Miljöstörningar kan orsakas av både mänsklig påverkan genom till exempel jordbruk, skogsbruk och gruvdrift eller av oförutsedda händelser som översvämningar och extrem torka. Att förstå och förutsäga hur ekosystemen reagerar på störningar är mycket viktigt för forskare och naturvårdare. Ökad stress orsakad av allvarliga störningar kan äventyra ekosystemens stabilitet, motståndskraft och återhämtningsförmåga.
En europeisk forskargrupp har testat flera aspekter av biologisk mångfald genom att undersöka vedväxter på stränderna i ett flodsystem i Spanien och jämföra en mängd olika flodsträckor. Det rörde sig om alltifrån sträckor som strömmar fritt året runt till sådana som är reglerade i olika grad eller sådana som ibland är helt uttorkade, samt sträckor i jordbruksområden kontra sådana som strömmar genom opåverkad natur.
Antalet liknande arter mått på hur tåligt ekosystemet är
– Vi undersökte strandskogarna utifrån hur många arter som fanns, hur de växte, hur lika eller olika deras egenskaper var, och hur de förhöll sig till olika typer av miljöpåverkan, säger Daniel Bruno, tidigare gästforskare vid Umeå universitet. Han fortsätter:
– Det visade sig att antalet arter med liknande egenskaper var den variabel som var starkast relaterad till graden och typen av miljöpåverkan. Vi rekommenderar att den variabeln används som mått på ekosystemens förmåga att tåla störning. Samtidigt kan den användas för att säga vilka arter som kan ta över om några skulle försvinna.
De fritt strömmande flodsträckorna i opåverkade områden visade sig ha stabilare strandekosystem tack vare att de har en högre artrikedom och många arter med liknande funktioner som kan träda in om någon art försvinner. Generellt stod jordbruket för den största påverkan och var därigenom den viktigaste stressfaktorn i de undersökta strandområdena.
Hjälp för naturvårdare
Eftersom växternas utbytbarhet är förutsägbar kan den till exempel användas i stor skala om man vill analysera hela flodsystem.
– Det kan gälla att försöka identifiera var det finns sträckor som går att restaurera eller om det finns partier som är värda att bevara som de är. Metoden kan därför hjälpa naturvårdare att förbättra övervakningen och skötseln av ekosystemen, säger Daniel Bruno.
Projektet har genomförts i samarbete mellan forskare från Spanien, Storbritannien och Sverige.
Publikation: Bruno, D., Gutiérrrez-Cánovas, C., Sánchez-Fernández, D., Velasco, J. & Nilsson, D. (2016) Impacts of environmental filters on functional redundancy in riparian vegetation. Journal of Applied Ecology, 53, 846-855.
För mer information:
Daniel Bruno, tidigare gästforskare vid Umeå universitet
E-post: dbrunocollados@um.es
Christer Nilsson, professor, institutionen för ekologi, miljö och geovetenskap
Telefon: 090-786 60 03
E-post: christer.nilsson@umu.se
– Många intressanta dynamiska fenomen inom materialvetenskap sker inom det så kallade terahertzspektrala området, men det har hittills varit svårt att generera så korta pulser, säger Pablo Maldonado, en av forskarna bakom studien.
THz-området har blivit allt viktigare inom forskning och teknologi eftersom många dynamiska processer som t ex molekylvibrationer eller magnetiska spinn-vågor vanligen vibrerar med THz-frekvenser. Det är grunden för många viktiga tillämpningar av THz-strålning i medicinisk diagnostik, säkerhetsscanning på flygplatser, molekylsensorer, eller även i trådlös kommunikation. Det har dock varit svårt att realisera THz-källor som täcker hela frekvensdomänen och levererar ultrakorta pulser med tillräckligt intensitet.
I ett samarbete med forskare från Tyskland, Frankrike och USA har nu forskare från Uppsala universitet, Pablo Maldonado och Peter Oppeneer, utvecklat en ny THz-laseremitter som har bättre egenskaper än alla hittills kända sådana. Den bygger på principer som härstammar från ultrasnabb spinntransport, utvecklat av Uppsalafysiker.
Ultrasnabba supra-diffusions-spinnströmmar genereras genom laser-excitation i ett nanometertunt metallskikt och rör sig inom mindre än en pikosekund (10 upphöjt till -12 sekunder) genom skikten. Där inducerar de extremt kortlevande laddningsströmmar som emitterar intensiv THz-strålning med pulsbredden kortare än 0.5 pikosekund. För att hitta den bästa THz-emittern undersökte forskarna fler än 70 olika metalliska tunnskiktssystem. Den består av tre olika metallskikt som är sammanlagt mindre än sex nanometer tjockt.
– Det var glädjande att vår teori om ultrasnabba spinnströmmar kunde användas på det sättet och att vi inte bara kan förklara hur spinnströmmarna genereras, utan också hur man kan tillämpa dem för att skapa briljanta THz-laserpulser, berättar Pablo Maldonado.
Artikel i Nature Photonics:
Efficient metallic spintronic emitters of ultrabroadband terahertz radiation
T. Seifert1, S. Jaiswal2,3, U. Martens4, J. Hannegan5, L. Braun1, P. Maldonado6, F. Freimuth7,
A. Kronenberg2, J. Henrizi2, I. Radu8, E. Beaurepaire9, Y. Mokrousov7, P.M. Oppeneer6, M. Jourdan2, G. Jakob2, D. Turchinovich10, L.M. Hayden5, M. Wolf1, M. Münzenberg4, M. Kläui2, T. Kampfrath1
För mer information kontakta: Pablo Maldonado, forskare vid institutionen för fysik och astronomi, på 018-471 3166, 073 7293879 eller Pablo.Maldonado@physics.uu.se
Bild: By 彭家杰 (Own work) [CC BY 2.5), GFDL or CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons
Örebroforskarna har tillsammans med tyska och italienska kollegor avslöjat hur en tidigare okänd mekanism ligger bakom en snabb uppbyggnad av plack i hjärnans blodkärl. Sedan har de i försök på möss testat om en hjärtmedicin kan minska plackbildningen.
– Man kan inte dra för stora slutsatser från experimentella studier, men vi har definitiv identifierat en intressant angreppspunkt som det är värt att gå vidare med, säger Örebroprofessorn Magnus Grenegård, som arbetat tillsammans med Knut Fälker och Liza Ljungberg under ledning av den tyska professorn Margitta Elvers.
Startar kedjereaktion
Studien visar hur proteinet beta-amyloid fastnar på ytan till blodplättar, så kallade trombocyter, och startar en snabb kedjereaktion. Resultatet blir att plack byggs upp oerhört snabbt.
– Placken är en orsak till att nervceller dör i en alltför snabb takt och orsakar de symptom som kännetecknar Alzheimers sjukdom som till exempel problem med minnet, säger Magnus Grenegård.
– Vår studie är ett exempel på gedigen biomedicinsk grundforskning på cell- och molekylär nivå som visar oss ett samband som inte tidigare var känt. Det visar att celler i blod alltså kan spela en viktig roll för utvecklingen av plack som återfinns vid Alzheimers sjukdom.
Placken minskar
Därför testade forskarna en vanlig hjärtmedicin som idag används för att förhindra blodproppar och minska risken för hjärtinfarkt. Försöken på möss visar att proteinklumparna, placken, minskar när djuren behandlas med hjärtmedicin. Medicinen dämpar alltså processen. Det gäller placken i blodkärlen men möjligen också i själva hjärnvävnaden.
– I djupt liggande strukturer i hjärnan, som reglerar vissa minnesfunktioner, fanns en tydlig trend till minskad plackförekomst.
– Vi vet inte om detta går att överföra till människor. Om vi reagerar likadant. Det måste nya studier följa upp och ta reda på. Tyvärr tar ju det tid – det kommer ta många årinnan vi vet. Men vi har åtminstone identifierat en ny, intressant angreppspunkt för plackbildning.
Alzheimers sjukdom kännetecknas av att hjärnvävnaden förstörs. Tidiga symptom är minnesstörningar och svårigheter att utföra dagliga sysslor men till slut påverkas hela hjärnan.
– Fler än 100 000 svenskar har diagnosen Alzheimers sjukdom och den innebär ett stort lidande för den sjuke men även för de anhöriga. Självklart vore en ny medicin efterlängtad, säger Magnus Grenegård.
För mer information:
Magnus Grenegård, 0707-71 83 98
Maud Stenberg, som är överläkare och doktorand vid Institutionen för samhällsmedicin och rehabilitering, har forskat om kliniskt förlopp och prognostiska faktorer vid svår traumatisk hjärnskada hos personer i arbetsför ålder. Varje år drabbas ungefär 5-12 personer/100 000 i Sverige av vad som bedöms vara en svår traumatisk hjärnskada.
– Mina studier visar att vårdkedjan för patienter som drabbats av svåra hjärnskador kan förbättras,säger Maud Stenberg.
– Resultaten kan bidra till ökad kunskap i det kliniska arbetet och förhoppningsvis också leda till en likvärdig vård i både glesbygd och tätbefolkade områden. Min förhoppning är att resultaten även kan ge stöd för förbättrad information till patienter, närstående, ansvariga vårdgivare och ett bättre nyttjande av vårdresurser.
Gick sämre för dem som fick vänta länge på rehabilitering
Resultaten baseras på data från multicenterstudien PROBRAIN och uppföljningar av dessa personer genomfördes vid tre tidpunkter: tre veckor, tre månader och ett år. Totalt är det 114 patienter över en tvåårsperiod som ingår i Maud Stenbergs avhandling. 37 av dessa är från norra Sverige.
– Andelen patienter som klarade sig själva i hemmet vid ett år, var för hela gruppen 55 procent och för norra Sverige 64 procent, säger Maud Stenberg.
Några tidigare studier har visat att väntetid till rehabilitering innebar att det gick sämre för patienterna vid ett år och att det gick bättre för patienter som fick tidig specialiserad rehabilitering och en sammanhängande vårdkedja.
Att få vänta på rehabilitering efter neurointensivvård var i stort sett lika vanligt som att patienterna flyttades över direkt, men det fanns ingen tydlig koppling mellan antalet förflyttningar mellan vårdavdelningar och sjukhus och hur det gick för patienterna vid ett år. Längre tid inom intensivvård innebar en lägre grad av återhämtning vid ett år. Den kognitiva förmågan förbättrades över tid men var relativt stabil mellan tre månader och ett år.
Hög medvetandegrad ett bra tecken
– Trots att en strukturerad vårdkedja inte kunnat identifieras efter neurointensivvård verkar rutinerna för akuta transporter av svårt traumatiskt hjärnskadade patienter till det enda neurotraumacentret i norra Sverige fungera mycket bra, menar Maud Stenberg.
Svår traumatisk hjärnskada innebär resttillstånd av varierande svårighetsgrad. För en del patienter går det väldigt bra, medan andra kan få en svår medvetandestörning. Det är då viktigt att skilja på de olika nivåerna av svår medvetandestörning inför den fortsatta planeringen av rehabilitering. I en av studierna bedömdes, vid tre veckor, 36 patienter vara svårt medvetandesänkta och 11 patienter var sövda. Av dessa var det 31 patienter som förbättrades och var inte längre medvetandesänkta vid ett år. Bäst gick det för gruppen som bedömdes ha en högre grad av medvetande trots svår medvetandestörning och de som varit sövda vid tre veckor.
Maud Stenberg kommer från Umeå. Förutom sina doktorandstudier vid Institutionen för samhällsmedicin och rehabilitering arbetar Maud som medicinsk ansvarig läkare vid Neurorehab/Sektionen för förvärvade hjärnskador och ryggmärgsskador på Norrlands universitetssjukhus.
Maud Stenberg avhandling: Svår traumatisk hjärnskada – kliniskt förlopp och prognostiska faktorer. Engelsk titel: Severe traumatic brain injury – clinical course and prognostic factors. Fredagen den 27 maj försvarar Maud Stenberg, Institutionen för samhällsmedicin och rehabilitering, Umeå universitet, sin avhandlingen. Fakultetsopponent: Professor Jan Lexell, Institutionen för hälsovetenskaper, Rehabiliteringsmedicin, Lunds universitet. Huvudhandledare: Professor Britt-Marie Stålnacke. Disputationen äger rum kl. 13.00 i sal E04, trapphus R, en trappa ner, Norrlands universitetssjukhus.
Kontakt: Maud Stenberg, Neurorehab, Norrlands universitetssjukhus
Telefon: 070-659 4387 E-post: maud.stenberg@rehabmed.umu.se
– Européer har all anledning att vara upprörda över hur amerikanska myndigheter övervakar dem, säger Liane Colonna, Juridiska institutionen vid Stockholms universitet, som skrivit avhandlingen Legal Implications of Data Mining: Assessing the European Union’s Data Protection Principles in Light of the United States Government’s National Intelligence Data Mining Practices.
En omfattande mängd personuppgifter om EU-medborgare samlas in av stora transnationella it-företag som Facebook och Google. Denna data kan sedan föras över till de amerikanska underrättelsetjänsterna och analyseras inom ramen för USA:s nationella övervakningsprogram.
Att upprätthålla det starka skydd av personuppgifter som EU-medborgare tillförsäkras genom Europakonventionen och EU-stadgan om de grundläggande rättigheterna är en juridisk utmaning i dagens moderna samhälle, som karaktäriseras av ett konstant nationsöverskridande informationsflöde.
I sin avhandling undersöker Liane Colonna tekniken bakom så kallad Data Mining och utreder några av de utmaningar tekniken innebär för EU:s rättssystem. En sådan utmaning är att EU:s dataskyddslag kräver att den som tillhandahåller en informationstjänst kan ange ett specifikt, explicit och legitimt syfte med att behandla en individs personuppgifter.
Nyttan med datamining oförutsägbar
– Med datamining går det inte att i förväg ange ett specifikt syfte med databehandlingen. Själva poängen med Data Mining är att öppna möjligheten för det oförutsägbara, att kunna ställa frågor vi aldrig tidigare tänkt på att fråga, förklarar Colonna.
Ett annat problem är dataminimeringsprincipen, det vill säga att den som tillhandahåller en informationstjänst inte får samla in mer information än vad som är absolut nödvändigt. Principen är svår att förena med Data Mining eftersom en förutsättning för Data Mining är att samla in stora mängder data. Dessutom finns det ett intresse av att lagra uppgifterna under en lång tid eftersom nyttan med Data Mining är oförutsägbar och kan växa med tiden.
I en annan del av avhandlingen jämför Colonna det juridiska ramverk som reglerar övervakning i Sverige och USA. Hon drar slutsatsen att EU-medborgare har bristande rättigheter gällande den information som samlas in om dem, särskilt i jämförelse med amerikaner.
Otillräckligt skydd ur europeiskt perspektiv
Även om EU-medborgare kunde förlita sig på samma integritetsskydd som tillförsäkras amerikanska medborgare enligt amerikansk rätt och hade samma möjligheter att hävda dessa rättigheter, skulle många av dessa bestämmelser ändå vara helt otillräckliga ur ett europeiskt perspektiv.
– Det handlar inte om att kasta sten i glashus. Européer har all anledning i världen att uppröras över hur amerikanska myndigheter övervakar dem. Europakonventionen utgör ett mycket starkt skydd för personuppgifter, även när den nationella säkerheten står på spel, säger Liane Colonna, juridiska institutionen vid Stockholms universitet.
Hon har ett antal förslag för hur den personliga integriteten kan stärkas inom EU samt även i förhållande till andra jurisdiktioner. Reglerna för dataöverföring och inom ramen för aktuellt rättssystem måste förtydligas. Vidare pekar hon på att det är svårt för en enskild jurisdiktion att genomdriva dataskyddslagar i en värld där globalisering och teknisk utveckling pågår i en rasande takt.
– Den mest effektiva lösningen vore kanske att anta en internationell konvention om övervakning, säger Liane Colonna.
Avhandlingen: Legal Implications of Data Mining: Assessing the European Union’s Data Protection Principles in Light of the United States Government’s National Intelligence Data Mining Practices. Avhandlingen är publicerad på Ragulkla förlag.
Kontakt: Liane Colonna, Juridiska institutionen, Stockholms universitet, liane.colonna@juridicum.su.se, tel 070-980 33 15 (engelska.) Presskontakt: Staffan Westerlund, Juridiska institutionen, Stockholms universitet, staffan.westerlund@juridicum.su.se, 073-784 50 31
Forskare på Chalmers låter sig inspireras av evolutionens biologiska motsvarigheter i utvecklingen av en förarlös lastbil. Den första publika demonstrationen sker på en holländsk motorväg den 28 maj. Då deltar lastbilen i en tävling för autonoma fordon, inom ramen för EU-projektet The Grand Cooperative Driving Challenge.
Lastbilen är en Volvo FH16 och finns i det nystartade Chalmers-laboratoriet Resource for Vehicle Research (Chalmers Revere). Just nu förbereder forskarna lastbilen för sin första demonstration som kommer ske i Nederländerna på motorvägen A270 mellan Helmond och Eindhoven. Demonstrationen sker inom ramen för EU-projektet The Grand Cooperative Driving Challenge, en samarbetstävling där 10-15 olika universitet tävlar mot varandra med autonoma fordon.
Plötsligt händer det oväntade
Chalmersforskaren Ola Benderius som leder teamet beskriver att det traditionella och helt dominerande sättet att utveckla fordon är att hela tiden utgå från tidigare fordonsmodeller och att stegvis lägga till nya funktioner. För utvecklingen av framtidens autonoma fordon är det inte säkert att den metoden fungerar, menar han.
– Traditionellt har man försökt att separera och särskilja alla tänkbara problem och hantera dem med dedikerade funktioner, vilket medför att systemet måste täcka in ett stort antal scenarier. Man kan täcka in ett stort antal olika fall men förr eller senare så händer det oväntade och då kan olyckan vara ett faktum, säger Ola Benderius.
Hans forskarlag har istället valt att se det självkörande fordonet som en helt nytt typ av fordon. Ett fordon som mer liknar ett djur, en biologisk organism, än ett tekniskt system.
– Biologiska system är de bästa autonoma systemen vi känner till. Ett biologiskt system tar in information från omvärlden via sina sinnen och agerar direkt och säkert, så som en springande antilop i sin hjord, eller en hök som slår sitt byte på marken. Redan innan människan fanns hade naturen en lösning, så låt oss lära av den, säger Ola Benderius.
Små allmänna beteendeblock
Därigenom arbetar forskarlaget för en revolution inom transportområdet liknande den när hästen ersattes av bilen i början av 1900-talet, menar Ola Benderius. All information som lastbilen hämtar in från sensorer och kameror görs om till ett format som liknar hur människor och djur tolkar världen via sina sinnen, vilket gör att lastbilen kan anpassa sig till oväntade situationer i sin grunddesign.
Istället för ett enda stort program med dedikerade funktioner för alla tänkbara situationer så arbetar teamet med små och allmänna beteendeblock som ska få lastbilen att agera på olika stimuli, precis som ett djur. Lastbilen är programmerad att hela tiden hålla alla stimuli inom rimliga nivåer och den kommer till och med att kontinuerligt lära sig att göra detta så effektivt som möjligt. På det sättet är ramverket väldigt flexibelt och bra på att hantera plötsliga och sedan tidigare okända faror, menar Ola Benderius.
– Vi försöker designa ett system som anpassar sig oavsett vad som händer utan att peka på särskilda situationer, och det är något som till och med de enklaste djuren oftast kan göra bättre än de befintliga fordonslösningarna.
Öppen källkod
Mjukvaran OpenDLV, från driverless vehicle, utvecklas som öppen källkod och finns fritt tillgänglig på internet. Genom detta hoppas Ola Benderius och hans projektgrupp att andra forskare runt om i världen kan ansluta sig till projektet genom att köra och utveckla mjukvaran i sina egna fordon. OpenDLV är tänkt som en akademisk plattform för forskare inom en mängd olika vetenskapliga discipliner som till exempel fordonsteknik, adaptiva system, datateknik, perception, neurologi, och biologi, där de kan utbyta kunskaper om hur autonoma fordon bör realiseras för att på ett säkert sätt kunna introduceras storskaligt i samhället.
Forskningen bedrivs i det nya fordonslabbet Revere (Resource for Vehicle Research). Fordonslabbet drivs av Chalmers och trafikforskningscentrumet Safer i samarbete med AB Volvo och Volvo Cars, och med finansiellt stöd från Västra Götalandsregionen.
Kontakt: Ola Benderius, Fordonsteknik och autonoma system, Chalmers, 031-772 20 86, ola.benderius@chalmers.se
– Min studie visar att undervisning som innehåller forskning passar alla elever och kan locka fler elever till att fördjupa sig i naturvetenskap, något som både skolan och samhället efterfrågar. Eleverna uppskattar särskilt mycket att arbeta praktiskt, att använda ett undersökande arbetssätt och att lära sig mer om hur naturvetenskap är ”på riktigt”, säger Jenny Hellgren.
Hennes resultat visar att medverkandet i ett forskningsprojekt med frågeställningar och arbetssätt som forskare använder kan ha många fördelar relaterade till elevers utveckling av motivation för naturvetenskap på både kortare och längre sikt. Dessutom går de aspekter som eleverna främst uppskattar när de deltar i forskning i stor utsträckning att lyfta fram i undervisningen, även om det inte finns möjlighet för klassen att samarbeta med forskare i deras forskningsprojekt.
Jenny Hellgren ger i sin avhandling förslag på vad man kan fokusera på när forskning eller aspekter av forskning introduceras i skolan.
Låta arbetet fortgå under en längre tid
– En bra idé är att låta eleverna arbeta med en forskningsfråga som är kopplad till deras vardag. Eleverna i min studie fick genom projektet Forskarhjälpen–Medicinjakten möjlighet att hjälpa forskare vid Umeå universitet att leta bakterier som kan bidra till att utveckla nya typer av antibiotika. En annan viktig aspekt är att låta arbetet fortgå under en längre tid för att eleverna ska få kontinuitet över ett flertal lektioner och tid att bygga upp ett intresse och vänja sig vid ett arbetssätt, säger Jenny Hellgren.
Läraren och de möjligheter läraren har att genomföra arbete med forskning i klassrummet är också viktiga för elevernas engagemang och upplevelser, menar Jenny Hellgren. Därför är både lärarnas möjligheter att göra egna val och anpassa forskningsprojektet till sin egen situation och lärarnas möjligheter till fortbildning centrala för lyckad forskning i skolan.
Lärare kan använda sig av olika metoder för att motivera elever. För att sporra eleverna i undervisningen i de naturvetenskapliga ämnena i allmänhet är det, enligt Jenny Hellgren, viktigt att använda sig av olika angreppssätt i undervisningen.
Jobba med hög autonomi
– Om ett undersökande arbetssätt är nytt för eleverna verkar en kritisk aspekt vara balansen mellan å ena sidan nyhetsvärdet och att eleverna får jobba med hög autonomi, och å andra sidan stöd från läraren och tydliga mål med arbetet, vara centralt för ett lyckat utfall, säger hon.
Jenny Hellgren har en magisterexamen i kemi och en lärarexamen i kemi och biologi från Umeå universitet samt en doktorsexamen från Sveriges lantbruksuniversitet. Hon är född och uppväxt i Skellefteå.
Jenny Hellgrens avhandling: Students as scientists: a study of motivation in the science classroom
Forskarhjälpen koordineras av Nobelmuseet i Stockholm och är finansierat av Stiftelsen för strategisk forskning. Nu är Forskarhjälpen inne på det sjätte projektet. I år får skolor delta i forskning inom elektronisk musik genom att delta i projektet Forskarhjälpen–Musikjakten.
För mer information kontakta: Jenny Hellgren, Institutionen för naturvetenskapernas och matematikens didaktik, Umeå universitet Telefon: 070-219 57 06 E-post: jenny.s.hellgren@umu.se
Torsdagen den 2 juni försvarar Jenny Hellgren, Institutionen för naturvetenskapernas och matematikens didaktik, Umeå universitet, sin avhandling Students as Scientists: A study of motivation in the science classroom. Svensk titel: Forskning på schemat: Högstadieelevers motivation för naturvetenskap. Disputationen äger rum klockan 13.00 i Sal KB3A9, KBC-huset. Fakultetsopponent är professor Jim Ryder, Centre for Studies in Science and Mathematics Education, University of Leeds.
Inom ridsporten har banunderlag länge varit en uppmärksammad fråga, men utan att det funnits objektivt stöd för olika uppfattningar. Under OS 2004 drabbades tre hopphästar av akuta senskador inne på tävlingsbanan vilket ledde till avlivning eller avslutad karriär för de drabbade hästarna.
Dessa händelser fick det internationella ridsportförbundet, FEI, att reagera. De tog efter OS initiativ till vetenskaplig forskning för att öka förståelsen kring ridunderlag och för att utveckla en standardisering för bättre och säkrare underlag för främst hästhoppning.
Forskningen har i huvudsak gjorts vid SLU i Uppsala men även forskare från USA har medverkat. Forskningen, som har pågått i åtta år, har finansierats av Stiftelsen Hästforskning och FEI.
Hög hastighet när hov träffar mark
– Mitt forskningsprojekt om underlag blev på många sätt en fortsättning på den avhandling om träningsrelaterade skador som veterinär Cecilia Lönnell presenterade år 2012. Hon jämförde skadestatistik för hästar hos olika tränare inom galopp, hoppning och på ridskolor. Många av skadorna var ortopediska och det fanns en stark koppling till underlaget som hästarna tränades på.
Elin Hernlund har inom sitt doktorandprojekt lagt stor energi på att studera hur olika underlag för ridsport är uppbyggda. Det har bl a inneburit kontakt med forskare och experter inom markvetenskap och konstruktion av vägar för att lära sig mer om olika sorters material såsom grus, stenkross, fibersand med mera, som används i ridunderlag.
I avhandlingen beskriver hon detaljer kring vad som händer när den hoppande hästens hovar kolliderar med marken och vilka påfrestningar det innebär. Höghastighetsfilmer visade att landningshastigheten efter hinder var högre för en hopphäst än för en travhäst i fullt tempo. Det ger en ökad förståelse för vilka utmaningar hästens hovar och ben utsätts för under träning och tävling.
Mekaniskt hästben ger svar
Den detaljerade informationen har använts för att utveckla ett mekaniskt hästben som kolliderar med underlaget på ett sätt som efterliknar den hoppande hästen. I det arbetet har Elin Hernlund haft stor hjälp av professor Michael Peterson från University of Maine i USA. Han arbetar främst med att mäta egenskaper i underlag på galoppbanor, men tekniken som han utvecklat visade sig fungera lika bra för mätningar hur hopphästar landar efter hinder, som för galopphästar.
– Det mekaniska hästbenet är utrustat med mätare som registrerar underlagets svar vid kollisionen. Det gör det möjligt att objektivt mäta underlagets funktionella egenskaper när det gäller ythårdhet, dämpning, elasticitet, grepp och enhetlighet.
Den objektiva mätmetoden har i avhandlingen jämförts med hur en grupp internationella toppryttare uppfattade underlagets egenskaper. Jämförelsen visade att bedömningen från de mycket erfarna ryttarna i stort samstämde med maskinens mätningar, men att variationen i ryttarbedömningarna var stor. Det mekaniska hästbenet ger stora möjligheter att öka förståelsen kring ridunderlagets egenskaper vad gäller konstruktion och materialval samt att koppla specifika egenskaper hos underlaget till skador.
Guiden Ridunderlag
– Metoden används nu av FEI som en del av kvalitets- och säkerhetskontroll av ridbanor vid stora tävlingar som världscupen och vid mästerskap. Det mekaniska benet har därför redan flugit tur och retur till Rio de Janeiro inför sommarens OS, berättar Elin Hernlund.
Forskargruppen vid SLU har i samarbete med Svenska Ridsportförbundets referensgrupp om ridunderlag också arbetat fram en webbaserad skrift: Ridunderlag, en guide som ska göra kunskap om ridunderlag mer tillgänglig för alla inom hästnäringen. Den går att ladda ner via Svenska Ridsportförbundets webb www.ridsport.se samt via kunskapssajten HästSverige www.hästsverige.se.
Veterinär Elin Hernlund, institutionen för anatomi, fysiologi och biokemi, försvarar sin avhandling Sport surfaces in show jumping vid SLU i Uppsala, fredag den 27 maj 2016 kl 13.15 i Sal Audhumbla, VHC, SLU, Ultuna, Uppsala. Opponent: Professor Nathalie Crevier-Denoix, Unité INRA-ENVA Biomécanique et Pathologie Locomtrice du Cheval, École Vétérinaire d´Alfort, Alfort, Frankrike
Mer information: Elin Hernlund, institutionen för anatomi, fysiologi och biokemi, SLU
0733-810787, elin.hernlund@uds.slu.se
Det inre av en cancertumör är en ogästvänlig miljö med syrebrist, lågt pH och brist på näringsämnen. De celler som klarar sig där kallas för stressade celler och anses extra aggressiva.
Professor Mattias Beltings forskargrupp publicerade nyligen en artikel om ett möjligt sätt att föra in cellgifter i just dessa celler. Nu publiceras nya fynd från ett annat forskningsspår som gruppen arbetat med i flera år. Det handlar om de stressade cellernas likhet med fettceller.
– För att överleva i tumören går de stressade cellerna in i en vilofas. Då blir de oåtkomliga för strålning och cellgifter, men kan ändå samla på sig fettdroppar. Fettet utgör bränsle för dem, när de senare lämnar vilofasen för att växa till och sprida sig, förklarar Mattias Belting.
Att cellerna i en cancertumör upplever en växling mellan ”bättre och sämre tider” har varit känt en tid. Det är i, ur cancercellernas synvinkel, de bättre tiderna som cancern kan sprida sig och orsaka återfall i sjukdomen.
Få cancerceller förmår bilda metastaser
– Man vet att det är en mycket liten andel av de cancerceller som ger sig ut i blodbanorna som förmår bilda metastaser. Vi tror att det är just de fettcellsliknande cellerna som är mest benägna att bilda metastaser.
– De kan använda fettdepåerna för att få energi, för att bygga upp sina cellmembran eller för att tillverka signalsubstanser, eller allt detta på en gång, säger doktoranden Julien Menard, som är förstaförfattare till den forskningsartikel som gruppen nu publicerat i Cancer Research.
Den nya kunskapen kan användas för att bekämpa cancercellernas spridning, som ligger bakom de allra flesta dödsfall i cancer. När man lärt sig mer om hur de stressade cellerna samlar på sig fettreserver, så skulle man kunna hindra dem från att skaffa sig denna extra energi.
Medel som minskar cancercellernas fett-upptag
Kanske finns ett läkemedel med den effekten redan på marknaden. Heparin, ett känt blodförtunnande medel, har inte bara förmåga att lösa upp blodproppar utan också att minska cancercellers upptag av fettpartiklar.
– Studier av många tusen patienter har visat att cancerpatienter som fått heparin i blodförtunnande syfte klarat cancern bättre än patienter utan heparin. Därför pågår redan flera kliniska studier som utreder heparinets effekt mot mot cancer. Om behandlingen fungerar, så kan det delvis bero på att de stressade cellerna hindras från att bygga upp fettreserver, säger lundaforskarna.
Artikeln i Cancer Research visar bland annat i bilder från patientprover att fettcellsliknande cancerceller finns just i de delar av en tumör där det råder syrebrist, det vill säga där cellerna är stressade. Kopplingen mellan fett och cancer stämmer också bra med det kända faktum att fetma innebär en riskfaktor för vissa typer av cancer.
Hos feta personer finns mer fettpartiklar i blodet, där de skulle kunna bli tillgängliga för de stressade cancercellerna. Det är också känt att tumörer hos patienter med fetma kan vara mer aggressiva.
Artikeln i Cancer Research: Metastasis stimulation by hypoxia and acidosis-induced extracellular lipid uptake is mediated by proteoglycan-dependent endocytosis
Cancer Research, publicerad online 19 maj 2016, doi: 10.1158/0008-5472.CAN-15-2831
För mer information kontakta: Mattias Belting, professor vid Lunds universitet, institutionen för kliniska vetenskaper i Lund och överläkare vid Skånes onkologiska klinik, SUS i Lund, mobil: 073-3507473, e-post: mattias.belting@med.lu.se
Bristen på konsensus gällande nationella riktlinjer för screening och diagnos för graviditetsdiabetes har medfört ojämn vård för gravida i Sverige.
Maria Lindqvist, som är doktorand vid Institutionen för klinisk vetenskap, Enheten för obstetrik och gynekologi, har i intervjuer undersökt hur gravida kvinnor upplever barnmorskors rådgivning i fysisk aktivitet under graviditeten samt hur barnmorskorna själva ser på rådgivningen.
Forskaren har också identifierat de största riskfaktorerna för graviditetsdiabetes samt sambandet mellan fysisk aktivitet och graviditetsutfall genom att använda data om gravida kvinnor i Mödrahälsovårdsregistret och Salut-registret.
– Fysisk aktivitet för gravida är generellt sett säkert och ökar välbefinnandet för både kvinnan och barnet, säger Maria Lindqvist.
– Nästan hälften av de gravida uppgav att de uppnådde den vedertagna rekommendationen om minst 150 minuter fysisk aktivitet i veckan. De är en grupp som karakteriseras av signifikant lägre BMI (Body Mass Index), högre utbildningsnivå samt en högre grad av välbefinnande i jämförelse med de som inte uppnådde rekommendationerna för fysisk aktivitet.
Utmaning att förmedla råd om fysisk aktivitet
I fokusgruppintervjuer med barnmorskor beskrevs rådgivningen i fysisk aktivitet under graviditeten som en utmaning. Men barnmorskor beskrev också hur de strävade efter att anpassa rådgivningen efter varje enskild kvinna. Gravida däremot, kunde i individuella djupintervjuer beskriva hur de upplevde att rådgivningen inte var individuellt anpassad utan generell och främst fokuserad på den medicinska övervakningen.
Barnmorskor kunde uppleva att det var en utmaning att förmedla råd kring fysisk aktivitet till kvinnor som har inflyttat till Sverige.Gravida inflyttade kvinnor upplevde i sin tur ibland barnmorskornas rådgivning i fysisk aktivitet under graviditeten som motstridig med deras egen tradition och råd från anhöriga.
– Kommunikation är en utmaning i all sorts rådgivning och det bör därför finnas resurser och tid för barnmorskor att fortbilda sig inom exempelvis rådgivning i fysisk aktivitet så att de kan förbättra den personligt anpassade informationen till gravida, säger Maria Lindqvist.
Utom-nordiskt ursprung en riskfaktor för GDM
Maria Lindqvist har också undersökt riskfaktorer för graviditetsdiabetes (GDM). I studien använde forskarna Mödrahälsovårdsregistret, där drygt 184 000 gravida kvinnor under 2011-2012 ingick. Resultaten visar att:
Fetma, med ett BMI (Body Mass Index) på 30 och högre, utgjorde den mest betydelsefulla undersökta riskfaktorn för utvecklande av graviditetsdiabetes (GDM).
Låg socio-ekonomisk status, ålder 35 år och äldre samt utom-nordiskt ursprung utgjorde även riskfaktorer för GDM. Ökande blodsockernivåer innebar ökande risker för GDM och oönskade graviditetsutfall.
Våren 2015 kom Socialstyrelsen med nationella riktlinjer för screening samt diagnostiskt värde för graviditetsdiabetes. Maria Lindqvists studie var en del av det vetenskapliga underlaget. I de nya riktlinjerna ingick bland annat en sänkning av det diagnostiska blodsockervärdet. Under perioden 2011-2012 fanns däremot ingen konsensus angående de nationella riktlinjerna och det diagnostiska värdet för graviditetsdiabetes.
Maria Lindqvist är sedan 10 år tillbaka barnmorska på kvinnokliniken i Umeå, där hon främst arbetat inom förlossningsvården men även på neonatalavdelningen. Under hösten 2012 började hon som projektassistent på Institutionen för klinisk vetenskap, Enheten för obstetrik och gynekologi, där hon 2013 anställdes som doktorand.
Avhandlingen: Erfarenheter av rådgivning i fysisk aktivitet under graviditet. Graviditetsdiabetes – screening och graviditetsutfall. (Engelsk titel: Experiences of counselling on physical activity during pregnancy. Gestational diabetes mellitus – screening and pregnancy outcomes.) Fredagen den 27 maj försvarar Maria Lindqvist, Institutionen för klinisk vetenskap, Enheten för obstetrik och gynekologi, sin avhandling. Opponent: Docent, Margareta Larsson, Institutionen för kvinnors och barns hälsa, Uppsala universitet. Huvudhandledare: Professor och gynekolog/obstetriker Ingrid Mogren. Disputationen äger rum kl 09.00 i Betula, byggnad 6M, Norrlands universitetssjukhus.
Kontakt: Maria Lindqvist, Institutionen för klinisk vetenskap, Enheten för obstetrik och gynekologi, Umeå universitet Telefon: 090-785 0456; 070-668 5828 E-post: maria.lindqvist@umu.se
Pär Isling Poromaas studie visar bland annat att föräldrarnas utbildningsnivå har kopplingar till skolornas materiella resurser och förutsättningar att utföra utbildningsuppdraget. I skolorna som samlade barn till välutbildade samhällsgrupper hade eleverna exempelvis tillgång till egna handdatorer, medan eleverna i skolan som hade föräldrar med lägre utbildningsnivå, var hänvisade till ett klassrum med 16 datorer på 600 elever.
Rektorernas pedagogiska uppdrag påverkas också
I avhandlingen undersöks förhållandet mellan skolors materiella villkor och elevers utbildningsmöjligheter, samt skolpersonalens utbildningsuppdrag.
Resultatet visar att skolornas ekonomiska villkor inte bara påverkar vad som finns sett till lärandeutrustning i klassrummen. Den fysiska miljöns villkor, funktioner och kvaliteter möjliggör eller begränsar lärares undervisningsalternativ och deras ambitioner kring vad som kan möjliggöras i klassrummet. Även rektorers pedagogiska uppdrag påverkades såtillvida att skolornas materiella miljöer attraherar eller stöter bort erfarna lärare.
– På förortsskolan där en majoritet av eleverna kom från studieovana hemmiljöer kunde rektorn inte anställa lärare trots högre lärarlöner. Den sociala värderingen av skolans fysiska utseende och kvaliteter samt närområdet som geografisk plats försvårar personalrekryteringen, säger Pär Isling Poromaa.
Elever på rika skolor inriktade sig på högre utbildning
Vidare visar studien att skolornas fysiska miljö påverkar elevernas tankar om vad skolan kan möjliggöra för dem. I medelklasskolornas rika fysiska miljöer signalerade de materiella villkoren att eleverna är värdefulla, vilket bidrar till att en betydande majoritet av de intervjuade eleverna föreställde sig högre utbildning och yrkeskarriär som motsvarar deras nuvarande livsvillkor.
– I förortsskolan såg endast 6 av totalt 19 elever ett framtida yrke som kräver högre utbildning. De materiella förutsättningarna i skolorna bidrar i det avseendet till att reproducera elevernas sociala klasstillhörighet, säger Pär Isling Poromaa.
I studien undersöks och jämförs tre skolor, en innerstadsskola, en friskola samt en förortsskola. I de två förstnämnda gick elever där en majoritet av föräldrarna är högutbildade, i förortsskolan hade elevernas föräldrar en mer varierad utbildningsbakgrund. Skolornas materiella standard har undersökts med omfattande observationer av skolornas arkitektur, skollokalernas och klassrummens design och inredning. Studien bygger också på intervjuer av både rektorer, lärare och elever, totalt 74 personer.
Pär Isling Poromaa, född 1980, är uppvuxen i Gällivare och Haparanda. Han är utbildad gymnasielärare i samhällskunskap och historia vid Umeå universitet och doktorand vid Pedagogiska institutionen.
Avhandlingen: Den subtila ojämlikheten – om grundskolors materiella förutsättningar och elevers utbildningsmöjligheter (Engelsk titel: The Subtle Inequality – On Schools’ Material Conditions and Students’ Learning Opportunities).
Pär Isling Poromaa, Pedagogiska institutionen vid Umeå universitet, försvarar den 10 juni sin avhandling. Fakultetsopponent: Prof. Nihad Bunar, Avdelningen för barn- och ungdomsvetenskap, Stockholms universitet.
För mer information, kontakta: Pär Isling Poromaa, Pedagogiska institutionen, Umeå universitet Telefon: 090 – 786 98 23 E-post: par.isling-poromaa@umu.se
– Man kan se att tillväxtbegränsningar har betydelse för blomningstiden hos ettåriga växter, och om produktivitet ökar så kan antingen blomningen bli tidigare eller senare, beroende på hur hög produktiviteten är, säger Magnus Lindh.
Detta är en viktig kunskap om växters evolution för vi ser redan nu i våra ekosystem att blomningen kan ske antingen tidigare eller senare när temperaturen ökar och våren kommer lite tidigare.
Simulera flera olika framtidsscenarier
Det är mycket svårt att veta hur träd kommer att reagera på miljöförändringar som exempelvis temperaturökning, eftersom de växer så långsamt och därmed kan det ta hundratals år innan man vet om en viss växtstrategi är framgångsrik eller inte. Modellering av växter har blivit ett så viktigt verktyg eftersom man snabbt kan simulera många möjliga framtidsscenarier.
– Jag har bland annat kunnat visa med en modell att kombinationen av djupt grundvatten och hög dödlighet på grund av torka effektivt utrotar alla möjliga trädstrategier på lång sikt.
Träd som växer upp i en skog måste konkurrera med andra träd om ljus, framför allt större träd. Detta ger upphov till en asymmetrisk ljuskonkurrens, där de små träden hämmas av större träd. Små träd har därmed små chanser att överleva utom då skogen nyligen störts och det öppnas upp en glänta. Detta betyder att selektionen gynnar högre träd, men bara till en viss gräns då tillväxtbegränsningar börja spela en stor roll. Vid denna ljuskonkurrens kan man anta att trädkronans form har stor betydelse för trädets framgång.
Växtstrategier som bestämmer kronans tyngd
– Jag har utvecklat en trädmodell med självskuggning där två egenskaper beskriver kronans topptyngd och bredd. Med modellen kan man undersöka vilka växtstrategier som bestämmer om kronans form blir konkurrenskraftig. När kronformen utvecklas i konkurrens med andra kronformer så vinner en evolutionärt stabil strategi med topptunga trädkronor, vilken skiljer sig från de bottentunga trädkronorna med högst nettoproduktionen. Detta betyder att evolutionärt stabila skogar inte maximerar produktionen, vilket är ett problem för skogsbruket, eftersom man vill ha så stor produktion som möjligt.
För att minska problemet med topptunga trädkronor med låg produktion kan man tunna ut skogen, förklarar Magnus Lindh. Detta måste dock göras kontinuerligt eftersom evolutionära krafter verkar för topptunga kronor utom vid mycket ofruktsamma förhållande, då ljuskonkurrensen är i princip noll.
På platser nära polerna med låga solvinklar har trädkronor en mer långsmal form än i länder nära ekvatorn beroende på att dessa kronor tar upp ljuset mer effektivt. Detta ger ett nytt oväntad argument för skogsbruk nära polerna, eftersom långsmala trädkronor är mer tillväxteffektiva, vilket beror på att topptunga kronor måste tappa fler grenar för att behålla sin form.
Magnus Lindh har utfört sina doktorandstudier inom den tvärvetenskapliga forskningsmiljön Icelab.
Avhandlingen: Evolution of Plants: a mathematical perspective Svensk titel: Växtevolution: Ett matematiskt perspektiv.
Magnus Lindh är uppvuxen i Dalby utanför Lund. Han är utbildad fysiker vid Lunds Universitet och har doktorerat vid Institutionen för matematik och matematisk statistik vid Umeå Universitet.
IceLab är en tvärvetenskaplig forskningsmiljö vid Umeå universitet. IceLab drivs i samarbete mellan institutionerna för matematik och matematisk statistik, fysik och ekologi, miljö och geovetenskap.
Vid IceLab bygger forskarna modeller och gör simuleringar för att förstå frågor som ekologer, biologer, psykologer och sociologer vanligtvis arbetar med inom sina egna discipliner.
Metoderna kan till exempel användas för att bättre förstå hur klimatförändringar påverkar ekosystem eller för att räkna ut hur en befolkning ska vaccineras mot ett virus för att få maximal effekt.
För mer information kontakta: Magnus Lindh E-post: magnus.lindh@math.umu.se
Telefon: 076-113 67 16
Fredagen den 13 maj försvarade Magnus Lindh, Institutionen för matematik och matematisk statistik samt Institutionen för ekologi och miljövetenskap (EMG), Umeå universitet, sin avhandling. Disputationen ägde rum klockan 10.15 i Sal Ma121, MIT-huset. Fakultetsopponent var doktor Claus Rueffler, Institutionen för ekologi och genetik, Zooekologi, Uppsala Universitet.
För första gången någonsin har forskare låtit sjukvårdspersonal spela in ljudupptagningar från hemtjänstbesök hos äldre människor i Sverige, Norge och Nederländerna. Den svenska studien, där 100 av totalt 188 inspelningar ingår, är nyligen sammanställd och publicerad i Journal of Advanced Nursing.
Studien visar bland annat att äldre har behov av att prata om existentiella frågor, om livet och döden, om att inte vilja leva längre eller om att kroppen inte orkar eller fungerar på samma sätt som tidigare.
Skojar bort viktiga frågor
– Just dessa frågor kan vara extra svåra att bemöta och en stor del av vårdpersonalen saknar redskap och strategier för att göra det. Exempelvis missar vårdpersonal många gånger den äldre personens funderingar eller skojar omedvetet bort viktiga frågor, och det blir en typ av ickebekräftelse, säger Annelie Sundler.
Idag pratas det allt mer om personcentrerad vård. Annelie Sundler menar att det är otydligt vad som menas med det. Hon och hennes forskarkollegor anser att kommunikation har en given plats i begreppet personcentrerad vård.
– I studien var det många som var ängsliga över att de inte skulle få vård, att de bara var en i mängden. Det visar att vi ibland glömmer själva människan. För att äldre ska få en värdig vård behöver personalen ta hänsyn till den sociala aspekten och vara mer följsamma för de äldres behov.
Handlar det om att det inte finns tid till det sociala samspelet?
– Det finns besök där man har tid för socialt umgänge men fortfarande har svårt att få till en interaktion eller dialog. Man pratar förbi varandra och förstår inte hur viktigt det är för de äldre att deras angelägenheter fångas upp. Det här gäller givetvis inte all vårdpersonal men vi ser att dessa problem finns.
Vad hoppas ni att forskningen ska leda till?
– Att vårdpersonal får utbildning i hur de kan bemöta och kommunicera med äldre i deras hem och att vikten av problematiken uppmärksammas mer inom vården, också på ett organisatoriskt plan. Om vi kan möta och bekräfta de äldres hälsa kan vi också ge en bättre vård.
Kontakt: Annelie Sundler, biträdande professor i vårdvetenskap vid Högskolan i Borås, tfn: 0709-242358, e-post: annelie.sundler@hb.se
Läs mer:
Atikeln i Journal of Advanced Nursing: Communicative challenges in the home care of older persons – a qualitative exploration
Stora mängder organiskt material transporteras från landekosystemen genom världens sjöar och vattendrag, ner mot oceanerna. Bara en del av det klarar sig hela vägen till havet, resten försvinner på vägen, till stor del genom att det bryts ner av mikroorganismer i vattnet.
Ju blötare klimat, desto snabbare spolas vattnet i landskapet genom sjöar och vattendrag, ner mot havet. Vattnets uppehållstid i landskapet blir därigenom kortare, och det blir mindre tid för mikroorganismer att bryta ner olika organiska ämnen som finns i vattnet.
För att undersöka hur detta påverkar hur fort det organiska materialet bryts ner, sammanställde forskarna från Uppsala universitet, SLU, och Girona i Spanien data från över tre hundra publicerade undersökningar, där nedbrytningshastigheten mättes vid olika omsättningstid för vattnet.
Inlandsvattnen ”hot spot” för nedbrytning av organiskt material
Forskarna fann att det organiska materialet bryts ned snabbare när vattnets omsätts snabbare – beroende på att mer lättnedbrytbara delar av det finns kvar i större utsträckning.
De jämförde sedan det samband de fann mellan vattenomsättning och nedbrytning med scenarier för hur vattenomsättningen förväntas ändras med klimatet. En del områden kommer att bli blötare med snabbare avrinning av vattnet, andra kommer att bli torrare. Därmed kommer nedbrytningen att gå snabbare i många nordliga områden, men långsammare i till exempel Medelhavsområdet.
Forskarna fann att den genomsnittliga halveringstiden för organiskt material i sjöar och vattendrag är två och ett halvt år. Detta är väsentligt kortare än i de flesta andra miljöer, till exempel jordar, oceanerna, och sediment. Inlandsvattnen kan därför betraktas som lite av en global ”hot spot” för nedbrytningen av organiskt material.
Forskningen är ett samarbete med SLU och ett spanskt forskningsinstitut, och har finansierats av Formas, Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse, och ett stipendium från Wenner-Gren Stiftelserna till Núria Catalán, som är artikelns förste författare.
Artikel i Nature Geoscience: Referens: Catalán, N., Marcé, R. Kothawala, D.N., and Tranvik. L. J. Organic carbon decomposition rates controlled by water retention time across inland waters.
Kontaktpersoner: Núria Catalán (på engelska), postdoc, Limnologi, Institutionen för Ekologi och Genetik, Uppsala universitet. Nuria.catalan@ebc.uu.se
Lars Tranvik, professor, Limnologi, Institutionen för Ekologi och Genetik, Uppsala universitet, mobil: 0733 225830. lars.tranvik@ebc.uu.se
Förlust av Y-kromosomen i en andel av blodcellerna (vilket kallas LOY) förekommer hos cirka 20 procent av alla män över 80 års ålder och det är den vanligaste genetiska avvikelsen som uppkommer under en mans liv.
Lars Forsberg och Jan Dumanski, forskare vid institutionen för immunologi, genetik och patologi vid Uppsala universitet har tillsammans med kollegor från Sverige, Frankrike, Storbritannien, USA och Kanada, undersökt förlust av Y-kromosomen hos över 3200 män i åldrarna 37 till 96 år, med en genomsnittsålder på 73 år.
Cirka 17 procent av dem uppvisade LOY i blodceller och andelen ökade med stigande ålder. Forskarna upptäckte att män som diagnosticerats med Alzheimers sjukdom hade en högre andel celler med LOY samt att förlust av Y-kromosomen var en markör för sannolikheten att utveckla sjukdomen under uppföljningsperioden.
Kan vara orsak till att män dör tidigare
– Jag fick idén till det här projektet när jag skrev vår första artikel om sambandet mellan förlust av Y-kromosomen och utvecklingen av cancer. När jag funderade på den process som kallas immunövervakning, det vill säga immunsystemets förmåga att under hela livet bekämpa uppkomsten av sjukdomar, såg jag att det är något som har studerats ingående för Alzheimers sjukdom och det slog mig att LOY skulle kunna vara inblandat även i denna sjukdom, säger Lars Forsberg.
Eftersom kvinnor inte har någon Y-kromosom, och män i genomsnitt har kortare livslängd, är det möjligt att LOY kan ha ett samband med att män dör tidigare. Men, framhåller forskarna, mekanismerna och orsakerna bakom deras fynd är ännu inte klarlagda. De undersöker för närvarande effekten av förlust av Y-kromosomen samt dess betydelse hos olika grupper av män och vid andra sjukdomar, för att bättre förstå vilka typer av cancer som kan kopplas till LOY. De vill också ta reda på om det finns någon koppling till tidiga tecken på demens så som lättare kognitiv försämring.
Andra frågor som behöver besvaras är om förlust av Y-kromosomen i blodceller även har samband med andra sjukdomar.
Rökning ökar risken att förlora Y-kromosomen
– De blodceller som vi har studerat tillhör immunsystemet och det är anmärkningsvärt att förlust av Y-kromosomen i de cellerna kan kopplas till sjukdomar i andra vävnader. Vår hypotes är att det är förlusten av Y-kromosomen som gör att cellerna förlorar en del av funktionen i immunförsvaret, säger Jan Dumanski.
Tidigare resultat från samma forskargrupp har visat att rökning ökar risken för att förlora Y-kromosomen i blodceller med så mycket som 400 procent. Men rökning verkar ha en tillfällig påverkan samt vara dosberoende, så om man slutar röka kan effekten gå tillbaka. Det är något man bör framhålla i anti-rökkampanjer anser forskarna.
En svårare fråga är den om diagnos och behandling av allvarliga tillstånd som Alzheimers sjukdom och cancer. Idag baseras de på identifiering av kliniska symptom och utvecklingen av diagnostiska metoder för tidig upptäckt kan leda till strategier för att förhindra att sjukdomarna uppkommer redan innan kliniska symptom utvecklas. I framtiden skulle det till exempel kunna vara möjligt att använda ett test för förlust av Y-kromosomen för att identifiera män med högre risk och därefter göra onkologiska eller neurologiska undersökningar för att hitta tidiga, milda sjukdomssymptom.
Generellt test skulle kunna sänka dödligheten hos män
LOY kan också bli ett viktigt diagnostiskt verktyg tillsammans med andra biomarkörer som kan användas för att förutsäga risken för olika sjukdomar.
– Ett allmänt test av förlust av Y-kromosomen i befolkningen skulle ge läkarna möjligheter att sätta in förebyggande åtgärder för män med högre risk. Vid cancer till exempel är den primära tumören ofta inte dödlig, det är spridningen av metastaser som leder till döden. Om man kan förutsäga vilka män som har en högre risk att få cancer skulle de kunna övervakas mer noggrant för att upptäcka om sjukdomen uppkommer och man skulle kunna sätta in förebyggande behandling.
– Så ett generellt test av förlust av Y-kromosomen skulle kunna sänka dödligheten hos män radikalt och kanske till och med jämna ut skillnaden i livslängd mellan män och kvinnor, säger Lars Forsberg.
För mer information kontakta: Jan Dumanski; jan.dumanski@igp.uu.se, kontor: +46 18 471 5035, mobil: +46 70 4250616 Lars Forsberg; lars.forsberg@igp.uu.se
Artikel: Mosaic loss of chromosome Y in blood is associated with Alzheimer’s disease, American Journal of Human Genetics, DOI: 10.1016/j.ajhg.2016.05.01
Forskarna bakom studien är knutna till Science for Life Laboratory (SciLifeLab). SciLifeLab är ett nationellt center för molekylära biovetenskaper med fokus på forskning inom hälsa och miljö. Centret kombinerar teknisk expertis och avancerade instrument med ett brett kunnande inom translationell medicin och molekylär biovetenskap.
Många som idag tänker på robotar kanske ser framför sig en industrirobot som står och monterar olika delar eller en maskin från filmens värld. Sinnebilden är för det mesta en robot som agerar på egen hand.
För KTH-forskaren och universitetslektor Dimos Dimarogonas, Reconfig-projektets koordinator, tillhör det scenariot dåtiden. Han och de andra kollegorna i forskningsprojektet jobbar sedan tre år tillbaka med robotar som både kommunicerar och hjälper varandra.
– Vår forskning går ut på att utveckla ett tekniskt system där ett antal robotar ingår, och som i realtid klarar av att koordinera dessa robotar, få dem att prata med varandra och samarbeta. Det kan handla om att robotarna identifierar intressanta objekt i omgivningen, objekt som sedan tidigare kan vara okända för dem. Men robotarna kan också förflytta dessa objekt, säger Dimos Dimarogonas.
Flera skäl till att lära robotar kommunicera
Kommunikationen sker via olika gester och genom att robotarna helt enkelt pekar på saker.
Att lära robotarna kommunikation och samarbete finns det flera goda skäl till att göra.
– Den viktigaste anledningen är att fler robotar än en mer effektivt och snabbare kan utföra en uppgift. Sedan är det förstås så att två eller fler robotar kan klara av en uppgift som endast en robot helt enkelt inte fixar, exempelvis tunga lyft där ett objekt ska bäras en sträcka. Detta möjliggör att fler robotar i realtid kan ansluta sig för att lösa en uppgift under resans gång, baserat på vad som händer, säger Dimos Dimarogonas.
Detta ger flexibla och dynamiska robotar som agerar mycket mer likt människor. Robotar som klarar av att hela tiden stå inför nya valmöjligheter och är kompetenta nog att fatta beslut.
Hur ser då en verklig situation ut? Jo, exempelvis kan robot A notera ett objekt som roboten behöver flytta från en punkt en annan. Problemet är bara att just denna robot saknar en arm och en hand, och därför inte kan fullfölja uppgiften. Robot A pratar då med robot B, som har just en arm och kan förflytta saker. Robot A talar sedan om för robot B vad som ska göras, varpå robot B gör detta.
Bättre interaktion i framtiden
Leder ert forskningsresultat även fram till ett bättre samarbete mellan människor och robotar?
– Nu har interaktionen mellan robotar och människor inte varit föremål för vår forskning i detta projekt. Robotarnas förmågor när det kommer till planering av arbetsuppgifter och kommunikation kan i framtiden absolut leda till bättre och mer effektiv interaktion människor och robotar emellan, säger Dimos Dimarogonas.
Så kallad ”Multi-robot coordination”, att koordinera multipla robotar och få dem att samarbeta samt kommunicera, är ett populärt forskningsämne. Inom ramen för Reconfig jobbar forskarna specifikt med att kombinera kort- och långsiktig robotinteraktion med så väl snabba beslut som mer långsiktiga planer och strategier över tid.
Reconfig är ett forskningsprojekt på EU-nivå som startade under 2013 och som slutförs nu i maj 2016. Du hittar mer information om forskningsprojektet här: reconfig.eu
Kontaktinformation: Dimos Dimarogonas på 08 – 790 73 29 eller dimos@kth.se.
