I samarbete med bland andra en immunolog i Nottingham, Storbritannien, har docent Göran Larsson och hans doktorand Louise Rundqvist vid Institutionen för medicinsk kemi och biofysik använt kärnmagnetisk resonansspektroskopi (NMR) för att kartlägga strukturen hos Ber e 1, det protein som anses vara den kraftfulla allergen som ger upphov till paranötsallergi. Tidigare forskning har visat att Ber e 1 kan omvandlas från ett ofarligt protein till ett potentiellt dödligt allergen i närvaro av vissa fettsyror i paranöten.

Strukturen på allergenet, som nu publiceras i tidskriften PloS ONE, ger en förklaring till varför Ber e 1 kan interagera med fettsyror och varför proteinet är så stabilt att det inte förstörs i den sura miljön i magsäcken. Dessa faktorer anses vara mycket viktiga pusselbitar för att förklara hur och varför Ber e 1 kan presenteras för magens immunförsvar som ett intakt protein och därmed kunna orsaka allergiska reaktioner som i vissa fall kan ha dödlig utgång.

Forskarna har också upptäckt att Ber e 1 kan binda kopparjoner. Det är det första i denna proteinfamilj som visar förmåga att interagera med metalljoner. Forskarna kommer nu att vidare undersöka om det finns en direkt länk mellan proteinets allergena egenskaper och dess förmåga att binda metalljoner och fettsyror.

På längre sikt finns möjligheter att använda de nya rönen för att framställa allergisäker mat.

KONTAKT
Göran Larsson, docent i medicinsk biofysik, Institutionen för medicinsk kemi och biofysik, Umeå universitet, verksam vid KFC-Z, Jämtlands läns landsting, Östersund Tel. 063-14 76 90 e-post Goran.S.Larsson@jll.se

Uppskattningsvis 100 000 av världens hobbydykare har diabetes. Men för diabetiker kan det vara livsfarligt att vistas under ytan: ett lågt sockervärde kan i denna miljö leda till felaktiga beslut eller till och med medvetslöshet.

Med tanke på att dykning också genomförs tillsammans med en dykkamrat drabbas dessutom båda av en sådan risk.

Som en följd är diabetiker förbjudna att dyka i flera länder, bland annat i Norge, Australien och Nya Zeeland, medan det i Sverige, Storbritannien och USA är tillåtet bara under vissa förutsättningar.

Doktoranden Peter Adolfsson vid Sahlgrenska akademin kan i sin avhandling presentera en teknik som skulle göra det möjligt för diabetiker att dyka säkert i hela världen.

Med den nya tekniken fästs en nål en dryg centimeter under huden. En sensor i toppen av nålen mäter sockervärdet i underhudsfettet var tionde sekund – och registrerar och skickar data till en monitor var femte minut. Skulle blodsockervärdet sjunka kan monitorn generera ett larm och nivån för detta kan individualiseras, både för låga och höga sockervärden.

Själva nålen sitter på plats i upp till en vecka innan den måste bytas. Då har den registrerat sockernivån 288 gånge varje dygn, sammanlagt 2016 gånger.

– En person med typ 1-diabetes som är fysiskt aktiv riskerar alltid att få ett för högt eller för lågt blodsocker. Samtidigt är det vid aktivitet svårt, eller ibland omöjligt, att mäta sockervärdet, säger Peter Adolfsson, till vardags överläkare vid Drottning Silvias barn- och ungdomssjukhus:

–Med den här tekniken blir det möjligt för utvalda individer med diabetes att dyka med tuber – men tekniken kan definitivt också bli ett stöd för typ 1-diabetiker som utövar annan idrott som fotboll, innebandy, längdskidåkning och golf.

Peter Adolfsson har tidigare varit läkare för damlandslaget i fotboll i nio år under Marika Domanski Lyfors, och medverkat i tre EM, två VM och ett OS.

– Fysisk aktivitet är viktigt för alla människor, inte minst för den som har typ 1-diabetes. Förhoppningsvis kan tekniken göra att personer med diabetes kan dyka i hela världen, men rent generellt att de också skall kunna leva ett mer aktivt liv, säger Peter Adolfsson.

KONTAKT OCH INFORMATION
Peter Adolfsson, doktorand vid Sahlgrenska akademin, Göteborgs universitet, och överläkare vid Drottning Silvias barn- och ungdomssjukhus: 0706-287232

Avhandlingen Recreational scuba diving and type 1 diabetes – glucose control during physical exercise försvarades vid en disputation den 14 september.

Mitokondrierna finns i kroppens samtliga celler och har stor betydelse för bland annat energiproduktion och fettomsättning. De innehåller också sitt eget genom, så kallat mitokondrie-DNA (mtDNA), som ärvs via modern och de kvinnliga könscellerna (ägg), där hundratusentals mtDNA-kopior finns packade.

– Mutationer eller förändringar i denna del av arvsmassan kan orsaka en rad svåra sjukdomar, såsom muskelsvaghet, neurodegenerativs sjukdomar, hjärtkärlsjukdom och diabetes, säger Christoph Freyer, en av forskarna bakom studien. Många av dessa sjukdomar utvecklas enbart när ett visst förhållande mellan muterade respektive normala mtDNA-molekyler uppnås inom cellen. Det är därför av största vikt att vi lär oss mer om hur mtDNA ärvs mellan mor och barn.

En mamma som bär på en mutation i det mitokondriella genomet kan föra vidare en blandning av muterad och normal mtDNA till sina barn. Men kunskapen om vad som bestämmer nivåerna i denna blandning har hittills varit dålig. I den nu publicerade studien i Nature Genetics har forskarna försökt kartlägga mekanismerna bakom överföringen av dessa ärftliga förändringar mellan generationerna. De använde då möss som genförändrats så att de blev bärare av en sjuklig mutation i en gen i mtDNA som kallas tRNA metionin.

Genom att märka könsceller som bar den aktuella mutationen med så kallad GFP (green fluorescent protein) kunde forskarna följa förhållandet mellan muterade och icke-muterade gener i tre olika faser av den ärftliga processen. Först analyserades könsceller från musembryon och man kunde då se hur nivåerna av mutationen varierar från könscell till könscell. Efter födseln tittade forskarna på nivåerna av mutation i de omogna äggcellerna hos musen. Och till sist undersöktes graden av mutation hos avkomman.

Sedan tidigare vet man att de gener som kodar för olika proteiner genomgår ett slags prenatal urvals- eller reningsprocess. Detta sker dock inte när det gäller tRNA-generna, utan den muterade arvsmassan sprids helt slumpvis i de begynnande könscellerna hos kvinnliga embryon.  I de påverkade könscellerna samexisterar muterade gener ofta med normala gener – ett tillstånd som kallas heteroplasmi. Med andra ord, muterade och icke-muterade gener förekommer i varje äggcell i ett specifikt, något som avgör om mutationen överförs till nästa generation eller ej och även förklarar skillnaderna som kan uppstå i en och samma familj.

Samtidigt konstaterar forskarna att mitokondrierna hos mössen i studien med viss framgång kompenserar den medfödda defekten.

– Om vi kan förstå den processen kan vi eventuellt hitta nya sätt att behandla mitokondriel sjukdom, vilket är mycket spännande, säger Christoph Freyer.

INFORMATION OCH KONTAKT
Studien är ett samarbete mellan Karolinska Institutet, Max Planck Institute for Biology of Ageing i Köln, Tyskland och University of Newcastle, Storbritannien. Arbetet har finansierats med anslag från bland annat Max Planck Sällskapet, Vetenskapsrådet, Leduqc Foundation, ERC, NIH och MRC.

Publikation: “Variation in germline mtDNA heteroplasmy is determined prenatally but modified during subsequent transmission”, Christoph Freyer, Lynsey M Cree, Arnaud Mourier, James B Stewart, Camilla Koolmeister, Dusanka Milenkovic, Timothy Wai, Vasileios I Floros, Erik Hagström, Emmanouella E Chatzidaki, Rudolf J Wiesner, David C Samuels, Nils-Göran Larsson & Patrick F Chinnery, Nature Genetics AOP 7 October 2012, doi: 10.1038/ng.2427.

En stamcell kan utvecklas till alla typer av nervceller. Men först måste den veta inte bara var i hjärnan den befinner sig, utan också vilken tid på dygnet det är. Forskare vid Linköpings universitet och Karolinska institutet hoppas nu ta stamcellsforskningen ett steg närmare målet – bot mot olika neurologiska sjukdomar.

– Om man kan koppla kunskapen om hur de läser av sin position med en insikt om hur de kollar klockan, då öppnas stora möjligheter till stamcellsterapi, säger Stefan Thor, professor i utvecklingsbiologi vid LiU.

När Knut och Alice Wallenbergs stiftelse fördelar årets projektbidrag till medicinsk, naturvetenskaplig och teknisk forskning går 47 miljoner kronor till Stefan Thor och hans medsökande Johan Ericson och Jonas Muhr vid KI. Pengarna ska finansiera fem års forskning kring stamcellernas tidsberoende förändringar.

När Stefan Thor kom till LiU efter tio år vid Harvard Medical School i USA etablerade han ett laboratorium för studier av bananflugans utveckling från embryostadiet, en verksamhet som avslöjat många dittills okända mekanismer som styr hur specifika nervceller, neuroner, bildas. Nu vill han ta steget över till ryggradsdjuren, och komplettera studier av bananflugan med zebrafisk som modellsystem. Tajmingen är perfekt eftersom det senare i höst startas ett zebrafisklaboratorium vid Hälsouniversitetet.

– Zebrafisken har fördelen att den är transparent och att embryot utvecklas utanför mamman. Med hjälp av fluorescerande proteiner kan vi följa stamcellerna och testa olika geners funktion, säger Stefan Thor.

Parallellt med dessa studier i Linköping arbetar KI-forskarna med stamcellsutveckling hos embryon från kyckling och mus.

– När projektet är i mål om fem år hoppas jag att vi har fått en betydligt bättre inblick i hur ryggradsdjurens stamceller tillverkar olika slags neuroner. Kanske kan vi även lösa problemet med att stamceller delar sig för länge vilket utgör en risk för cancer, säger Stefan Thor.

Nanopartiklar efterfrågas idag för tillämpningar inom vitt skilda områden. Problemet är hur de ska tillverkas för att få exakt rätt egenskaper. Ett forskningsprojekt vid Linköpings universitet skapar skräddarsydda partiklar i ett superintensivt plasma.

Projektet som beviljats ett bidrag på drygt 15 miljoner kronor för två år – med chans till fortsatt finansiering i ytterligare tre år – leds av Ulf Helmersson, professor i plasma- och beläggningsfysik. Det var när han lyssnade på ett föredrag av sin professorskollega Kajsa Uvdal som idén föddes. Uvdal, som forskar om medicinska tillämpningar av nanopartiklar, diskuterade hur man skulle kunna få bättre kontroll och exakthet vid tillverkningen.

– Vår grupp är världsledande på att skapa tunna metallfilmer med pulsad plasmateknik. Nu kan vi ta denna erfarenhet vidare till ett helt annat område med möjlighet att lösa ett viktigt problem för många forskningsfält, säger Ulf Helmersson.

Projektet fokuserar på katalys, polymera lysdioder och biomedicinsk avbildning. Andra exempel är miljöteknik, solenergi, spinntronik och medicinsk diagnostik.

Ett plasma är ett elektriskt laddat gasmoln, som i ett lysrör eller ett norrsken. I laboratoriet alstras det i en vakuumkammare, där man genom att skicka in täta strömpulser uppnår en mycket hög intensitet. Från en metallkälla frigörs atomer som i den extrema miljön slås ihop till negativt laddade kluster vilka i sin tur attraherar metalljoner som skapats i det intensiva plasmat. På så sätt kan klustren växa till önskad storlek.

– Genom att variera längden, frekvensen och effekten på pulserna kan vi styra och kontrollera tillväxten. Vi lägger på lager efter lager, som i en lök, säger Helmersson.

Partiklarna kan byggas av alla ledande material och dessutom halvledare i form av oxider och nitrider. Metoden är patenterad i Sverige och ägs nu av företaget TiÅ AB, grundat av forskarna och Universitetsholding i Linköping AB. Ett samarbete med två internationella företag har inletts.

KONTAKT
Stefan Thor, professor, 010-1035775, stefan.thor@liu.se
Ulf Helmersson, professor, 013-281685, ulf.helmersson@liu.se (i Japan 6–12 oktober)
Daniel Söderström, PhD, forskarassistent, 013-282456, daniel.soderstrom@liu.se
Göran Sandberg, verkställande ledamot i Knut och Alice Wallenbergs stiftelse, 08-545 017 80, kaw@kaw.se

Medsökande är Igor Abrikosov, Magnus Odén, Lars Ojamäe, Nathaniel D. Robinson och Kajsa Uvdal, alla vid Linköpings universitet, och Ludvig Edman, Umeå universitet.

Hjärtsvikt är en av de vanligaste orsakerna till sjukhusinläggning och död i västvärlden och förekommer i olika former. Vid sänkt förmåga att dra ihop hjärtmuskeln finns idag flertal effektiva behandlingar. Däremot saknas beprövad behandling vid sänkt förmåga hos hjärtmuskeln att slappna av.

I den nu publicerade studien har forskare vid Karolinska Institutet, i samarbete med kollegor vid Linköpings universitet, Södersjukhuset och Karolinska universitetssjukhuset, kartlagt dessa två typer av hjärtsvikt med hjälp av data från det stora svenska hjärtsviktsregistret, RiksSvikt. Resultaten visar bland annat att en viss typ av förändringar i EKG-kurvan, som alltså mäter hjärtats elektriska aktivitet, är förenat med ökad dödlighet hos hjärtsviktspatienter. Förändringen kallas på fackspråk för QRS-förlängning, vilket innebär att vänster och höger sida på hjärtat inte samarbetar väl.

Ett sätt att behandla QRS-förlängning vid sänkt förmåga hos hjärtat att dra ihop sig är att operera in en så kallad svikt-pacemaker, en avancerad typ av pacemaker som skickar signaler till både vänster och höger sida av hjärtat. Men denna metod används idag bara för de allra sjukaste. Forskana menar att deras studie talar för att även patienter med lindrigare hjärtsvikt av detta slag skulle kunna behandlas med pacemaker.

– Vid sänkt förmåga hos hjärtat att slappna av har svikt-pacemaker inte prövats ännu. Men våra resultat tyder på att det skulle kunna vara av värde även vid denna typ av hjärtsvikt och att det här är något vi måste studera vidare, säger docent Lars Lund, som lett studien.

INFORMATION
Studien är finansierad av Hjärt-Lungfonden, Stockholms läns landsting samt Sveriges kommuner och landsting (SKL).

Publikation: “Prevalence, Correlates and Prognostic Significance of QRS Prolongation in Heart Failure with Reduced and Preserved Ejection Fraction”,  Lars H Lund, Juliane Jurga, Magnus Edner, Lina Benson, Ulf Dahlström, Cecilia Linde, Urban Alehagen, European Heart Journal, online publication 5 October 2012.