| 1. |
- Söderlund, Zackarias
(författare)
-
Engineering the extracellular matrix to model diseases and orchestrate regeneration
- 2023
-
Doktorsavhandling (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- The extracellular matrix is not only a scaffold to which cells attach, but it is also a matrix that communicates cell signals. Because of the interplay between cells and the extracellular matrix, changes in the extracellular matrix can steer cell fate. This opens up the opportunity to design and engineer the extracellular matrix to communicate changes to the cells. Thus, this thesis has focused on understanding which parameters and signals influence cells, but also on how to utilise this knowledge to engineer a completely defined extracellular matrix. The extracellular matrix can be modulated in several ways, such as cell attachment, degradation properties, porosity, stiffness as well as being easily functionalised with molecules of interest using click chemistry.Two of the papers in this thesis focus on the development of new tools for glycosaminoglycan research to get a better understanding of how this can be modulated to steer cell signalling. Glycosaminoglycans bind growth factors, which can then either act as a co-receptor to increase the potency of the growth factor or to protect the growth factors from being broken down or inactivated. The tools that we have developed open the possibility to better study the production of glycosaminoglycans from different types of cells and better understand what changes occur in glycosaminoglycan synthesis during disease.The second two papers in this thesis focus on understanding the extracellular matrix. Article number one focuses on the effect of different extracellular matrices and stretch on cells and their secretome. Article number two, which has been the focus of this thesis, utilises the new findings in the other articles about glycosaminoglycans and the extracellular matrix to create a synthetic and defined extracellular matrix. This extracellular matrix is modified with glycosaminoglycans to have a slow release of growth factors to instruct cells to differentiate both in vitro and in vivo.
|
|
| 2. |
- Cepeda, D., et al.
(författare)
-
CDK-mediated activation of the SCFFBXO28 ubiquitin ligase promotes MYC-driven transcription and tumourigenesis and predicts poor survival in breast cancer
- 2013
-
Ingår i: EMBO Molecular Medicine. - : EMBO. - 1757-4676 .- 1757-4684. ; 5:7, s. 999-1018
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- SCF (Skp1/Cul1/F-box) ubiquitin ligases act as master regulators of cellular homeostasis by targeting key proteins for ubiquitylation. Here, we identified a hitherto uncharacterized F-box protein, FBXO28 that controls MYC-dependent transcription by non-proteolytic ubiquitylation. SCFFBXO28 activity and stability are regulated during the cell cycle by CDK1/2-mediated phosphorylation of FBXO28, which is required for its efficient ubiquitylation of MYC and downsteam enhancement of the MYC pathway. Depletion of FBXO28 or overexpression of an F-box mutant unable to support MYC ubiquitylation results in an impairment of MYC-driven transcription, transformation and tumourigenesis. Finally, in human breast cancer, high FBXO28 expression and phosphorylation are strong and independent predictors of poor outcome. In conclusion, our data suggest that SCFFBXO28 plays an important role in transmitting CDK activity to MYC function during the cell cycle, emphasizing the CDK-FBXO28-MYC axis as a potential molecular drug target in MYC-driven cancers, including breast cancer. FBXO28 is identified as part of a SCF complex acting as a regulator of tumor cell proliferation and an important modifier of MYC function. FBXO28 may be a new prognostic factor in breast cancer and a new potential drug target in MYC- driven tumors.
|
|
| 3. |
- Esberg, Anders, et al.
(författare)
-
Oral Microbiota Profile in Patients with Anti-Neutrophil Cytoplasmic Antibody–Associated Vasculitis
- 2022
-
Ingår i: Microorganisms. - : MDPI. - 2076-2607. ; 10:8
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Microbiota has been associated with autoimmune diseases, with nasal Staphylococcus aureus being implicated in the pathogenesis of anti-neutrophil cytoplasmic antibody–associated vasculitis (AAV). Little is known about the role of oral microbiota in AAV. In this study, levels of IgG antibodies to 53 oral bacterial species/subspecies were screened using immunoblotting in plasma/serum in pre-symptomatic AAV-individuals (n = 85), matched controls, and established AAV-patients (n = 78). Saliva microbiota from acute-AAV and controls was sequenced from 16s rDNA amplicons. Information on dental status was extracted from a national register. IgG levels against oral bacteria were lower in established AAV versus pre-AAV and controls. Specifically, pre-AAV samples had, compared to controls, a higher abundance of periodontitis-associated species paralleling more signs of periodontitis in established AAV-patients than controls. Saliva microbiota in acute-AAV showed higher within-sample diversity but fewer detectable amplicon-sequence variants and taxa in their core microbiota than controls. Acute-AAV was not associated with increased abundance of periodontal bacteria but species in, e.g., Arthrospira, Staphylococcus, Lactobacillus, and Scardovia. In conclusion, the IgG profiles against oral bacteria differed between pre-AAV, established AAV, and controls, and microbiota profiles between acute AAV and controls. The IgG shift from a pre-symptomatic stage to established disease cooccurred with treatment of immunosuppression and/or antibiotics.
|
|
| 4. |
- Andersson, Marlene, et al.
(författare)
-
Biomimetic spinning of artificial spider silk from a chimeric minispidroin
- 2017
-
Ingår i: Nature Chemical Biology. - : Springer Science and Business Media LLC. - 1552-4450 .- 1552-4469. ; 254
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Herein we present a chimeric recombinant spider silk protein (spidroin) whose aqueous solubility equals that of native spider silk dope and a spinning device that is based solely on aqueous buffers, shear forces and lowered pH. The process recapitulates the complex molecular mechanisms that dictate native spider silk spinning and is highly efficient; spidroin from one liter of bacterial shake-flask culture is enough to spin a kilometer of the hitherto toughest as-spun artificial spider silk fiber.
|
|
| 5. |
- Dietrich, Franciele, et al.
(författare)
-
Effect of storage and preconditioning of healing rat Achilles tendon on structural and mechanical properties
- 2021
-
Ingår i: Scientific Reports. - : Springer Science and Business Media LLC. - 2045-2322. ; 11:1
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Tendon tissue storage and preconditioning are often used in biomechanical experiments and whether this generates alterations in tissue properties is essential to know. The effect of storage and preconditioning on dense connective tissues, like tendons, is fairly understood. However, healing tendons are unlike and contain a loose connective tissue. Therefore, we investigated if storage of healing tendons in the fridge or freezer changed the mechanical properties compared to fresh tendons, using a pull-to-failure or a creep test. Tissue morphology and cell viability were also evaluated. Additionally, two preconditioning levels were tested. Rats underwent Achilles tendon transection and were euthanized 12 days postoperatively. Statistical analyzes were done with one-way ANOVA or Student’s t-test. Tissue force and stress were unaltered by storage and preconditioning compared to fresh samples, while high preconditioning increased the stiffness and modulus (p ≤ 0.007). Furthermore, both storage conditions did not modify the viscoelastic properties of the healing tendon, but altered transverse area, gap length, and water content. Cell viability was reduced after freezing. In conclusion, preconditioning on healing tissues can introduce mechanical data bias when having extensive tissue strength diversity. Storage can be used before biomechanical testing if structural properties are measured on the day of testing.
|
|
| 6. |
- Kumosa, Lucas, et al.
(författare)
-
Profound alterations in brain tissue linked to hypoxic episode after device implantation
- 2021
-
Ingår i: Biomaterials. - : Elsevier BV. - 0142-9612. ; 278, s. 1-13
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- To enable authentic interfacing with neuronal structures in the brain, preventing alterations of tissue during implantation of devices is critical. By transiently implanting oxygen microsensors into rat cortex cerebri for 2 h, substantial and long lasting (>1 h) hypoxia is routinely generated in surrounding tissues; this hypoxia is linked to implantation generated compressive forces. Preferential loss of larger neurons and reduced metabolic components in surviving neurons indicates decreased viability one week after such hypoxic, compressive implantations. By devising an implantation method that relaxes compressive forces; magnitude and duration of hypoxia generated following such an implantation are ameliorated and neurons appear similar to naïve tissues. In line with these observations, astrocyte proliferation was significantly more pronounced for more hypoxic, compressive implantations. Surprisingly, astrocyte processes were frequently found to traverse cellular boundaries into nearby neuronal nuclei, indicating injury induction of a previously not described astrocyte-neuron interaction. Found more frequently in less hypoxic, force-relaxed insertions and thus correlating to a more beneficial outcome, this finding may suggest a novel protective mechanism. In conclusion, substantial and long lasting insertion induced hypoxia around brain implants, a previously overlooked factor, is linked to significant adverse alterations in nervous tissue.
|
|
| 7. |
- Raina, Deepak Bushan, et al.
(författare)
-
A Biphasic Calcium Sulphate/Hydroxyapatite Carrier Containing Bone Morphogenic Protein-2 and Zoledronic Acid Generates Bone
- 2016
-
Ingår i: Scientific Reports. - : Springer Science and Business Media LLC. - 2045-2322. ; 6
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- In orthopedic surgery, large amount of diseased or injured bone routinely needs to be replaced. Autografts are mainly used but their availability is limited. Commercially available bone substitutes allow bone ingrowth but lack the capacity to induce bone formation. Thus, off-the-shelf osteoinductive bone substitutes that can replace bone grafts are required. We tested the carrier properties of a biphasic, calcium sulphate and hydroxyapatite ceramic material, containing a combination of recombinant human bone morphogenic protein-2 (rhBMP-2) to induce bone, and zoledronic acid (ZA) to delay early resorption. In-vitro, the biphasic material released 90% of rhBMP-2 and 10% of ZA in the first week. No major changes were found in the surface structure using scanning electron microscopy (SEM) or in the mechanical properties after adding rhBMP-2 or ZA. In-vivo bone formation was studied in an abdominal muscle pouch model in rats (n = 6/group). The mineralized volume was significantly higher when the biphasic material was combined with both rhBMP-2 and ZA (21.4 ± 5.5 mm3) as compared to rhBMP-2 alone (10.9 ± 2.1 mm3) when analyzed using micro computed tomography (μ-CT) (p 0.01). In the clinical setting, the biphasic material combined with both rhBMP-2 and ZA can potentially regenerate large volumes of bone.
|
|
| 8. |
- Willander, Hanna, et al.
(författare)
-
BRICHOS Domains Efficiently Delay Fibrillation of Amyloid beta-Peptide
- 2012
-
Ingår i: Journal of Biological Chemistry. - 0021-9258 .- 1083-351X. ; 287:37, s. 31608-31617
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Amyloid diseases such as Alzheimer, Parkinson, and prion diseases are associated with a specific form of protein mis-folding and aggregation into oligomers and fibrils rich in beta-sheet structure. The BRICHOS domain consisting of similar to 100 residues is found in membrane proteins associated with degenerative and proliferative disease, including lung fibrosis (surfactant protein C precursor; pro-SP-C) and familial dementia (Bri2). We find that recombinant BRICHOS domains from Bri2 and pro-SP-C prevent fibril formation of amyloid beta-peptides (A beta(40) and A beta(42)) far below the stoichiometric ratio. Kinetic experiments show that a main effect of BRICHOS is to prolong the lag time in a concentration-dependent, quantitative, and reproducible manner. An ongoing aggregation process is retarded if BRICHOS is added at any time during the lag phase, but it is too late to interfere at the end of the process. Results from circular dichroism and NMR spectroscopy, as well as analytical size exclusion chromatography, imply that A beta is maintained as an unstructured monomer during the extended lag phase in the presence of BRICHOS. Electron microscopy shows that although the process is delayed, typical amyloid fibrils are eventually formed also when BRICHOS is present. Structural BRICHOS models display a conserved array of tyrosine rings on a five-stranded beta-sheet, with inter-hydroxyl distances suited for hydrogen-bonding peptides in an extended beta-conformation. Our data imply that the inhibitory mechanism is reliant on BRICHOS interfering with molecular events during the lag phase.
|
|
| 9. |
- Pless, Christian J., et al.
(författare)
-
Emerging strategies in 3D printed tissue models for in vitro biomedical research
- 2022
-
Ingår i: Bioprinting : From Multidisciplinary Design to Emerging Opportunities - From Multidisciplinary Design to Emerging Opportunities. - 9780323854306 - 9780323854313 ; , s. 207-246
-
Bokkapitel (refereegranskat)abstract
- 3D bioprinting has the potential to provide a unified framework for the manufacturing of tissue models for biomedical research, including drug discovery, disease modeling, and regenerative medicine. However, it remains challenging to 3D print replicas of human tissues that have accurate cell types, cellular densities, extracellular matrix compositions, and that can be assayed in a minimally invasive manner for chronic studies. Here, we review how recent breakthroughs in stem cell biology, tissue engineering, and materials science have led to novel 3D printing strategies that have the potential to solve these challenges.
|
|
| 10. |
- André, Oscar
(författare)
-
Data-driven microscopy: placing high-fidelity data in a population-wide context
- 2023
-
Doktorsavhandling (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Mikroskopi är idag ett fundamentalt verktyg inom forskning, där det tillåter oss att skåda in och utforska våra prover i hög detalj. Mycket utav utvecklingen av nya mikroskopimetoder har strävat efter att öka den detaljnivå vi kan uppnå. Samtidigt har utvecklingen inom hårdvara, med tillgång till bättre och mer kraftfulla instrument, lett till utveckligen av metoder där fokuset är att studera en hel population av celler. Till skillnad från när vi studerar ett fåtal celler i hög detalj, tillåter det oss att sätta perspektiv på det vi ser. Det ger oss en förmåga att säga vad det normala beteendet som man kan förvänta sig är, och vilka celler som sticker ut i en population. Med andra ord, vad som är intressant.Samtidigt finns det ett stort intresse av att veta hur varje individuell cell beter sig. Varje cell är, precis som oss människor, unik. De har olika historia, olika ålder och befinner sig i olika tillstånd. Precis som våra celler i kroppen är unika, är även de cellerna som kan orsaka sjukdom unika. För att förstå varför vissa personer är mer känsliga mot sjukdom, och hur en infektion svarar på våra behandlingar behövs en förståelse och an förmåga att studera celler på individuell nivå, samtidigt som vi bibehåller ett perspektiv utifrån populations-nivå.Denna brist på perspektiv har länge varit ett problem inom mikroskopi. Den vanliga lösningen på detta problem är att vi, som människor, kan tolka en bild och peka på vad det är som är intressant eller inte. Vi är, trots allt, extremt duktiga på att tolka visuell information. Men detta är inte en helt felfri lösning. Som människor kan vi vara relativt okonsekventa, vi tolkar oftast utifrån hur vi vill att datan ser ut. Med andra ord, vi saknar förmågan att vara objektiva i vår metodik för att samla in bilder i hög detalj.Min avhandling har till stor del handlat om att utveckla ett verktyg som tillåter oss att sätta perspektiv på det vi studerar med mikroskopi. Detta har lett till Arbete 1, där vi presenterar en allmän strategi (data-styrd mikroskopi) för hur vi kan arbeta med mikroskopi för att samla in data på en hel population, samtidigt som vi kan samla in data med hög detalj på relevanta fynd i populationen. Vi presenterar även här en teknisk lösning, och utför metoden i tre olika scenarion: ett för att studera en population av celler mer allmänt, ett för att fånga det ögonblick som bakterier infekterar mänskliga celler, och ett där vi studerar och fångar in data på relevanta (från ett populations-kontext) cancerceller och följer dem över tid. Denna metod tillåter oss att samla in data i hög detalj på ett objektivt sätt, och att sätta perspektiv på det vi studerar.I Arbete 2 har vi vidare utvecklat på vår metod, där vi försöker lösa problemet att hitta en och samma cell i flera olika mikroskop. Eftersom vi, genom mikroskopi, jobbar på en så ofantligt liten skala, är det oftast väldigt svårt att orientera sig och hitta rätt inom ett prov. Det är lite som att spela På spåret och gissa vart man är, fast utan alla ledtrådar man får på varje nivå. Eftersom vi har tillgång till data på en hel population, så utgick vi från att det borde finnas samband mellan celler och deras grannar i ett prov som är unika för just dem. Genom att använda sig av dessa unika samband kom vi fram med en lösning där vi snabbt kan kalibrera ett prov på ett nytt mikroskop. Det öppnar dörrarna för oss forskare att återanvända prov, att lättare justera provet med nya markörer (för det vi vill visualisera inom cellerna), och att kunna tolka ett prov med data insamlat från flera system.COVID-19 pandemin var en stor omställning för samhället och vården. Likväl var det en stor omställning för många forskningslabb, där en kapplöpning startade för att så snabbt som möjligt förstå sig på hur viruset fungerar och hur vårt immunförsvar svarar på dess infektion. Det var i detta kontext som mitt tredje arbete utfördes. Genom den erfarenhet jag samlat på mig inom mikroskopi och att analysera bilder på stora dataset, bidrog jag med hjälp för att studera hur framtagna antikroppar kan förhindra bindningen av virus-lika partiklar till celler. Antikroppar är ett protein som immunförsvaret producerar i respons mot en patogen. En bättre förståelse kring hur antikroppar verkar, och vad skillnaden mellan en bra och en dålig antikropp är kan leda till framtagningen av bättre vaccin-program och behandlingar inom sjukvården.I Arbete 4 medverkade jag i ett arbete där bakterien Streptococcus pyogenes var i fokus. S. pyogenes enda värd är människor, och ansvarar för över 600 miljoner infektionsfall per år globalt. På bakteriens yta dominerar ett protein, M-proteinet, ett multi-funktionellt protein som bakterien (bland annat) använder sig för att binda till ytor och förhindra immunförsvarets förmåga att göra sig av med bakterien. I arbetet upptäckte vi att fibronektin binder till bakterien (specifikt M-proteinet) olika mycket beroende på mängden antikroppar som finns i miljön. Fibronektin är ett protein som vi människor producerar, och bidrar (bland annat) till att skapa den miljön som celler befinner sig i. Mängden fibronektin varierar beroende på var i kroppen man kollar. Till exempel, i saliv har du en relativt låg mängd fibronektin jämfört med i blodet. Detta ledde till hypotesen att bakterien är special-anpassad för olika miljöer i dess förmåga att undkomma immunförsvaret. En bättre förståelse kring hur bakterien är anpassad till våra olika miljöer och dess infektionsförlopp kan leda till bättre och mer anpassade behandlingar inom sjukvården.
|
|
