KORT & NYT

Hvert år går bjørnen i vinterhi. Den spiser enorme mængder føde og tager så meget på i vægt, at den kan overleve en vinter, hvor den nærmest ikke bevæger sig. En adfærd, der i mennesker ofte ville resultere i udviklingen af diabetes.

Et hold af forskere fra Washington State University har nu fundet en nøgle til bedre at forstå, hvorfor bjørne kan holde til de store udsving i vægt, fødegrundlag og bevægelsesmønster. Bjørnene kan nemlig ’slukke’ og ’tænde’ for deres insulinresistens, som var det en kontakt. Under bjørnenes vinterhi observerede forskerne tusindvis af forandringer i det genetiske udtryk, skriver ScienceDaily.

Ifølge forskeren og forfatteren til studiet har man endelig fået indsnævret forklaringen til otte proteiner, der arbejder både sammen og hver for sig – og som kan være med at forme bjørnenes insulinfølsomhed og insulinrestistens. Samtlige otte proteiner har et menneskeligt modsvar og er altså ikke unikke for bjørne. Fordi der er de samme gener til stede som hos mennesker, ser forfatteren af studiet en mulighed for, at man også vil kunne bruge studiets fund til at blive klogere på insulinfølsomhed- og resistens i mennesker.

Forsøget har man foretaget ved at dyrke og analysere bjørnes cellekulturer, som man har eksponeret for en slags blodserum. Både celler og blod har man taget fra bjørnene i tre forskellige tilstande. I den ene er bjørnen aktiv, i den anden er bjørnen i hi, og i den tredje har man fodret bjørnen med vand tilsat honning, mens den var i hi. Herefter har man analyseret de genetiske forskelle, der har vist sig i de forskellige cellekulturer.

Forskerne fandt, at hvis de tilførte blodserum fra de bjørne, de fodrede med honningvand, til en cellekultur fra en bjørn, der ikke oplevede forstyrrelse i sit hi, begyndte cellerne fra den uforstyrrede bjørn at udvise forandringer i genaktiviteten, som mindede om dem, der er til stede i cellerne fra en bjørn i den aktive fase.

Det giver forskerne en bedre forståelse for, hvad der sker på gen-niveau og bedre muligheder for at identificere specifikke molekyler, der kontrollerer bjørnenes insulinresistens. Og det kan hjælpe os et skridt nærmere en bedre forståelse for og forebyggelse af det stigende antal diabetestilfælde blandt mennesker.

Det er efterår, træerne rødmer og vi kan næsten smage den friske luft, som vinden bærer med sig. Og dén fornemmelse er måske mere end ren sæsonglæde, for ifølge et nyt studie er luften faktisk blevet renere de seneste årtier. Det har dog en slagside. Forurenende partikler virker nemlig kølende på den globale opvarmning, og jo mere vi renser luften, desto mere accelerer vi opvarmningen. Det skriver ScienceDaily.

Et internationalt hold af meteorologer fra Kina, USA og flere europæiske lande har netop dokumenteret denne sammenhæng. Ved hjælp af data fra to af NASAs satellitter undersøgte de jordens aerosole forurening, altså koncentrationen af særligt kul- og sulfatpartikler, der stammer fra svovlet i de fossile brændsler.

Resultatet var klart. Siden år 2000, hvor de to satellitter begyndte deres observationer af jorden, er mængden af aerosol forurening reduceret signifikant i Nordamerika, Europa og Sydøstasien. Det er godt for vores sundhed og miljøet, men knap så godt for den globale opvarmning. Sod- og sulfatpartikler i luften reflekterer nemlig sollyset og øger skyernes evne til at gøre det samme – og dét køler klodens klima.

Ifølge studiet – der blev publiceret i Atmospheric Chemistry and Physics – er de forurenede partiklers positive effekt på den globale opvarmning endda faldet med op til 50 pct. siden år 2000, fordi den samlede udledning af CO2 i samme tidsrum er blevet forøget voldsomt. Den menneskeskabte kuldioxid forstærker drivhuseffekten og får dermed jordens temperatur til at stige yderligere.

Siden 1970’erne har gradvist flere lande indført lovgivning med henblik på at forbedre luftkvaliteten, og tilsyneladende har det virket efter hensigten. Forskerholdet understreger, at vi bør fortsætte denne udvikling, men med et endnu større fokus på at reducere den samlede udledning af drivhusgasser.

Vi ved egentlig godt, at vi bør dosere vores indtag af fedtstoffer, men det er lettere sagt end gjort. Og sådan er det for mange verden over. Nogle forskere mener endda, at vi befinder os midt i en global fedmeepidemi.

Men måske er der en løsning på problemet. En forskergruppe har nemlig fundet årsagen til vores usunde appetit. Et signal, der udsendes fra tarmene til hjernen – og som det nu er muligt at slukke for. Det skriver Science Daily.

Forskergruppen fra Columbia University har i et tidligere studie påvist, hvordan glukose aktiverer en særlig form for tarm-hjerne-kredsløb, der sender signaler til hjernen, når sukker bliver optaget i tarmene. Og nogenlunde det samme er altså på spil, når tarmene ’smager’ fedt.

I dette studie – der blev publiceret i Nature – tilbød forskerne en række mus valget mellem to forskellige læskedrikke. Én med vand, sojaolie og opløseligt fedt – én med vand, sødet med en lækker sødlig smag, der vides ikke at påvirke tarmene.

Allerede efter få dage havde gnaverne udviklet en tydelig præference for den fedtede vanddrik. Og den stærke lyst forblev uforandret da forskerne genetisk fjernede musenes evne til at smage fedt med tungen.

Ved at måle musenes hjerneaktivitet mens de slubrede fedtvandet i sig, opdagede forskerne, at neuroner i et særligt område af hjernestammen blev gradvist livligere. Det samme sted i hjernen, som bliver aktiveret ved sukkerindtag. Kraniets vagusnerve, der bl.a. overvåger fordøjelsen, blev tilsvarende aktiv, da fedtet blev optaget i tarmene.

Forskerne identificerede efterfølgende to grupper af tarmceller, der sender signaler til hjernen via vagusnerven, når de ’smager’ fedt. Ved et genetisk indgreb lykkedes det forskergruppen at blokere både tarmcellernes kommunikation til hjernen og neurongruppens aktivitet i selve hjernen. Og i begge tilfælde forsvandt musenes stærke trang til fedt.

Håbet er nu, at denne vigtige viden om, hvordan tarm-hjerne-kredsløbet påvirker vores ukontrollerede appetit, kan omsættes til en aktiv indsats mod den globale fedmeepidemi.

Antallet af par, der oplever problemer med at blive gravide, er stigende på verdensplan. Alene i 2021 blev der påbegyndt over 37.000 fertilitetsbehandlinger af ufrivilligt barnløse i Danmark. Der kan være mange grunde til, at man oplever problemer med at blive gravid, men nu har et forskerhold opdaget et protein, der måske kan give os mere indsigt i nogle af de ellers uforklarlige fertilitetsproblemer – dem, hvor man simpelthen ikke kan finde en åbenlys årsag til, at kvinden ikke kan opnå en graviditet. Det skriver The Guardian.

Forskere fra University of Sheffield har fundet ud af, at der på overfladen af et menneskeligt æg er et protein, man har kaldt Maia, som er essentielt for, at en sædcelle kan binde sig til ægget. Hvis Maia-proteinet ikke er til stede på æggets overflade, vil sædcellerne ikke binde sig til æggemembranen og befrugte det, men derimod give slip igen.

I et forsøg tilførte man blandt andet Maia-protein til menneskelige celler for at se, hvordan sædcellerne ville reagere på proteinet, når det ikke befandt sig på overfladen af et æg. Under normale omstændigheder vil en almindelig celle og en sædcelle ikke smelte sammen, men da forskerholdet tilførte Maia-protein til cellerne, skete netop dette. De små svømmere i petriskålen smeltede sammen med cellen nøjagtig som i en befrugtningsproces.

Studiet har kastet lys over, hvor vigtigt Maia-proteinet er for befrugtningsprocessen, og skaber et stærkere fundament for at forstå den biologiske proces bag befrugtning, fertilitet og ufrivillig barnløshed. Lederen af studiet udtaler, at det er muligt at udvikle tests, der kan bruges til at vurdere, hvorvidt man har æg, der mangler proteinet eller sæd, der ikke kan binde sig til proteinet. Men om det bliver en del af fremtidens behandlingsmuligheder, står endnu hen i det uvisse.

Vi kender alle rådet om, at vi dagligt bør gå 10.000 skridt for at holde os sunde og raske. Nu har en forskergruppe endegyldigt slået fast, at det råd holder stik. Det er dog ikke kun antallet af skridt, der er relevant. Et højt tempo udløser nemlig endnu flere sundhedsfordele. Det skriver Science Daily.

En forskergruppe fra University of Sydney og Syddansk Universitet i Danmark udstyrede 78.500 forsøgspersoner i alderen 40-79 med en skridttæller og monitorerede deres daglige antal skridt over en uge. Forsøgspersonernes data blev efterfølgende sammenholdt med deres sundhedsjournaler. Studiet blev publiceret i JAMA Internal Medicine og er det største af sin slags nogensinde.

En af hovedkonklusionerne i studiet var, at vi alle bør spænde skoene på og komme afsted. 10.000 daglige skridt reducerer nemlig risikoen for demens, hjertesygdomme, kræft og for tidlig død betragteligt.

Tilbagelægger du dagligt de magiske 10.000 skridt, reducerer du bl.a. risikoen for demens med op til 50%, og for hver 2.000 skridt, sænker du risikoen for tidlig død med op mod 8-11% indtil grænsen ved de 10.000 skridt. Forskerne så desuden en lignende sammenhæng mellem antal skridt og en reduceret risiko for kræft og kardiovaskulære sygdomme.

De konkluderede samtidigt, at en højere skridtfrekvens eller et højere tempo havde en yderligere positiv effekt på forsøgspersonernes sundhed. Et højt tempo reducerer faktisk risikoen for samtlige undersøgte sygdomme. Og netop hastighed, har været en hidtil overset faktor i denne slags undersøgelser.

”Studiet kan forhåbentlig resultere i de første skridt-baserede vejledninger for fysisk aktivitet, og måske kan de blive inddraget i de offentlige sundhedsprogrammer og dermed være med til at reducere kroniske lidelser,” udtaler Emmanuel Stamatakis, en af studiet forfattere og professor i fysisk aktivitet ved University of Sydney.

Det har været en tør sommer. Mange steder på kloden er marker visnet hen og skove gået op i flammer, og det udfordrer skovenes og landbrugets økosystemer. Jordbundens fugtighed er nemlig altafgørende for, at systemerne fungerer optimalt. Men nu har forskere udviklet en teknologi, der billigt og effektivt kan kontrollere netop jordfugtigheden. Det skriver Science Daily.

Der eksisterer godt nok et lignende kommercielt system allerede, men det er simpelthen for besværligt, dyrt og energikrævende. Derfor har forskere fra University of Maine, University of New Hamsphire og University of Vermont videreudviklet idéen og kreeret et billigt alternativt – et trådløst sensorsystem, baseret på kunstig intelligens og machine learning.

Teknologien blev præsenteret i International Journal of Wireless Information Networks, og udover at køre på solenergi, der gør den meget bæredygtig, lærer den konstant sig selv at blive endnu mere effektiv og energibesparende via machine learning. Det gør den bl.a. ved at regulere ydelsen efter det trådløse netværks skiftende kvalitet og mængden af forventede solskinstimer.

Jordbundens fugtighed er afgørende for træernes vækst, men mængden af fugt skifter enormt hurtigt, faktisk fra dag til dag. Samtidig dækker marker og skove, særligt i USA og Australien, ofte helt vanvittige arealer. Derfor er det essentielt, at sensorerne er både billige i drift, trådløse og stabile i deres dataindsamling. Og ifølge forskerne er der simpelthen fuld plade.

Det er håbet, at det nye sensorsystem i fremtiden kan udbredes og komme både forskere, skovbrugere og landmænd til gavn. Og alle mulige andre, der er afhængige af jordbundens fugtighed.

De forfærdelige billeder fra de kæmpemæssige naturbrande, der spredte sig i Australien i 2020, er måske stadig på nethinden hos mange af os. Og det er ikke uden grund. Brandene berørte næsten 3 milliarder dyr, var katastrofale for store dele af befolkningen, og et område større end Danmark blev brændt ned.

I et nyt studie har man brugt data fra satellitter til at observere forandringer i den måde, som røgpartiklerne fra brandene fordelte sig i stratosfæren 10-50 kilometer over jordens overflade. Det skriver Nature.

I studiet når et hold af forskere frem til, at brandene ser ud til at have påvirket det antarktiske ozonhul – det sted over Antarktis, hvor ozonlaget er utroligt tyndt som følge af udledning af ozonnedbrydende gasser og opvarmning af stratosfæren. Når ozonhullet forstørres og beskadiges yderligere, kan mere uv-stråling slippe igennem, fordi ozonlaget er tyndere.

Stratosfæren er ellers ikke et sted, hvor man normalt ser røgpartikler, men røgen fra de ekstreme naturbrande i Australien er en af undtagelserne. Den var så voldsom, at røgskyerne nåede til alarmerende 35 kilometers højde, fortæller Jim Haywood, der er medforfatter til studiet. Han er forsker ved University of Exeter og bruger atmosfæriske målinger og modeller til at udregne skaden. Han forklarer, at når først så stor en røgsky befinder sig i stratosfæren, fortsætter det sorte kulstof med at absorbere sollys og opvarme luften, efter  at branden er slukket. Det resulterede i en temperatutstigning på op til 3 grader i nogle områder af stratosfæren over Australien i tiden efter brandene.

Lignende opvarmning af stratosfæren er ikke set siden vulkanudbruddet af Pinatubo i Filippinerne i 1991, som studiet fastslår. Og det kan altså desværre forlænge livet for ozonhullet over Antarktis.

Med en sommer, der har budt på intens tørke i store dele af Europa, er det svært ikke at gøre sig tanker om vores vandforbrug og behandling af vores vandressourcer. Og det er ikke kun klimaforandringer og tørke, der truer vores vand. De menneskeskabte og skadelige kemikalier, PFAS – en gruppe, der dækker over 12.000 kemikalier –  er de seneste år blevet en større trussel for landets vandværker, hvor man mange steder har haft mistanke om forurening med de giftige fluorstoffer.

Det udgør en trussel for både mennesker og dyr, da stofferne kan ophobe sig i kroppen over tid og potentielt påvirke vores sundhed. De er eksempelvis forbundet med en øget risiko for at udvikle forskellige typer kræft. Men nu har forskere fra UCLA og Northwestern University i USA udviklet en metode, der måske kan nedbryde de sundhedsskadelige stoffer.

Kemikere fra flere universiteter har gennemført simulationer og fundet ud af, at PFAS-molekyler indeholder, hvad der kan beskrives som en form for lang hale af standhaftige kulstof-fluor-bindinger og en hovedgruppe af ladede oxygenatomer, der reagerer kraftigt på andre molekyler.

I den nye forskningsartikel i Science, beskrives den mineralisering ved lave temperaturer, som har ført forskerne til de overraskende resultater. I en kemisk simulation lykkedes det forskerne at skille ’halen’ og ’hovedet,’ så reaktionen efterlod kuldioxid, myresyre og det mere sikre fluorid –  der eksempelvis findes i tandpasta og er ufarligt i mindre mængder.

Den nye opdagelse viser altså, at det, man har betegnet som ’forever chemicals,’ måske ikke er så svært nedbrydelige, som man ellers har troet. Og det giver håb for vores drikkevand i en tid, hvor man let kan blive bekymret for vores vandressourcer.

Det snurrer og surrer i de højere luftlag, når vindmøller verden over forvandler vindens kraft til grøn energi. Der er dog ét problem med det populære alternativ til fossile brændstoffer. Når de mastodontiske møllevinger har udtjent deres værnepligt, eller bare skal udskiftes med en ny og bedre model, er de ikke sådan lige at skaffe af vejen på en bæredygtig måde. Derfor ender de ofte deres dage på et affaldsdepot.

Men nu har forskere fra Michigan University udviklet en ny type vindmøllemateriale, der måske kan erstatte det gamle fiberglas. Ved at kombinere netop fiberglas med både et plantebaseret og syntetisk polymer, har de nemlig formået at kreere et både slidstærkt og nedbrydeligt termoplast. Og ikke nok med det. Materialet kan, hvis de rette ingredienser tilsættes, omdannes til alt fra nye vindmøllevinger og håndvaske til bleer og spiselige vingummibamser. Det skriver Science Daily.

Det kræver dog lidt forarbejde. Fiberglasset skal nemlig rent fysisk fjernes fra materialet først, men når det er sket, er mulighederne tilsyneladende uendelige. Nu håber forskergruppen blot på, at man kan øge produktionen af bioplast så meget, at materialet rent faktisk kan bruges til fremtidens vindmøllevinger.

Forskernes resultater er endnu ikke publiceret, men de blev præsenteret ved American Chemical Society i sidste uge.

Det er ikke hver dag, at der bliver fundet ny bæredygtige teknologi, som kan være med til at løse problematikkerne forbundet med vores voksende energiforbrug. Der er ofte langt mellem de grønne innovationer. Men nu har et hold forskere måske fundet en løsning på, hvordan man kan oplade personlig teknologi, i form af mindre enheder, på den grønnest tænkelige måde, som det beskrives i et nyt studie.

Et forskerhold fra University of Massachusetts Amherst, har skabt et papirtyndt biofilm af bakterien Geobacter sulfurreducens, som kan bruge den energi, der frigives, når man sveder. Det skriver Science Daily.

Førnævnte bakterie er kendt for sin evne til at skabe elektricitet. For at kunne gøre det, kræves det dog, at man tager sig af den og at den fodres kontinuerligt. Det problem undgår man med det nye biofilm, hvor der bruges døde bakterier, som derfor ikke har et fodringsbehov, men som stadig kan skabe samme mængde elektricitet.

Ved at placere biofilmen på huden som et plaster, vil bakterierne kunne omsætte den energi, der frigives, når sved fordamper fra huden, til at skabe nok elektricitet til at holde gang i mindre personlige enheder. En innovation, hvor der er potentiale til at skabe et endnu mere effektivt biofilm, så man på længere sigt vil kunne bruge samme proces til at oplade større enheder.