har som funktion att fokusera sländans syn till ett litet område precis framför ett rörligt byte som ska fångas. Om bytet försvinner ur synfältet sprids synfokus över tid och hjärnan förutsäger var insekten sannolikt kommer att dyka upp igen. Sländan gör förutsägelsen utifrån den bana längs vilken bytet tidigare har flugit.

Självkörande bilar och bionisk syn
David O’Carroll och hans kollegor är övertygade om att deras forskningsresultat får praktiska tillämpningar, inte minst vad gäller tekniska innovationer på områden som rör syn och styrsystem.

– Upptäckten kan användas inom utvecklingen av artificiella styr- och synsystem, exempelvis förarlösa fordon och bionisk syn, säger Steven Wiederman, universitetslektor vid University of Adelaide och en samarbetspartner i projektet, som är ett internationellt samarbete finansierat av Vetenskapsrådet, Australiens forskningsråd och Stiftelsen för internationalisering av högre utbildning och forskning.

Bionisk syn som Steven Wiederman nämner i citatet ovan kan handla om att hjälpa människor med ärftliga näthinnesjukdomar (Retinitis pigmentosa). Ett sätt att skapa bionisk syn är genom implantat av ett mikrochip under näthinnan. Chipet ersätter de ljuskänsliga celler som inte fungerar.

Artikel:
”A predictive focus of gain modulation encodes target trajectories in insect vision”, Steven D Wiederman, Joseph M Fabian, James R Dunbier, David C O’Carroll. eLife Magazine

Kontakt:
David O’Carroll, professor
Biologiska institutionen, Lunds universitet
+46 76 177 74 46
+46 46 222 95 77
david.ocarroll@biol.lu.se

I den svenska 1800-talslitteraturen finns till exempel stortjuven Lasse-Maja, den könsväxlande skälmen vars självbiografi sägs ha varit Sveriges mest lästa bok, den himmelska androgynen Lazuli Tintomara i C.J.L. Almqvists Drottningens juvelsmycke och misstänkliggjorda bedragare i Aurora Ljungstedts spänningsroman Moderna typer.

I sin avhandling undersöker Sam Holmqvist en tid då trans ännu inte var ett begrepp, en diagnos och en identitet – men en tid som var full av människor som vi idag skulle kalla transpersoner. Och en tid vars skönlitteratur var full av berättelser om dem. Transformationer är den första avhandlingen och boken om svensk translitteraturhistoria. Det är en bred sammanställning av translitterära traditioner, men också en diskussion om läsningens möjligheter.

Inga tydliga gränser
Transperspektivet kompletterar tidigare forskning med fler och mer nyanserade förståelser av hur trans- och ciskön görs (cisperson – någon vars biologiska kön överensstämmer med deras juridiska, sociala och upplevda kön). Avhandlingen gör tydligt att trans läcker även ur cisnormativa verk. De könsväxlingar som beskrivs skapar både trans- och ciskategorier. Det gör själva uppdelningen i trans och cis tveksam, men också intressant. Framför allt visar det att gränserna aldrig är tydliga.

Undersökningen visar att det finns en mängd transmotiv i äldre, svensk skönlitteratur, och att trans görs på många olika – både positivt och negativt skildrade – sätt. Trans gestaltas ofta positivt genom gestalter som utgör erotiska objekt eller symboler för frihetslängtan och emancipation. Andra transgestalter utgör motbilder till korrekta män och kvinnor, och skildras istället som hotfulla eller löjliga. Såväl de positiva som de negativa gestalterna stärker föreställningar om manligt och kvinnligt som ett motsatspar – samtidigt som de destabiliserar gränserna mellan könen. Med andra ord både stöttas och undermineras könsordningen.

Avhandling:
”Transformationer: 1800-talets svenska translitteratur genom Lasse-Maja, C.J.L. Almqvist och Aurora Ljungstedt”, Makadam Förlag, 2017

Kontakt:
Sam Holmqvist, tel: 070 106 00 55, e-post: Sam.Holmqvist@littvet.uu.se

Det visar en studie som genomförts vid institutionen för folkhälso- och vårdvetenskap,vid Uppsala universitet och som nyligen publicerats i Journal of American Geriatrics Society.

Uppsala Longitudinal Study of Adult Men (ULSAM) startade 1970, då man bjöd in samtliga män i Uppsala län, födda 1920 till 1924 att delta och 2 322 män (82 %) tackade ja. Deltagarna har hittills följts upp vid sex tillfällen. Den aktuella studiens syfte var att undersöka relationen mellan åldrande med bevarad självständighet och livsstilsfaktorer, inklusive kostmönster och kardiovaskulära riskfaktorer tidigare i livet.

Vid god vigör sexton år senare
Vid drygt sjuttio års ålder besvarade 1 104 av männen ett frågeformulär om livsstil inklusive utbildning, levnadsvillkor och fysisk aktivitet. Följsamhet till en medelhavsliknande kost bedömdes med ett modifierat ”Mediterranean Diet Score” utgående från en sju dagars kostregistrering, och blodtryck och andra kardiovaskulära riskfaktorer registrerades.

Sexton år senare kunde 369 deltagare, med en medelålder på 87 år, utvärderas avseende åldrande med bevarad självständighet. Detta definierades som en god kognitiv förmåga enligt testning och avsaknad av demensdiagnos, eget boende, samt att vara oberoende i personliga vardagsaktiviteter såsom att kunna promenera utomhus på egen hand.

– Tidigare studier har visat att de allra äldsta värderar ett bevarade av funktioner högre än frånvaro av sjukdom, säger Kristin Franzon, läkare och doktorand vid institutionen för folkhälso- och vårdvetenskap.

Bra mat nyckeln till självständig ålderdom
Vid 85 års ålder levde 57 procent av männen och 75 procent av de 369 deltagarna som undersöktes vid 87 års ålder bedömdes ha åldrats med bevarad självständighet. Män som aldrig rökt hade dubbelt så stor chans att uppnå denna självständighet jämfört med rökare. Åldrande med bevarad självständighet var också associerat med normal vikt eller måttlig övervikt (BMI <30 kg/m2) och en midjeomkrets ≤102 cm, liksom en hög följsamhet till en medelhavsliknande kost. Detsamma har observerats när det gäller överlevnaden.

Rökning, övervikt och en ohälsosam kost är riskfaktorer för många folksjukdomar som kan påverka hälsan, som till exempel KOL, artros, hjärnans och hjärtats blodkärlssjukdomar och cancer.

– Så långt vi vet är detta den enda studien hittills som gjorts på män, som visar ett samband mellan hög följsamhet till en medelhavsliknande kost och ett självständigt åldrande, säger Kristin Franzon. Den medelhavsliknande kosten består av mycket fleromättat fett, fisk, frukt, grönsaker, spannmål och potatis och mindre kött och mejeriprodukter.

Läs artikel i ”Journal of American Geriatrics Society”.

Studien: Franzon K, Byberg L, Sjogren P, et al. Predictors of Independent Aging and Survival: A 16-Year Follow-Up Report in Octogenarian Men. J Am Geriatr Soc 2017. doi: 10.1111/jgs.14971

Kontakt: Kristin Franzon, doktorand vid institutionen för folkhälso-och vårdvetenskap, Uppsala universitet, kristin.franzon@pubcare.uu.se

– Vi vet att social fobi vidmakthålls genom att man tolkar små signaler som andras blickar, miner, kommentarer på ett negativt sätt, säger psykologiprofessor Per Carlbring vid Stockholms universitet.

Genom ett egenutvecklat datorspel vill forskarna nu undersöka om man kan ändra den automatiserade ovanan att fokusera på just det negativa. Behandlingen kräver bara ett besök och innebär att deltagaren får spela ett spel där olika ansikten presenteras i en virtual reality värld.

Ser spelaren djupt i ögonen
Deltagaren sätter på sig VR-glasögonen och ser då fyra personer som tittar spelaren i ögonen. Ansiktsuttrycken varierar från positiva och neutrala till mer avståndstagande och i vissa fall uppvisas avsky. Spelarens uppgift är att försöka strunta i själva ansiktsuttrycken och istället fokusera på speluppgiften som exempelvis kan vara att spela memory. Syftet är att spelarens uppmärksamhet ska bli mer flexibel.

– Den stora fördelen med virtual reality är djupseendet, med den nya tekniken lurar man hjärnan att uppfatta ansiktsmodellerna som riktiga personer, inte bara platta fotografier.

Per Carlbring berättar att behandlingen brygger på nya rön inom kognitionsvetenskap, det vill säga hur människan uppmärksammar och automatiskt bearbetar information från omgivningen. Nuvarande behandlingar, som till exempel kognitiv beteendeterapi, ger ofta ett bra resultat men tar ofta flera månader att gå igenom. Behandlingen med datorspelet kan bli en genväg till förbättring, hoppas forskarna.

Inget hokus pokus
– Det låter som hokus pokus men vår förhoppning är att datorspelet ensamt ska vara minst lika effektivt som sedvanlig behandling. Nu i början måste man komma till vårt VR-labb, men i en framtid kan jag tänka mig att denna typ av program går att ladda ner gratis från landstinget efter kontakt med en läkare. Alltså att doktorn skriver ut en länk istället för ett läkemedelsrecept. Men först måste vi förstås se hur effektivt programmet är!

Deltagande i 1-sessionsbehandlingen är kostnadsfri för den intresserade. Läs mer om/anmäl dig till vr-behandlingen.

Kontakt: per.carlbring@psychology.su.se, 08-163920, 070-6667666.

Signaleringsvägen Wingless (Wnt) är viktig i utvecklingen av nervceller. En aktuell studie visar att ungefär var fjärde neuroblastompatient har minst en genförändring i en del av Wnt-signalering som är viktig för cellers utmognad och migration, den så kallade Rho/Rac-signaleringen.

– Våra resultat pekar även på att signalmolekylen Rho och enzymet Rho-kinas, ROCK, är aktiverade i neuroblastompatienter. Högt uttryck av enzymet ROCK visade sig vara kopplat till sämre överlevnad hos patienterna, säger Cecilia Dyberg, forskare vid institutionen för kvinnors och barns hälsa; Karolinska Institutet och försteförfattare till studien som publiceras i tidskriften PNAS.

Tumörcellerna slutade växa
Genom att hämma ROCK såg forskarna att tumörcellerna differentierade, det vill säga mognade ut, till mer ofarliga celler och tumörerna slutade växa i båda försök på celler i provrör och i möss. Forskarna såg också att när enzymet ROCK hämmades så bröts onkogenen MYCN, som är kopplad till neuroblastomförekomst, ned i högre utsträckning och försvann. Läkemedel riktade mot ROCK används kliniskt i vissa delar av världen för att behandla andra sjukdomar än cancer och forskarna tror att liknande läkemedel, riktade mot Rho/Rac-signalering, kan vara en ny lovande behandling mot neuroblastom.

Forskningen har finansierats med anslag från bland annat Barncancerfonden, Vetenskapsrådet, Cancerfonden, Stiftelsen för Strategisk forskning, Märta och Gunnar V. Philipsons Stiftelse, Mary Béves Stiftelse för Barncancerforskning, Eva och Oscars Ahréns stiftelse, Magnus Bergvalls Stiftelse, Stiftelsen Anna-Brita och Bo Castegrens Minne och Radiumhemmets forskningsfonder.

Artikeln:  Rho-associated kinase is a therapeutic target in neuroblastoma Cecilia Dyberg, Susanne Fransson, Teodora Andonova, Baldur Sveinbjörnsson, Jessika Lännerholm-Palm, Thale K. Olsen, David Forsberg, Eric Herlenius, Tommy Martinsson, Bertha Brodin, Per Kogner, John Inge Johnsen och Malin Wickström. PNAS, Proceedings of the National Academy of Sciences , online 24 juli 2017,  doi: 10.1073/pnas.1706011114

Kontakt:
Cecilia Dyberg, forskare, Institutionen för kvinnor och barns hälsa, Tel: 073-917 27 83 E-post:cecilia.dyberg@ki.se
Malin Wickström, forskarassistent och sisteförfattare tillsammans med John Inge Johnsen, forskare vid Institutionen för kvinnor och barns hälsa. Tel: 070-364 77 37 (Wickström), 070-664 06 43 (Johnsen) E-post: malin.wickstrom@ki.se , john.inge.johnsen@ki.se

Genom riktad avel har husdjursgenetiker snabbt förädlat fram väldigt snabbt växande kycklingar. Det är en av anledningarna till att priset på kycklingkött är så lågt idag. Forskare vid Uppsala universitet har studerat komplexiteten i den genetiska arkitektur som gjort det möjligt att på bara 50 generationer, avla fram kycklingar som vid åtta veckors ålder, ökat femton gånger i vikt i jämförelse med andra kycklingar.

Trots den stora ekonomiska betydelsen av kycklingars tillväxt vet man ännu väldigt lite vad det är för genetiska mekanismer som gjort det möjligt att avla fram dagens snabbväxande kycklingar, vetenskapligt kända som Gallus gallus.

Genom att utnyttja en unik experimentellt framavlad hönspopulation, ”the Virginia linjes”, har forskare vid Uppsala universitet och Virginia Polytech, ledda av Örjan Carlborg, kommit en bit på väg. Resultaten beskrivs i den senaste upplagan av den ledande tidskriften Molecular Biology and Evolution.

I studien har Örjan Carlborgs forskargrupp använt två White Plymouth Rock selektionslinjer, som sedan 1957 avlats för få hög respektive låg kroppsvikt vid åtta veckors ålder. Vid denna tidpunkt vägde linjen med stora hönor i snitt 1,412 gram vid åtta veckors ålder, jämfört med genomsnittsvikten 170 gram för de små (det vill säga endast cirka 8 procent av högviktslinjen).

Indentifierade 22 områden i arvsmassan
För att studera genetiken bakom skillnaderna mellan de båda linjerna korsade man de två selekterade linjerna – efter 40 generationers separat selektion. Kycklingarna i denna korsningspopulation parades därefter slumpmässigt ihop i ytterligare 15 generationer. Denna typ av korsningspopulation är ett kraftfullt verktyg för att studera genetiken bakom skillnaderna mellan de korsade linjerna.

Studien identifierade 22 områden i arvsmassan, som tillsammans förklarade mer än 60 procent av det genetiska bidraget till variationen i kroppsvikt i korsningen mellan de selekterade linjerna.

– Efter snart 20 års studier av genetiken bakom skillnaden mellan de hög- och lågviktsselekterade linjerna börjar vi nu förstå mer om hur komplex genetiken verkligen är, säger Örjan Carlborg.

– Våra experiment visar att även små, fenotypiskt homogena populationer, som våra linjer kommer från, kan innehålla många genetiska varianter som inte skapar variation i populationen förrän man börjar selektera dem. Och när man väl gör det kan egenskaperna förändras extremt mycket och snabbt som svar på ett intensivt selektionstryck.

En enda väldefinierad region
I studien fokuserade forskarna specifikt på sju områden i arvsmassan, som påverkar kroppsvikten särskilt mycket, så kallade quantitative trait loci eller QTL. Man fann att endast två av dessa områden verkade innehålla en enda, väldefinierad region där en genetisk variant från vardera linjen påverkade kroppsvikten. De andra fem områdena var mer komplexa och innehöll flera varianter. I vissa fall låg de bredvid varandra; så kallade kopplade lokus, eller så var det fler än två genvarianter i ett lokus i minst en av linjerna. Vissa varianters effekter varierade också beroende på genuppsättningen i andra ställen i arvsmassan.

Den detaljerade studien av dessa lokus visade experimentellt att det som många förväntat sig stämmer: det vill säga att genetisk anpassning under selektion ofta beror på många gener, men samtidigt att de individuella lokus som bidrar, ofta kommer att vara komplexa. Detta är något som har varit svårt att visa i naturliga populationer, vilket gör experimentella populationer som the Virginia lines till en unik och värdefull resurs, som ger en djupare förståelse för hur den mängd genetiska varianter som finns i hela arvsmassan, tillsammans bidrar till långvarig selektionsrespons.

Genom att fortsätta studera denna population hoppas forskarna kunna fortsätta att bidra med en ökad förståelse om, hur komplexa genetiska mekanismer bidrar till ökad kroppsvikt i höns och hur det kan anpassas till ett riktat genetiskt urval.

Förutsäga hur naturliga populationer förändras
– För många genetiker är det slutliga målet i en studie som vår, att finna hur enskilda gener – och mutationerna i dessa, reglerar de egenskaper som man studerar, säger Örjan Carlborg.

– Vi försöker istället förstå hur alla dessa genetiska varianter tillsammans reglerar en egenskap. Då kan vi på ett bättre sätt använda vår information till att förutsäga hur en individ med en viss genotyp kommer att bete sig. På sikt hoppas vi att detta arbete ska bidra till att bättre kunna förutsäga hur till exempel, naturliga populationer kommer att förändras i miljön, nya sätt att förädla djur och växter inom lantbruket samt förutsäga sjukdomsrisk för människor.

Forskningsprojektet är ett samarbete mellan Uppsala universitet, SLU, Högskolan Dalarna, Huazhong Agricultural University, Kina, Virginia Polytechnic Institute and State University, USA.

Artikel: A complex multi-locus, multi-allelic genetic architecture underlying the long-term selection response in the Virginia body weight line of chickens.

Kontakt: Professor Örjan Carlborg, Institutionen för Medicinsk Biokemi och Mikrobiologi, Uppsala Universitet. +46-18-4714592, orjan.carlborg@imbim.uu.se”>orjan.carlborg@imbim.uu.se
Presskontakt: 08-471 23 05