Daily Archives: January 15, 2014

skriver ut celler for å kurere blindhet

3D-skriveren spyr ut 1000 celler i sekundet. Og best av alt: Cellene overlever den tøffe behandlingen og er klare til å gjøre jobben sin på netthinnen.

Forsiktig med store ord

– Til vår store overraskelse overlevde disse cellene utskriftsprosessen, konstaterer Keith Martin. Han er professor ved universitetet i Cambridge.

Sammen med kolleger fra flere institusjoner i den engelske universitetsbyen, har han klart å skrive ut celler som kan brukes til å reparere øyne.

Det er første gangen noen har lykkes med å skrive ut celler fra sentralnervesystemet til voksne dyr på 3D-skriver, ifølge Martin.

Men han maner til å være forsiktig med de store ordene om en kur mot blindhet foreløpig:

– Vi er på et relativt tidlig stadium, og må være forsiktige med å si at vi er i ferd med å finne en kur.

- Men det vi kan si, er at vi kan bruke blekkskriver-teknologi til å bygge opp celler svært nøyaktig, at vi kan skrive ut rundt 1000 celler i sekundet svært presist, og at cellene overlever utskriftsprosessen svært godt og at de beholder evnen til å bygge opp nye forbindelser, sier Martin til forskning.no.

– Dette er et verktøy vi kan bruke til å reparere netthinnen, men det er ikke klart til å brukes på mennesker ennå, sier han videre.

Dyrker celler

Foreløpig er forsøkene gjort med celler fra rotter. Ganglieceller, som er nerveceller som finnes i netthinnen, er dyrket i laboratoriet, før de blandes inn i blekket som brukes i en blekkskriver.

– I stedet for å bruke blekk med partikler av pigment for å få farge, bruker vi blekk med netthinneceller i, forklarer Keith Martin.

Etter utskriften har forskerne fortsatt å teste cellene. De fant at det ikke er noen forskjell mellom cellene fra 3D-skriveren og cellene fra et levende øye. De overlever og vokser nøyaktig like godt.

Akkurat dette er Martin overrasket over, siden det er litt av en belastning for cellene å passere gjennom skriveren i høy fart:

– I praksis overlever disse cellene å bli skutt ut med en fart på 50 kilometer i timen. Det var en virkelig overraskelse for oss. Det er som å overleve å bli skutt ut av en kanon, sier Martin.

Utskrift lag på lag

Nå arbeider forskerne i Cambridge videre med å utvikle celle-utskrivingen slik at den faktisk kan brukes for å reparere netthinnen.

Etter at de har lykkes med å skrive ut ett lag nerveceller og ett lag støtteceller, blir det neste skrittet å skrive ut flere lag for å bygge opp en full netthinne.

– Netthinnen er en struktur med mange lag. Vi har vist at vi kan bygge opp i det minste to lag, slik at vi kan ta gliaceller og 3D-skrive netthinnens ganglieceller oppå, sier Keith Martin. Gliaceller er små celler som finnes i hele nervesystemet.

Artikkelen om forsøkene, som er publisert i tidsskriftet Biofabrication, slår fast at dette et viktig skritt i utviklingen av vev som kan transplanteres og brukes i regenerativ medisin, og at det kan hjelpe til med å kurere blindhet.

Lapper på netthinnen

– Det vi ser på nå, er hvordan dette kan utvikles til forskjellige måter å reparere netthinnen på. Med tiden ser vi ikke noen grunn til at du ikke skal kunne skrive ut mange forskjellige celletyper, på samme måte som du kan skrive ut med mange forskjellige farger i blekket, mener Martin.

Han ser for seg at det kan gå an først å bruke biter av en kunstig netthinne til å lappe på en netthinne som trenger behandling. I neste omgang håper han at det blir mulig å bygge opp en netthinne på en syntetisk membran eller en annen, lignende støttestruktur, for så å feste den til øyet.

– Det er virkelig gjort store fremskritt med stamcelletransplantasjoner i øyet, konstaterer han.

Martin håper funnene er et skritt videre for å kunne behandle grønn stær og forkalkning på netthinnen – de viktigste årsakene til blindhet og svaksynthet i Norge.

– Vi arbeider hardt for å utvikle denne teknologien til bruk på mennesker, og vi ser på hvordan den kan brukes også til andre nervereparasjoner, sier Keith Martin.

Referanse:

Barbara Lorber, Wen-Kai Hsiao, Ian M Hutchings, Keith R Martin, Adult rat retinal ganglion cells and glia can be printed by piezoelectric inkjet printing, Biofabrication 6 (2014), doi:10.1088/1758-5082/6/1/015001

15 Jan 2014

hva gjør europeere syke?

For første gang har det lyktes norske forskere å få delta med egne spørsmål i den europeiske samfunnsundersøkelsen European Social Survey (ESS).

Denne undersøkelsen har siden 2001 omfattet hundretusenvis av mennesker fra ulike deler av Europa.

Forskere fra NTNU skal undersøke forhold rundt fysisk og psykisk helse, og hvordan samfunnsfaktorer påvirker oss.

Historisk

– Det er en historisk helseundersøkelse fordi vi får mulighet til å kartlegge, sammenligne og studere betydningen av de fleste kjente årsaker til kronisk sykdom og depresjon i hele Europa, sier professor Terje Andreas Eikemo ved Institutt for sosiologi og statsvitenskap ved NTNU.

– Den store variasjonen i helseutfall og forklaringsvariabler vil også gi nye muligheter for samarbeid på tvers av sosialvitenskapelige og medisinske fagmiljøer, sier Eikemo.

Nordmennene ønsker å finne ut hvilke forhold som påvirker helsa til europeere, og om det er forskjeller fra land til land. Spørsmålene vil omhandle alt fra røyking, alkohol og fysisk aktivitet til barndomsforhold, helsetjenester, arbeidsmiljø, levekår og utdannelse.

Mulighetene til forskningssamarbeid på tvers av faggrenser er svært mange, for ESS tar for seg flere sider ved samfunnslivet, fra økonomiske og politiske forhold til religion og moralske verdier.

Gigantisk studie

ESS består av en fast del på rundt 120 spørsmål som allerede omfatter for eksempel kjønn, alder og politiske, sosiale, arbeidsrelaterte og økonomiske forhold.

Nordmennene vil få anledning til å stille 30 spørsmål ekstra om helse, og vil dermed skaffe seg verdifullt materiale fra et stort utvalg europeere.

Det er stor konkurranse om å få stille disse ekstraspørsmålene, og NTNU har vunnet frem i konkurranse med mange internasjonale forskningsteam.

– ESS har til nå gitt grunnlag for rundt 2500 forskningsartikler, sier professor Eikemo.

Siden 2001 er flere hundre tusen mennesker blitt spurt i ESS. Over 30 europeiske land deltar i undersøkelsen, med minst 2000 deltakere fra hvert land annethvert år.

Dette skal gi et stort og representativt utvalg. Svarene kan derfor gi en god pekepinn på hvordan det står til med helsa til europeerne. Og hvorfor det står slik til.

15 Jan 2014

sterke kvinner får sjeldnere diabetes

Er du over 30 år og trener styrke med vekter eller apparater hver uke, er sjansen mindre for at du får diabetes 2.

Legger du også inn noen ukentlige kondis-økter i tillegg, blir risikoen enda lavere, påpeker forskerne bak en ny studie. 

Studien er nettopp publisert i tidsskriftet PLOS Medicine.

Må trene en del

Forskerne så på informasjon om 100 000 kvinnelige sykepleiere i alderen 36-81 år, som hadde deltatt i to andre studier. 

Forsker Anders Grøntved ved Syddansk universitet er en sentral bidragsyter til de nye resultatene:

- Vi ser rundt 30-40 prosent lavere risiko for diabetes blant kvinner som rapporterer mer enn 150 minutter i uken med muskelstyrkende aktivitet, sammenlignet med kvinner som ikke driver slik aktivitet, opplyser Grøntved til forskning.no.

I 2012 viste han at menn som driver vekttrening sjeldnere får diabetes 2.

Også yoga kan hjelpe

Ikke bare tradisjonell styrketrening kan hjelpe kvinnene, ifølge Grøntved og hans amerikanske kolleger fra blant annet Harvard:

Også mindre intenst muskelarbeid som yoga eller annen trening som tøyer og strammer, gir en viss positiv gevinst.

- Yoga kan være bra for å øke og opprettholde muskelstyrke og utholdenhet, påpeker forskerne.

Og; en kombinasjon av styrketrening og moderat til intens kondistrening slår kraftigst ut når det gjelder risiko for diabetes, nærmere bestemt 60-70 prosent, opplyser Grøntved.

Dette gjelder kvinner som i studien sa de trente kondisjon, som svømming og løping, i minst to og en halv time ukentlig, og som også trente styrke minst én time.

- Ikke overrasket

Grøntved er ikke overrasket over at styrketrening og annen aktivitet som fremmer muskelstyrke kan forebygge diabetes 2.

Men det er gjerne utholdenhetstrening som har vært knyttet til nedsatt risiko i tidligere studier:  

- Undersøkelsene våre peker på at muskelstyrkende aktiviteter er et godt alternativ for kvinner som har vanskelig for å finne motivasjon til å trene kondisen, sier han til forskning.no

Likevel er jevnlig løping eller en daglig frisk spasertur, stadig å anbefale:

- Ut fra hva vi vet om effekter av aerob trening, for eksempel på risiko for hjerte- og karsykdom, vil vår brede anbefaling være at man daglig bør utføre aktiviteter som fremmer kondisjonen, fortsetter Grøntved.

De som trener får sjeldnere diabetes. Men forskerne kan ikke fastslå at for eksempel styrketrening er en eneste, direkte årsak.

Både overvekt og for lite fysisk aktivitet er viktige risikofaktorer for den kroniske livsstilsykdommen.

Referanse:

Grøntved A, Pan A, Mekary RA, Stampfer M, Willett WC, et al. (2014) Muscle Strengthening and Conditioning Activities and Risk of Type 2 Diabetes: A Prospective Study in Two Cohorts of US Women. PLoS Med 11(1): e1001587 doi:10.1371/journal.pmed.1001587

15 Jan 2014

vårt rene helvete

Utviklinga kjenner vi: Moderne hygiene og medisin har vært med på å heve levealderen betraktelig i alle vestlige land. Men samtidig ser vi en raskt økende forekomst av en rekke sykdommer.

Dette gjelder autoimmune sykdommer som lupus (SLE), multippel sklerose (MS) og leddgikt.

Men også andre kroniske betennelsessykdommer som allergi, inflammatorisk tarmsykdom (IBD) cøliaki, hjerte- og karsykdommer, diabetes 1, ja kanskje til og med fedme.

Felles for disse sykdommene er at de har å gjøre med et løpsk immunsystem. Og det kan igjen henge sammen med mikroorganismene i nærmiljøet vårt.

Det er lenge siden de første forskerne foreslo den etter hvert kjente hygienehypotesen – at all vår bruk av antibiotika, vaksiner og medisiner for å unngå sykdom på en eller annen måte forrykker balansen i vårt eget immunforsvar, så det feiltolker informasjon og angriper kroppen.

Men etter hvert er hypotesen blitt utvidet, forteller professor Tor Lea ved Norges miljø- og biovitenskapelige universitet (NMBU).

De siste åras forskning peker mot at dette ikke bare er knyttet til sykdomsfremkallende mikroorganismer, men også er koblet til det store mangfoldet av ufarlige mikroorganismer som vi møter i omgivelsene våre.

Mange søsken – lite allergi

Det var den britiske professoren David Strachan som kom på idéen: På 1980-tallet hadde han studert forekomsten av høysnue hos mer enn 17 000 barn, for å prøve å finne mønster som kunne gi et hint om hvorfor denne formen for allergi stadig bredte om seg.

Og Strachan fant en forbløffende sammenheng: Jo flere eldre søsken et barn hadde, jo lavere var risikoen for å få høysnue eller eksem senere i livet. Dette fikk forskeren til å tenke:

Barn med mange eldre søsken blir utsatt for mye smitte. Er infeksjonene vi får i barndommen med på å finstille immunforsvaret vårt? Og kan mangel på gjennomgåtte infeksjonssykdommer gjøre at immunsystemet ikke blir riktig balansert?

Senere er det kommet en rekke andre undersøkelser som støtter tanken, og som utvider omfanget: Kan dette også forklare økningen i forekomst av andre immunsystemrelaterte sykdommer som hjerte- og karsykdommer, cøliaki og inflammatoriske tarmsykdommer som Crohns og ulcerøs kolitt?

Alt av betydning

I åra som har gått siden 1989, da Strachan presenterte idéen sin, har støtten for hypotesen økt. Og i de siste fem seks åra har det kommet nye muligheter for å undersøke hvordan sakene faktisk henger sammen.

DNA-teknologi gjør det mulig å påvise hvilke organismer som finnes rundt oss. Ikke bare sykdomsfremkallende mikrober, men alt mulig usynlig som koloniserer kroppen, husene våre, jorda og resten av omgivelsene våre.

Dermed trår kompleksiteten fram, forteller Tor Lea fra NMBU.

Han begynner å mistenke at det slett ikke bare er antallet forkjølelser og magasjauer i barndommen som gjør utslag.

Svinnende mangfold

- Det kan være den totale eksponeringen for bakterier og andre mikroorganismer som betyr noe. Nå snakker man om biodiversitetshypotesen, sier Lea.

Med det retter han fokuset mot alle mikrobene vi sjelden tenker på: De som ikke skaper sykdom. De fleste mikroorganismer vi lever sammen med, er tross alt ikke sykdomsfremkallende.

Vi mennesker har utviklet oss sammen med myriader av spesialiserte mikroorganismer, som lever i oss, på oss, på ulike dyr og planter vi er i kontakt med, og i jorda og andre steder i nærmiljøet vårt.

- Før var vi i kontakt med et stort utvalg slike mikroorganismer. Men i forbindelsen med en økende industrialisering ble dette mangfoldet redusert.

Sammenlignet med for få generasjoner siden er folk flest sjelden i kontakt med husdyr, jord og planter. I tillegg endrer naturmiljøene seg rundt oss.  Stadig mer monokultur og store enheter i landbruket reduserer også mangfoldet av mikroorganismer.

- I dag er vi i kontakt med et lavere antall bakterier og færre typer bakterier, sier Lea.

Viktige tarmbakterier

Professoren mener både bakterier som normalt finnes i kroppen vår og mikroorganismer som lever i miljøet rundt oss kan spille viktige roller.

Det er gode holdepunkter for å mene at det finnes koblinger mellom tarmfloraen vår og betennelsessykdommer, inkludert hjerte- og karsykdommer og fedme, sier Lea.

- Vi ser at bakteriefloraen varierer veldig mellom individer. Dette er resultatet av et samspill mellom menneskekroppen og bakteriene.

- Kroppen er med på å kontrollere sammensetningen av og samspillet med bakteriene, men mikroorganismene stimulerer også immunsystemet. Hos friske mennesker er samspillet i balanse. Men ved mange sykdommer ser vi at denne balansen er forrykket, sier Lea til forskning.no.

Foreløpig vet vi imidlertid lite om hvordan dette henger sammen. For hva er høna, og hva er egget?

- Mange har observert at syke har endringer i mikrobesamfunnet. Men hva kom først? Er det ubalanse i bakteriefloraen som lager sykdom eller sykdommen som fører til endringer i floraen?

- Dette er et svært komplisert samspill, sier Lea.

Det blir ikke enklere av at vi høyst sannsynlig også påvirkes av bakterier som ikke lever i kroppen vår.

Jordbakterie dempet betennelse

I 2013 publiserte Lea og kollegaene hans en studie som viste at en jordbakterie kunne ha positiv innvirkning på mus med menneskelignende inflammatorisk tarmsykdom.

Bakterien er hverken farlig for oss eller en samarbeidspartner, og så vidt forskerne bekjent har den aldri levd i noe forhold til oss. Dermed skulle man kanskje ikke tro at kroppen ville reagere på den.

Men annen forskning hadde antydet at bakterien så ut til å dempe betennelser hos fisk som fikk den i fôret. Så hva ville skje i pattedyr som hadde fått menneskelignende betennelsessykdommer?

Da forskerne ga bakterien til mus som var avlet fram for å få inflammatorisk tarmsykdom, viste det seg at betennelsen i tarmen roet seg. Dermed ser det altså ut til at denne tilsynelatende betydningsløse jordbakterien også virker inn på immunsystemet.

Hindrer betennelser

Betennelser er en naturlig reaksjon når kroppen ønsker å kvitte seg med uønskede fremmedelementer. Men når immunresponsen ikke skrus av igjen, gir den kroniske sykdommer.

Kanskje kan fredelige miljøbakterier være med på å omprogrammere immunsystemet slik at den ødeleggende betennelsesreaksjonen dempes?

- Det er holdepunkter for at noen bakterier kan brukes sånn, sier Lea.

Men foreløpig er vi langt fra medisiner og behandling. Forskerne har så vidt tatt fatt på det enorme arbeidet med å kartlegge hvilke mikroorganismer som finnes og fantes rundt oss, og å skjønne samspillet mellom oss og dem.

Men noe kan vi nok ta med oss til hverdagslivet allerede.

- Jeg tror folk skal tenke at det ikke er usunt å bli skitten, sier Lea.

- Det er heller ikke nødvendigvis negativt med hverdagslige infeksjonssykdommer. I den grad det er mulig bør man vente med antibiotika og først forsøke å la immunsystemet ordne opp.

I dag har vi muligheten til å bruke det beste fra begge verdener: La bakteriene få en naturlig plass i livene våre, men benytt deg av fordelene ved moderne medisin når det er nødvendig.

Og ikke minst, gled deg over at et gammelt munnhell endelig har vitenskapelig støtte: 

Det er bedre med litt skitt i krokene enn et rent helvete.

Referanser:

D. P. Strachan, Hay fever, hygiene, and household size, BMJ, 18. november 1989, vol 299(6710), s 1259–1260.

C. R. Kleiveland, L. T. O. Hult, S. Spetalen, M. Kaldhusdal, T. E. Christofferesen, O. Bengtsson, O. H. Romarheim, M. Jacobsen & T. Lea, The Noncommensal Bacterium Methylococcus capsulatus (Bath) Ameliorates Dextran Sulfate (Sodium Salt)-Induced Ulcerative Colitis by Influencing Mechanisms Essential for Maintenance of the Colonic Barrier Function, Applied Environmental Microbiolgy, januar 2013, vol 79(1), s 48–56.

15 Jan 2014