Göteborgsstudien ger en djupare förståelse för hur en ny typ av läkemedel mot typ 2 diabetes fungerar i hjärnan.

Dessa läkemedel, härmar ett hormon, kallat GLP-1, som stimulerar insulinproduktionen.

– Det har varit känt i många år att substanser som liknar GLP-1 kan minska vår aptit och att patienter som tar dessa läkemedel i genomsnitt går ner tre kilo i kroppsvikt. Just nu görs faktiskt kliniska försök som undersöker om läkemedlen också kan användas mot fetma för personer som inte har diabetes, säger Karolina Skibicka, docent vid Sahlgrenska akademin och huvudförfattare till den nya studien.

Studien visar att de läkemedel som härmar GLP-1 stimulerar produktionen av de två hormonerna interleukin 1 och interleukin 6, som båda har viktiga uppgifter inom immunsystemet.

Produktionen av interleukin 1 och interleukin 6 ökar i områden i hjärnan som är viktiga för aptiten och kroppsvikten.

– Dessa två ämnen är nyckeln till de positiva effekterna av GLP – 1, eftersom GLP-1 inte längre kan undertrycka aptit eller kroppsvikt om interleukin 1 och interleukin 6 blockeras, säger professor John-Olov Jansson, som också är en av forskningsledarna bakom studien.

– Substanser som härmar GLP-1 finns i vanliga diabetesläkemedel som Byetta och Victoza, och det är glädjande att detta kan öka förståelsen för hur dessa läkemedel kan påverka hjärnan. Även om dessa läkemedel har funnits på marknaden i snart tio år har mekanismerna i hjärnan till stora delar varit okända, säger Karolina Skibicka.

Forskningen är grundläggande, och studierna har gjorts på råttor och möss. Upptäckten att hormonerna interleukin 1 och 6 även hjälper läkemedel att  styra aptit och kroppsvikt kan i förlängningen leda till nya strategier och läkemedel för behandling av fetma.

Länk till artikeln i PNAS: ”Glucagon-like peptide 1 receptor induced suppression of food intake, and body weight is mediated by central IL-1 and IL-6” .

De två forskarna Lena Mårtensson, legitimerad arbetsterapeut, och Cecilia Pettersson, litteraturvetare, har djupintervjuat åtta kvinnor i arbetsför ålder som varit sjukskrivna mellan fyra och 36 månader om deras erfarenheter av läsning av skönlitteratur under tiden som sjukskriven.

– Läsning av skönlitteratur är en meningsfull aktivitet som de sjukskrivna själva tagit initiativ till och som stärkt deras förmåga att delta i vardagsaktiviteter, säger Lena Mårtensson.

Studien visar att läsningen relaterar till en yttre, konkret verklighet och till en inre, mer subjektivt levd erfarenhet. På det konkret planet bidrar läsningen till att få tillbaka kapaciteten och strukturen i vardagen. Utifrån den subjektiva erfarenheten bidrar läsningen av skönlitteratur till självkännedom och förståelse. Den utgör också ett eget utrymme för återhämtning.

Samtliga kvinnor i studien har haft läsning som ett stort intresse genom livet. Men många av dem uppger att de i början av sjukskrivningen inte orkade läsa alls eller bara läsa i mycket liten utsträckning.

– När de började läsa igen valde de flesta mer lättläst litteratur, som chick-lit och berättelser från personer som själva upplevt lidande och sjukdom. Allt eftersom de mådde bättre närmade de sig den typ av litteratur som de läst tidigare, säger Cecilia Pettersson.

Kvinnorna ger prov på en mängd olika sätt att läsa och tillgodogöra sig litteraturen under sjukskrivningen. Några läser främst berättelser som liknar deras egen situation och identifierar sig mycket med det de läser. Andra läser snarare för att glömma den sjukdomssituation de befinner sig mitt uppe i eller för att uppleva ett slags estetisk njutning.

– Vanligt är också att samma kvinna läser på alla dessa sätt fast vid olika tidpunkter under sjukskrivningen och upplever att detta påverkar hennes tillfrisknande i positiv riktning. Detta visar på den terapeutiska läsningens bredd samt faran i att försöka reglera denna typ av läsning alltför mycket, säger Cecilia Pettersson.

Studien visar också att läsningen har många dimensioner. Den relaterar till kvinnornas vilja, fysiska och psykiska förmåga, till relationer och till en stärkt självbild.

– Genom att fokusera på att läsa böcker kan sjukskrivna uppmuntras till att bli mer aktiva och delaktiga i rehabiliteringen, säger Lena Mårtensson.

Fakta om studien
Forskningsprojektet är ett tvärvetenskapligt samarbete mellan institutionen för neurovetenskap och fysiologi/arbetsterapi, och institutionen för litteratur, idéhistoria och religion. Genom att i intervjuerna kombinera ett aktivitetsvetenskapligt och ett litteraturvetenskapligt perspektiv har projektet lett till ny kunskap om betydelsen av skönlitterär läsning under sjukskrivningstiden, samt om de processer som är kopplade med läsning under tiden som sjukskriven.

Forskningsrönen publiceras nu i den ansedda vetenskapliga tidskriften PNAS, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America.

Cancerforskaren Mattias Belting och hans forskarkollegor har fokuserat sin forskning på hur cancerceller kommunicerar med kringliggande celler och hur det driver utvecklingen av elakartade tumörer. Den bakomliggande tanken är att genom att störa kommunikationen kan tumörutvecklingen hämmas. Målet för deras studier är de så kallade exosomerna, små virusliknande partiklar som fungerar som ”transportpaket” för genetiskt material och proteiner som skickas mellan celler.

Såväl forskargruppen i Lund, som andra, har på senare år visat att exosomer har en viktig funktion i tumörmiljön. Om produktionen av exosomer stängs ner direkt inne i cancercellen, hämmas tumörutvecklingen.

Men det är väldigt svårt att åstadkomma i en klinisk situation med patienter. Därför har en stor fråga inom forskningsfältet på senare tid varit själva vägen in i cellen. Hur tar sig exosomerna in i mottagarceller? Det är det vår upptäckt handlar om, säger Mattias Belting, forskargruppsledare och professor i klinisk onkologi vid Lunds universitet.

Lundaforskarnas upptäckt är exosomernas resa från avsändarcell till mottagarcell, hur mottagarcellen fångar upp och tar in exosomerna. De har också hittat ett sätt att blockera vägen för upptaget i mottagarcellen.

– När vi blockerar vägen in i cellen, blockerar vi också exosomernas funktionella effekter. Det gör att den upptagsvägen nu framstår som ett mycket intressant mål för framtida behandling av cancer, säger Mattias Belting.

I den aktuella studien visar lundaforskarna att det är heparansulfat-proteoglykaner, proteiner som med en eller flera långa sockerkedjor kopplade till sig, fungerar som mottagare av exosomerna och lotsar in dem i cellen. Det är proteoglykanernas sockerkedjor, heparansulfat, som fångar exosomerna vid cellens yta.

– Tidigare studier har visat att heparansulfat deltar vid cellers upptag av olika virustyper, såsom HIV och Herpesvirus. På så sätt liknar exosomernas upptagssätt spridningen av virussmitta, säger Helena Christianson, doktorand och förstefattare till studien.

Tidigare i år publicerade Mattias Belting och kollegor en artikel i PNAS som visade hur de lyckats isolera exosomer genom ett blodprov från hjärntumörpatienter. Analyserna tyder på att exosomernas innehåll på ett unikt vis återspeglar tumörens egenskaper.

– Forskningsfältet kring exosomer är oerhört spännande och relativt nytt. Det finns betydelsefulla utvecklingsmöjligheter för exosomer som biomarkörer och mål för behandling av olika cancersjukdomar allteftersom vi bygger ny kunskap, säger Mattias Belting.

Länk till artikeln i PNAS: ”Cancer cell exosomes depend on cell-surface heparan sulfate proteoglycans for their internalization and functional activity”.

Den som har sömnapné har andningsstopp under sömnen som varar mer än tio sekunder. Andningsuppehållet gör att syrehalten i blodet sjunker och att sömnkvaliteten blir sämre, vilket leder till trötthet under dagen.

Sömnapné är vanligt: minst fyra procent av alla män och två procent av alla kvinnor beräknas vara drabbade.

I den aktuella studien ingår drygt 1 700 sömnapnépatienter från Göteborgsområdet. När forskarna samkörde deras personuppgifter med polisrapporter från trafikolyckor i ett särskilt register som kallas STRADA kunde de se att patienterna, innan de visste att de hade sömnapné, varit med i betydligt fler trafikolyckor än de statistiskt borde ha varit.

– Det finns tydliga likheter mellan trötta bilförare och bilförare som druckit alkohol. Bilförare med obehandlad sömnapné har minst dubbelt så stor risk att hamna i en trafikolycka, och våra resultat tyder också på att olycksrisken ökar med åldern, säger Ludger Grote, docent vid Sahlgrenska akademin vid Göteborgs universitet.  

Personer med sömnapné över 65 år råkade ut för 3,6 gånger fler bilolyckor jämfört med andra bilister i samma ålder.

Studien pekar också på en lösning. Olycksrisken minskas effektivt om patienterna sover med en särskild näsmask minst fyra timmar varje natt.

Näsmasken är en etablerad behandling mot sömnapné och innebär att ett lätt luftflöde vidgar andningsvägarna under sömnen.

– Att diagnostisera och behandla fler patienter med sömnapné kan vara ett sätt att drastiskt minska antalet bilolyckor, säger Jan Hedner, adjungerad professor i lungmedicin vid Sahlgrenska akademin.

Studien är genomförd vid Centrum för sömn- och vakenhetsstörningar vid Sahlgrenska akademin, i samarbete med sömnkliniken på Sahlgrenska Universitetssjukhuset och forskare inom statistik på Chalmers.

Proteiner utför kemiska reaktioner i allt liv, från bakterier till växter och människor. Ofta är proteinet beroende av att binda metalljoner för att kunna utföra sin funktion, speciellt för komplicerad kemi, till exempel när växter producerar syre eller när vi använder syret för att omvandla energi till att driva de kemiska processerna i vår kropp.

– Naturen använder sig av ungefär ett dussin olika metaller som finns tillgängliga i cellen. En förutsättning för att rätt reaktion skall kunna utföras är att varje protein binder rätt metall. Vi har studerat hur proteiner kan välja bland dessa, säger Martin Högbom, professor vid institutionen för Biokemi och biofysik, Stockholms universitet.

Det är känt att vissa metaller föredrar att binda till olika kemiska grupper och att detta kan utnyttjas av proteiner för att binda rätt metall. Dock finns det andra metaller som man inte kan skilja åt på detta sätt, som till exempel järn och mangan. Det är metaller som bland annat används i cellen för att förbränna näringsämnen och av växter för att producera syre med hjälp av solljus. Detta är biokemiska processer som man gärna vill efterlikna industriellt, och då är en förståelse för de bakomliggande mekanismerna nödvändig.

Nytt sätt att se på metallselektivitet
För att studera hur proteiner kan skilja på dessa metaller använde forskarna ett modellprotein som i cellen binder mangan på ett ställe och järn på ett annat. I studien visar de att proteinet i sig själv inte bara kan skilja på metallerna som sådana, utan även använder deras inneboende kemiska egenskaper, när metallerna reagerar med syre, för att öka specificiteten.

– Det är ett nytt sätt att se på metallselektivitet hos proteiner och det skall bli superspännande att försöka bena ut exakt vilka egenskaper proteinet använder sig av för att åstadkomma detta, säger Martin Högbom.

Projektet är ett samarbete mellan forskare vid Stockholms universitet och Max Planck-institutet för kemisk energiomvandling i Tyskland.

Länk till artikeln i PNAS: ”Direct observation of structurally encoded metal discrimination and ether bond formation in a heterodinuclear metalloprotein”.

Ett växande antal organisationer blir alltmer beroende av informella sociala strukturer och individuellt beslutsfattande, som medel för att öka innovation och produktivitet. Det nystartade forskningsprojektet ”Omvärldsbevakning och affärsanalys: social IT i kunskapsintensiva företag” (CIBAS), kommer att undersöka hur tjänster och verktyg för omvärldsbevakning (Competitive Inteligence, CI) och affärsanalys (Business Analytics, BA) bör utformas för dessa alltmer socialt organiserade verksamheter. Detta inkluderar viktiga processer såsom informationssökning och spridning, att skapa och publicera innehåll, samt samverkan.

En utgångspunkt för CIBAS-projektet är ett antagande att nya sociala mjukvaruplattformar måste följa reglerna och utnyttja möjligheterna med webb 2.0-teknik. I synnerhet är det viktigt att analyslösningarna är enkla att använda för både normalanvändare och experter, och att de kan dra nytta av den stora mängden tillgänglig heterogen data som skapas av nya metoder.

I CIBAS-projektet ingår en framtidsanalysstudie baserad på intervjuer med industriföreträdare och forskare, en studie av interaktionsdesign som ska undersöka hur användningen av CIBA-verktyg avsedda för sociala företag kan förbättra befintliga lösningar, och en studie av informationsarkitektur som kommer att resultera i ett bibliotek av designmönster för informationsarkitektur för sociala företags analysverktyg.

Projektet startade i januari 2013, och går hösten 2013 in i en ny fas med aktiviteter som är öppna även för utomstående. Dessa aktiviteter inkluderar en serie seminarier och workshops i Stockholm och en blogg med såväl löpande information om projektet som intressanta nyheter och länkar inom CIBA och närstående akademisk fält, http://blogg.sh.se/cibas. Två konferenser planeras inom projektet till 2014 respektive 2015.

De deltagande företagen M-Brain, Comintelli och Glykol har tillsammans mer än 60 års erfarenhet av branschen och tillför ett internationellt nätverk av specialister till projektet. Företagen ger också projektet tillgång till lösningar i framkant för insamling och hantering av information för att maximera en kunskapsbank.

CIBAS-projektets blogg: http://blogg.sh.se/cibas 

CIBAS-projektets blogg: http://blogg.sh.se/ciba.se 

– Vi välkomnar ett framåtblickande projekt som kommer att erbjuda en fördjupad studie av frågor vilka redan påverkar många parter och blir allt viktigare. Stöd från KK-stiftelsen och de deltagande företagen återspeglar trovärdigheten hos våra forskare och möjliggör för Södertörns högskola att stärka sin position inom ett nytt och spännande forskningsområde, säger Minna Räsänen, prefekt för Institutionen för naturvetenskap, teknik och miljö vid Södertörns högskola.

– M-Brain glädjs åt att kunna bidra till ett aktivt kunskapsutbyte mellan ledande företag och forskare. Som kunskapsföretag så ser vi ett stort värde i att jobba nära högskolan som kan fungera som en kreativ mötesplats för aktörer från olika branscher och forskningsfält, säger Johan Hammarlund, projektledare, M-Brain.

M-Brain är en av Europas ledande aktörer inom omvärldsbevakning med kontor i sju länder. M-Brain bevakar och analyserar sociala och redaktionella medier på nätet samt traditionella tryckta medier och radio-och TV. De bygger innovativa tjänster och lösningar på global täckning, stark teknik och mänskligt intellekt med 300 analytiker världen över som ger intelligens och värde till kunderna genom att förse dem med insiktsfulla rapporter och analyser baserade på information på över 30 språk.

Comintelli® är en ledande leverantör av mjukvarulösningar för omvärldsbevakning och informationshantering, med lösningar för Knowledge Management och Competitive Intelligence. Comintellis uppdrag är att skapa ordning i informationskaos genom att filtrera information enligt användarens specifika behov. Företaget grundades 1999 och med stor branscherfarenhet fortsätter Comintelli att svara på kundernas behov och utveckla flexibla system som sparar både tid och pengar.

Glykol AB utvecklar konceptuella IT- och informationstjänster. Kunderna vill ha kunskap i en snabb takt och behöver ständig information med en hög grad av relevans. Glykols uppdrag är att leverera teknik och information till den lärande organisationen. De har gett strategiska fördelar till politiska partier, svenska regeringen och inflytelserika aktörer sedan 2002.

Medieteknik vid Södertörns högskola bedriver forskning inom samskapande mediesystem och CIBA-området som kommer att förstärkas ytterligare genom denna forskning och kontakterna med CIBA-företag. Avdelningen för medieteknik ansvarar för undervisning relaterad till CIBA i nätbaserade informationssystem, informationsarkitektur och andra medieteknikkurser. För närvarande stärker Avdelningen för medieteknik sin profil inom områdena CIBA, datajournalistik, informationsvisualisering och informationsarkitektur. Detta projekt är en viktig del av en sådan utbildnings- och forskningsutveckling.

Sammanfattning
Årets Nobelpris belönar viktiga upptäckter om hur cellens transportsystem är organiserat. Varje cell är en fabrik som producerar molekyler och skickar dem till olika platser i kroppen. Insulin exporteras exempelvis till blodet medan signalsubstanser levereras från en nervcell till en annan. Molekylerna transporteras i små paket som kallas vesiklar. De tre Nobelpristagarna har upptäckt hur dessa molekyler transporteras till rätt plats i cellen vid rätt tidpunkt.

Randy Schekman identifierade en grupp gener som agerar trafikledare för transporten av vesiklar. James Rothman upptäckte att vesiklarna levererar sin last på rätt plats genom att smälta samman med mottagarmembranet i en blixtlåsliknande mekanism. Thomas Südhof upptäckte hur signaler styr frisättningen av substanser från vesiklarna vid rätt tidpunkt.
Rothman, Schekman och Südhof har klarlagt det sofistikerade maskineri som styr transport och leverans av molekyler i cellen. Störningar i detta maskineri får grava konsekvenser och kan bidra till exempelvis diabetes samt sjukdomar i nerv- och immunsystemen.

Cellens egen godstrafik
I en stor och myllrande stad behövs ett välplanerat trafiksystem för att olika typer av transporter ska nå rätt destination vid rätt tidpunkt. Detsamma gäller cellerna i våra kroppar. I cellens organeller, dess arbetsstationer, produceras ständigt molekyler som förpackas i små bubbel-liknande paket, vesiklar, och skickas till olika destinationer. Vesiklarna kan smälta ihop med olika organeller och på så sätt förflytta substanser inne i cellen. De kan också smälta samman med cellens yttre membran, och frisätta till exempel signalsubstanser och hormoner. Grundläggande kroppsfunktioner som ämnesomsättning och nervsignalering är beroende av att vesikeltransporten fungerar felfritt – rätt leverans vid exakt rätt tidpunkt. Men hur vet vesiklarna vart de är på väg och när det är dags för dem att överlämna sin last?

Trafikstockning i cellen avslöjar genetiska kontrollmekanismer
Randy Schekman fängslades av cellens förmåga att sända molekyler till rätt destination och bestämde sig på 1970-talet för att studera transportmaskineriets genetiska reglering. I en systematisk kartläggning identifierade han defekta jästceller där transportmaskineriet inte fungerade. Vesiklarna hopade sig i vissa delar av cellen och situationen liknande en illa planerad kollektivtrafik.  Schekman visade att orsaken till trafikkaoset var genetisk, och identifierade de muterade generna och de proteiner som de kodar för. Han kunde gruppera generna i tre olika kategorier som berörde olika aspekter av cellens transportsystem och lyckades därmed för första gången belysa det reglersystem som kontrollerar vesikeltrafiken i cellen.

Konsten att hitta rätt
James Rothman var också fascinerad av cellens transportsystem, och beslöt sig för att ta reda på hur vesiklar överlämnar sin last. När han under 1980- och 1990-talen studerade hur vesiklar transporteras i däggdjursceller upptäckte han att ett proteinkomplex gjorde det möjligt för vesiklar att smälta samman med andra membraner i cellen. När detta sker binder proteiner på vesikel och membran till varandra ungefär som de två halvorna av ett blixtlås. Det faktum att dessa proteiner binder till varandra i specifika kombinationer garanterar att vesikelns last levereras till rätt plats i cellen. Samma princip visade sig fungera också när en vesikel binder till cellens yttermembranen och släpper ut sitt innehåll ur cellen.

Det visade sig att några av de gener som Schekman upptäckt i jäst kodade för proteiner som motsvarade dem som Rothman upptäckt i däggdjur. Detta visar att vesikeltransportsystemet utvecklades tidigt under evolutionen. Sammantaget ledde deras upptäckter till en helt ny förståelse av cellens transportmaskineri.

Leverans på en given signal
Thomas Südhof var intresserad av hur hjärnans nervceller kommunicerar med varandra. Signalsubstanser frisätts från vesiklar som binder till cellens yttermembran via det slags proteiner som upptäckts av Rothman och Schekman. Men dessa vesiklar får bara tömma sitt innehåll när nervcellen ska signalera till sina grannar. Hur kan denna process styras med sådan precision? Det var känt att kalciumjoner är inblandade i processen och Südhof sökte efter kalciumkänsliga proteiner i nervcellerna. Han identifierade under 1990-talet ett maskineri av proteiner som reagerar på ett inflöde av kalcium och genast dirigerar närbelägna proteiner att binda vesiklarna till cellens yttermembran. Blixtlåset öppnas och signalsubstanserna frisätts. Südhofs upptäckter förklarade vesikeltransportens tidsmässiga precision och visade hur vesiklar kan leverera sin last på en given signal.

Vesikeltransport ger insikt i sjukdomsprocesser
De tre Nobelpristagarna har upptäckt en fundamental process i cellen. Deras upptäckter har förändrat vår förståelse av hur molekyler transporteras till rätt plats vid rätt tidpunkt, i cellen och ut ur den. Systemet arbetar enligt samma principer i så artskilda organismer som jäst och människa. Vesikeltrafik har en avgörande betydelse vid en lång rad fysiologiska processer, från signalering i hjärnan till frisättning av hormoner och cytokiner. Störningar i vesikeltrafiken förekommer vid en rad sjukdomar, till exempel vissa neurologiska och immunologiska sjukdomar och även diabetes. Utan denna intrikata organisation skulle cellen förfalla till ett tillstånd av kaos.
 
FAKTA OM NOBELPRISTAGARNA
James E. Rothman föddes 1950 i Haverhill, Massachusetts, USA. Han doktorerade vid Harvard Medical School 1976, arbetade som postdoktorsforskare vid Massachusetts Institute of Technology, och flyttade sedan till Stanford University i Kalifornien, där han påbörjade sin forskning om cellernas vesiklar. Rothman har också arbetat vid Princeton University samt vid Memorial Sloan-Kettering Cancer Institute och Columbia University i New York. Han är idag professor i cellbiologi vid Yale University i New Haven, Connecticut, USA.

Randy W. Schekman föddes 1948 i St Paul, Minnesota, USA, studerade vid University of California i Los Angeles och vid Stanford University, där han disputerade 1974. Hans handledare Arthur Kornberg (Nobelpris 1959) blev några år senare Rothmans chef. Schekman flyttade 1976 till University of California i Berkeley, där han idag är professor vid institutionen för molekylär- och cellbiologi. Schekman är också knuten till Howard Hughes Medical Institute.

Tomas C. Südhof föddes 1955 i Göttingen, Tyskland. Han studerade vid Georg-August-universitetet i Göttingen där han avlade läkarexamen 1982 och doktorerade i neurokemi samma år. Följande år flyttade han till University of Texas Southwestern Medical Center i Dallas, Texas, USA, som postdoktorsforskare hos Michael Brown och Joseph Goldstein (som delade 1985 års Nobelpris). Südhof knöts 1991 till Howard Hughes Medical Institute, och flyttade 2008 till Stanford University som professor i cell- och molekylärfysiologi.

Nyckelpublikationer:
Novick P, Schekman R: Secretion and cell-surface growth are blocked in a temperature-sensitive mutant of Saccharomyces cerevisiae. Proc Natl Acad Sci USA 1979; 76:1858-1862.

Balch WE, Dunphy WG, Braell WA, Rothman JE: Reconstitution of the transport of protein between successive compartments of the Golgi measured by the coupled incorporation of N-acetylglucosamine. Cell 1984; 39:405-416.

Kaiser CA, Schekman R: Distinct sets of SEC genes govern transport vesicle formation and fusion early in the secretory pathway. Cell 1990; 61:723-733.
Perin MS, Fried VA, Mignery GA, Jahn R, Südhof TC: Phospholipid binding by a synaptic vesicle protein homologous to the regulatory region of protein kinase C. Nature 1990; 345:260-263.

Sollner T, Whiteheart W, Brunner M, Erdjument-Bromage H, Geromanos S, Tempst P, Rothman JE: SNAP receptor implicated in vesicle targeting and fusion. Nature 1993; 362:318-324.

Hata Y, Slaughter CA, Südhof TC: Synaptic vesicle fusion complex contains unc-18 homologue bound to syntaxin. Nature 1993; 366:347-351.

Video:
Se tillkännagivandet via YouTube: http://www.youtube.com/watch?v=D_EPtQhtcmY (drygt 1 tim)
 

The CLOUD Chamber at the CERN Proton Synchrotron © 2009 CERN

Atmosfäriska aerosolpartiklar kyler klimatet genom att reflektera solljus och genom att bilda molndroppar som är fler i antal men mindre i storlek – vilket gör moln ljusare och förlänger deras livstid. Den ökade mängden aerosol i atmosfären som orsakas av mänskliga aktiviteter har till en stor del kompenserat för en stor del av den uppvärmning som orsakas av växthusgaser.Nuvarande beräkningar visar att ungefär hälften av alla molndroppar bildas på aerosolpartiklarna som producerades i atmosfären som nya partiklar via ”nukliering” – det vill säga en sammankoppling av små koncentrationer av atmosfäriska molekyler – i stället för att släppas ut direkt i atmosfären som färdiga partiklar.

Aminer som nuklieringsångor
Svavelsyra tros vara den viktigaste ångan som är ansvarig för nukliering.
– Det är känt sedan länge att svavelsyra är en viktig komponent i bildandet av nya partiklar i den lägre atmosfären. Dock är frågan vad som mer kan förstärka denna process. Först trodde vi det var ammoniak men det kan inte förklara nuklieringshastigheterna som observeras, säger Ilona Riipinen, docent vid Institutionen för tillämpad miljövetenskap och Bolincentret för klimatforskning, som är medförfattare till studien.

För att besvara denna fråga vände sig forskarna till aminer som är kända för att bilda starka kemiska bindningar med svavelsyra. Aminer är atmosfäriska ångor nära knutna till ammoniak och som främst härrör från djurhållning men även avges från haven, jorden och från biomassförbränning.

­– Atmosfären är ett oxiderande medium som producerar syror i gasfas. Syror behöver baser, såsom aminer, för att stabiliseras. Det är teoretiskt förutsägbart att om aminer finns närvarande i tillräckligt stora mängder skulle de kunna stabilisera svavelsyra men det har inte tidigare verifierats experimentellt. Aminer kan också förklara varför nukliering ofta observeras i den lägre atmosfären, säger Ilona Riipinen.

CLOUD experimentet
För att testa denna hypotes experimentellt använde forskarna CLOUD (Cosmics Leaving Outdoor Droplets) kammare vid CERN:s Proton Synchrotron. CLOUD är utformad för att studera effekten av kosmisk strålning på aerosoler, molndropparna och ispartiklar under exakt kontrollerade förhållanden av temperatur, luftfuktighet och koncentration av nuklieringsångor. Med hjälp av de allra senaste av tillgängliga instrument som är anslutna till CLOUD, mätte forskarna bildningen av partiklar orsakade av svavelsyra och små koncentrationer av dimetylamin. Sedan, med hjälp av en pionstråle från CERN:s Proton Synchrotron, fann forskarna att den kosmiska strålningen från rymden som bombarderar atmosfären har försumbar påverkan på bildandet av dessa aerosolpartiklarna.

– Vi observerade nuklieringshastigheter som är många storleksordningar större än det vi tidigare observerat i laboratorium eller erhållit via teoretiska beräkningar. För första gången rapporterar vi nuklieringshastigheter under kontrollerade förhållanden som är av liknande storleksordning som de som observerats i atmosfären, säger Ilona Riipinen.

Att komma närmare till att förstå klimatet
I den första delen av den femte klimatrapporten som nyligen presenterades i Stockholm anser IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) att den ökade mängden aerosol i atmosfären från mänskliga aktiviteter bidrar till den största osäkerheten i strålningsdriving av klimatet idag. I detta avseende, med tanke på deras senaste rön, är författarna övertygade om att ”osäkerheten är ännu större än man tidigare trott, eftersom extremt låga aminutsläpp ökar nukliering av svavelsyrapartiklar.” Detta innebär, enligt författarna, att naturliga och antropogena källor av aminer kan påverka klimatet.

– Klimatmodellerna i IPCC:s rapport inkluderar inte aminer eller deras effekter vilket är en källa till ökad osäkerhet. Nukliering är en viktig källa av aerosoler och därför är det viktigt att förstå de mekanismer som är inblandade så att vi rätt kan representera denna process i våra klimatmodeller, säger Ilona Riipinen.

Men Ilona Riipinen påpekar att resultaten inte bevisar att svavelsyran-aminer mekanismen är den enda nuklieringsmekanism i atmosfären.

– Aminer är verkligen relevant på platser där det finns tillräckligt många av dem, men det kan också finnas andra molekyler i andra typer av miljöer som deltar i nukliering, säger Ilona Riipinen.

– Vi har hittat ett sätt som sorterar fram partiklar utifrån deras form eller mjukhet. Idén skiljer sig rätt rejält från dagens metoder, berättar Jonas Tegenfeldt, docent i fasta tillståndets fysik vid Lunds Tekniska Högskola och den som initierat projektet som nu omfattar 15 universitet, företag, kliniker och NGO:s världen över.

För sjukvårdare i Afrika och på andra håll där tropiska sjukdomar härjar kan detta bli en välkommen nyhet. Idag manglas blodprov genom många och dyra maskiner som flertalet sjukhus sällan ens har.

Med den här metoden kan man istället droppa en droppe blod på ett chip som är utformat så att parasiterna samlas ihop på ett ställe och därför blir lättare att upptäcka. Därefter plockar man fram sin mobiltelefon ? som faktiskt är ganska vanlig i Afrika.

Med hjälp av en enkel mikroskop-app, utvecklad vid University of California, tas en bild som sms:as vidare för labbanalys till närmsta större sjukhus.

Tekniken medför att det inte blir nödvändigt för patienterna att ta sig till sjukhuset. Istället kan sjukvårdaren ta på sig en ryggsäck med utrustningen i och gå ut och ta proven på plats istället.
Sjukdomar kan också upptäckas i tidigt skede då det inte behövs så många ovälkomna partiklar för att de ska hittas.

– Till slut ska vi landa i en enkel och billig lösning, men det fordras mycket arbete för att komma dit, säger Jonas Tegenfeldt.
I projektet kommer man även testa att fånga in bakterier och cirkulerande cancerceller som riskerar bli metastaser.

– Cancerceller tenderar att vara mjukare än friska celler. Idag används antikroppar som binder till de markörer som finns på vissa cancerceller, men långt ifrån alla cancerceller kan spåras på det här sättet, berättar Jonas Tegenfeldt.

Vad gäller bakterier är det viktigt att koncentrera upp dem – man vill ju detektera sjukdomen på ett tidigt skede då bakterier är få.

En färdig prototyp finns och om fyra år förväntar sig forskarna ha en färdig produkt.

Bakgrundsfakta: 15 nya doktorander inom medicin, fysik och ingenjörsvetenskaper kommer att anställas i projektet, varav tre i Lund. I projektet ingår 15 universitet, företag och organisationer.

Så fungerar tekniken
I det lilla chippet av silikongummi finns långa pelare (tunna som en tiondel av diametern hos ett hårstrå) som silar blodet. Detta tempel i miniatyrskala har en sådan planlösning att sömnsjukans små parasitmaskar, eller vad man nu vill upptäcka, fastnar och leds vidare mot en mikroskopiskt liten behållare. Eftersom de samlas på en plats blir det ganska enkelt att upptäcka dem. Blodets övriga innehåll, plasman, samt de röda och vita blodkropparna i blodet skiljer sig till storlek och form och förs därmed till andra platser på chippet. Fysikaliska kunskaper om hur vätskor flödar spelar stor roll för strukturens utformning.

Tekniken är en vidareutveckling av en metod som på engelska heter ”determinstic lateral displacement” och uppfanns på Princeton för cirka tio år sedan. Den sorterar dock endast på storlek vilket begränsar de praktiska tillämpningsmöjligheterna. För att spåra sjukdomar är det en stor fördel att ha mer än storlek som variabel.

– Om en tallriksformad partikel ligger platt mot pelaren så sorterar vi med avseende på tjockleken. Om den ligger platt mot golvet i stället sorterar vi istället utifrån partikelns diameter, förklarar Jonas Tegenfeldt.

Vad gäller mjukhet så drar man nytta av att partikeln deformeras när den rör sig i vätskan. Vid låg hastighet deformeras den lite och vid hög deformeras den mycket. Det betyder att en mjuk partikel ändrar sin effektiva storlek när man ändrar hastigheten, medan en hård partikel inte gör det.

Hemsida: http://nanobio.ftf.lth.se/~lapaso/  

Fjärranalys av gaser och ångor med hjälp av heterodynspektroskopi är ett kraftfullt verktyg inom miljömätningar, astronomi och planetforskning. Speciellt för rymdtillämpningar är kompakta, lätta och robusta heterodyna spektrometrar nödvändiga.
I ett gemensamt europeiskt projekt har en grupp forskare utvecklat en heterodyn terahertzmottagare som uppfyller kraven för rymduppdrag. De har uppnått det genom att minimera antalet komponenter i lokaloscillatorn (LO) i mottagaren, och genom en hög grad av integration av alla dess delkomponenter.

– Den unika terahertzmottagaren är kompakt, lätt, robust och fungerar vid rumstemperatur, säger projektledaren Jan Stake, professor vid Chalmers. Det är nödvändigt för satellituppdrag som ska pågå under många år.

Mottagaren är optimerad för frekvensbandet 520-590 gigahertz, eftersom vattenånga och flera andra viktiga atmosfäriska spårgaser kan identifieras ifrån deras spektrallinjer i det intervallet.
Forskarna har uppnått rekordresultat när det gäller mottagarens förmåga att ta emot svaga signaler. Nyckeln till detta resultat är att använda högpresterande halvledarkomponenter, och på Chalmers har de utvecklat en komplett tillverkningsprocess för membranintegrerade Schottkydioder, som är speciellt lämpliga för terahertztillämpningar.

– Resultaten visar att mottagaren är mycket väl lämpad för fjärranalys av atmosfärer och astronomiska objekt, säger Jan Stake. På grund av mottagarens låga vikt och och förmåga att ta emot svaga signaler är den särskilt lämpad för rymduppdrag som ESA:s Juice (Jupiter icy moons explorer).

Mottagaren är ett direkt resultat av ett projekt som heter Teracomp, ett samarbete mellan europeiska universitet, institut och företag som finansieras av EU-kommissionen.
Inom samarbetet har företaget Omnisys Instruments, som tillverkar avancerad elektronik för rymdtillämpningar, varit ansvarigt för utformningen av terahertzmottagarens blandare och integrationen av alla komponenter i den slutliga mottagaren.

– Tack vare samarbetet och resultaten från Teracomp har Omnisys ytterligare stärkt sin position inom terahertzinstrumentering, säger Martin Kores, vd på Omnisys. Vi har nu valts ut som partner och leverantör av 557-GHz kanalen i det industriella konsortiet för SWI, som är submillimetervågsinstrumentet för Juice-uppdraget.

FAKTA
Om ESA:s Jupiter icy moons explorer (Juice):
Juice är det första stora uppdraget i European Space Agency´s (ESA:s) program Cosmic Vision 2015-2025. Starten är planerad till år 2022 och ankomsten till Jupiter till år 2030. Juice kommer att tillbringa minst tre år med att göra detaljerade observationer av den största planeten i solsystemet och tre av dess största månar, Ganymedes, Callisto och Europa.

Man tror att dessa månar hyser oceaner av vatten under sina isiga ytor. Juice kommer att kartlägga deras ytor, sondera deras innandömen och bedöma deras potential för att hysa liv i sina hav.
Jupiter och dess isiga månar utgör ett slags mini-solsystem i sig självt, som kommer att ge forskarna chansen att lära sig mer om bildandet av potentiellt beboeliga världar kring andra stjärnor.

Om forskningen:
Projektet Teracomp är ett samarbete mellan europeiska universitet, institut och företag som finansieras av EU-kommissionens sjunde ramprogram (FP7). De sju deltagarna är:

En åldrande befolkning i kombination med nya behandlingar och läkemedel, skapar en ökad efterfrågan på sjukvård. Följden är stigande kostnader och över hela västvärlden diskuterar man hur sjukvården ska betalas. I Sverige uppgår sjukvårdens kostnader till ungefär 10 procent av bruttonationalprodukten (BNP). Här, liksom i flera andra länder, betalar patienten själv bara en mindre del av kostnaderna.

Projektet ”Patientavgifternas storlek i svensk primär- och akutsjukvård: hur påverkar de antalet vårdbesök?” startar vid årsskiftet och kommer att pågå i tre år. Totalt har forskningsrådet Forte beviljat drygt 1,8 miljoner kronor till projektet.

– Idag finns nästan inga studier gjorda på det här varken i Sverige eller i övriga Europa och det behövs mer kunskap. Vi kommer att analysera hur patientavgifter i primärvården och akutsjukvården påverkar antalet besök. Det statistiska underlaget kommer från landstingen i Värmland och Örebro, säger Mikael Svensson, lektor och forskare i nationalekonomi på Handelshögskolan vid Karlstads universitet.

De båda länen liknar varandra vad gäller struktur och befolkning, vilket gör det lättare att se hur just priset påverkar antalet sjukvårdsbesök.  I Värmland finns en enhetlig patientavgift oavsett vilken vård du söker, medan det i Örebro skiljer sig åt för exempelvis akutsjukvård och ett besök på vårdcentralen.

– Vi vet att antalet besök hos exempelvis akutsjukvården förändras över tid av många olika orsaker. Det vi vill analysera är om det skett något trendbrott vid tiden då Värmland införde de nya, enhetliga taxorna, berättar Niklas Jakobsson, forskare i nationalekonomi vid Norwegian Social Research som deltar i projektet.

Patientavgifter kan tillföra resurser till en ansträngd sjukvårdsbudget samtidigt som de kan bidra till en minskning av antalet ”onödiga” besök. Men risken är att den som har låg inkomst avstår från läkarbesök och att folkhälsan försämras på sikt – något som också kostar samhället mer. Därför kommer projektet även att studera om patientavgifterna påverkar olika beroende på hög eller låg inkomst.

Idén till forskningsprojektet kom när forskarna läste om den förändring som landstinget i Värmland gjorde för några något år sedan. Patientavgifterna för läkarbesök på vårdcentralen höjdes samtidigt som patientavgiften för akutbesök sänktes. Efter förändringen är patientavgiften densamma oavsett typ av besök.

– För oss ekonomer är priset ett styrmedel, men här gjorde den politiska ledningen en annan bedömning. När jag kontaktade Landstinget i Värmland ställde man sig positiv till en uppföljning och en utvärdering. Resultaten kommer att bli användbara även för fler, i diskussioner och beslut om olika typer av avgifter för vård, menar Mikael Svensson.

Liknande forskning skulle kunna göras även för läkemedel och tandvård, som också delvis finansieras med egenavgifter.

– Det mest intressanta resultatet är att det över tid går att se hur företagen hanterat utmaningar och hur de lär sig att samarbeta över avstånd, säger Kristina Westermark.

Studien visar hur social kompetens är viktigare än bandbredd. Men, studien visar även på, och analyserar varför, det fungerat mindre bra för vissa företag.  Det företag som det gått bäst för har genom en kombination av passionerade individer, tillfälliga möten ansikte mot ansikte och teknologi utvecklat ett framgångsrikt sätt att arbeta ihop över avstånd.
 
– Resultaten ger en bättre förståelse för hur även små tjänsteföretag kan lyckas i en global konkurrens, säger Kristina Westermark.

Framgångsfaktorer:
* Social kompetens är viktigare än bandbredd.
* Passionerade individer, tillfälliga möten ansikte mot ansikte och teknologi är en vinnande kombination.

Avhandlingen: Proximity and Learning in Internationalisation – small Swedish IT firms in India.

Sara Pudas avhandling vid Psykologiska institutionen, Stockholms universitet, är baserad på data från Betulaprojektet som följt ett stort antal försökdeltagares minnesförändring under 15-20 år. Nästan 400 av dessa personer har även genomgått undersökningar där hjärnan avbildats med magnetkamera, så kallad magnetresonanstomografi, och där både hjärnans anatomi och funktion undersöktes.

Resultaten stödjer tidigare tvärsnittsstudier som visat att funktionsnedsättning i ett viktigt minnescentra i hjärnan, hippocampus, är en viktig faktor bakom minnets försämring även bland friska äldre. Men avhandlingen visar också att inte alla äldre drabbas av denna nedsättning i lika hög grad. Äldre personer som bevarat sin minnesförmåga över tid hade lika god hippocampusfunktion som unga individer. Äldre som har bra minnesförmåga hade även en hög funktion i de frontala delarna av hjärnan. Dessa fynd är ett viktigt komplement till tidigare forskning, som främst fokuserat på de negativa aspekterna av åldrandet.

Unik studie över tid
Det unika för studierna i avhandlingen var att försöksdeltagarna följts under så lång tid. De flesta tidigare studier inom fältet har bara studerat försöksdeltagarna vid ett enda mättillfälle. Den typen av tvärsnittsjämförelser riskerar att få missvisande resultat eftersom de förbiser individuella skillnader som kan ha funnits redan i unga år. En av delstudierna i avhandlingen visade att den minnesprestation som uppmättes när försökdeltagarna var i medelåldern (15-20 år tidigare) kunde förutsäga hur dessa äldre personers hjärnor fungerade idag. Det är första gången något sådant visats.

Resultat till nytta för att uppnå det goda åldrandet
Utifrån dessa data går det inte att avgöra om tidigare hög- och lågpresterande personers hjärnor åldras olika, eller om deras hjärnor tenderar att fortsätta fungera på samma sätt som i ungdomen. Men den här typen av fynd visar tydligt att man behöver upprepade undersökningar av samma personer för att till fullo förstå sambanden mellan minnesförändringar och hjärnans åldrande.

– Resultaten kan vara till praktisk nytta bland annat genom att belysa hur det normala åldrandet fungerar, vilket i förlängningen kan vara till hjälp för att tidigt kunna särskilja och diagnosticera demenssjukdomar. Resultaten belyser även vilka hjärnfunktioner som är förknippade med det goda åldrandet, vilket skulle kunna ligga till grund för att i framtiden utforma åtgärder för att bevara dessa funktioner i en större andel av den åldrande befolkningen, säger Sara Pudas.

FAKTA
Om avhandlingen
Avhandlingen har titeln ”Brain characteristics of memory decline and stability in aging: Contributions from longitudinal observations”, och utfördes i samarbete med Umeå universitet och Umeå center for Functional Brain Imaging. Fulltext finns att ladda ned på: http://su.diva-portal.org/smash/record.jsf?pid=diva2:643871

Om Betulaprojektet
Mer information om det longitudinella Betulaprojektet som leds från Stockholms universitet och utförs vid Umeå universitet finns på www.betula.su.se.

Personer med allergisk astma får svårt att andas när en av immunförsvarets celler – mastcellen – aktiveras i lungorna. Forskare från Uppsala universitet har nu isolerat den cell i blodet som ger upphov till mastceller. De nya rönen, som läggs fram i en avhandling av Joakim Dahlin, kommer förhoppningsvis att bidra till utvecklingen av nya typer av läkemedel som hindrar mastceller från att ta sig till lungorna.

Det är när mastcellerna aktiveras i lungan som personer med allergisk astma får svårt att andas. Det inträffar då astmatiker andas in ett allergiframkallande ämne. En förklaring till att symptomen ofta är svåra är att astmatiker har ett förhöjt antal mastceller i lungorna. Den cell i blodet hos möss som ger upphov till mastceller, en så kallad mastcellsprogenitor, har nu isolerats av forskare från Uppsala universitet.

– Den här upptäckten är viktig bland annat eftersom det blir lättare att ta fram läkemedel för att stoppa cellen, när vi vet hur den ser ut. Det kan förhoppningsvis bidra till utveckling av läkemedel som hindrar mastcellerna att ta sig till lungorna, säger Joakim Dahlin, doktorand vid Institutionen för medicinsk biokemi och mikrobiologi vid Uppsala universitet.

Tidigare delstudier i avhandlingen har visat hur mastcellsprogenitorer tar sig från blodet in i lungan. Två vanliga immunceller i lungan, dendritiska celler och alveolära makrofager, behövs för att ett slags klister ska bildas längsmed blodkärlen i lungan. Det här klistret binder till mastcellsprogenitorerna. När mastcellsprogenitorerna har fastnat kan de förflytta sig genom kärlväggen, in i lungan och mogna ut.

– Intressant nog är mastcellsprogenitorn mer mogen i individer som är benägna att utveckla allergier. Vi undersöker nu om det är förklaringen till varför mastcellsprogenitorn tenderar att hamna i lungorna hos just allergiska astmatiker, säger Joakim Dahlin.

Disputationen äger rum den 17 oktober.

Forskare vid Sahlgrenska akademin, Göteborgs universitet, har i två studier undersökt hur vanligt det är att män respektive kvinnor utsätts för våld i relationen.

De båda studierna, som genomförts med hjälp av enkäter där totalt 1 400 personer svarat, visar att 8 procent av kvinnorna utsatts för fysiskt våld under det senaste året från sin make eller partner.

Motsvarande siffra för män var i de två studierna 8 respektive 11 procent.

Studierna visar dock att en stor andel av de män som utsatts för fysiskt våld i relationen själva rapporterar att de utfört våldshandlingar mot sin partner. I enkäten rapporteras allt från slag, sparkar och knuffar till strypgrepp och vapenhot.

– Det är ett överraskande resultat. Vi ser att såväl män som kvinnor använder sådant våld som kan skada motparten. Men fortfarande rapporterar fler kvinnor än män att de använt våld i självförsvar, medan män framför allt uppgav att de blivit sårade och kränkta och därför använt våld, säger professor Gunilla Krantz som lett studierna.

Konsekvenserna av våldet blir dock svårare för kvinnorna än för männen. Studien visar att fler kvinnor än män rapporterar att våld i relationen orsakat till exempel depression, ångest och sömnproblem, och var tionde kvinna rapporterade att de haft självmordstankar.

– Män har ofta ett överläge i kroppsstorlek och styrka, vilket gör att den kvinnliga partnerns fysiska våld inte upplevs lika hotfullt. Bland männen är det också bara de som utsatts för psykiskt våld som uppgav att de haft självmordstankar, säger Gunilla Krantz.

Psykiskt och sexuellt våld, samt att vara utsatt för kontrollerande beteenden av sin partner, drabbar oftare kvinnor.

I studien uppgav nästan en av tio kvinnor att de utsatts för sexuellt tvång tidigare i livet, tre procent att de varit utsatt det senaste året.

Bland männen hade 3,5 procent utsatts för sexuellt våld tidigare i livet, 0,6 procent under det senaste året.

När det gäller kontrollerande beteende så var kvinnor också mer utsatta för detta än män, särskilt i att hindras av partnern från att umgås med familj och vänner.

Studien visar också att våld i relationen har ett samband med att ha dåliga sociala nätverk och att ha växt upp i en familj där det funnits våld.

Studierna har publicerats i BMC Public Health.

– Sopsaltning innebär att man sopar bort snön och saltar istället för att använda sand eller grus. För att kunna hålla nere saltmängden och minska risken för slaskbildning och återfrysning så vill man få ytan så ren från snö som möjligt innan man lägger saltet, därför snöröjer man med en sopvals monterad fram på fordonet, säger Anna Niska, forskare på VTI.

Sop-saltmetoden används i dag i några svenska kommuner, bland annat Linköping. Antingen så använder man salt upplöst i vatten (saltkoncentration 23 procent), eller så lägger man befuktat salt på den sopade vägen. Jämfört med traditionell plogning och sandning så innebär sopsaltning exempelvis bättre framkomlighet och minskad risk för punktering för cyklister samt bättre luftkvalitet då vägdammet minskar.

Sedan 2002 då Anna Niska doktorerade inom ämnet så har ingen detaljerad utvärdering gjorts i Sverige. Tanken är att VTI utifrån resultaten ska föreslå tänkbara förbättringar av metoden och utrustningen.

– Vi vill undersöka vilka som är de viktigaste för- och nackdelarna, hur ofta man behöver utföra sopsaltningen, vilka saltmängder som behöver spridas och på vilket sätt, under olika förhållanden. Det är intressant att se hur man bäst hanterar olika förutsättningar, exempelvis om cykelvägen ligger i sol eller skugga, om det är frosthalka eller halka på grund av nederbörd, säger Anna Niska.

Utvärderingen ska genomföras med hjälp av friktionsmätningar, saltmätningar och väglagsobservationer i samarbete med Stockholms stad. Uppdraget påbörjas under hösten och ska avrapporteras i juni 2014. Uppdragsgivare är Trafikkontoret i Stockholm.