Informace o předmětu

Bi8110 Mechanismy karcinogeneze

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (plus ukončení). Ukončení: zk.

Vyučující

Mgr. Karel Souček, Ph.D. (přednášející)
doc. RNDr. Alena Hyršlová Vaculová, Ph.D. (přednášející)
prof. Mgr. Vítězslav Bryja, Ph.D. (přednášející)
RNDr. Vendula Hlaváčková Pospíchalová, Ph.D. (přednášející)

Garance

prof. Mgr. Vítězslav Bryja, Ph.D.
Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc.
Dodavatelské pracoviště: Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta

Rozvrh

Po 19. 2. až Ne 26. 5. Út 10:00–11:50 B11/305

Předpoklady

Bi7070 Fyziologie buněčných systémů
Nutné základní znalosti z biochemie, buněčné fyziologie a molekulární biologie a předcházející absolvování přednášky Fyziologie buněčných systémů

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Jiné omezení: Na předmět se vztahuje povinnost registrace, bez registrace může být znemožněn zápis předmětu!

Mateřské obory/plány

předmět má 9 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Cílem předmětu je podat komplexní pohled na proces karcinogeneze od indukce mutací až po vznik metastáz včetně genotoxických, epigenetických a negenotoxických faktorů, které se podílejí na vzniku a rozvoji nádorových onemocnění. Jsou vysvětlovány molekulárně biologické principy změn mimobuněčné, mezibuněčné i vnitrobuněčné komunikace vedoucí k poruchám regulace buněčného dělení, diferenciace a apoptózy. Je objasňována úloha kmenových buněk, specifických signálních drah a nádorového mikroprostředí v nádorovém procesu. Studenti jsou seznámeni s mechanismy vzniku a rozvoje některých častých nádorových onemocnění, jako jsou leukémie, nádory tlustého střeva, prostaty, prsu, plic, jater a kůže. Je objasňována úloha faktorů vnějšího prostředí v rozvoji nádorů, zejména diety a jejích lipidových složek včetně možných mechanismů jejich působení a dále možnosti a význam současných diagnostických a terapeutických přístupů včetně mechanismů působení vybraných léčiv.

Výstupy z učení

Na konci tohoto kurzu bude student schopen: porozumět komplexnímu pohledu na proces karcinogeneze s ohledem na úlohu mutagenních (genotoxických), epigenetických i negenotoxických příčin a faktorů; vysvětlit a porozumět základním procesům vedoucím na úrovni buněk a buněčných populací ke vzniku a rozvoji nádorových onemocnění včetně tvorby metastáz; interpretovat molekulárně biologické principy ovlivňující mimobuněčnou, mezibuněčnou a vnitrobuněčnou komunikaci a přenos specifických signálů vedoucích k poruchám proliferace, diferenciace a apoptózy; vysvětlit úlohu a význam kmenových buněk, specifických signálních drah a nádorového mikroprostředí pro rozvoj nádorů; popsat mechanismy a faktory podílející se na vzniku a rozvoji nejčastějších nádorů (leukémie, nádory tlustého střeva, prsu, prostaty, plic, jater, kůže); porozumět principům působení faktorů vnějšího prostředí, zejména úloze dietetických lipidů a lipidového metabolismu v procesu karcinogeneze; diskutovat o otázkách prevence, diagnostiky a léčby nádorových onemocnění; využít získaných znalostí nových vědeckých poznatků z výše uvedených oblastí pro studium prevence a nových terapeutických přístupů.

Osnova

• Vznik a rozvoj nádorového onemocnění; historie, názvosloví, základní pojmy. Fáze karcinogeneze (iniciace, promoce, progrese) a jejich charakteristika; genetické, epigenetické a negenotoxické aspekty; Transformace buněk; kontaktní inhibice buněk; Typy nádorů; spontánní a indukované nádory (onkogenní viry, chemické a fyzikální karcinogeny); nádory benigní a maligní, klasifikace nádorů podle tkání. Význam mutací u nádorových onemocnění; poškozování a reparace DNA, mikrosatelity, genetická nestabilita; klonální selekce a expanze; amplifikace genů; ztráta heterozygotnosti; kontrolní body buněčného cyklu, apoptóza a mutovaný fenotyp; genetické vs. environmentální faktory, lidské dědičné syndromy. Molekulární základy vzniku a rozvoje nádorového onemocnění; protoonkogeny a onkogeny, nádorově supresorové geny; virová transformace; aktivační a inaktivační mutace, růstová stimulace a inhibice; autokrinní signál; zpětnovazebná regulace. Epigenetické mechanismy karcinogeneze; metylace DNA, acetylace histonů, microRNA; Imortalizace buněk, telomery a telomeráza, faktory ovlivňující imortalizaci, využití v terapii. Promoční fáze karcinogeneze; negenotoxické factory a mechanismy; úloha buněčné komunikace a interakce; stimulační a inhibiční signály; růstové regulátory v karcinogenezi; úloha a význam mezerovitých spojení tzv. "gap junctions" (GJ); regulace GJ a její poruchy u nádorů; deregulace proliferace, diferenciace a apoptózy, tkáňová homeostáza. Teorie kmenových buněk, význam pro rozvoj nádorů, heterogenita nádorů. Úloha nádorového mikroprostředí; specifické signály a komunikace buněk. Metastázy; příčiny vzniku, metastatická kaskáda; změny v interakci buňka-buňka, buňka - mimobuněčná matrix; změny adhezivních molekul a vnitrobuněčného signálování; poruchy proteolytické-antiproteolytické rovnováhy, úloha mucinů; Epiteliálně-mesenchymální přechod a jeho regulace. Angiogeneze; význam, interakce nádorové buňky s endotelem; úloha buněčné adheze; induktory a inhibitory angiogeneze. Vznik a rozvoj specifických typů nádorů (genetické a epigenetické příčiny, vliv prostředí); Poruchy krvetvorby - leukémie; chronická myeloidní leukémie, myelodysplastický syndrom, akutní leukémie, genetické poruchy, poruchy proliferace, diferenciace a apoptózy; diagnostika a léčba, terapeutické využití cytokinů. Epiteliální nádory; karcinomy střeva, prsu, prostaty, kůže; ostatní nádory; Genetické a negenetické příčiny, dědičné syndromy, prekancerózní stavy, etiologie, rozvoj, specifické signální dráhy, endogenní faktory – cytokiny, růstové faktory, eikosanoidy; úloha vnějších faktorů. Hormonální karcinogeneze; přenos signálu steroidních hormonů, vnitrobuněčné receptory; exogenní hormony. Faktory vnějšího prostředí v procesu karcinogeneze; záření, chemické látky, viry a bakterie; Význam životního stylu; Nutriční aspekty karcinogeneze; karcinogeny v potravě, promoční a antipromoční působení složek potravy (vitamíny, antioxidanty). Obsah a složení tuků v potravě, polynenasycené mastné kyseliny (n-6 a n-3 mastné kyseliny) a jejich metabolity v karcinogenezi; molekulární mechanismy jejich působení; změny buněčných membrán a buněčného lipidomu, oxidativní metabolismus; vláknina a mastné kyseliny s krátkým řetězcem (butyrát); Praktické aspekty, prevence, klinika. Prevence, diagnostika a léčba nádorových onemocnění; Preventivní faktory; Nádorová diagnostika a specifické markery, prognostické vs. prediktivní faktory; cytokinetické parametry, molekulární a jiné markery; Prediktivní onkologie; molekulární patologie; Moderní metody detekce (průtoková a vysokorozlišovací cytometrie a mikroskopie, laser scanning, molekulární a další metody, microarrays); Terapie - chirurgie, záření, chemoterapie, imunoterapie; podpůrné faktory. Mechanismy působení chemoterapeutik; mechanismy vzniku lékové rezistence; Nové směry vývoje nádorové léčby; Srovnání metod a interpretace naměřených parametrů; Hodnocení dat, bioinformatika, vícerozměrné analýzy.

Literatura

povinná literatura
• Genotoxicita a karcinogeneze. (Genotoxicity and carcinogenesis) https://is.muni.cz/auth/el/1431/jaro2013/Bi6871/um/genotx-a-karcige/index.html . E-learningový učební materiál
• ALBERTS, Bruce. Základy buněčné biologie : úvod do molekulární biologie buňky. Translated by Arnošt Kotyk. 2. vyd. Ústí nad Labem: Espero Publishing, 2004, xxvi, 630. ISBN 8090290620. info

doporučená literatura
• ALBERTS, Bruce. Molecular biology of the cell. 3rd ed. New York: Garland Publishing, Inc., 1994, xliii, 129. ISBN 0-8153-1620-8. info
• Nutritional oncology. Edited by David Heber. 2nd ed. Boston: Elsevier-Academic Press, 2006, xxiv, 822. ISBN 0120883937. URL info
• Signaling networks and cell cycle control : the molecular basis of cancer and other diseases. Edited by J. Silvio Gutkind. 1st ed. Totowa: Humana Press, 2000, xiv, 578. ISBN 089603710X. info
• Cell cycle and growth control : biomolecular regulation and cancer. Edited by Gary S. Stein - Arthur B. Pardee. 2nd ed. Hoboken, N.J.: Wiley-Liss, 2004, xiii, 800. ISBN 0471250716. info
• Functional metabolism, Regulation and adaptation, Ed. K. B. Storey, Wiley-Liss, Inc., Hoboken, New Jerswy, 2004
• Apoptosis and Cancer Therapy, Vol. 1 and 2, Eds. K.M. Debatin, S. Fulda, WILEY-VCH Verlag GmbH&Co.KgaA, Weinheim, 2006
• ADAM, Zdeněk, Jiří VORLÍČEK a Jana KOPTÍKOVÁ. Obecná onkologie a podpůrná léčba. Praha Publishing: Grada, 2003, 788 s. ISBN 80-247-0677-6. info
• KLENER, Pavel. Klinická onkologie. 1. vyd. Praha: Galén, 2002, xxxvii, 68. ISBN 802460468X. info
• KREJSEK, Jan a Otakar KOPECKÝ. Klinická imunologie. 1. vyd. Hradec Králové: NUCLEUS HK, 2004, 941 s. : i. ISBN 80-86225-50-X. info
• HALLIWELL, Barry a John M. C. GUTTERIDGE. Free radicals in biology and medicine. 4th ed. New York: Oxford University Press, 2007, xxxvi, 851. ISBN 9780198568681. URL info
• Doporučené speciální reviews a vědecké články ( Recommended reviews and research papers)
• FÖLSCH, U. R., K. KOCHSIEK a R. F. SCHMIDT. Patologická fyziologie. Vyd. 1. Praha: Grada Publishing, 2003, 586 s. ISBN 80-247-0319-X. info

Výukové metody

Přednášky a diskuse v hodinách. Procvičování odpovědí na otázky u každé lekce v elektronických učebních materiálech.

Metody hodnocení

Předmět je zakončen písemnou zkouškou.

Navazující předměty

• Bi6871 Zdravotní rizika
• Bi7070 Fyziologie buněčných systémů

Další komentáře

Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.

Bi8110 Mechanismy karcinogeneze

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (plus ukončení). Ukončení: zk.

Vyučující

prof. Mgr. Vítězslav Bryja, Ph.D. (přednášející)
RNDr. Vendula Hlaváčková Pospíchalová, Ph.D. (přednášející)
doc. RNDr. Alena Hyršlová Vaculová, Ph.D. (přednášející)
Mgr. Karel Souček, Ph.D. (přednášející)

Garance

prof. Mgr. Vítězslav Bryja, Ph.D.
Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc.
Dodavatelské pracoviště: Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta

Předpoklady

Bi7070 Fyziologie buněčných systémů
Nutné základní znalosti z biochemie, buněčné fyziologie a molekulární biologie a předcházející absolvování přednášky Fyziologie buněčných systémů

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Jiné omezení: Na předmět se vztahuje povinnost registrace, bez registrace může být znemožněn zápis předmětu!

Mateřské obory/plány

předmět má 9 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Cílem předmětu je podat komplexní pohled na proces karcinogeneze od indukce mutací až po vznik metastáz včetně genotoxických, epigenetických a negenotoxických faktorů, které se podílejí na vzniku a rozvoji nádorových onemocnění. Jsou vysvětlovány molekulárně biologické principy změn mimobuněčné, mezibuněčné i vnitrobuněčné komunikace vedoucí k poruchám regulace buněčného dělení, diferenciace a apoptózy. Je objasňována úloha kmenových buněk, specifických signálních drah a nádorového mikroprostředí v nádorovém procesu. Studenti jsou seznámeni s mechanismy vzniku a rozvoje některých častých nádorových onemocnění, jako jsou leukémie, nádory tlustého střeva, prostaty, prsu, plic, jater a kůže. Je objasňována úloha faktorů vnějšího prostředí v rozvoji nádorů, zejména diety a jejích lipidových složek včetně možných mechanismů jejich působení a dále možnosti a význam současných diagnostických a terapeutických přístupů včetně mechanismů působení vybraných léčiv.

Výstupy z učení

Na konci tohoto kurzu bude student schopen: porozumět komplexnímu pohledu na proces karcinogeneze s ohledem na úlohu mutagenních (genotoxických), epigenetických i negenotoxických příčin a faktorů; vysvětlit a porozumět základním procesům vedoucím na úrovni buněk a buněčných populací ke vzniku a rozvoji nádorových onemocnění včetně tvorby metastáz; interpretovat molekulárně biologické principy ovlivňující mimobuněčnou, mezibuněčnou a vnitrobuněčnou komunikaci a přenos specifických signálů vedoucích k poruchám proliferace, diferenciace a apoptózy; vysvětlit úlohu a význam kmenových buněk, specifických signálních drah a nádorového mikroprostředí pro rozvoj nádorů; popsat mechanismy a faktory podílející se na vzniku a rozvoji nejčastějších nádorů (leukémie, nádory tlustého střeva, prsu, prostaty, plic, jater, kůže); porozumět principům působení faktorů vnějšího prostředí, zejména úloze dietetických lipidů a lipidového metabolismu v procesu karcinogeneze; diskutovat o otázkách prevence, diagnostiky a léčby nádorových onemocnění; využít získaných znalostí nových vědeckých poznatků z výše uvedených oblastí pro studium prevence a nových terapeutických přístupů.

Osnova

• Vznik a rozvoj nádorového onemocnění; historie, názvosloví, základní pojmy. Fáze karcinogeneze (iniciace, promoce, progrese) a jejich charakteristika; genetické, epigenetické a negenotoxické aspekty; Transformace buněk; kontaktní inhibice buněk; Typy nádorů; spontánní a indukované nádory (onkogenní viry, chemické a fyzikální karcinogeny); nádory benigní a maligní, klasifikace nádorů podle tkání. Význam mutací u nádorových onemocnění; poškozování a reparace DNA, mikrosatelity, genetická nestabilita; klonální selekce a expanze; amplifikace genů; ztráta heterozygotnosti; kontrolní body buněčného cyklu, apoptóza a mutovaný fenotyp; genetické vs. environmentální faktory, lidské dědičné syndromy. Molekulární základy vzniku a rozvoje nádorového onemocnění; protoonkogeny a onkogeny, nádorově supresorové geny; virová transformace; aktivační a inaktivační mutace, růstová stimulace a inhibice; autokrinní signál; zpětnovazebná regulace. Epigenetické mechanismy karcinogeneze; metylace DNA, acetylace histonů, microRNA; Imortalizace buněk, telomery a telomeráza, faktory ovlivňující imortalizaci, využití v terapii. Promoční fáze karcinogeneze; negenotoxické factory a mechanismy; úloha buněčné komunikace a interakce; stimulační a inhibiční signály; růstové regulátory v karcinogenezi; úloha a význam mezerovitých spojení tzv. "gap junctions" (GJ); regulace GJ a její poruchy u nádorů; deregulace proliferace, diferenciace a apoptózy, tkáňová homeostáza. Teorie kmenových buněk, význam pro rozvoj nádorů, heterogenita nádorů. Úloha nádorového mikroprostředí; specifické signály a komunikace buněk. Metastázy; příčiny vzniku, metastatická kaskáda; změny v interakci buňka-buňka, buňka - mimobuněčná matrix; změny adhezivních molekul a vnitrobuněčného signálování; poruchy proteolytické-antiproteolytické rovnováhy, úloha mucinů; Epiteliálně-mesenchymální přechod a jeho regulace. Angiogeneze; význam, interakce nádorové buňky s endotelem; úloha buněčné adheze; induktory a inhibitory angiogeneze. Vznik a rozvoj specifických typů nádorů (genetické a epigenetické příčiny, vliv prostředí); Poruchy krvetvorby - leukémie; chronická myeloidní leukémie, myelodysplastický syndrom, akutní leukémie, genetické poruchy, poruchy proliferace, diferenciace a apoptózy; diagnostika a léčba, terapeutické využití cytokinů. Epiteliální nádory; karcinomy střeva, prsu, prostaty, kůže; ostatní nádory; Genetické a negenetické příčiny, dědičné syndromy, prekancerózní stavy, etiologie, rozvoj, specifické signální dráhy, endogenní faktory – cytokiny, růstové faktory, eikosanoidy; úloha vnějších faktorů. Hormonální karcinogeneze; přenos signálu steroidních hormonů, vnitrobuněčné receptory; exogenní hormony. Faktory vnějšího prostředí v procesu karcinogeneze; záření, chemické látky, viry a bakterie; Význam životního stylu; Nutriční aspekty karcinogeneze; karcinogeny v potravě, promoční a antipromoční působení složek potravy (vitamíny, antioxidanty). Obsah a složení tuků v potravě, polynenasycené mastné kyseliny (n-6 a n-3 mastné kyseliny) a jejich metabolity v karcinogenezi; molekulární mechanismy jejich působení; změny buněčných membrán a buněčného lipidomu, oxidativní metabolismus; vláknina a mastné kyseliny s krátkým řetězcem (butyrát); Praktické aspekty, prevence, klinika. Prevence, diagnostika a léčba nádorových onemocnění; Preventivní faktory; Nádorová diagnostika a specifické markery, prognostické vs. prediktivní faktory; cytokinetické parametry, molekulární a jiné markery; Prediktivní onkologie; molekulární patologie; Moderní metody detekce (průtoková a vysokorozlišovací cytometrie a mikroskopie, laser scanning, molekulární a další metody, microarrays); Terapie - chirurgie, záření, chemoterapie, imunoterapie; podpůrné faktory. Mechanismy působení chemoterapeutik; mechanismy vzniku lékové rezistence; Nové směry vývoje nádorové léčby; Srovnání metod a interpretace naměřených parametrů; Hodnocení dat, bioinformatika, vícerozměrné analýzy.

Literatura

povinná literatura
• Genotoxicita a karcinogeneze. (Genotoxicity and carcinogenesis) https://is.muni.cz/auth/el/1431/jaro2013/Bi6871/um/genotx-a-karcige/index.html . E-learningový učební materiál
• ALBERTS, Bruce. Základy buněčné biologie : úvod do molekulární biologie buňky. Translated by Arnošt Kotyk. 2. vyd. Ústí nad Labem: Espero Publishing, 2004, xxvi, 630. ISBN 8090290620. info

doporučená literatura
• ALBERTS, Bruce. Molecular biology of the cell. 3rd ed. New York: Garland Publishing, Inc., 1994, xliii, 129. ISBN 0-8153-1620-8. info
• Nutritional oncology. Edited by David Heber. 2nd ed. Boston: Elsevier-Academic Press, 2006, xxiv, 822. ISBN 0120883937. URL info
• Signaling networks and cell cycle control : the molecular basis of cancer and other diseases. Edited by J. Silvio Gutkind. 1st ed. Totowa: Humana Press, 2000, xiv, 578. ISBN 089603710X. info
• Cell cycle and growth control : biomolecular regulation and cancer. Edited by Gary S. Stein - Arthur B. Pardee. 2nd ed. Hoboken, N.J.: Wiley-Liss, 2004, xiii, 800. ISBN 0471250716. info
• Functional metabolism, Regulation and adaptation, Ed. K. B. Storey, Wiley-Liss, Inc., Hoboken, New Jerswy, 2004
• Apoptosis and Cancer Therapy, Vol. 1 and 2, Eds. K.M. Debatin, S. Fulda, WILEY-VCH Verlag GmbH&Co.KgaA, Weinheim, 2006
• ADAM, Zdeněk, Jiří VORLÍČEK a Jana KOPTÍKOVÁ. Obecná onkologie a podpůrná léčba. Praha Publishing: Grada, 2003, 788 s. ISBN 80-247-0677-6. info
• KLENER, Pavel. Klinická onkologie. 1. vyd. Praha: Galén, 2002, xxxvii, 68. ISBN 802460468X. info
• KREJSEK, Jan a Otakar KOPECKÝ. Klinická imunologie. 1. vyd. Hradec Králové: NUCLEUS HK, 2004, 941 s. : i. ISBN 80-86225-50-X. info
• HALLIWELL, Barry a John M. C. GUTTERIDGE. Free radicals in biology and medicine. 4th ed. New York: Oxford University Press, 2007, xxxvi, 851. ISBN 9780198568681. URL info
• Doporučené speciální reviews a vědecké články ( Recommended reviews and research papers)
• FÖLSCH, U. R., K. KOCHSIEK a R. F. SCHMIDT. Patologická fyziologie. Vyd. 1. Praha: Grada Publishing, 2003, 586 s. ISBN 80-247-0319-X. info

Výukové metody

Přednášky a diskuse v hodinách. Procvičování odpovědí na otázky u každé lekce v elektronických učebních materiálech.

Metody hodnocení

Předmět je zakončen písemnou zkouškou.

Navazující předměty

• Bi6871 Zdravotní rizika
• Bi7070 Fyziologie buněčných systémů

Další komentáře

Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.

Bi8110 Mechanismy karcinogeneze

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (plus ukončení). Ukončení: zk.

Vyučující

prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc. (přednášející)
prof. RNDr. Alois Kozubík, CSc. (přednášející)
Mgr. Karel Souček, Ph.D. (přednášející)
doc. RNDr. Alena Hyršlová Vaculová, Ph.D. (přednášející)
prof. Mgr. Vítězslav Bryja, Ph.D. (přednášející)

Garance

prof. Mgr. Vítězslav Bryja, Ph.D.
Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc.
Dodavatelské pracoviště: Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta

Rozvrh

Út 10:00–11:50 B11/333

Předpoklady

Bi7070 Fyziologie buněčných systémů
Nutné základní znalosti z biochemie, buněčné fyziologie a molekulární biologie a předcházející absolvování přednášky Fyziologie buněčných systémů

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Jiné omezení: Na předmět se vztahuje povinnost registrace, bez registrace může být znemožněn zápis předmětu!

Mateřské obory/plány

předmět má 9 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Cílem předmětu je podat komplexní pohled na proces karcinogeneze od indukce mutací až po vznik metastáz včetně genotoxických, epigenetických a negenotoxických faktorů, které se podílejí na vzniku a rozvoji nádorových onemocnění. Jsou vysvětlovány molekulárně biologické principy změn mimobuněčné, mezibuněčné i vnitrobuněčné komunikace vedoucí k poruchám regulace buněčného dělení, diferenciace a apoptózy. Je objasňována úloha kmenových buněk, specifických signálních drah a nádorového mikroprostředí v nádorovém procesu. Studenti jsou seznámeni s mechanismy vzniku a rozvoje některých častých nádorových onemocnění, jako jsou leukémie, nádory tlustého střeva, prostaty, prsu, plic, jater a kůže. Je objasňována úloha faktorů vnějšího prostředí v rozvoji nádorů, zejména diety a jejích lipidových složek včetně možných mechanismů jejich působení a dále možnosti a význam současných diagnostických a terapeutických přístupů včetně mechanismů působení vybraných léčiv.

Výstupy z učení

Na konci tohoto kurzu bude student schopen: porozumět komplexnímu pohledu na proces karcinogeneze s ohledem na úlohu mutagenních (genotoxických), epigenetických i negenotoxických příčin a faktorů; vysvětlit a porozumět základním procesům vedoucím na úrovni buněk a buněčných populací ke vzniku a rozvoji nádorových onemocnění včetně tvorby metastáz; interpretovat molekulárně biologické principy ovlivňující mimobuněčnou, mezibuněčnou a vnitrobuněčnou komunikaci a přenos specifických signálů vedoucích k poruchám proliferace, diferenciace a apoptózy; vysvětlit úlohu a význam kmenových buněk, specifických signálních drah a nádorového mikroprostředí pro rozvoj nádorů; popsat mechanismy a faktory podílející se na vzniku a rozvoji nejčastějších nádorů (leukémie, nádory tlustého střeva, prsu, prostaty, plic, jater, kůže); porozumět principům působení faktorů vnějšího prostředí, zejména úloze dietetických lipidů a lipidového metabolismu v procesu karcinogeneze; diskutovat o otázkách prevence, diagnostiky a léčby nádorových onemocnění; využít získaných znalostí nových vědeckých poznatků z výše uvedených oblastí pro studium prevence a nových terapeutických přístupů.

Osnova

• Vznik a rozvoj nádorového onemocnění; historie, názvosloví, základní pojmy. Fáze karcinogeneze (iniciace, promoce, progrese) a jejich charakteristika; genetické, epigenetické a negenotoxické aspekty; Transformace buněk; kontaktní inhibice buněk; Typy nádorů; spontánní a indukované nádory (onkogenní viry, chemické a fyzikální karcinogeny); nádory benigní a maligní, klasifikace nádorů podle tkání. Význam mutací u nádorových onemocnění; poškozování a reparace DNA, mikrosatelity, genetická nestabilita; klonální selekce a expanze; amplifikace genů; ztráta heterozygotnosti; kontrolní body buněčného cyklu, apoptóza a mutovaný fenotyp; genetické vs. environmentální faktory, lidské dědičné syndromy. Molekulární základy vzniku a rozvoje nádorového onemocnění; protoonkogeny a onkogeny, nádorově supresorové geny; virová transformace; aktivační a inaktivační mutace, růstová stimulace a inhibice; autokrinní signál; zpětnovazebná regulace. Epigenetické mechanismy karcinogeneze; metylace DNA, acetylace histonů, microRNA; Imortalizace buněk, telomery a telomeráza, faktory ovlivňující imortalizaci, využití v terapii. Promoční fáze karcinogeneze; negenotoxické factory a mechanismy; úloha buněčné komunikace a interakce; stimulační a inhibiční signály; růstové regulátory v karcinogenezi; úloha a význam mezerovitých spojení tzv. "gap junctions" (GJ); regulace GJ a její poruchy u nádorů; deregulace proliferace, diferenciace a apoptózy, tkáňová homeostáza. Teorie kmenových buněk, význam pro rozvoj nádorů, heterogenita nádorů. Úloha nádorového mikroprostředí; specifické signály a komunikace buněk. Metastázy; příčiny vzniku, metastatická kaskáda; změny v interakci buňka-buňka, buňka - mimobuněčná matrix; změny adhezivních molekul a vnitrobuněčného signálování; poruchy proteolytické-antiproteolytické rovnováhy, úloha mucinů; Epiteliálně-mesenchymální přechod a jeho regulace. Angiogeneze; význam, interakce nádorové buňky s endotelem; úloha buněčné adheze; induktory a inhibitory angiogeneze. Vznik a rozvoj specifických typů nádorů (genetické a epigenetické příčiny, vliv prostředí); Poruchy krvetvorby - leukémie; chronická myeloidní leukémie, myelodysplastický syndrom, akutní leukémie, genetické poruchy, poruchy proliferace, diferenciace a apoptózy; diagnostika a léčba, terapeutické využití cytokinů. Epiteliální nádory; karcinomy střeva, prsu, prostaty, kůže; ostatní nádory; Genetické a negenetické příčiny, dědičné syndromy, prekancerózní stavy, etiologie, rozvoj, specifické signální dráhy, endogenní faktory – cytokiny, růstové faktory, eikosanoidy; úloha vnějších faktorů. Hormonální karcinogeneze; přenos signálu steroidních hormonů, vnitrobuněčné receptory; exogenní hormony. Faktory vnějšího prostředí v procesu karcinogeneze; záření, chemické látky, viry a bakterie; Význam životního stylu; Nutriční aspekty karcinogeneze; karcinogeny v potravě, promoční a antipromoční působení složek potravy (vitamíny, antioxidanty). Obsah a složení tuků v potravě, polynenasycené mastné kyseliny (n-6 a n-3 mastné kyseliny) a jejich metabolity v karcinogenezi; molekulární mechanismy jejich působení; změny buněčných membrán a buněčného lipidomu, oxidativní metabolismus; vláknina a mastné kyseliny s krátkým řetězcem (butyrát); Praktické aspekty, prevence, klinika. Prevence, diagnostika a léčba nádorových onemocnění; Preventivní faktory; Nádorová diagnostika a specifické markery, prognostické vs. prediktivní faktory; cytokinetické parametry, molekulární a jiné markery; Prediktivní onkologie; molekulární patologie; Moderní metody detekce (průtoková a vysokorozlišovací cytometrie a mikroskopie, laser scanning, molekulární a další metody, microarrays); Terapie - chirurgie, záření, chemoterapie, imunoterapie; podpůrné faktory. Mechanismy působení chemoterapeutik; mechanismy vzniku lékové rezistence; Nové směry vývoje nádorové léčby; Srovnání metod a interpretace naměřených parametrů; Hodnocení dat, bioinformatika, vícerozměrné analýzy.

Literatura

povinná literatura
• Genotoxicita a karcinogeneze. (Genotoxicity and carcinogenesis) https://is.muni.cz/auth/el/1431/jaro2013/Bi6871/um/genotx-a-karcige/index.html . E-learningový učební materiál
• ALBERTS, Bruce. Základy buněčné biologie : úvod do molekulární biologie buňky. Translated by Arnošt Kotyk. 2. vyd. Ústí nad Labem: Espero Publishing, 2004, xxvi, 630. ISBN 8090290620. info

doporučená literatura
• ALBERTS, Bruce. Molecular biology of the cell. 3rd ed. New York: Garland Publishing, Inc., 1994, xliii, 129. ISBN 0-8153-1620-8. info
• Nutritional oncology. Edited by David Heber. 2nd ed. Boston: Elsevier-Academic Press, 2006, xxiv, 822. ISBN 0120883937. URL info
• Signaling networks and cell cycle control : the molecular basis of cancer and other diseases. Edited by J. Silvio Gutkind. 1st ed. Totowa: Humana Press, 2000, xiv, 578. ISBN 089603710X. info
• Cell cycle and growth control : biomolecular regulation and cancer. Edited by Gary S. Stein - Arthur B. Pardee. 2nd ed. Hoboken, N.J.: Wiley-Liss, 2004, xiii, 800. ISBN 0471250716. info
• Functional metabolism, Regulation and adaptation, Ed. K. B. Storey, Wiley-Liss, Inc., Hoboken, New Jerswy, 2004
• Apoptosis and Cancer Therapy, Vol. 1 and 2, Eds. K.M. Debatin, S. Fulda, WILEY-VCH Verlag GmbH&Co.KgaA, Weinheim, 2006
• ADAM, Zdeněk, Jiří VORLÍČEK a Jana KOPTÍKOVÁ. Obecná onkologie a podpůrná léčba. Praha Publishing: Grada, 2003, 788 s. ISBN 80-247-0677-6. info
• KLENER, Pavel. Klinická onkologie. 1. vyd. Praha: Galén, 2002, xxxvii, 68. ISBN 802460468X. info
• KREJSEK, Jan a Otakar KOPECKÝ. Klinická imunologie. 1. vyd. Hradec Králové: NUCLEUS HK, 2004, 941 s. : i. ISBN 80-86225-50-X. info
• HALLIWELL, Barry a John M. C. GUTTERIDGE. Free radicals in biology and medicine. 4th ed. New York: Oxford University Press, 2007, xxxvi, 851. ISBN 9780198568681. URL info
• Doporučené speciální reviews a vědecké články ( Recommended reviews and research papers)
• FÖLSCH, U. R., K. KOCHSIEK a R. F. SCHMIDT. Patologická fyziologie. Vyd. 1. Praha: Grada Publishing, 2003, 586 s. ISBN 80-247-0319-X. info

Výukové metody

Přednášky a diskuse v hodinách. Procvičování odpovědí na otázky u každé lekce v elektronických učebních materiálech.

Metody hodnocení

Účast na přednáškách není povinná, ale je velmi doporučována s ohledem na správné porozumění probírané látce. Během přednášek jsou studenti dotazováni na látku probíranou v minulé lekci. Předmět je zakončen nejdříve krátkou základní písemnou zkouškou. Studenti musí odpovědět na asi 10 otázek , které tvoří průřez všemi probíranými tématy. Následuje ještě podrobnější ústní zkouška hodnocená společně s písemnou zkouškou vyučujícím.

Navazující předměty

• Bi6871 Zdravotní rizika
• Bi7070 Fyziologie buněčných systémů

Další komentáře

Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.

Bi8110 Mechanismy karcinogeneze

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (plus ukončení). Ukončení: zk.

Vyučující

prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc. (přednášející)
prof. RNDr. Alois Kozubík, CSc. (přednášející)
Mgr. Karel Souček, Ph.D. (přednášející)
doc. RNDr. Alena Hyršlová Vaculová, Ph.D. (přednášející)
prof. Mgr. Vítězslav Bryja, Ph.D. (přednášející)

Garance

prof. Mgr. Vítězslav Bryja, Ph.D.
Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc.
Dodavatelské pracoviště: Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta

Rozvrh

Út 10:00–11:50 B11/333

Předpoklady

Bi7070 Fyziologie buněčných systémů
Nutné základní znalosti z biochemie, buněčné fyziologie a molekulární biologie a předcházející absolvování přednášky Fyziologie buněčných systémů

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Jiné omezení: Na předmět se vztahuje povinnost registrace, bez registrace může být znemožněn zápis předmětu!

Mateřské obory/plány

předmět má 9 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Cílem předmětu je podat komplexní pohled na proces karcinogeneze od indukce mutací až po vznik metastáz včetně genotoxických, epigenetických a negenotoxických faktorů, které se podílejí na vzniku a rozvoji nádorových onemocnění. Jsou vysvětlovány molekulárně biologické principy změn mimobuněčné, mezibuněčné i vnitrobuněčné komunikace vedoucí k poruchám regulace buněčného dělení, diferenciace a apoptózy. Je objasňována úloha kmenových buněk, specifických signálních drah a nádorového mikroprostředí v nádorovém procesu. Studenti jsou seznámeni s mechanismy vzniku a rozvoje některých častých nádorových onemocnění, jako jsou leukémie, nádory tlustého střeva, prostaty, prsu, plic, jater a kůže. Je objasňována úloha faktorů vnějšího prostředí v rozvoji nádorů, zejména diety a jejích lipidových složek včetně možných mechanismů jejich působení a dále možnosti a význam současných diagnostických a terapeutických přístupů včetně mechanismů působení vybraných léčiv.

Výstupy z učení

Na konci tohoto kurzu bude student schopen: porozumět komplexnímu pohledu na proces karcinogeneze s ohledem na úlohu mutagenních (genotoxických), epigenetických i negenotoxických příčin a faktorů; vysvětlit a porozumět základním procesům vedoucím na úrovni buněk a buněčných populací ke vzniku a rozvoji nádorových onemocnění včetně tvorby metastáz; interpretovat molekulárně biologické principy ovlivňující mimobuněčnou, mezibuněčnou a vnitrobuněčnou komunikaci a přenos specifických signálů vedoucích k poruchám proliferace, diferenciace a apoptózy; vysvětlit úlohu a význam kmenových buněk, specifických signálních drah a nádorového mikroprostředí pro rozvoj nádorů; popsat mechanismy a faktory podílející se na vzniku a rozvoji nejčastějších nádorů (leukémie, nádory tlustého střeva, prsu, prostaty, plic, jater, kůže); porozumět principům působení faktorů vnějšího prostředí, zejména úloze dietetických lipidů a lipidového metabolismu v procesu karcinogeneze; diskutovat o otázkách prevence, diagnostiky a léčby nádorových onemocnění; využít získaných znalostí nových vědeckých poznatků z výše uvedených oblastí pro studium prevence a nových terapeutických přístupů.

Osnova

• Vznik a rozvoj nádorového onemocnění; historie, názvosloví, základní pojmy. Fáze karcinogeneze (iniciace, promoce, progrese) a jejich charakteristika; genetické, epigenetické a negenotoxické aspekty; Transformace buněk; kontaktní inhibice buněk; Typy nádorů; spontánní a indukované nádory (onkogenní viry, chemické a fyzikální karcinogeny); nádory benigní a maligní, klasifikace nádorů podle tkání. Význam mutací u nádorových onemocnění; poškozování a reparace DNA, mikrosatelity, genetická nestabilita; klonální selekce a expanze; amplifikace genů; ztráta heterozygotnosti; kontrolní body buněčného cyklu, apoptóza a mutovaný fenotyp; genetické vs. environmentální faktory, lidské dědičné syndromy. Molekulární základy vzniku a rozvoje nádorového onemocnění; protoonkogeny a onkogeny, nádorově supresorové geny; virová transformace; aktivační a inaktivační mutace, růstová stimulace a inhibice; autokrinní signál; zpětnovazebná regulace. Epigenetické mechanismy karcinogeneze; metylace DNA, acetylace histonů, microRNA; Imortalizace buněk, telomery a telomeráza, faktory ovlivňující imortalizaci, využití v terapii. Promoční fáze karcinogeneze; negenotoxické factory a mechanismy; úloha buněčné komunikace a interakce; stimulační a inhibiční signály; růstové regulátory v karcinogenezi; úloha a význam mezerovitých spojení tzv. "gap junctions" (GJ); regulace GJ a její poruchy u nádorů; deregulace proliferace, diferenciace a apoptózy, tkáňová homeostáza. Teorie kmenových buněk, význam pro rozvoj nádorů, heterogenita nádorů. Úloha nádorového mikroprostředí; specifické signály a komunikace buněk. Metastázy; příčiny vzniku, metastatická kaskáda; změny v interakci buňka-buňka, buňka - mimobuněčná matrix; změny adhezivních molekul a vnitrobuněčného signálování; poruchy proteolytické-antiproteolytické rovnováhy, úloha mucinů; Epiteliálně-mesenchymální přechod a jeho regulace. Angiogeneze; význam, interakce nádorové buňky s endotelem; úloha buněčné adheze; induktory a inhibitory angiogeneze. Vznik a rozvoj specifických typů nádorů (genetické a epigenetické příčiny, vliv prostředí); Poruchy krvetvorby - leukémie; chronická myeloidní leukémie, myelodysplastický syndrom, akutní leukémie, genetické poruchy, poruchy proliferace, diferenciace a apoptózy; diagnostika a léčba, terapeutické využití cytokinů. Epiteliální nádory; karcinomy střeva, prsu, prostaty, kůže; ostatní nádory; Genetické a negenetické příčiny, dědičné syndromy, prekancerózní stavy, etiologie, rozvoj, specifické signální dráhy, endogenní faktory – cytokiny, růstové faktory, eikosanoidy; úloha vnějších faktorů. Hormonální karcinogeneze; přenos signálu steroidních hormonů, vnitrobuněčné receptory; exogenní hormony. Faktory vnějšího prostředí v procesu karcinogeneze; záření, chemické látky, viry a bakterie; Význam životního stylu; Nutriční aspekty karcinogeneze; karcinogeny v potravě, promoční a antipromoční působení složek potravy (vitamíny, antioxidanty). Obsah a složení tuků v potravě, polynenasycené mastné kyseliny (n-6 a n-3 mastné kyseliny) a jejich metabolity v karcinogenezi; molekulární mechanismy jejich působení; změny buněčných membrán a buněčného lipidomu, oxidativní metabolismus; vláknina a mastné kyseliny s krátkým řetězcem (butyrát); Praktické aspekty, prevence, klinika. Prevence, diagnostika a léčba nádorových onemocnění; Preventivní faktory; Nádorová diagnostika a specifické markery, prognostické vs. prediktivní faktory; cytokinetické parametry, molekulární a jiné markery; Prediktivní onkologie; molekulární patologie; Moderní metody detekce (průtoková a vysokorozlišovací cytometrie a mikroskopie, laser scanning, molekulární a další metody, microarrays); Terapie - chirurgie, záření, chemoterapie, imunoterapie; podpůrné faktory. Mechanismy působení chemoterapeutik; mechanismy vzniku lékové rezistence; Nové směry vývoje nádorové léčby; Srovnání metod a interpretace naměřených parametrů; Hodnocení dat, bioinformatika, vícerozměrné analýzy.

Literatura

povinná literatura
• Genotoxicita a karcinogeneze. (Genotoxicity and carcinogenesis) https://is.muni.cz/auth/el/1431/jaro2013/Bi6871/um/genotx-a-karcige/index.html . E-learningový učební materiál
• ALBERTS, Bruce. Základy buněčné biologie : úvod do molekulární biologie buňky. Translated by Arnošt Kotyk. 2. vyd. Ústí nad Labem: Espero Publishing, 2004, xxvi, 630. ISBN 8090290620. info

doporučená literatura
• ALBERTS, Bruce. Molecular biology of the cell. 3rd ed. New York: Garland Publishing, Inc., 1994, xliii, 129. ISBN 0-8153-1620-8. info
• Nutritional oncology. Edited by David Heber. 2nd ed. Boston: Elsevier-Academic Press, 2006, xxiv, 822. ISBN 0120883937. URL info
• Signaling networks and cell cycle control : the molecular basis of cancer and other diseases. Edited by J. Silvio Gutkind. 1st ed. Totowa: Humana Press, 2000, xiv, 578. ISBN 089603710X. info
• Cell cycle and growth control : biomolecular regulation and cancer. Edited by Gary S. Stein - Arthur B. Pardee. 2nd ed. Hoboken, N.J.: Wiley-Liss, 2004, xiii, 800. ISBN 0471250716. info
• Functional metabolism, Regulation and adaptation, Ed. K. B. Storey, Wiley-Liss, Inc., Hoboken, New Jerswy, 2004
• Apoptosis and Cancer Therapy, Vol. 1 and 2, Eds. K.M. Debatin, S. Fulda, WILEY-VCH Verlag GmbH&Co.KgaA, Weinheim, 2006
• ADAM, Zdeněk, Jiří VORLÍČEK a Jana KOPTÍKOVÁ. Obecná onkologie a podpůrná léčba. Praha Publishing: Grada, 2003, 788 s. ISBN 80-247-0677-6. info
• KLENER, Pavel. Klinická onkologie. 1. vyd. Praha: Galén, 2002, xxxvii, 68. ISBN 802460468X. info
• KREJSEK, Jan a Otakar KOPECKÝ. Klinická imunologie. 1. vyd. Hradec Králové: NUCLEUS HK, 2004, 941 s. : i. ISBN 80-86225-50-X. info
• HALLIWELL, Barry a John M. C. GUTTERIDGE. Free radicals in biology and medicine. 4th ed. New York: Oxford University Press, 2007, xxxvi, 851. ISBN 9780198568681. URL info
• Doporučené speciální reviews a vědecké články ( Recommended reviews and research papers)
• FÖLSCH, U. R., K. KOCHSIEK a R. F. SCHMIDT. Patologická fyziologie. Vyd. 1. Praha: Grada Publishing, 2003, 586 s. ISBN 80-247-0319-X. info

Výukové metody

Přednášky a diskuse v hodinách. Procvičování odpovědí na otázky u každé lekce v elektronických učebních materiálech.

Metody hodnocení

Účast na přednáškách není povinná, ale je velmi doporučována s ohledem na správné porozumění probírané látce. Během přednášek jsou studenti dotazováni na látku probíranou v minulé lekci. Předmět je zakončen nejdříve krátkou základní písemnou zkouškou. Studenti musí odpovědět na asi 10 otázek , které tvoří průřez všemi probíranými tématy. Následuje ještě podrobnější ústní zkouška hodnocená společně s písemnou zkouškou vyučujícím.

Navazující předměty

• Bi6871 Zdravotní rizika
• Bi7070 Fyziologie buněčných systémů

Další komentáře

Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.

Bi8110 Mechanismy karcinogeneze

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (plus ukončení). Ukončení: zk.

Vyučující

prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc. (přednášející)
prof. RNDr. Alois Kozubík, CSc. (přednášející)
Mgr. Karel Souček, Ph.D. (přednášející)
doc. RNDr. Alena Hyršlová Vaculová, Ph.D. (přednášející)
prof. Mgr. Vítězslav Bryja, Ph.D. (přednášející)

Garance

prof. Mgr. Vítězslav Bryja, Ph.D.
Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc.
Dodavatelské pracoviště: Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta

Rozvrh

Po 1. 3. až Pá 14. 5. Út 11:00–12:50 online_B3

Předpoklady

Bi7070 Fyziologie buněčných systémů
Nutné základní znalosti z biochemie, buněčné fyziologie a molekulární biologie a předcházející absolvování přednášky Fyziologie buněčných systémů

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Jiné omezení: Na předmět se vztahuje povinnost registrace, bez registrace může být znemožněn zápis předmětu!

Mateřské obory/plány

předmět má 9 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Cílem předmětu je podat komplexní pohled na proces karcinogeneze od indukce mutací až po vznik metastáz včetně genotoxických, epigenetických a negenotoxických faktorů, které se podílejí na vzniku a rozvoji nádorových onemocnění. Jsou vysvětlovány molekulárně biologické principy změn mimobuněčné, mezibuněčné i vnitrobuněčné komunikace vedoucí k poruchám regulace buněčného dělení, diferenciace a apoptózy. Je objasňována úloha kmenových buněk, specifických signálních drah a nádorového mikroprostředí v nádorovém procesu. Studenti jsou seznámeni s mechanismy vzniku a rozvoje některých častých nádorových onemocnění, jako jsou leukémie, nádory tlustého střeva, prostaty, prsu, plic, jater a kůže. Je objasňována úloha faktorů vnějšího prostředí v rozvoji nádorů, zejména diety a jejích lipidových složek včetně možných mechanismů jejich působení a dále možnosti a význam současných diagnostických a terapeutických přístupů včetně mechanismů působení vybraných léčiv.

Výstupy z učení

Na konci tohoto kurzu bude student schopen: porozumět komplexnímu pohledu na proces karcinogeneze s ohledem na úlohu mutagenních (genotoxických), epigenetických i negenotoxických příčin a faktorů; vysvětlit a porozumět základním procesům vedoucím na úrovni buněk a buněčných populací ke vzniku a rozvoji nádorových onemocnění včetně tvorby metastáz; interpretovat molekulárně biologické principy ovlivňující mimobuněčnou, mezibuněčnou a vnitrobuněčnou komunikaci a přenos specifických signálů vedoucích k poruchám proliferace, diferenciace a apoptózy; vysvětlit úlohu a význam kmenových buněk, specifických signálních drah a nádorového mikroprostředí pro rozvoj nádorů; popsat mechanismy a faktory podílející se na vzniku a rozvoji nejčastějších nádorů (leukémie, nádory tlustého střeva, prsu, prostaty, plic, jater, kůže); porozumět principům působení faktorů vnějšího prostředí, zejména úloze dietetických lipidů a lipidového metabolismu v procesu karcinogeneze; diskutovat o otázkách prevence, diagnostiky a léčby nádorových onemocnění; využít získaných znalostí nových vědeckých poznatků z výše uvedených oblastí pro studium prevence a nových terapeutických přístupů.

Osnova

• Vznik a rozvoj nádorového onemocnění; historie, názvosloví, základní pojmy. Fáze karcinogeneze (iniciace, promoce, progrese) a jejich charakteristika; genetické, epigenetické a negenotoxické aspekty; Transformace buněk; kontaktní inhibice buněk; Typy nádorů; spontánní a indukované nádory (onkogenní viry, chemické a fyzikální karcinogeny); nádory benigní a maligní, klasifikace nádorů podle tkání. Význam mutací u nádorových onemocnění; poškozování a reparace DNA, mikrosatelity, genetická nestabilita; klonální selekce a expanze; amplifikace genů; ztráta heterozygotnosti; kontrolní body buněčného cyklu, apoptóza a mutovaný fenotyp; genetické vs. environmentální faktory, lidské dědičné syndromy. Molekulární základy vzniku a rozvoje nádorového onemocnění; protoonkogeny a onkogeny, nádorově supresorové geny; virová transformace; aktivační a inaktivační mutace, růstová stimulace a inhibice; autokrinní signál; zpětnovazebná regulace. Epigenetické mechanismy karcinogeneze; metylace DNA, acetylace histonů, microRNA; Imortalizace buněk, telomery a telomeráza, faktory ovlivňující imortalizaci, využití v terapii. Promoční fáze karcinogeneze; negenotoxické factory a mechanismy; úloha buněčné komunikace a interakce; stimulační a inhibiční signály; růstové regulátory v karcinogenezi; úloha a význam mezerovitých spojení tzv. "gap junctions" (GJ); regulace GJ a její poruchy u nádorů; deregulace proliferace, diferenciace a apoptózy, tkáňová homeostáza. Teorie kmenových buněk, význam pro rozvoj nádorů, heterogenita nádorů. Úloha nádorového mikroprostředí; specifické signály a komunikace buněk. Metastázy; příčiny vzniku, metastatická kaskáda; změny v interakci buňka-buňka, buňka - mimobuněčná matrix; změny adhezivních molekul a vnitrobuněčného signálování; poruchy proteolytické-antiproteolytické rovnováhy, úloha mucinů; Epiteliálně-mesenchymální přechod a jeho regulace. Angiogeneze; význam, interakce nádorové buňky s endotelem; úloha buněčné adheze; induktory a inhibitory angiogeneze. Vznik a rozvoj specifických typů nádorů (genetické a epigenetické příčiny, vliv prostředí); Poruchy krvetvorby - leukémie; chronická myeloidní leukémie, myelodysplastický syndrom, akutní leukémie, genetické poruchy, poruchy proliferace, diferenciace a apoptózy; diagnostika a léčba, terapeutické využití cytokinů. Epiteliální nádory; karcinomy střeva, prsu, prostaty, kůže; ostatní nádory; Genetické a negenetické příčiny, dědičné syndromy, prekancerózní stavy, etiologie, rozvoj, specifické signální dráhy, endogenní faktory – cytokiny, růstové faktory, eikosanoidy; úloha vnějších faktorů. Hormonální karcinogeneze; přenos signálu steroidních hormonů, vnitrobuněčné receptory; exogenní hormony. Faktory vnějšího prostředí v procesu karcinogeneze; záření, chemické látky, viry a bakterie; Význam životního stylu; Nutriční aspekty karcinogeneze; karcinogeny v potravě, promoční a antipromoční působení složek potravy (vitamíny, antioxidanty). Obsah a složení tuků v potravě, polynenasycené mastné kyseliny (n-6 a n-3 mastné kyseliny) a jejich metabolity v karcinogenezi; molekulární mechanismy jejich působení; změny buněčných membrán a buněčného lipidomu, oxidativní metabolismus; vláknina a mastné kyseliny s krátkým řetězcem (butyrát); Praktické aspekty, prevence, klinika. Prevence, diagnostika a léčba nádorových onemocnění; Preventivní faktory; Nádorová diagnostika a specifické markery, prognostické vs. prediktivní faktory; cytokinetické parametry, molekulární a jiné markery; Prediktivní onkologie; molekulární patologie; Moderní metody detekce (průtoková a vysokorozlišovací cytometrie a mikroskopie, laser scanning, molekulární a další metody, microarrays); Terapie - chirurgie, záření, chemoterapie, imunoterapie; podpůrné faktory. Mechanismy působení chemoterapeutik; mechanismy vzniku lékové rezistence; Nové směry vývoje nádorové léčby; Srovnání metod a interpretace naměřených parametrů; Hodnocení dat, bioinformatika, vícerozměrné analýzy.

Literatura

povinná literatura
• Genotoxicita a karcinogeneze. (Genotoxicity and carcinogenesis) https://is.muni.cz/auth/el/1431/jaro2013/Bi6871/um/genotx-a-karcige/index.html . E-learningový učební materiál
• ALBERTS, Bruce. Základy buněčné biologie : úvod do molekulární biologie buňky. Translated by Arnošt Kotyk. 2. vyd. Ústí nad Labem: Espero Publishing, 2004, xxvi, 630. ISBN 8090290620. info

doporučená literatura
• ALBERTS, Bruce. Molecular biology of the cell. 3rd ed. New York: Garland Publishing, Inc., 1994, xliii, 129. ISBN 0-8153-1620-8. info
• Nutritional oncology. Edited by David Heber. 2nd ed. Boston: Elsevier-Academic Press, 2006, xxiv, 822. ISBN 0120883937. URL info
• Signaling networks and cell cycle control : the molecular basis of cancer and other diseases. Edited by J. Silvio Gutkind. 1st ed. Totowa: Humana Press, 2000, xiv, 578. ISBN 089603710X. info
• Cell cycle and growth control : biomolecular regulation and cancer. Edited by Gary S. Stein - Arthur B. Pardee. 2nd ed. Hoboken, N.J.: Wiley-Liss, 2004, xiii, 800. ISBN 0471250716. info
• Functional metabolism, Regulation and adaptation, Ed. K. B. Storey, Wiley-Liss, Inc., Hoboken, New Jerswy, 2004
• Apoptosis and Cancer Therapy, Vol. 1 and 2, Eds. K.M. Debatin, S. Fulda, WILEY-VCH Verlag GmbH&Co.KgaA, Weinheim, 2006
• ADAM, Zdeněk, Jiří VORLÍČEK a Jana KOPTÍKOVÁ. Obecná onkologie a podpůrná léčba. Praha Publishing: Grada, 2003, 788 s. ISBN 80-247-0677-6. info
• KLENER, Pavel. Klinická onkologie. 1. vyd. Praha: Galén, 2002, xxxvii, 68. ISBN 802460468X. info
• KREJSEK, Jan a Otakar KOPECKÝ. Klinická imunologie. 1. vyd. Hradec Králové: NUCLEUS HK, 2004, 941 s. : i. ISBN 80-86225-50-X. info
• HALLIWELL, Barry a John M. C. GUTTERIDGE. Free radicals in biology and medicine. 4th ed. New York: Oxford University Press, 2007, xxxvi, 851. ISBN 9780198568681. URL info
• Doporučené speciální reviews a vědecké články ( Recommended reviews and research papers)
• FÖLSCH, U. R., K. KOCHSIEK a R. F. SCHMIDT. Patologická fyziologie. Vyd. 1. Praha: Grada Publishing, 2003, 586 s. ISBN 80-247-0319-X. info

Výukové metody

Přednášky a diskuse v hodinách. Procvičování odpovědí na otázky u každé lekce v elektronických učebních materiálech.

Metody hodnocení

Účast na přednáškách není povinná, ale je velmi doporučována s ohledem na správné porozumění probírané látce. Během přednášek jsou studenti dotazováni na látku probíranou v minulé lekci. Předmět je zakončen nejdříve krátkou základní písemnou zkouškou. Studenti musí odpovědět na asi 10 otázek , které tvoří průřez všemi probíranými tématy. Následuje ještě podrobnější ústní zkouška hodnocená společně s písemnou zkouškou vyučujícím.

Navazující předměty

• Bi6871 Zdravotní rizika
• Bi7070 Fyziologie buněčných systémů

Další komentáře

Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.

Bi8110 Mechanismy karcinogeneze

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (plus ukončení). Ukončení: zk.

Vyučující

prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc. (přednášející)
prof. RNDr. Alois Kozubík, CSc. (přednášející)
Mgr. Karel Souček, Ph.D. (přednášející)
doc. RNDr. Alena Hyršlová Vaculová, Ph.D. (přednášející)
prof. Mgr. Vítězslav Bryja, Ph.D. (přednášející)

Garance

prof. Mgr. Vítězslav Bryja, Ph.D.
Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc.
Dodavatelské pracoviště: Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta

Rozvrh

Út 10:00–11:50 BFU

Předpoklady

Bi7070 Fyziologie buněčných systémů
Nutné základní znalosti z biochemie, buněčné fyziologie a molekulární biologie a předcházející absolvování přednášky Fyziologie buněčných systémů

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Jiné omezení: Na předmět se vztahuje povinnost registrace, bez registrace může být znemožněn zápis předmětu!

Mateřské obory/plány

předmět má 9 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Cílem předmětu je podat komplexní pohled na proces karcinogeneze od indukce mutací až po vznik metastáz včetně genotoxických, epigenetických a negenotoxických faktorů, které se podílejí na vzniku a rozvoji nádorových onemocnění. Jsou vysvětlovány molekulárně biologické principy změn mimobuněčné, mezibuněčné i vnitrobuněčné komunikace vedoucí k poruchám regulace buněčného dělení, diferenciace a apoptózy. Je objasňována úloha kmenových buněk, specifických signálních drah a nádorového mikroprostředí v nádorovém procesu. Studenti jsou seznámeni s mechanismy vzniku a rozvoje některých častých nádorových onemocnění, jako jsou leukémie, nádory tlustého střeva, prostaty, prsu, plic, jater a kůže. Je objasňována úloha faktorů vnějšího prostředí v rozvoji nádorů, zejména diety a jejích lipidových složek včetně možných mechanismů jejich působení a dále možnosti a význam současných diagnostických a terapeutických přístupů včetně mechanismů působení vybraných léčiv.

Výstupy z učení

Na konci tohoto kurzu bude student schopen: porozumět komplexnímu pohledu na proces karcinogeneze s ohledem na úlohu mutagenních (genotoxických), epigenetických i negenotoxických příčin a faktorů; vysvětlit a porozumět základním procesům vedoucím na úrovni buněk a buněčných populací ke vzniku a rozvoji nádorových onemocnění včetně tvorby metastáz; interpretovat molekulárně biologické principy ovlivňující mimobuněčnou, mezibuněčnou a vnitrobuněčnou komunikaci a přenos specifických signálů vedoucích k poruchám proliferace, diferenciace a apoptózy; vysvětlit úlohu a význam kmenových buněk, specifických signálních drah a nádorového mikroprostředí pro rozvoj nádorů; popsat mechanismy a faktory podílející se na vzniku a rozvoji nejčastějších nádorů (leukémie, nádory tlustého střeva, prsu, prostaty, plic, jater, kůže); porozumět principům působení faktorů vnějšího prostředí, zejména úloze dietetických lipidů a lipidového metabolismu v procesu karcinogeneze; diskutovat o otázkách prevence, diagnostiky a léčby nádorových onemocnění; využít získaných znalostí nových vědeckých poznatků z výše uvedených oblastí pro studium prevence a nových terapeutických přístupů.

Osnova

• Vznik a rozvoj nádorového onemocnění; historie, názvosloví, základní pojmy. Fáze karcinogeneze (iniciace, promoce, progrese) a jejich charakteristika; genetické, epigenetické a negenotoxické aspekty; Transformace buněk; kontaktní inhibice buněk; Typy nádorů; spontánní a indukované nádory (onkogenní viry, chemické a fyzikální karcinogeny); nádory benigní a maligní, klasifikace nádorů podle tkání. Význam mutací u nádorových onemocnění; poškozování a reparace DNA, mikrosatelity, genetická nestabilita; klonální selekce a expanze; amplifikace genů; ztráta heterozygotnosti; kontrolní body buněčného cyklu, apoptóza a mutovaný fenotyp; genetické vs. environmentální faktory, lidské dědičné syndromy. Molekulární základy vzniku a rozvoje nádorového onemocnění; protoonkogeny a onkogeny, nádorově supresorové geny; virová transformace; aktivační a inaktivační mutace, růstová stimulace a inhibice; autokrinní signál; zpětnovazebná regulace. Epigenetické mechanismy karcinogeneze; metylace DNA, acetylace histonů, microRNA; Imortalizace buněk, telomery a telomeráza, faktory ovlivňující imortalizaci, využití v terapii. Promoční fáze karcinogeneze; negenotoxické factory a mechanismy; úloha buněčné komunikace a interakce; stimulační a inhibiční signály; růstové regulátory v karcinogenezi; úloha a význam mezerovitých spojení tzv. "gap junctions" (GJ); regulace GJ a její poruchy u nádorů; deregulace proliferace, diferenciace a apoptózy, tkáňová homeostáza. Teorie kmenových buněk, význam pro rozvoj nádorů, heterogenita nádorů. Úloha nádorového mikroprostředí; specifické signály a komunikace buněk. Metastázy; příčiny vzniku, metastatická kaskáda; změny v interakci buňka-buňka, buňka - mimobuněčná matrix; změny adhezivních molekul a vnitrobuněčného signálování; poruchy proteolytické-antiproteolytické rovnováhy, úloha mucinů; Epiteliálně-mesenchymální přechod a jeho regulace. Angiogeneze; význam, interakce nádorové buňky s endotelem; úloha buněčné adheze; induktory a inhibitory angiogeneze. Vznik a rozvoj specifických typů nádorů (genetické a epigenetické příčiny, vliv prostředí); Poruchy krvetvorby - leukémie; chronická myeloidní leukémie, myelodysplastický syndrom, akutní leukémie, genetické poruchy, poruchy proliferace, diferenciace a apoptózy; diagnostika a léčba, terapeutické využití cytokinů. Epiteliální nádory; karcinomy střeva, prsu, prostaty, kůže; ostatní nádory; Genetické a negenetické příčiny, dědičné syndromy, prekancerózní stavy, etiologie, rozvoj, specifické signální dráhy, endogenní faktory – cytokiny, růstové faktory, eikosanoidy; úloha vnějších faktorů. Hormonální karcinogeneze; přenos signálu steroidních hormonů, vnitrobuněčné receptory; exogenní hormony. Faktory vnějšího prostředí v procesu karcinogeneze; záření, chemické látky, viry a bakterie; Význam životního stylu; Nutriční aspekty karcinogeneze; karcinogeny v potravě, promoční a antipromoční působení složek potravy (vitamíny, antioxidanty). Obsah a složení tuků v potravě, polynenasycené mastné kyseliny (n-6 a n-3 mastné kyseliny) a jejich metabolity v karcinogenezi; molekulární mechanismy jejich působení; změny buněčných membrán a buněčného lipidomu, oxidativní metabolismus; vláknina a mastné kyseliny s krátkým řetězcem (butyrát); Praktické aspekty, prevence, klinika. Prevence, diagnostika a léčba nádorových onemocnění; Preventivní faktory; Nádorová diagnostika a specifické markery, prognostické vs. prediktivní faktory; cytokinetické parametry, molekulární a jiné markery; Prediktivní onkologie; molekulární patologie; Moderní metody detekce (průtoková a vysokorozlišovací cytometrie a mikroskopie, laser scanning, molekulární a další metody, microarrays); Terapie - chirurgie, záření, chemoterapie, imunoterapie; podpůrné faktory. Mechanismy působení chemoterapeutik; mechanismy vzniku lékové rezistence; Nové směry vývoje nádorové léčby; Srovnání metod a interpretace naměřených parametrů; Hodnocení dat, bioinformatika, vícerozměrné analýzy.

Literatura

povinná literatura
• Genotoxicita a karcinogeneze. (Genotoxicity and carcinogenesis) https://is.muni.cz/auth/el/1431/jaro2013/Bi6871/um/genotx-a-karcige/index.html . E-learningový učební materiál
• ALBERTS, Bruce. Základy buněčné biologie : úvod do molekulární biologie buňky. Translated by Arnošt Kotyk. 2. vyd. Ústí nad Labem: Espero Publishing, 2004, xxvi, 630. ISBN 8090290620. info

doporučená literatura
• ALBERTS, Bruce. Molecular biology of the cell. 3rd ed. New York: Garland Publishing, Inc., 1994, xliii, 129. ISBN 0-8153-1620-8. info
• Nutritional oncology. Edited by David Heber. 2nd ed. Boston: Elsevier-Academic Press, 2006, xxiv, 822. ISBN 0120883937. URL info
• Signaling networks and cell cycle control : the molecular basis of cancer and other diseases. Edited by J. Silvio Gutkind. 1st ed. Totowa: Humana Press, 2000, xiv, 578. ISBN 089603710X. info
• Cell cycle and growth control : biomolecular regulation and cancer. Edited by Gary S. Stein - Arthur B. Pardee. 2nd ed. Hoboken, N.J.: Wiley-Liss, 2004, xiii, 800. ISBN 0471250716. info
• Functional metabolism, Regulation and adaptation, Ed. K. B. Storey, Wiley-Liss, Inc., Hoboken, New Jerswy, 2004
• Apoptosis and Cancer Therapy, Vol. 1 and 2, Eds. K.M. Debatin, S. Fulda, WILEY-VCH Verlag GmbH&Co.KgaA, Weinheim, 2006
• ADAM, Zdeněk, Jiří VORLÍČEK a Jana KOPTÍKOVÁ. Obecná onkologie a podpůrná léčba. Praha Publishing: Grada, 2003, 788 s. ISBN 80-247-0677-6. info
• KLENER, Pavel. Klinická onkologie. 1. vyd. Praha: Galén, 2002, xxxvii, 68. ISBN 802460468X. info
• KREJSEK, Jan a Otakar KOPECKÝ. Klinická imunologie. 1. vyd. Hradec Králové: NUCLEUS HK, 2004, 941 s. : i. ISBN 80-86225-50-X. info
• HALLIWELL, Barry a John M. C. GUTTERIDGE. Free radicals in biology and medicine. 4th ed. New York: Oxford University Press, 2007, xxxvi, 851. ISBN 9780198568681. URL info
• Doporučené speciální reviews a vědecké články ( Recommended reviews and research papers)
• FÖLSCH, U. R., K. KOCHSIEK a R. F. SCHMIDT. Patologická fyziologie. Vyd. 1. Praha: Grada Publishing, 2003, 586 s. ISBN 80-247-0319-X. info

Výukové metody

Přednášky a diskuse v hodinách. Procvičování odpovědí na otázky u každé lekce v elektronických učebních materiálech.

Metody hodnocení

Účast na přednáškách není povinná, ale je velmi doporučována s ohledem na správné porozumění probírané látce. Během přednášek jsou studenti dotazováni na látku probíranou v minulé lekci. Předmět je zakončen nejdříve krátkou základní písemnou zkouškou. Studenti musí odpovědět na asi 10 otázek , které tvoří průřez všemi probíranými tématy. Následuje ještě podrobnější ústní zkouška hodnocená společně s písemnou zkouškou vyučujícím.

Navazující předměty

• Bi6871 Zdravotní rizika
• Bi7070 Fyziologie buněčných systémů

Další komentáře

Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.

Bi8110 Mechanismy karcinogeneze

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (plus ukončení). Ukončení: zk.

Vyučující

prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc. (přednášející)
prof. RNDr. Alois Kozubík, CSc. (přednášející)
Mgr. Karel Souček, Ph.D. (přednášející)
doc. RNDr. Alena Hyršlová Vaculová, Ph.D. (přednášející)

Garance

prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc.
Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc.
Dodavatelské pracoviště: Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta

Rozvrh

Po 18. 2. až Pá 17. 5. Út 11:00–12:50 BFU

Předpoklady

Bi7070 Fyziologie buněčných systémů
Nutné předcházející absolvování přednášky Fyziologie buněčných systémů

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Jiné omezení: Na předmět se vztahuje povinnost registrace, bez registrace může být znemožněn zápis předmětu!

Mateřské obory/plány

• Molekulární biologie a genetika (program PřF, N-EXB)
• Speciální biologie (program PřF, N-EXB)
• Speciální biologie (program PřF, N-EXB, směr Ekotoxikologie)
• Speciální biologie (program PřF, N-EXB, směr Experimentální biologie živočichů a imunologie)

Cíle předmětu

Na konci tohoto kurzu bude student schopen: porozumět komplexnímu pohledu na proces karcinogeneze s ohledem na mutagenní (genotoxické) i epigenetické (negenotoxické) příčiny a faktory podílející se na vzniku a rozvoji nádorových onemocnění (zejména rakoviny tlustého střeva, prsu, prostaty a leukémií); popsat molekulárně biologické principy, které vedou k poruchám přenosu signálů v buňce a k deregulaci buněčného cyklu, proliferace, diferenciace a apoptózy; formulovat význam mezibuněčných komunikací v tkáních (poruchy homeostázy) ovlivněných faktory vnějšího prostředí včetně diety, zvláště jejích lipidových složek; diskutovat o otázkách prevence, diagnostiky a léčby nádorových onemocnění; vysvětlit a porozumět základním procesům vedoucím na úrovni buněk a buněčných populací ke vzniku a rozvoji nádorových onemocnění; interpretovat molekulárně biologické principy ovlivňující mezibuněčnou a vnitrobuněčnou komunikaci a přenos specifických signálů vedoucích ke změnám cytokinetiky; porozumět principům působení faktorů vnějšího prostředí, zejména úloze dietetických lipidů a lipidového metabolismu v procesu karcinogeneze; využít získaných znalostí nových vědeckých poznatků z výše uvedených oblastí pro studium prevence a nových terapeutických přístupů

Osnova

• Vznik a rozvoj nádorového onemocnění;
• Genetické (genotoxické) a epigenetické (negenotoxické) aspekty vzniku a rozvoje nádorů; Fáze karcinogeneze Iniciační, podpůrná (promoční) a progresivní fáze, genetické a epigenetické faktory, karcinogeny a kokarcinogeny, antikarcinogeny; Typy nádorů Nádory spontánní a indukované (onkogenní viry, chemické a fyzikální karcinogeny), nádory benigní a maligní, invaze, metastázy, klasifikace podle tkání.
• Molekulární základy vzniku a rozvoje nádorového onemocnění;
• Genetické mechanismy Mutace a mutageny, nádorově promoční faktory (exogenní a endogenní) protoonkogeny, onkogeny, nádorově supresorové geny.
• Transformace buněk; Denzitně závislá inhibice růstu (kontaktní inhibice), odlišnosti normálních a transformovaných buněk, změny závislosti na pozitivních a negativních růstových faktorech, maligní transformace.
• Imortalizace - význam telomer, telomerázy a dalších faktorů
• Negenotoxické (epigenetické) mechanismy;
• Metylace DNA, acetylace histonů, změny exprese genů; Změny v regulaci proliferace, diferenciace a apoptózy; Změny v mechanismech přenosu (transdukce) signálů; Antiproliferační molekuly - jejich vztah k růstovým faktorům, receptorům a dalším součástem kaskády přenosu signálů; Úloha buněčného cyklu a jeho změny v karcinogenezi; Rovnováha v buněčných populacích; Poruchy proliferace, diferenciace a apoptózy (apoptóza a nekróza).
• Patologické účinky cytokinů;
• Parakrinní a autokrinní regulace, poruchy pozitivních a negativních regulátorů, důsledky.
• Význam oxidativního metabolismu;
• Rovnováha oxido-redukčních dějů, aktivační a deaktivační enzymy, pro- a antioxidační systémy, oxidativní stres; Úloha oxidačních procesů v apoptóze.
• Komunikace buněk;
• Mimobuněčná, mezibuněčná a vnitrobuněčná komunikace, úloha mezerovitých spojení tzv. "gap junctions" (GJIC) v udržování tkáňové homeostázy, poruchy mezibuněčné komunikace u nádorových buněk, snižování počtu gap junctions, klonální množení iniciované buňky; Změny membránových vlastností, adhezivní vlastnosti - kadheriny, kateniny, integriny, konexiny.
• Metastázy;
• Příčiny vzniku, metastatická kaskáda, kontakt buňka-buňka, buňka - mimobuněčná matrix, změny adhezivních molekul a vnitrobuněčného signálování, imunitní systém.
• Angiogeneze;
• Význam, induktory a inhibitory angiogeneze.
• Vznik a rozvoj specifických typů nádorů (jejich genetické a epigenetické příčiny);
• Poruchy krvetvorby - leukémie; Chronická myeloidní l., myelodysplastický syndrom, akutní l., genetické poruchy, rozpojení procesu proliferace a diferenciace, poruchy apoptózy.
• Nejčastější typy nádorů - kolorektální karcinomy, nádory prsu, prostaty, kůže; Genetické a negenetické příčiny, prekancerózní stavy, etiologie, rozvoj, vnější faktory.
• Endogenní karcinogeneze, hormonálně závislé nádory.
• Přirozené protinádorové obranné mechanismy; Úloha imunitního sytému, cytostatické a cytotoxické účinky monocytů a makrofágů, působení cytokinů a eikosanoidů.
• Faktory vnějšího prostředí v procesu karcinogeneze;
• Záření - neionizující a ionizující; Chemické karcinogeny - polycyklické aromatické uhlovodíky (PAH), halogenované aromatické uhlovodíky (PCB),dioxiny (TCDD), peroxisomové proliferátory, xenobiotické lipidy, chlorované pesticidy, atd.; Onkogenní viry a bakterie.
• Důsledky působení škodlivých faktorů vnějšího prostředí;
• Genotoxické vs. Negenotoxické účinky (epigenetická toxicita) - charakteristika; Poruchy homeostázy - modulace buněčné proliferace, diferenciace a apoptózy - příčiny a důsledky, vztah ke karcinogenezi; Mechanismy - změny v reparaci DNA, specifické vnitrobuněčné receptory, působení reaktivních forem kyslíku – oxidativní stres, inhibice GJIC, ovlivnění mechanismů transdukce signálu, změny metylace DNA, ovlivnění exprese onkogenů a nádorově supresorových genů.
• Nutriční aspekty karcinogeneze;
• Karcinogeny v potravě, promoční a antipromoční působení složek potravy (vitamíny, antioxidanty); Obsah a složení tuků v potravě, polynenasycené mastné kyseliny (n-6 a n-3 mastné kyseliny) a jejich metabolity jako mediátory a modulátory buněčných signálů, mechanismy působení, oxidativní metabolismus, lipidová peroxidace, imunitní systém, úloha eikosanoidů v karcinogenezi – interakce s cytokiny; Vláknina – mastné kyseliny s krátkým řetězcem - butyrát.
• Současný systém detekce karcinogenních účinků látek;
• Genotoxicita (mutagenní účinky) – testy mutagenit;y Problémy detekce negenotoxicky působících karcinogenů; Dlouhodobé testy na laboratorních zvířatech, krátkodobé testy - testy buněčné transformace, změny proliferace a apoptózy v tkáních, změny GJIC, detekce specifických biomarkerů (aktivity specifických buněčných enzymů a receptorů);
• Modely karcinogeneze – studium iniciačního a promočního působení látek - kůže, játra, ledviny, močový měchýř, čichové orgány; Příčiny rozdílné citlivosti (organismů, tkání a buněk) k působení karcinogenních látek; Odhady rizik – otázky dávek, prahové hodnoty, křivky dávka-odpověď, působení směsí látek (aditivita, synergismus, antagonismus.
• Význam experimentální ekotoxikologie – perspektivy, propojení s experimentální a prediktivní onkologií.
• Prevence, diagnostika a léčba nádorových onemocnění;
• Experimentální, epidemiologické a klinické studie, populační screening Genetická predispozice, životní styl; Terapie - chirurgie, záření, chemoterapie, imunoterapie.
• Prediktivní onkologie;
• Typizace nádorů, diagnostické markery, prognostické vs. prediktivní faktory; Detekce specifických parametrů - cytokinetické parametry, molekulární a jiné markery; Moderní metody (průtoková a vysokorozlišovací cytometrie, laser scanning, molekulární a další metody, microarrays), stanovení proliferační aktivity, detekce apoptózy; Srovnání metod a interpretace naměřených parametrů; Data managment - význam vícerozměrných matematických analýz, prediktivní markery.

Literatura

povinná literatura
• Genotoxicita a karcinogeneze. (Genotoxicity and carcinogenesis) https://is.muni.cz/auth/el/1431/jaro2013/Bi6871/um/genotx-a-karcige/index.html . E-learningový učební materiál
• ALBERTS, Bruce. Základy buněčné biologie : úvod do molekulární biologie buňky. Translated by Arnošt Kotyk. 2. vyd. Ústí nad Labem: Espero Publishing, 2004, xxvi, 630. ISBN 8090290620. info

doporučená literatura
• ALBERTS, Bruce. Molecular biology of the cell. 3rd ed. New York: Garland Publishing, Inc., 1994, xliii, 129. ISBN 0-8153-1620-8. info
• Nutritional oncology. Edited by David Heber. 2nd ed. Boston: Elsevier-Academic Press, 2006, xxiv, 822. ISBN 0120883937. URL info
• Signaling networks and cell cycle control : the molecular basis of cancer and other diseases. Edited by J. Silvio Gutkind. 1st ed. Totowa: Humana Press, 2000, xiv, 578. ISBN 089603710X. info
• Cell cycle and growth control : biomolecular regulation and cancer. Edited by Gary S. Stein - Arthur B. Pardee. 2nd ed. Hoboken, N.J.: Wiley-Liss, 2004, xiii, 800. ISBN 0471250716. info
• Functional metabolism, Regulation and adaptation, Ed. K. B. Storey, Wiley-Liss, Inc., Hoboken, New Jerswy, 2004
• Apoptosis and Cancer Therapy, Vol. 1 and 2, Eds. K.M. Debatin, S. Fulda, WILEY-VCH Verlag GmbH&Co.KgaA, Weinheim, 2006
• ADAM, Zdeněk, Jiří VORLÍČEK a Jana KOPTÍKOVÁ. Obecná onkologie a podpůrná léčba. Praha Publishing: Grada, 2003, 788 s. ISBN 80-247-0677-6. info
• KLENER, Pavel. Klinická onkologie. 1. vyd. Praha: Galén, 2002, xxxvii, 68. ISBN 802460468X. info
• KREJSEK, Jan a Otakar KOPECKÝ. Klinická imunologie. 1. vyd. Hradec Králové: NUCLEUS HK, 2004, 941 s. : i. ISBN 80-86225-50-X. info
• HALLIWELL, Barry a John M. C. GUTTERIDGE. Free radicals in biology and medicine. 4th ed. New York: Oxford University Press, 2007, xxxvi, 851. ISBN 9780198568681. URL info
• Doporučené speciální reviews a vědecké články ( Recommended reviews and research papers)
• FÖLSCH, U. R., K. KOCHSIEK a R. F. SCHMIDT. Patologická fyziologie. Vyd. 1. Praha: Grada Publishing, 2003, 586 s. ISBN 80-247-0319-X. info

Výukové metody

Přednášky a diskuse v hodinách. Procvičování odpovědí na otázky u každé lekce v elektronických učebních materiálech.

Metody hodnocení

Účast na přednáškách není povinná, ale je velmi doporučována s ohledem na správné porozumění probírané látce. Během přednášek jsou studenti dotazováni na látku probíranou v minulé lekci. Předmět je zakončen písemnou zkouškou hodnocenou učitelem. Studenti musí odpovědět na asi 20 otázek , které tvoří průřez všemi probíranými tématy. Pro absolvování zkoušky je potřeba nejméně 60% správných odpovědí.

Navazující předměty

• Bi6871 Zdravotní rizika
• Bi7070 Fyziologie buněčných systémů

Další komentáře

Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.

Bi8110 Mechanismy karcinogeneze

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (plus ukončení). Ukončení: zk.

Vyučující

prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc. (přednášející)
prof. RNDr. Alois Kozubík, CSc. (přednášející)
Mgr. Karel Souček, Ph.D. (přednášející)
doc. RNDr. Alena Hyršlová Vaculová, Ph.D. (přednášející)

Garance

prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc.
Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc.
Dodavatelské pracoviště: Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta

Rozvrh

Út 11:00–12:50 B11/333

Předpoklady

Bi7070 Fyziologie buněčných systémů
Nutné předcházející absolvování přednášky Fyziologie buněčných systémů

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Jiné omezení: Na předmět se vztahuje povinnost registrace, bez registrace může být znemožněn zápis předmětu!

Mateřské obory/plány

• Molekulární biologie a genetika (program PřF, N-EXB)
• Speciální biologie (program PřF, N-EXB)
• Speciální biologie (program PřF, N-EXB, směr Ekotoxikologie)
• Speciální biologie (program PřF, N-EXB, směr Experimentální biologie živočichů a imunologie)

Cíle předmětu

Na konci tohoto kurzu bude student schopen: porozumět komplexnímu pohledu na proces karcinogeneze s ohledem na mutagenní (genotoxické) i epigenetické (negenotoxické) příčiny a faktory podílející se na vzniku a rozvoji nádorových onemocnění (zejména rakoviny tlustého střeva, prsu, prostaty a leukémií); popsat molekulárně biologické principy, které vedou k poruchám přenosu signálů v buňce a k deregulaci buněčného cyklu, proliferace, diferenciace a apoptózy; formulovat význam mezibuněčných komunikací v tkáních (poruchy homeostázy) ovlivněných faktory vnějšího prostředí včetně diety, zvláště jejích lipidových složek; diskutovat o otázkách prevence, diagnostiky a léčby nádorových onemocnění; vysvětlit a porozumět základním procesům vedoucím na úrovni buněk a buněčných populací ke vzniku a rozvoji nádorových onemocnění; interpretovat molekulárně biologické principy ovlivňující mezibuněčnou a vnitrobuněčnou komunikaci a přenos specifických signálů vedoucích ke změnám cytokinetiky; porozumět principům působení faktorů vnějšího prostředí, zejména úloze dietetických lipidů a lipidového metabolismu v procesu karcinogeneze; využít získaných znalostí nových vědeckých poznatků z výše uvedených oblastí pro studium prevence a nových terapeutických přístupů

Osnova

• Vznik a rozvoj nádorového onemocnění;
• Genetické (genotoxické) a epigenetické (negenotoxické) aspekty vzniku a rozvoje nádorů; Fáze karcinogeneze Iniciační, podpůrná (promoční) a progresivní fáze, genetické a epigenetické faktory, karcinogeny a kokarcinogeny, antikarcinogeny; Typy nádorů Nádory spontánní a indukované (onkogenní viry, chemické a fyzikální karcinogeny), nádory benigní a maligní, invaze, metastázy, klasifikace podle tkání.
• Molekulární základy vzniku a rozvoje nádorového onemocnění;
• Genetické mechanismy Mutace a mutageny, nádorově promoční faktory (exogenní a endogenní) protoonkogeny, onkogeny, nádorově supresorové geny.
• Transformace buněk; Denzitně závislá inhibice růstu (kontaktní inhibice), odlišnosti normálních a transformovaných buněk, změny závislosti na pozitivních a negativních růstových faktorech, maligní transformace.
• Imortalizace - význam telomer, telomerázy a dalších faktorů
• Negenotoxické (epigenetické) mechanismy;
• Metylace DNA, acetylace histonů, změny exprese genů; Změny v regulaci proliferace, diferenciace a apoptózy; Změny v mechanismech přenosu (transdukce) signálů; Antiproliferační molekuly - jejich vztah k růstovým faktorům, receptorům a dalším součástem kaskády přenosu signálů; Úloha buněčného cyklu a jeho změny v karcinogenezi; Rovnováha v buněčných populacích; Poruchy proliferace, diferenciace a apoptózy (apoptóza a nekróza).
• Patologické účinky cytokinů;
• Parakrinní a autokrinní regulace, poruchy pozitivních a negativních regulátorů, důsledky.
• Význam oxidativního metabolismu;
• Rovnováha oxido-redukčních dějů, aktivační a deaktivační enzymy, pro- a antioxidační systémy, oxidativní stres; Úloha oxidačních procesů v apoptóze.
• Komunikace buněk;
• Mimobuněčná, mezibuněčná a vnitrobuněčná komunikace, úloha mezerovitých spojení tzv. "gap junctions" (GJIC) v udržování tkáňové homeostázy, poruchy mezibuněčné komunikace u nádorových buněk, snižování počtu gap junctions, klonální množení iniciované buňky; Změny membránových vlastností, adhezivní vlastnosti - kadheriny, kateniny, integriny, konexiny.
• Metastázy;
• Příčiny vzniku, metastatická kaskáda, kontakt buňka-buňka, buňka - mimobuněčná matrix, změny adhezivních molekul a vnitrobuněčného signálování, imunitní systém.
• Angiogeneze;
• Význam, induktory a inhibitory angiogeneze.
• Vznik a rozvoj specifických typů nádorů (jejich genetické a epigenetické příčiny);
• Poruchy krvetvorby - leukémie; Chronická myeloidní l., myelodysplastický syndrom, akutní l., genetické poruchy, rozpojení procesu proliferace a diferenciace, poruchy apoptózy.
• Nejčastější typy nádorů - kolorektální karcinomy, nádory prsu, prostaty, kůže; Genetické a negenetické příčiny, prekancerózní stavy, etiologie, rozvoj, vnější faktory.
• Endogenní karcinogeneze, hormonálně závislé nádory.
• Přirozené protinádorové obranné mechanismy; Úloha imunitního sytému, cytostatické a cytotoxické účinky monocytů a makrofágů, působení cytokinů a eikosanoidů.
• Faktory vnějšího prostředí v procesu karcinogeneze;
• Záření - neionizující a ionizující; Chemické karcinogeny - polycyklické aromatické uhlovodíky (PAH), halogenované aromatické uhlovodíky (PCB),dioxiny (TCDD), peroxisomové proliferátory, xenobiotické lipidy, chlorované pesticidy, atd.; Onkogenní viry a bakterie.
• Důsledky působení škodlivých faktorů vnějšího prostředí;
• Genotoxické vs. Negenotoxické účinky (epigenetická toxicita) - charakteristika; Poruchy homeostázy - modulace buněčné proliferace, diferenciace a apoptózy - příčiny a důsledky, vztah ke karcinogenezi; Mechanismy - změny v reparaci DNA, specifické vnitrobuněčné receptory, působení reaktivních forem kyslíku – oxidativní stres, inhibice GJIC, ovlivnění mechanismů transdukce signálu, změny metylace DNA, ovlivnění exprese onkogenů a nádorově supresorových genů.
• Nutriční aspekty karcinogeneze;
• Karcinogeny v potravě, promoční a antipromoční působení složek potravy (vitamíny, antioxidanty); Obsah a složení tuků v potravě, polynenasycené mastné kyseliny (n-6 a n-3 mastné kyseliny) a jejich metabolity jako mediátory a modulátory buněčných signálů, mechanismy působení, oxidativní metabolismus, lipidová peroxidace, imunitní systém, úloha eikosanoidů v karcinogenezi – interakce s cytokiny; Vláknina – mastné kyseliny s krátkým řetězcem - butyrát.
• Současný systém detekce karcinogenních účinků látek;
• Genotoxicita (mutagenní účinky) – testy mutagenit;y Problémy detekce negenotoxicky působících karcinogenů; Dlouhodobé testy na laboratorních zvířatech, krátkodobé testy - testy buněčné transformace, změny proliferace a apoptózy v tkáních, změny GJIC, detekce specifických biomarkerů (aktivity specifických buněčných enzymů a receptorů);
• Modely karcinogeneze – studium iniciačního a promočního působení látek - kůže, játra, ledviny, močový měchýř, čichové orgány; Příčiny rozdílné citlivosti (organismů, tkání a buněk) k působení karcinogenních látek; Odhady rizik – otázky dávek, prahové hodnoty, křivky dávka-odpověď, působení směsí látek (aditivita, synergismus, antagonismus.
• Význam experimentální ekotoxikologie – perspektivy, propojení s experimentální a prediktivní onkologií.
• Prevence, diagnostika a léčba nádorových onemocnění;
• Experimentální, epidemiologické a klinické studie, populační screening Genetická predispozice, životní styl; Terapie - chirurgie, záření, chemoterapie, imunoterapie.
• Prediktivní onkologie;
• Typizace nádorů, diagnostické markery, prognostické vs. prediktivní faktory; Detekce specifických parametrů - cytokinetické parametry, molekulární a jiné markery; Moderní metody (průtoková a vysokorozlišovací cytometrie, laser scanning, molekulární a další metody, microarrays), stanovení proliferační aktivity, detekce apoptózy; Srovnání metod a interpretace naměřených parametrů; Data managment - význam vícerozměrných matematických analýz, prediktivní markery.

Literatura

povinná literatura
• Genotoxicita a karcinogeneze. (Genotoxicity and carcinogenesis) https://is.muni.cz/auth/el/1431/jaro2013/Bi6871/um/genotx-a-karcige/index.html . E-learningový učební materiál
• ALBERTS, Bruce. Základy buněčné biologie : úvod do molekulární biologie buňky. Translated by Arnošt Kotyk. 2. vyd. Ústí nad Labem: Espero Publishing, 2004, xxvi, 630. ISBN 8090290620. info

doporučená literatura
• ALBERTS, Bruce. Molecular biology of the cell. 3rd ed. New York: Garland Publishing, Inc., 1994, xliii, 129. ISBN 0-8153-1620-8. info
• Nutritional oncology. Edited by David Heber. 2nd ed. Boston: Elsevier-Academic Press, 2006, xxiv, 822. ISBN 0120883937. URL info
• Signaling networks and cell cycle control : the molecular basis of cancer and other diseases. Edited by J. Silvio Gutkind. 1st ed. Totowa: Humana Press, 2000, xiv, 578. ISBN 089603710X. info
• Cell cycle and growth control : biomolecular regulation and cancer. Edited by Gary S. Stein - Arthur B. Pardee. 2nd ed. Hoboken, N.J.: Wiley-Liss, 2004, xiii, 800. ISBN 0471250716. info
• Functional metabolism, Regulation and adaptation, Ed. K. B. Storey, Wiley-Liss, Inc., Hoboken, New Jerswy, 2004
• Apoptosis and Cancer Therapy, Vol. 1 and 2, Eds. K.M. Debatin, S. Fulda, WILEY-VCH Verlag GmbH&Co.KgaA, Weinheim, 2006
• ADAM, Zdeněk, Jiří VORLÍČEK a Jana KOPTÍKOVÁ. Obecná onkologie a podpůrná léčba. Praha Publishing: Grada, 2003, 788 s. ISBN 80-247-0677-6. info
• KLENER, Pavel. Klinická onkologie. 1. vyd. Praha: Galén, 2002, xxxvii, 68. ISBN 802460468X. info
• KREJSEK, Jan a Otakar KOPECKÝ. Klinická imunologie. 1. vyd. Hradec Králové: NUCLEUS HK, 2004, 941 s. : i. ISBN 80-86225-50-X. info
• HALLIWELL, Barry a John M. C. GUTTERIDGE. Free radicals in biology and medicine. 4th ed. New York: Oxford University Press, 2007, xxxvi, 851. ISBN 9780198568681. URL info
• Doporučené speciální reviews a vědecké články ( Recommended reviews and research papers)
• FÖLSCH, U. R., K. KOCHSIEK a R. F. SCHMIDT. Patologická fyziologie. Vyd. 1. Praha: Grada Publishing, 2003, 586 s. ISBN 80-247-0319-X. info

Výukové metody

Přednášky a diskuse v hodinách. Procvičování odpovědí na otázky u každé lekce v elektronických učebních materiálech.

Metody hodnocení

Účast na přednáškách není povinná, ale je velmi doporučována s ohledem na správné porozumění probírané látce. Během přednášek jsou studenti dotazováni na látku probíranou v minulé lekci. Předmět je zakončen písemnou zkouškou hodnocenou učitelem. Studenti musí odpovědět na asi 20 otázek , které tvoří průřez všemi probíranými tématy. Pro absolvování zkoušky je potřeba nejméně 60% správných odpovědí.

Navazující předměty

• Bi6871 Zdravotní rizika
• Bi7070 Fyziologie buněčných systémů

Další komentáře

Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.

Bi8110 Mechanismy karcinogeneze

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (plus ukončení). Ukončení: zk.

Vyučující

prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc. (přednášející)
prof. RNDr. Alois Kozubík, CSc. (přednášející)
Mgr. Karel Souček, Ph.D. (přednášející)
doc. RNDr. Alena Hyršlová Vaculová, Ph.D. (přednášející)

Garance

prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc.
Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc.
Dodavatelské pracoviště: Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta

Rozvrh

Po 20. 2. až Po 22. 5. Út 13:00–15:50 BFU

Předpoklady

Bi7070 Fyziologie buněčných systémů
Nutné předcházející absolvování přednášky Fyziologie buněčných systémů

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Jiné omezení: Na předmět se vztahuje povinnost registrace, bez registrace může být znemožněn zápis předmětu!

Mateřské obory/plány

• Molekulární biologie a genetika (program PřF, N-EXB)
• Speciální biologie (program PřF, N-EXB)
• Speciální biologie (program PřF, N-EXB, směr Ekotoxikologie)
• Speciální biologie (program PřF, N-EXB, směr Experimentální biologie živočichů a imunologie)

Cíle předmětu

Na konci tohoto kurzu bude student schopen: porozumět komplexnímu pohledu na proces karcinogeneze s ohledem na mutagenní (genotoxické) i epigenetické (negenotoxické) příčiny a faktory podílející se na vzniku a rozvoji nádorových onemocnění (zejména rakoviny tlustého střeva, prsu, prostaty a leukémií); popsat molekulárně biologické principy, které vedou k poruchám přenosu signálů v buňce a k deregulaci buněčného cyklu, proliferace, diferenciace a apoptózy; formulovat význam mezibuněčných komunikací v tkáních (poruchy homeostázy) ovlivněných faktory vnějšího prostředí včetně diety, zvláště jejích lipidových složek; diskutovat o otázkách prevence, diagnostiky a léčby nádorových onemocnění; vysvětlit a porozumět základním procesům vedoucím na úrovni buněk a buněčných populací ke vzniku a rozvoji nádorových onemocnění; interpretovat molekulárně biologické principy ovlivňující mezibuněčnou a vnitrobuněčnou komunikaci a přenos specifických signálů vedoucích ke změnám cytokinetiky; porozumět principům působení faktorů vnějšího prostředí, zejména úloze dietetických lipidů a lipidového metabolismu v procesu karcinogeneze; využít získaných znalostí nových vědeckých poznatků z výše uvedených oblastí pro studium prevence a nových terapeutických přístupů

Osnova

• Vznik a rozvoj nádorového onemocnění;
• Genetické (genotoxické) a epigenetické (negenotoxické) aspekty vzniku a rozvoje nádorů; Fáze karcinogeneze Iniciační, podpůrná (promoční) a progresivní fáze, genetické a epigenetické faktory, karcinogeny a kokarcinogeny, antikarcinogeny; Typy nádorů Nádory spontánní a indukované (onkogenní viry, chemické a fyzikální karcinogeny), nádory benigní a maligní, invaze, metastázy, klasifikace podle tkání.
• Molekulární základy vzniku a rozvoje nádorového onemocnění;
• Genetické mechanismy Mutace a mutageny, nádorově promoční faktory (exogenní a endogenní) protoonkogeny, onkogeny, nádorově supresorové geny.
• Transformace buněk; Denzitně závislá inhibice růstu (kontaktní inhibice), odlišnosti normálních a transformovaných buněk, změny závislosti na pozitivních a negativních růstových faktorech, maligní transformace.
• Imortalizace - význam telomer, telomerázy a dalších faktorů
• Negenotoxické (epigenetické) mechanismy;
• Metylace DNA, acetylace histonů, změny exprese genů; Změny v regulaci proliferace, diferenciace a apoptózy; Změny v mechanismech přenosu (transdukce) signálů; Antiproliferační molekuly - jejich vztah k růstovým faktorům, receptorům a dalším součástem kaskády přenosu signálů; Úloha buněčného cyklu a jeho změny v karcinogenezi; Rovnováha v buněčných populacích; Poruchy proliferace, diferenciace a apoptózy (apoptóza a nekróza).
• Patologické účinky cytokinů;
• Parakrinní a autokrinní regulace, poruchy pozitivních a negativních regulátorů, důsledky.
• Význam oxidativního metabolismu;
• Rovnováha oxido-redukčních dějů, aktivační a deaktivační enzymy, pro- a antioxidační systémy, oxidativní stres; Úloha oxidačních procesů v apoptóze.
• Komunikace buněk;
• Mimobuněčná, mezibuněčná a vnitrobuněčná komunikace, úloha mezerovitých spojení tzv. "gap junctions" (GJIC) v udržování tkáňové homeostázy, poruchy mezibuněčné komunikace u nádorových buněk, snižování počtu gap junctions, klonální množení iniciované buňky; Změny membránových vlastností, adhezivní vlastnosti - kadheriny, kateniny, integriny, konexiny.
• Metastázy;
• Příčiny vzniku, metastatická kaskáda, kontakt buňka-buňka, buňka - mimobuněčná matrix, změny adhezivních molekul a vnitrobuněčného signálování, imunitní systém.
• Angiogeneze;
• Význam, induktory a inhibitory angiogeneze.
• Vznik a rozvoj specifických typů nádorů (jejich genetické a epigenetické příčiny);
• Poruchy krvetvorby - leukémie; Chronická myeloidní l., myelodysplastický syndrom, akutní l., genetické poruchy, rozpojení procesu proliferace a diferenciace, poruchy apoptózy.
• Nejčastější typy nádorů - kolorektální karcinomy, nádory prsu, prostaty, kůže; Genetické a negenetické příčiny, prekancerózní stavy, etiologie, rozvoj, vnější faktory.
• Endogenní karcinogeneze, hormonálně závislé nádory.
• Přirozené protinádorové obranné mechanismy; Úloha imunitního sytému, cytostatické a cytotoxické účinky monocytů a makrofágů, působení cytokinů a eikosanoidů.
• Faktory vnějšího prostředí v procesu karcinogeneze;
• Záření - neionizující a ionizující; Chemické karcinogeny - polycyklické aromatické uhlovodíky (PAH), halogenované aromatické uhlovodíky (PCB),dioxiny (TCDD), peroxisomové proliferátory, xenobiotické lipidy, chlorované pesticidy, atd.; Onkogenní viry a bakterie.
• Důsledky působení škodlivých faktorů vnějšího prostředí;
• Genotoxické vs. Negenotoxické účinky (epigenetická toxicita) - charakteristika; Poruchy homeostázy - modulace buněčné proliferace, diferenciace a apoptózy - příčiny a důsledky, vztah ke karcinogenezi; Mechanismy - změny v reparaci DNA, specifické vnitrobuněčné receptory, působení reaktivních forem kyslíku – oxidativní stres, inhibice GJIC, ovlivnění mechanismů transdukce signálu, změny metylace DNA, ovlivnění exprese onkogenů a nádorově supresorových genů.
• Nutriční aspekty karcinogeneze;
• Karcinogeny v potravě, promoční a antipromoční působení složek potravy (vitamíny, antioxidanty); Obsah a složení tuků v potravě, polynenasycené mastné kyseliny (n-6 a n-3 mastné kyseliny) a jejich metabolity jako mediátory a modulátory buněčných signálů, mechanismy působení, oxidativní metabolismus, lipidová peroxidace, imunitní systém, úloha eikosanoidů v karcinogenezi – interakce s cytokiny; Vláknina – mastné kyseliny s krátkým řetězcem - butyrát.
• Současný systém detekce karcinogenních účinků látek;
• Genotoxicita (mutagenní účinky) – testy mutagenit;y Problémy detekce negenotoxicky působících karcinogenů; Dlouhodobé testy na laboratorních zvířatech, krátkodobé testy - testy buněčné transformace, změny proliferace a apoptózy v tkáních, změny GJIC, detekce specifických biomarkerů (aktivity specifických buněčných enzymů a receptorů);
• Modely karcinogeneze – studium iniciačního a promočního působení látek - kůže, játra, ledviny, močový měchýř, čichové orgány; Příčiny rozdílné citlivosti (organismů, tkání a buněk) k působení karcinogenních látek; Odhady rizik – otázky dávek, prahové hodnoty, křivky dávka-odpověď, působení směsí látek (aditivita, synergismus, antagonismus.
• Význam experimentální ekotoxikologie – perspektivy, propojení s experimentální a prediktivní onkologií.
• Prevence, diagnostika a léčba nádorových onemocnění;
• Experimentální, epidemiologické a klinické studie, populační screening Genetická predispozice, životní styl; Terapie - chirurgie, záření, chemoterapie, imunoterapie.
• Prediktivní onkologie;
• Typizace nádorů, diagnostické markery, prognostické vs. prediktivní faktory; Detekce specifických parametrů - cytokinetické parametry, molekulární a jiné markery; Moderní metody (průtoková a vysokorozlišovací cytometrie, laser scanning, molekulární a další metody, microarrays), stanovení proliferační aktivity, detekce apoptózy; Srovnání metod a interpretace naměřených parametrů; Data managment - význam vícerozměrných matematických analýz, prediktivní markery.

Literatura

povinná literatura
• Genotoxicita a karcinogeneze. (Genotoxicity and carcinogenesis) https://is.muni.cz/auth/el/1431/jaro2013/Bi6871/um/genotx-a-karcige/index.html . E-learningový učební materiál
• ALBERTS, Bruce. Základy buněčné biologie : úvod do molekulární biologie buňky. Translated by Arnošt Kotyk. 2. vyd. Ústí nad Labem: Espero Publishing, 2004, xxvi, 630. ISBN 8090290620. info

doporučená literatura
• ALBERTS, Bruce. Molecular biology of the cell. 3rd ed. New York: Garland Publishing, Inc., 1994, xliii, 129. ISBN 0-8153-1620-8. info
• Nutritional oncology. Edited by David Heber. 2nd ed. Boston: Elsevier-Academic Press, 2006, xxiv, 822. ISBN 0120883937. URL info
• Signaling networks and cell cycle control : the molecular basis of cancer and other diseases. Edited by J. Silvio Gutkind. 1st ed. Totowa: Humana Press, 2000, xiv, 578. ISBN 089603710X. info
• Cell cycle and growth control : biomolecular regulation and cancer. Edited by Gary S. Stein - Arthur B. Pardee. 2nd ed. Hoboken, N.J.: Wiley-Liss, 2004, xiii, 800. ISBN 0471250716. info
• Functional metabolism, Regulation and adaptation, Ed. K. B. Storey, Wiley-Liss, Inc., Hoboken, New Jerswy, 2004
• Apoptosis and Cancer Therapy, Vol. 1 and 2, Eds. K.M. Debatin, S. Fulda, WILEY-VCH Verlag GmbH&Co.KgaA, Weinheim, 2006
• ADAM, Zdeněk, Jiří VORLÍČEK a Jana KOPTÍKOVÁ. Obecná onkologie a podpůrná léčba. Praha Publishing: Grada, 2003, 788 s. ISBN 80-247-0677-6. info
• KLENER, Pavel. Klinická onkologie. 1. vyd. Praha: Galén, 2002, xxxvii, 68. ISBN 802460468X. info
• KREJSEK, Jan a Otakar KOPECKÝ. Klinická imunologie. 1. vyd. Hradec Králové: NUCLEUS HK, 2004, 941 s. : i. ISBN 80-86225-50-X. info
• HALLIWELL, Barry a John M. C. GUTTERIDGE. Free radicals in biology and medicine. 4th ed. New York: Oxford University Press, 2007, xxxvi, 851. ISBN 9780198568681. URL info
• Doporučené speciální reviews a vědecké články ( Recommended reviews and research papers)
• FÖLSCH, U. R., K. KOCHSIEK a R. F. SCHMIDT. Patologická fyziologie. Vyd. 1. Praha: Grada Publishing, 2003, 586 s. ISBN 80-247-0319-X. info

Výukové metody

Přednášky a diskuse v hodinách. Procvičování odpovědí na otázky u každé lekce v elektronických učebních materiálech.

Metody hodnocení

Účast na přednáškách není povinná, ale je velmi doporučována s ohledem na správné porozumění probírané látce. Během přednášek jsou studenti dotazováni na látku probíranou v minulé lekci. Předmět je zakončen písemnou zkouškou hodnocenou učitelem. Studenti musí odpovědět na asi 20 otázek , které tvoří průřez všemi probíranými tématy. Pro absolvování zkoušky je potřeba nejméně 60% správných odpovědí.

Navazující předměty

• Bi6871 Zdravotní rizika
• Bi7070 Fyziologie buněčných systémů

Další komentáře

Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.

Bi8110 Genotoxicita a karcinogeneze

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (plus ukončení). Ukončení: zk.

Vyučující

prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc. (přednášející)
prof. RNDr. Alois Kozubík, CSc. (přednášející)

Garance

prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc.
Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc.
Dodavatelské pracoviště: Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta

Rozvrh

Čt 10:00–11:50 D36/215

Předpoklady

Bi7070 Fyziologie buněčných systémů
Nutné předcházející absolvování přednášky Fyziologie buněčných systémů

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Jiné omezení: Na předmět se vztahuje povinnost registrace, bez registrace může být znemožněn zápis předmětu!

Mateřské obory/plány

• Molekulární biologie a genetika (program PřF, N-EXB)
• Speciální biologie (program PřF, N-EXB)
• Speciální biologie (program PřF, N-EXB, směr Ekotoxikologie)
• Speciální biologie (program PřF, N-EXB, směr Experimentální biologie živočichů a imunologie)

Cíle předmětu

Na konci tohoto kurzu bude student schopen: porozumět komplexnímu pohledu na proces karcinogeneze s ohledem na mutagenní (genotoxické) i epigenetické (negenotoxické) příčiny a faktory podílející se na vzniku a rozvoji nádorových onemocnění (zejména rakoviny tlustého střeva, prsu, prostaty a leukémií); popsat molekulárně biologické principy, které vedou k poruchám přenosu signálů v buňce a k deregulaci buněčného cyklu, proliferace, diferenciace a apoptózy; formulovat význam mezibuněčných komunikací v tkáních (poruchy homeostázy) ovlivněných faktory vnějšího prostředí včetně diety, zvláště jejích lipidových složek; diskutovat o otázkách prevence, diagnostiky a léčby nádorových onemocnění; vysvětlit a porozumět základním procesům vedoucím na úrovni buněk a buněčných populací ke vzniku a rozvoji nádorových onemocnění; interpretovat molekulárně biologické principy ovlivňující mezibuněčnou a vnitrobuněčnou komunikaci a přenos specifických signálů vedoucích ke změnám cytokinetiky; porozumět principům působení faktorů vnějšího prostředí, zejména úloze dietetických lipidů a lipidového metabolismu v procesu karcinogeneze; využít získaných znalostí nových vědeckých poznatků z výše uvedených oblastí pro studium prevence a nových terapeutických přístupů

Osnova

• Vznik a rozvoj nádorového onemocnění;
• Genetické (genotoxické) a epigenetické (negenotoxické) aspekty vzniku a rozvoje nádorů; Fáze karcinogeneze Iniciační, podpůrná (promoční) a progresivní fáze, genetické a epigenetické faktory, karcinogeny a kokarcinogeny, antikarcinogeny; Typy nádorů Nádory spontánní a indukované (onkogenní viry, chemické a fyzikální karcinogeny), nádory benigní a maligní, invaze, metastázy, klasifikace podle tkání.
• Molekulární základy vzniku a rozvoje nádorového onemocnění;
• Genetické mechanismy Mutace a mutageny, nádorově promoční faktory (exogenní a endogenní) protoonkogeny, onkogeny, nádorově supresorové geny.
• Transformace buněk; Denzitně závislá inhibice růstu (kontaktní inhibice), odlišnosti normálních a transformovaných buněk, změny závislosti na pozitivních a negativních růstových faktorech, maligní transformace.
• Imortalizace - význam telomer, telomerázy a dalších faktorů
• Negenotoxické (epigenetické) mechanismy;
• Metylace DNA, acetylace histonů, změny exprese genů; Změny v regulaci proliferace, diferenciace a apoptózy; Změny v mechanismech přenosu (transdukce) signálů; Antiproliferační molekuly - jejich vztah k růstovým faktorům, receptorům a dalším součástem kaskády přenosu signálů; Úloha buněčného cyklu a jeho změny v karcinogenezi; Rovnováha v buněčných populacích; Poruchy proliferace, diferenciace a apoptózy (apoptóza a nekróza).
• Patologické účinky cytokinů;
• Parakrinní a autokrinní regulace, poruchy pozitivních a negativních regulátorů, důsledky.
• Význam oxidativního metabolismu;
• Rovnováha oxido-redukčních dějů, aktivační a deaktivační enzymy, pro- a antioxidační systémy, oxidativní stres; Úloha oxidačních procesů v apoptóze.
• Komunikace buněk;
• Mimobuněčná, mezibuněčná a vnitrobuněčná komunikace, úloha mezerovitých spojení tzv. "gap junctions" (GJIC) v udržování tkáňové homeostázy, poruchy mezibuněčné komunikace u nádorových buněk, snižování počtu gap junctions, klonální množení iniciované buňky; Změny membránových vlastností, adhezivní vlastnosti - kadheriny, kateniny, integriny, konexiny.
• Metastázy;
• Příčiny vzniku, metastatická kaskáda, kontakt buňka-buňka, buňka - mimobuněčná matrix, změny adhezivních molekul a vnitrobuněčného signálování, imunitní systém.
• Angiogeneze;
• Význam, induktory a inhibitory angiogeneze.
• Vznik a rozvoj specifických typů nádorů (jejich genetické a epigenetické příčiny);
• Poruchy krvetvorby - leukémie; Chronická myeloidní l., myelodysplastický syndrom, akutní l., genetické poruchy, rozpojení procesu proliferace a diferenciace, poruchy apoptózy.
• Nejčastější typy nádorů - kolorektální karcinomy, nádory prsu, prostaty, kůže; Genetické a negenetické příčiny, prekancerózní stavy, etiologie, rozvoj, vnější faktory.
• Endogenní karcinogeneze, hormonálně závislé nádory.
• Přirozené protinádorové obranné mechanismy; Úloha imunitního sytému, cytostatické a cytotoxické účinky monocytů a makrofágů, působení cytokinů a eikosanoidů.
• Faktory vnějšího prostředí v procesu karcinogeneze;
• Záření - neionizující a ionizující; Chemické karcinogeny - polycyklické aromatické uhlovodíky (PAH), halogenované aromatické uhlovodíky (PCB),dioxiny (TCDD), peroxisomové proliferátory, xenobiotické lipidy, chlorované pesticidy, atd.; Onkogenní viry a bakterie.
• Důsledky působení škodlivých faktorů vnějšího prostředí;
• Genotoxické vs. Negenotoxické účinky (epigenetická toxicita) - charakteristika; Poruchy homeostázy - modulace buněčné proliferace, diferenciace a apoptózy - příčiny a důsledky, vztah ke karcinogenezi; Mechanismy - změny v reparaci DNA, specifické vnitrobuněčné receptory, působení reaktivních forem kyslíku – oxidativní stres, inhibice GJIC, ovlivnění mechanismů transdukce signálu, změny metylace DNA, ovlivnění exprese onkogenů a nádorově supresorových genů.
• Nutriční aspekty karcinogeneze;
• Karcinogeny v potravě, promoční a antipromoční působení složek potravy (vitamíny, antioxidanty); Obsah a složení tuků v potravě, polynenasycené mastné kyseliny (n-6 a n-3 mastné kyseliny) a jejich metabolity jako mediátory a modulátory buněčných signálů, mechanismy působení, oxidativní metabolismus, lipidová peroxidace, imunitní systém, úloha eikosanoidů v karcinogenezi – interakce s cytokiny; Vláknina – mastné kyseliny s krátkým řetězcem - butyrát.
• Současný systém detekce karcinogenních účinků látek;
• Genotoxicita (mutagenní účinky) – testy mutagenit;y Problémy detekce negenotoxicky působících karcinogenů; Dlouhodobé testy na laboratorních zvířatech, krátkodobé testy - testy buněčné transformace, změny proliferace a apoptózy v tkáních, změny GJIC, detekce specifických biomarkerů (aktivity specifických buněčných enzymů a receptorů);
• Modely karcinogeneze – studium iniciačního a promočního působení látek - kůže, játra, ledviny, močový měchýř, čichové orgány; Příčiny rozdílné citlivosti (organismů, tkání a buněk) k působení karcinogenních látek; Odhady rizik – otázky dávek, prahové hodnoty, křivky dávka-odpověď, působení směsí látek (aditivita, synergismus, antagonismus.
• Význam experimentální ekotoxikologie – perspektivy, propojení s experimentální a prediktivní onkologií.
• Prevence, diagnostika a léčba nádorových onemocnění;
• Experimentální, epidemiologické a klinické studie, populační screening Genetická predispozice, životní styl; Terapie - chirurgie, záření, chemoterapie, imunoterapie.
• Prediktivní onkologie;
• Typizace nádorů, diagnostické markery, prognostické vs. prediktivní faktory; Detekce specifických parametrů - cytokinetické parametry, molekulární a jiné markery; Moderní metody (průtoková a vysokorozlišovací cytometrie, laser scanning, molekulární a další metody, microarrays), stanovení proliferační aktivity, detekce apoptózy; Srovnání metod a interpretace naměřených parametrů; Data managment - význam vícerozměrných matematických analýz, prediktivní markery.

Literatura

povinná literatura
• Genotoxicita a karcinogeneze. (Genotoxicity and carcinogenesis) https://is.muni.cz/auth/el/1431/jaro2013/Bi6871/um/genotx-a-karcige/index.html . E-learningový učební materiál
• ALBERTS, Bruce. Základy buněčné biologie : úvod do molekulární biologie buňky. Translated by Arnošt Kotyk. 2. vyd. Ústí nad Labem: Espero Publishing, 2004, xxvi, 630. ISBN 8090290620. info

doporučená literatura
• ALBERTS, Bruce. Molecular biology of the cell. 3rd ed. New York: Garland Publishing, Inc., 1994, xliii, 129. ISBN 0-8153-1620-8. info
• Nutritional oncology. Edited by David Heber. 2nd ed. Boston: Elsevier-Academic Press, 2006, xxiv, 822. ISBN 0120883937. URL info
• Signaling networks and cell cycle control : the molecular basis of cancer and other diseases. Edited by J. Silvio Gutkind. 1st ed. Totowa: Humana Press, 2000, xiv, 578. ISBN 089603710X. info
• Cell cycle and growth control : biomolecular regulation and cancer. Edited by Gary S. Stein - Arthur B. Pardee. 2nd ed. Hoboken, N.J.: Wiley-Liss, 2004, xiii, 800. ISBN 0471250716. info
• Functional metabolism, Regulation and adaptation, Ed. K. B. Storey, Wiley-Liss, Inc., Hoboken, New Jerswy, 2004
• Apoptosis and Cancer Therapy, Vol. 1 and 2, Eds. K.M. Debatin, S. Fulda, WILEY-VCH Verlag GmbH&Co.KgaA, Weinheim, 2006
• ADAM, Zdeněk, Jiří VORLÍČEK a Jana KOPTÍKOVÁ. Obecná onkologie a podpůrná léčba. Praha Publishing: Grada, 2003, 788 s. ISBN 80-247-0677-6. info
• KLENER, Pavel. Klinická onkologie. 1. vyd. Praha: Galén, 2002, xxxvii, 68. ISBN 802460468X. info
• KREJSEK, Jan a Otakar KOPECKÝ. Klinická imunologie. 1. vyd. Hradec Králové: NUCLEUS HK, 2004, 941 s. : i. ISBN 80-86225-50-X. info
• HALLIWELL, Barry a John M. C. GUTTERIDGE. Free radicals in biology and medicine. 4th ed. New York: Oxford University Press, 2007, xxxvi, 851. ISBN 9780198568681. URL info
• Doporučené speciální reviews a vědecké články ( Recommended reviews and research papers)
• FÖLSCH, U. R., K. KOCHSIEK a R. F. SCHMIDT. Patologická fyziologie. Vyd. 1. Praha: Grada Publishing, 2003, 586 s. ISBN 80-247-0319-X. info

Výukové metody

Přednášky a diskuse v hodinách. Procvičování odpovědí na otázky u každé lekce v elektronických učebních materiálech.

Metody hodnocení

Účast na přednáškách není povinná, ale je velmi doporučována s ohledem na správné porozumění probírané látce. Během přednášek jsou studenti dotazováni na látku probíranou v minulé lekci. Předmět je zakončen písemnou zkouškou hodnocenou učitelem. Studenti musí odpovědět na asi 20 otázek , které tvoří průřez všemi probíranými tématy. Pro absolvování zkoušky je potřeba nejméně 60% správných odpovědí.

Navazující předměty

• Bi6871 Zdravotní rizika
• Bi7070 Fyziologie buněčných systémů

Další komentáře

Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.

Bi8110 Genotoxicita a karcinogeneze

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (plus ukončení). Ukončení: zk.

Vyučující

prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc. (přednášející)
prof. RNDr. Alois Kozubík, CSc. (přednášející)

Garance

prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc.
Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc.
Dodavatelské pracoviště: Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta

Rozvrh

Čt 9:00–10:50 D36/215

Předpoklady

Bi7070 Fyziologie buněčných systémů
Nutné předcházející absolvování přednášky Fyziologie buněčných systémů

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Jiné omezení: Na předmět se vztahuje povinnost registrace, bez registrace může být znemožněn zápis předmětu!

Mateřské obory/plány

• Molekulární biologie a genetika (program PřF, N-EXB)
• Speciální biologie (program PřF, N-EXB)
• Speciální biologie (program PřF, N-EXB, směr Ekotoxikologie)
• Speciální biologie (program PřF, N-EXB, směr Experimentální biologie živočichů a imunologie)

Cíle předmětu

Na konci tohoto kurzu bude student schopen: porozumět komplexnímu pohledu na proces karcinogeneze s ohledem na mutagenní (genotoxické) i epigenetické (negenotoxické) příčiny a faktory podílející se na vzniku a rozvoji nádorových onemocnění (zejména rakoviny tlustého střeva, prsu, prostaty a leukémií); popsat molekulárně biologické principy, které vedou k poruchám přenosu signálů v buňce a k deregulaci buněčného cyklu, proliferace, diferenciace a apoptózy; formulovat význam mezibuněčných komunikací v tkáních (poruchy homeostázy) ovlivněných faktory vnějšího prostředí včetně diety, zvláště jejích lipidových složek; diskutovat o otázkách prevence, diagnostiky a léčby nádorových onemocnění; vysvětlit a porozumět základním procesům vedoucím na úrovni buněk a buněčných populací ke vzniku a rozvoji nádorových onemocnění; interpretovat molekulárně biologické principy ovlivňující mezibuněčnou a vnitrobuněčnou komunikaci a přenos specifických signálů vedoucích ke změnám cytokinetiky; porozumět principům působení faktorů vnějšího prostředí, zejména úloze dietetických lipidů a lipidového metabolismu v procesu karcinogeneze; využít získaných znalostí nových vědeckých poznatků z výše uvedených oblastí pro studium prevence a nových terapeutických přístupů

Osnova

• Vznik a rozvoj nádorového onemocnění;
• Genetické (genotoxické) a epigenetické (negenotoxické) aspekty vzniku a rozvoje nádorů; Fáze karcinogeneze Iniciační, podpůrná (promoční) a progresivní fáze, genetické a epigenetické faktory, karcinogeny a kokarcinogeny, antikarcinogeny; Typy nádorů Nádory spontánní a indukované (onkogenní viry, chemické a fyzikální karcinogeny), nádory benigní a maligní, invaze, metastázy, klasifikace podle tkání.
• Molekulární základy vzniku a rozvoje nádorového onemocnění;
• Genetické mechanismy Mutace a mutageny, nádorově promoční faktory (exogenní a endogenní) protoonkogeny, onkogeny, nádorově supresorové geny.
• Transformace buněk; Denzitně závislá inhibice růstu (kontaktní inhibice), odlišnosti normálních a transformovaných buněk, změny závislosti na pozitivních a negativních růstových faktorech, maligní transformace.
• Imortalizace - význam telomer, telomerázy a dalších faktorů
• Negenotoxické (epigenetické) mechanismy;
• Metylace DNA, acetylace histonů, změny exprese genů; Změny v regulaci proliferace, diferenciace a apoptózy; Změny v mechanismech přenosu (transdukce) signálů; Antiproliferační molekuly - jejich vztah k růstovým faktorům, receptorům a dalším součástem kaskády přenosu signálů; Úloha buněčného cyklu a jeho změny v karcinogenezi; Rovnováha v buněčných populacích; Poruchy proliferace, diferenciace a apoptózy (apoptóza a nekróza).
• Patologické účinky cytokinů;
• Parakrinní a autokrinní regulace, poruchy pozitivních a negativních regulátorů, důsledky.
• Význam oxidativního metabolismu;
• Rovnováha oxido-redukčních dějů, aktivační a deaktivační enzymy, pro- a antioxidační systémy, oxidativní stres; Úloha oxidačních procesů v apoptóze.
• Komunikace buněk;
• Mimobuněčná, mezibuněčná a vnitrobuněčná komunikace, úloha mezerovitých spojení tzv. "gap junctions" (GJIC) v udržování tkáňové homeostázy, poruchy mezibuněčné komunikace u nádorových buněk, snižování počtu gap junctions, klonální množení iniciované buňky; Změny membránových vlastností, adhezivní vlastnosti - kadheriny, kateniny, integriny, konexiny.
• Metastázy;
• Příčiny vzniku, metastatická kaskáda, kontakt buňka-buňka, buňka - mimobuněčná matrix, změny adhezivních molekul a vnitrobuněčného signálování, imunitní systém.
• Angiogeneze;
• Význam, induktory a inhibitory angiogeneze.
• Vznik a rozvoj specifických typů nádorů (jejich genetické a epigenetické příčiny);
• Poruchy krvetvorby - leukémie; Chronická myeloidní l., myelodysplastický syndrom, akutní l., genetické poruchy, rozpojení procesu proliferace a diferenciace, poruchy apoptózy.
• Nejčastější typy nádorů - kolorektální karcinomy, nádory prsu, prostaty, kůže; Genetické a negenetické příčiny, prekancerózní stavy, etiologie, rozvoj, vnější faktory.
• Endogenní karcinogeneze, hormonálně závislé nádory.
• Přirozené protinádorové obranné mechanismy; Úloha imunitního sytému, cytostatické a cytotoxické účinky monocytů a makrofágů, působení cytokinů a eikosanoidů.
• Faktory vnějšího prostředí v procesu karcinogeneze;
• Záření - neionizující a ionizující; Chemické karcinogeny - polycyklické aromatické uhlovodíky (PAH), halogenované aromatické uhlovodíky (PCB),dioxiny (TCDD), peroxisomové proliferátory, xenobiotické lipidy, chlorované pesticidy, atd.; Onkogenní viry a bakterie.
• Důsledky působení škodlivých faktorů vnějšího prostředí;
• Genotoxické vs. Negenotoxické účinky (epigenetická toxicita) - charakteristika; Poruchy homeostázy - modulace buněčné proliferace, diferenciace a apoptózy - příčiny a důsledky, vztah ke karcinogenezi; Mechanismy - změny v reparaci DNA, specifické vnitrobuněčné receptory, působení reaktivních forem kyslíku – oxidativní stres, inhibice GJIC, ovlivnění mechanismů transdukce signálu, změny metylace DNA, ovlivnění exprese onkogenů a nádorově supresorových genů.
• Nutriční aspekty karcinogeneze;
• Karcinogeny v potravě, promoční a antipromoční působení složek potravy (vitamíny, antioxidanty); Obsah a složení tuků v potravě, polynenasycené mastné kyseliny (n-6 a n-3 mastné kyseliny) a jejich metabolity jako mediátory a modulátory buněčných signálů, mechanismy působení, oxidativní metabolismus, lipidová peroxidace, imunitní systém, úloha eikosanoidů v karcinogenezi – interakce s cytokiny; Vláknina – mastné kyseliny s krátkým řetězcem - butyrát.
• Současný systém detekce karcinogenních účinků látek;
• Genotoxicita (mutagenní účinky) – testy mutagenit;y Problémy detekce negenotoxicky působících karcinogenů; Dlouhodobé testy na laboratorních zvířatech, krátkodobé testy - testy buněčné transformace, změny proliferace a apoptózy v tkáních, změny GJIC, detekce specifických biomarkerů (aktivity specifických buněčných enzymů a receptorů);
• Modely karcinogeneze – studium iniciačního a promočního působení látek - kůže, játra, ledviny, močový měchýř, čichové orgány; Příčiny rozdílné citlivosti (organismů, tkání a buněk) k působení karcinogenních látek; Odhady rizik – otázky dávek, prahové hodnoty, křivky dávka-odpověď, působení směsí látek (aditivita, synergismus, antagonismus.
• Význam experimentální ekotoxikologie – perspektivy, propojení s experimentální a prediktivní onkologií.
• Prevence, diagnostika a léčba nádorových onemocnění;
• Experimentální, epidemiologické a klinické studie, populační screening Genetická predispozice, životní styl; Terapie - chirurgie, záření, chemoterapie, imunoterapie.
• Prediktivní onkologie;
• Typizace nádorů, diagnostické markery, prognostické vs. prediktivní faktory; Detekce specifických parametrů - cytokinetické parametry, molekulární a jiné markery; Moderní metody (průtoková a vysokorozlišovací cytometrie, laser scanning, molekulární a další metody, microarrays), stanovení proliferační aktivity, detekce apoptózy; Srovnání metod a interpretace naměřených parametrů; Data managment - význam vícerozměrných matematických analýz, prediktivní markery.

Literatura

povinná literatura
• Genotoxicita a karcinogeneze. (Genotoxicity and carcinogenesis) https://is.muni.cz/auth/el/1431/jaro2013/Bi6871/um/genotx-a-karcige/index.html . E-learningový učební materiál
• ALBERTS, Bruce. Základy buněčné biologie : úvod do molekulární biologie buňky. Translated by Arnošt Kotyk. 2. vyd. Ústí nad Labem: Espero Publishing, 2004, xxvi, 630. ISBN 8090290620. info

doporučená literatura
• ALBERTS, Bruce. Molecular biology of the cell. 3rd ed. New York: Garland Publishing, Inc., 1994, xliii, 129. ISBN 0-8153-1620-8. info
• Nutritional oncology. Edited by David Heber. 2nd ed. Boston: Elsevier-Academic Press, 2006, xxiv, 822. ISBN 0120883937. URL info
• Signaling networks and cell cycle control : the molecular basis of cancer and other diseases. Edited by J. Silvio Gutkind. 1st ed. Totowa: Humana Press, 2000, xiv, 578. ISBN 089603710X. info
• Cell cycle and growth control : biomolecular regulation and cancer. Edited by Gary S. Stein - Arthur B. Pardee. 2nd ed. Hoboken, N.J.: Wiley-Liss, 2004, xiii, 800. ISBN 0471250716. info
• Functional metabolism, Regulation and adaptation, Ed. K. B. Storey, Wiley-Liss, Inc., Hoboken, New Jerswy, 2004
• Apoptosis and Cancer Therapy, Vol. 1 and 2, Eds. K.M. Debatin, S. Fulda, WILEY-VCH Verlag GmbH&Co.KgaA, Weinheim, 2006
• ADAM, Zdeněk, Jiří VORLÍČEK a Jana KOPTÍKOVÁ. Obecná onkologie a podpůrná léčba. Praha Publishing: Grada, 2003, 788 s. ISBN 80-247-0677-6. info
• KLENER, Pavel. Klinická onkologie. 1. vyd. Praha: Galén, 2002, xxxvii, 68. ISBN 802460468X. info
• KREJSEK, Jan a Otakar KOPECKÝ. Klinická imunologie. 1. vyd. Hradec Králové: NUCLEUS HK, 2004, 941 s. : i. ISBN 80-86225-50-X. info
• HALLIWELL, Barry a John M. C. GUTTERIDGE. Free radicals in biology and medicine. 4th ed. New York: Oxford University Press, 2007, xxxvi, 851. ISBN 9780198568681. URL info
• Doporučené speciální reviews a vědecké články ( Recommended reviews and research papers)
• FÖLSCH, U. R., K. KOCHSIEK a R. F. SCHMIDT. Patologická fyziologie. Vyd. 1. Praha: Grada Publishing, 2003, 586 s. ISBN 80-247-0319-X. info

Výukové metody

Přednášky a diskuse v hodinách. Procvičování odpovědí na otázky u každé lekce v elektronických učebních materiálech.

Metody hodnocení

Účast na přednáškách není povinná, ale je velmi doporučována s ohledem na správné porozumění probírané látce. Během přednášek jsou studenti dotazováni na látku probíranou v minulé lekci. Předmět je zakončen písemnou zkouškou hodnocenou učitelem. Studenti musí odpovědět na asi 20 otázek , které tvoří průřez všemi probíranými tématy. Pro absolvování zkoušky je potřeba nejméně 60% správných odpovědí.

Navazující předměty

• Bi6871 Zdravotní rizika
• Bi7070 Fyziologie buněčných systémů

Další komentáře

Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.

Bi8110 Genotoxicita a karcinogeneze

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (plus ukončení). Ukončení: zk.

Vyučující

prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc. (přednášející)
prof. RNDr. Alois Kozubík, CSc. (přednášející)

Garance

prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc.
Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc.
Dodavatelské pracoviště: Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta

Rozvrh

Út 13:00–14:50 D36/212

Předpoklady

Bi7070 Fyziologie buněčných systémů
Nutné předcházející absolvování přednášky Fyziologie buněčných systémů

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Jiné omezení: Na předmět se vztahuje povinnost registrace, bez registrace může být znemožněn zápis předmětu!

Mateřské obory/plány

• Molekulární biologie a genetika (program PřF, N-EXB)
• Speciální biologie (program PřF, N-EXB)
• Speciální biologie (program PřF, N-EXB, směr Ekotoxikologie)
• Speciální biologie (program PřF, N-EXB, směr Experimentální biologie živočichů a imunologie)

Cíle předmětu

Na konci tohoto kurzu bude student schopen: porozumět komplexnímu pohledu na proces karcinogeneze s ohledem na mutagenní (genotoxické) i epigenetické (negenotoxické) příčiny a faktory podílející se na vzniku a rozvoji nádorových onemocnění (zejména rakoviny tlustého střeva, prsu, prostaty a leukémií); popsat molekulárně biologické principy, které vedou k poruchám přenosu signálů v buňce a k deregulaci buněčného cyklu, proliferace, diferenciace a apoptózy; formulovat význam mezibuněčných komunikací v tkáních (poruchy homeostázy) ovlivněných faktory vnějšího prostředí včetně diety, zvláště jejích lipidových složek; diskutovat o otázkách prevence, diagnostiky a léčby nádorových onemocnění; vysvětlit a porozumět základním procesům vedoucím na úrovni buněk a buněčných populací ke vzniku a rozvoji nádorových onemocnění; interpretovat molekulárně biologické principy ovlivňující mezibuněčnou a vnitrobuněčnou komunikaci a přenos specifických signálů vedoucích ke změnám cytokinetiky; porozumět principům působení faktorů vnějšího prostředí, zejména úloze dietetických lipidů a lipidového metabolismu v procesu karcinogeneze; využít získaných znalostí nových vědeckých poznatků z výše uvedených oblastí pro studium prevence a nových terapeutických přístupů

Osnova

• Vznik a rozvoj nádorového onemocnění;
• Genetické (genotoxické) a epigenetické (negenotoxické) aspekty vzniku a rozvoje nádorů; Fáze karcinogeneze Iniciační, podpůrná (promoční) a progresivní fáze, genetické a epigenetické faktory, karcinogeny a kokarcinogeny, antikarcinogeny; Typy nádorů Nádory spontánní a indukované (onkogenní viry, chemické a fyzikální karcinogeny), nádory benigní a maligní, invaze, metastázy, klasifikace podle tkání.
• Molekulární základy vzniku a rozvoje nádorového onemocnění;
• Genetické mechanismy Mutace a mutageny, nádorově promoční faktory (exogenní a endogenní) protoonkogeny, onkogeny, nádorově supresorové geny.
• Transformace buněk; Denzitně závislá inhibice růstu (kontaktní inhibice), odlišnosti normálních a transformovaných buněk, změny závislosti na pozitivních a negativních růstových faktorech, maligní transformace.
• Imortalizace - význam telomer, telomerázy a dalších faktorů
• Negenotoxické (epigenetické) mechanismy;
• Metylace DNA, acetylace histonů, změny exprese genů; Změny v regulaci proliferace, diferenciace a apoptózy; Změny v mechanismech přenosu (transdukce) signálů; Antiproliferační molekuly - jejich vztah k růstovým faktorům, receptorům a dalším součástem kaskády přenosu signálů; Úloha buněčného cyklu a jeho změny v karcinogenezi; Rovnováha v buněčných populacích; Poruchy proliferace, diferenciace a apoptózy (apoptóza a nekróza).
• Patologické účinky cytokinů;
• Parakrinní a autokrinní regulace, poruchy pozitivních a negativních regulátorů, důsledky.
• Význam oxidativního metabolismu;
• Rovnováha oxido-redukčních dějů, aktivační a deaktivační enzymy, pro- a antioxidační systémy, oxidativní stres; Úloha oxidačních procesů v apoptóze.
• Komunikace buněk;
• Mimobuněčná, mezibuněčná a vnitrobuněčná komunikace, úloha mezerovitých spojení tzv. "gap junctions" (GJIC) v udržování tkáňové homeostázy, poruchy mezibuněčné komunikace u nádorových buněk, snižování počtu gap junctions, klonální množení iniciované buňky; Změny membránových vlastností, adhezivní vlastnosti - kadheriny, kateniny, integriny, konexiny.
• Metastázy;
• Příčiny vzniku, metastatická kaskáda, kontakt buňka-buňka, buňka - mimobuněčná matrix, změny adhezivních molekul a vnitrobuněčného signálování, imunitní systém.
• Angiogeneze;
• Význam, induktory a inhibitory angiogeneze.
• Vznik a rozvoj specifických typů nádorů (jejich genetické a epigenetické příčiny);
• Poruchy krvetvorby - leukémie; Chronická myeloidní l., myelodysplastický syndrom, akutní l., genetické poruchy, rozpojení procesu proliferace a diferenciace, poruchy apoptózy.
• Nejčastější typy nádorů - kolorektální karcinomy, nádory prsu, prostaty, kůže; Genetické a negenetické příčiny, prekancerózní stavy, etiologie, rozvoj, vnější faktory.
• Endogenní karcinogeneze, hormonálně závislé nádory.
• Přirozené protinádorové obranné mechanismy; Úloha imunitního sytému, cytostatické a cytotoxické účinky monocytů a makrofágů, působení cytokinů a eikosanoidů.
• Faktory vnějšího prostředí v procesu karcinogeneze;
• Záření - neionizující a ionizující; Chemické karcinogeny - polycyklické aromatické uhlovodíky (PAH), halogenované aromatické uhlovodíky (PCB),dioxiny (TCDD), peroxisomové proliferátory, xenobiotické lipidy, chlorované pesticidy, atd.; Onkogenní viry a bakterie.
• Důsledky působení škodlivých faktorů vnějšího prostředí;
• Genotoxické vs. Negenotoxické účinky (epigenetická toxicita) - charakteristika; Poruchy homeostázy - modulace buněčné proliferace, diferenciace a apoptózy - příčiny a důsledky, vztah ke karcinogenezi; Mechanismy - změny v reparaci DNA, specifické vnitrobuněčné receptory, působení reaktivních forem kyslíku – oxidativní stres, inhibice GJIC, ovlivnění mechanismů transdukce signálu, změny metylace DNA, ovlivnění exprese onkogenů a nádorově supresorových genů.
• Nutriční aspekty karcinogeneze;
• Karcinogeny v potravě, promoční a antipromoční působení složek potravy (vitamíny, antioxidanty); Obsah a složení tuků v potravě, polynenasycené mastné kyseliny (n-6 a n-3 mastné kyseliny) a jejich metabolity jako mediátory a modulátory buněčných signálů, mechanismy působení, oxidativní metabolismus, lipidová peroxidace, imunitní systém, úloha eikosanoidů v karcinogenezi – interakce s cytokiny; Vláknina – mastné kyseliny s krátkým řetězcem - butyrát.
• Současný systém detekce karcinogenních účinků látek;
• Genotoxicita (mutagenní účinky) – testy mutagenit;y Problémy detekce negenotoxicky působících karcinogenů; Dlouhodobé testy na laboratorních zvířatech, krátkodobé testy - testy buněčné transformace, změny proliferace a apoptózy v tkáních, změny GJIC, detekce specifických biomarkerů (aktivity specifických buněčných enzymů a receptorů);
• Modely karcinogeneze – studium iniciačního a promočního působení látek - kůže, játra, ledviny, močový měchýř, čichové orgány; Příčiny rozdílné citlivosti (organismů, tkání a buněk) k působení karcinogenních látek; Odhady rizik – otázky dávek, prahové hodnoty, křivky dávka-odpověď, působení směsí látek (aditivita, synergismus, antagonismus.
• Význam experimentální ekotoxikologie – perspektivy, propojení s experimentální a prediktivní onkologií.
• Prevence, diagnostika a léčba nádorových onemocnění;
• Experimentální, epidemiologické a klinické studie, populační screening Genetická predispozice, životní styl; Terapie - chirurgie, záření, chemoterapie, imunoterapie.
• Prediktivní onkologie;
• Typizace nádorů, diagnostické markery, prognostické vs. prediktivní faktory; Detekce specifických parametrů - cytokinetické parametry, molekulární a jiné markery; Moderní metody (průtoková a vysokorozlišovací cytometrie, laser scanning, molekulární a další metody, microarrays), stanovení proliferační aktivity, detekce apoptózy; Srovnání metod a interpretace naměřených parametrů; Data managment - význam vícerozměrných matematických analýz, prediktivní markery.

Literatura

povinná literatura
• Genotoxicita a karcinogeneze. (Genotoxicity and carcinogenesis) https://is.muni.cz/auth/el/1431/jaro2013/Bi6871/um/genotx-a-karcige/index.html . E-learningový učební materiál
• ALBERTS, Bruce. Základy buněčné biologie : úvod do molekulární biologie buňky. Translated by Arnošt Kotyk. 2. vyd. Ústí nad Labem: Espero Publishing, 2004, xxvi, 630. ISBN 8090290620. info

doporučená literatura
• ALBERTS, Bruce. Molecular biology of the cell. 3rd ed. New York: Garland Publishing, Inc., 1994, xliii, 129. ISBN 0-8153-1620-8. info
• Nutritional oncology. Edited by David Heber. 2nd ed. Boston: Elsevier-Academic Press, 2006, xxiv, 822. ISBN 0120883937. URL info
• Signaling networks and cell cycle control : the molecular basis of cancer and other diseases. Edited by J. Silvio Gutkind. 1st ed. Totowa: Humana Press, 2000, xiv, 578. ISBN 089603710X. info
• Cell cycle and growth control : biomolecular regulation and cancer. Edited by Gary S. Stein - Arthur B. Pardee. 2nd ed. Hoboken, N.J.: Wiley-Liss, 2004, xiii, 800. ISBN 0471250716. info
• Functional metabolism, Regulation and adaptation, Ed. K. B. Storey, Wiley-Liss, Inc., Hoboken, New Jerswy, 2004
• Apoptosis and Cancer Therapy, Vol. 1 and 2, Eds. K.M. Debatin, S. Fulda, WILEY-VCH Verlag GmbH&Co.KgaA, Weinheim, 2006
• ADAM, Zdeněk, Jiří VORLÍČEK a Jana KOPTÍKOVÁ. Obecná onkologie a podpůrná léčba. Praha Publishing: Grada, 2003, 788 s. ISBN 80-247-0677-6. info
• KLENER, Pavel. Klinická onkologie. 1. vyd. Praha: Galén, 2002, xxxvii, 68. ISBN 802460468X. info
• KREJSEK, Jan a Otakar KOPECKÝ. Klinická imunologie. 1. vyd. Hradec Králové: NUCLEUS HK, 2004, 941 s. : i. ISBN 80-86225-50-X. info
• HALLIWELL, Barry a John M. C. GUTTERIDGE. Free radicals in biology and medicine. 4th ed. New York: Oxford University Press, 2007, xxxvi, 851. ISBN 9780198568681. URL info
• Doporučené speciální reviews a vědecké články ( Recommended reviews and research papers)
• FÖLSCH, U. R., K. KOCHSIEK a R. F. SCHMIDT. Patologická fyziologie. Vyd. 1. Praha: Grada Publishing, 2003, 586 s. ISBN 80-247-0319-X. info

Výukové metody

Přednášky a diskuse v hodinách. Procvičování odpovědí na otázky u každé lekce v elektronických učebních materiálech.

Metody hodnocení

Účast na přednáškách není povinná, ale je velmi doporučována s ohledem na správné porozumění probírané látce. Během přednášek jsou studenti dotazováni na látku probíranou v minulé lekci. Předmět je zakončen písemnou zkouškou hodnocenou učitelem. Studenti musí odpovědět na asi 20 otázek , které tvoří průřez všemi probíranými tématy. Pro absolvování zkoušky je potřeba nejméně 60% správných odpovědí.

Navazující předměty

• Bi6871 Zdravotní rizika
• Bi7070 Fyziologie buněčných systémů

Další komentáře

Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.

Bi8110 Genotoxicita a karcinogeneze

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (plus ukončení). Ukončení: zk.

Vyučující

prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc. (přednášející)
prof. RNDr. Alois Kozubík, CSc. (přednášející)

Garance

prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc.
Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc.
Dodavatelské pracoviště: Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta

Rozvrh

Út 13:00–14:50 BFU

Předpoklady

Bi7070 Fyziologie buněčných systémů
Nutné předcházející absolvování přednášky Fyziologie buněčných systémů

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Jiné omezení: Na předmět se vztahuje povinnost registrace, bez registrace může být znemožněn zápis předmětu!

Mateřské obory/plány

• Molekulární biologie a genetika (program PřF, N-EXB)
• Speciální biologie (program PřF, N-EXB)
• Speciální biologie (program PřF, N-EXB, směr Ekotoxikologie)
• Speciální biologie (program PřF, N-EXB, směr Experimentální biologie živočichů a imunologie)

Cíle předmětu

Na konci tohoto kurzu bude student schopen: porozumět komplexnímu pohledu na proces karcinogeneze s ohledem na mutagenní (genotoxické) i epigenetické (negenotoxické) příčiny a faktory podílející se na vzniku a rozvoji nádorových onemocnění (zejména rakoviny tlustého střeva, prsu, prostaty a leukémií); popsat molekulárně biologické principy, které vedou k poruchám přenosu signálů v buňce a k deregulaci buněčného cyklu, proliferace, diferenciace a apoptózy; formulovat význam mezibuněčných komunikací v tkáních (poruchy homeostázy) ovlivněných faktory vnějšího prostředí včetně diety, zvláště jejích lipidových složek; diskutovat o otázkách prevence, diagnostiky a léčby nádorových onemocnění; vysvětlit a porozumět základním procesům vedoucím na úrovni buněk a buněčných populací ke vzniku a rozvoji nádorových onemocnění; interpretovat molekulárně biologické principy ovlivňující mezibuněčnou a vnitrobuněčnou komunikaci a přenos specifických signálů vedoucích ke změnám cytokinetiky; porozumět principům působení faktorů vnějšího prostředí, zejména úloze dietetických lipidů a lipidového metabolismu v procesu karcinogeneze; využít získaných znalostí nových vědeckých poznatků z výše uvedených oblastí pro studium prevence a nových terapeutických přístupů

Osnova

• Vznik a rozvoj nádorového onemocnění;
• Genetické (genotoxické) a epigenetické (negenotoxické) aspekty vzniku a rozvoje nádorů; Fáze karcinogeneze Iniciační, podpůrná (promoční) a progresivní fáze, genetické a epigenetické faktory, karcinogeny a kokarcinogeny, antikarcinogeny; Typy nádorů Nádory spontánní a indukované (onkogenní viry, chemické a fyzikální karcinogeny), nádory benigní a maligní, invaze, metastázy, klasifikace podle tkání.
• Molekulární základy vzniku a rozvoje nádorového onemocnění;
• Genetické mechanismy Mutace a mutageny, nádorově promoční faktory (exogenní a endogenní) protoonkogeny, onkogeny, nádorově supresorové geny.
• Transformace buněk; Denzitně závislá inhibice růstu (kontaktní inhibice), odlišnosti normálních a transformovaných buněk, změny závislosti na pozitivních a negativních růstových faktorech, maligní transformace.
• Imortalizace - význam telomer, telomerázy a dalších faktorů
• Negenotoxické (epigenetické) mechanismy;
• Metylace DNA, acetylace histonů, změny exprese genů; Změny v regulaci proliferace, diferenciace a apoptózy; Změny v mechanismech přenosu (transdukce) signálů; Antiproliferační molekuly - jejich vztah k růstovým faktorům, receptorům a dalším součástem kaskády přenosu signálů; Úloha buněčného cyklu a jeho změny v karcinogenezi; Rovnováha v buněčných populacích; Poruchy proliferace, diferenciace a apoptózy (apoptóza a nekróza).
• Patologické účinky cytokinů;
• Parakrinní a autokrinní regulace, poruchy pozitivních a negativních regulátorů, důsledky.
• Význam oxidativního metabolismu;
• Rovnováha oxido-redukčních dějů, aktivační a deaktivační enzymy, pro- a antioxidační systémy, oxidativní stres; Úloha oxidačních procesů v apoptóze.
• Komunikace buněk;
• Mimobuněčná, mezibuněčná a vnitrobuněčná komunikace, úloha mezerovitých spojení tzv. "gap junctions" (GJIC) v udržování tkáňové homeostázy, poruchy mezibuněčné komunikace u nádorových buněk, snižování počtu gap junctions, klonální množení iniciované buňky; Změny membránových vlastností, adhezivní vlastnosti - kadheriny, kateniny, integriny, konexiny.
• Metastázy;
• Příčiny vzniku, metastatická kaskáda, kontakt buňka-buňka, buňka - mimobuněčná matrix, změny adhezivních molekul a vnitrobuněčného signálování, imunitní systém.
• Angiogeneze;
• Význam, induktory a inhibitory angiogeneze.
• Vznik a rozvoj specifických typů nádorů (jejich genetické a epigenetické příčiny);
• Poruchy krvetvorby - leukémie; Chronická myeloidní l., myelodysplastický syndrom, akutní l., genetické poruchy, rozpojení procesu proliferace a diferenciace, poruchy apoptózy.
• Nejčastější typy nádorů - kolorektální karcinomy, nádory prsu, prostaty, kůže; Genetické a negenetické příčiny, prekancerózní stavy, etiologie, rozvoj, vnější faktory.
• Endogenní karcinogeneze, hormonálně závislé nádory.
• Přirozené protinádorové obranné mechanismy; Úloha imunitního sytému, cytostatické a cytotoxické účinky monocytů a makrofágů, působení cytokinů a eikosanoidů.
• Faktory vnějšího prostředí v procesu karcinogeneze;
• Záření - neionizující a ionizující; Chemické karcinogeny - polycyklické aromatické uhlovodíky (PAH), halogenované aromatické uhlovodíky (PCB),dioxiny (TCDD), peroxisomové proliferátory, xenobiotické lipidy, chlorované pesticidy, atd.; Onkogenní viry a bakterie.
• Důsledky působení škodlivých faktorů vnějšího prostředí;
• Genotoxické vs. Negenotoxické účinky (epigenetická toxicita) - charakteristika; Poruchy homeostázy - modulace buněčné proliferace, diferenciace a apoptózy - příčiny a důsledky, vztah ke karcinogenezi; Mechanismy - změny v reparaci DNA, specifické vnitrobuněčné receptory, působení reaktivních forem kyslíku – oxidativní stres, inhibice GJIC, ovlivnění mechanismů transdukce signálu, změny metylace DNA, ovlivnění exprese onkogenů a nádorově supresorových genů.
• Nutriční aspekty karcinogeneze;
• Karcinogeny v potravě, promoční a antipromoční působení složek potravy (vitamíny, antioxidanty); Obsah a složení tuků v potravě, polynenasycené mastné kyseliny (n-6 a n-3 mastné kyseliny) a jejich metabolity jako mediátory a modulátory buněčných signálů, mechanismy působení, oxidativní metabolismus, lipidová peroxidace, imunitní systém, úloha eikosanoidů v karcinogenezi – interakce s cytokiny; Vláknina – mastné kyseliny s krátkým řetězcem - butyrát.
• Současný systém detekce karcinogenních účinků látek;
• Genotoxicita (mutagenní účinky) – testy mutagenit;y Problémy detekce negenotoxicky působících karcinogenů; Dlouhodobé testy na laboratorních zvířatech, krátkodobé testy - testy buněčné transformace, změny proliferace a apoptózy v tkáních, změny GJIC, detekce specifických biomarkerů (aktivity specifických buněčných enzymů a receptorů);
• Modely karcinogeneze – studium iniciačního a promočního působení látek - kůže, játra, ledviny, močový měchýř, čichové orgány; Příčiny rozdílné citlivosti (organismů, tkání a buněk) k působení karcinogenních látek; Odhady rizik – otázky dávek, prahové hodnoty, křivky dávka-odpověď, působení směsí látek (aditivita, synergismus, antagonismus.
• Význam experimentální ekotoxikologie – perspektivy, propojení s experimentální a prediktivní onkologií.
• Prevence, diagnostika a léčba nádorových onemocnění;
• Experimentální, epidemiologické a klinické studie, populační screening Genetická predispozice, životní styl; Terapie - chirurgie, záření, chemoterapie, imunoterapie.
• Prediktivní onkologie;
• Typizace nádorů, diagnostické markery, prognostické vs. prediktivní faktory; Detekce specifických parametrů - cytokinetické parametry, molekulární a jiné markery; Moderní metody (průtoková a vysokorozlišovací cytometrie, laser scanning, molekulární a další metody, microarrays), stanovení proliferační aktivity, detekce apoptózy; Srovnání metod a interpretace naměřených parametrů; Data managment - význam vícerozměrných matematických analýz, prediktivní markery.

Literatura

• ALBERTS, Bruce. Základy buněčné biologie : úvod do molekulární biologie buňky. Translated by Arnošt Kotyk. 2. vyd. Ústí nad Labem: Espero Publishing, 2004, xxvi, 630. ISBN 8090290620. info
• ALBERTS, Bruce. Molecular biology of the cell. 3rd ed. New York: Garland Publishing, Inc., 1994, xliii, 129. ISBN 0-8153-1620-8. info
• FÖLSCH, U. R., K. KOCHSIEK a R. F. SCHMIDT. Patologická fyziologie. Vyd. 1. Praha: Grada Publishing, 2003, 586 s. ISBN 80-247-0319-X. info
• Nutritional oncology. Edited by David Heber. 2nd ed. Boston: Elsevier-Academic Press, 2006, xxiv, 822. ISBN 0120883937. URL info
• Functional metabolism, Regulation and adaptation, Ed. K. B. Storey, Wiley-Liss, Inc., Hoboken, New Jerswy, 2004
• Signaling networks and cell cycle control : the molecular basis of cancer and other diseases. Edited by J. Silvio Gutkind. 1st ed. Totowa: Humana Press, 2000, xiv, 578. ISBN 089603710X. info
• Cell cycle and growth control : biomolecular regulation and cancer. Edited by Gary S. Stein - Arthur B. Pardee. 2nd ed. Hoboken, N.J.: Wiley-Liss, 2004, xiii, 800. ISBN 0471250716. info
• Apoptosis and Cancer Therapy, Vol. 1 and 2, Eds. K.M. Debatin, S. Fulda, WILEY-VCH Verlag GmbH&Co.KgaA, Weinheim, 2006
• ADAM, Zdeněk, Jiří VORLÍČEK a Jana KOPTÍKOVÁ. Obecná onkologie a podpůrná léčba. Praha Publishing: Grada, 2003, 788 s. ISBN 80-247-0677-6. info
• KLENER, Pavel. Klinická onkologie. 1. vyd. Praha: Galén, 2002, xxxvii, 68. ISBN 802460468X. info
• KREJSEK, Jan a Otakar KOPECKÝ. Klinická imunologie. 1. vyd. Hradec Králové: NUCLEUS HK, 2004, 941 s. : i. ISBN 80-86225-50-X. info
• HALLIWELL, Barry a John M. C. GUTTERIDGE. Free radicals in biology and medicine. 4th ed. New York: Oxford University Press, 2007, xxxvi, 851. ISBN 9780198568681. URL info
• + doporučené speciální separáty a schemata z přednášek

Výukové metody

Přednášky a diskuse v hodinách

Metody hodnocení

závěrečná písemná zkouška

Navazující předměty

• Bi6871 Zdravotní rizika
• Bi7070 Fyziologie buněčných systémů

Další komentáře

Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.

Bi8110 Genotoxicita a karcinogeneze

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (plus ukončení). Ukončení: zk.

Vyučující

prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc. (přednášející)
prof. RNDr. Alois Kozubík, CSc. (přednášející)

Garance

prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc.
Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc.
Dodavatelské pracoviště: Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta

Rozvrh

Út 13:00–14:50 BFU

Předpoklady

Nutné předcházející absolvování přednášky Fyziologie buněčných systémů

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

předmět má 11 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Na konci tohoto kurzu bude student schopen: porozumět komplexnímu pohledu na proces karcinogeneze s ohledem na mutagenní (genotoxické) i epigenetické (negenotoxické) příčiny a faktory podílející se na vzniku a rozvoji nádorových onemocnění (zejména rakoviny tlustého střeva, prsu, prostaty a leukémií); popsat molekulárně biologické principy, které vedou k poruchám přenosu signálů v buňce a k deregulaci buněčného cyklu, proliferace, diferenciace a apoptózy; formulovat význam mezibuněčných komunikací v tkáních (poruchy homeostázy) ovlivněných faktory vnějšího prostředí včetně diety, zvláště jejích lipidových složek; diskutovat o otázkách prevence, diagnostiky a léčby nádorových onemocnění; vysvětlit a porozumět základním procesům vedoucím na úrovni buněk a buněčných populací ke vzniku a rozvoji nádorových onemocnění; interpretovat molekulárně biologické principy ovlivňující mezibuněčnou a vnitrobuněčnou komunikaci a přenos specifických signálů vedoucích ke změnám cytokinetiky; porozumět principům působení faktorů vnějšího prostředí, zejména úloze dietetických lipidů a lipidového metabolismu v procesu karcinogeneze; využít získaných znalostí nových vědeckých poznatků z výše uvedených oblastí pro studium prevence a nových terapeutických přístupů

Osnova

• Vznik a rozvoj nádorového onemocnění;
• Genetické (genotoxické) a epigenetické (negenotoxické) aspekty vzniku a rozvoje nádorů; Fáze karcinogeneze Iniciační, podpůrná (promoční) a progresivní fáze, genetické a epigenetické faktory, karcinogeny a kokarcinogeny, antikarcinogeny; Typy nádorů Nádory spontánní a indukované (onkogenní viry, chemické a fyzikální karcinogeny), nádory benigní a maligní, invaze, metastázy, klasifikace podle tkání.
• Molekulární základy vzniku a rozvoje nádorového onemocnění;
• Genetické mechanismy Mutace a mutageny, nádorově promoční faktory (exogenní a endogenní) protoonkogeny, onkogeny, nádorově supresorové geny.
• Transformace buněk; Denzitně závislá inhibice růstu (kontaktní inhibice), odlišnosti normálních a transformovaných buněk, změny závislosti na pozitivních a negativních růstových faktorech, maligní transformace.
• Imortalizace - význam telomer, telomerázy a dalších faktorů
• Negenotoxické (epigenetické) mechanismy;
• Metylace DNA, acetylace histonů, změny exprese genů; Změny v regulaci proliferace, diferenciace a apoptózy; Změny v mechanismech přenosu (transdukce) signálů; Antiproliferační molekuly - jejich vztah k růstovým faktorům, receptorům a dalším součástem kaskády přenosu signálů; Úloha buněčného cyklu a jeho změny v karcinogenezi; Rovnováha v buněčných populacích; Poruchy proliferace, diferenciace a apoptózy (apoptóza a nekróza).
• Patologické účinky cytokinů;
• Parakrinní a autokrinní regulace, poruchy pozitivních a negativních regulátorů, důsledky.
• Význam oxidativního metabolismu;
• Rovnováha oxido-redukčních dějů, aktivační a deaktivační enzymy, pro- a antioxidační systémy, oxidativní stres; Úloha oxidačních procesů v apoptóze.
• Komunikace buněk;
• Mimobuněčná, mezibuněčná a vnitrobuněčná komunikace, úloha mezerovitých spojení tzv. "gap junctions" (GJIC) v udržování tkáňové homeostázy, poruchy mezibuněčné komunikace u nádorových buněk, snižování počtu gap junctions, klonální množení iniciované buňky; Změny membránových vlastností, adhezivní vlastnosti - kadheriny, kateniny, integriny, konexiny.
• Metastázy;
• Příčiny vzniku, metastatická kaskáda, kontakt buňka-buňka, buňka - mimobuněčná matrix, změny adhezivních molekul a vnitrobuněčného signálování, imunitní systém.
• Angiogeneze;
• Význam, induktory a inhibitory angiogeneze.
• Vznik a rozvoj specifických typů nádorů (jejich genetické a epigenetické příčiny);
• Poruchy krvetvorby - leukémie; Chronická myeloidní l., myelodysplastický syndrom, akutní l., genetické poruchy, rozpojení procesu proliferace a diferenciace, poruchy apoptózy.
• Nejčastější typy nádorů - kolorektální karcinomy, nádory prsu, prostaty, kůže; Genetické a negenetické příčiny, prekancerózní stavy, etiologie, rozvoj, vnější faktory.
• Endogenní karcinogeneze, hormonálně závislé nádory.
• Přirozené protinádorové obranné mechanismy; Úloha imunitního sytému, cytostatické a cytotoxické účinky monocytů a makrofágů, působení cytokinů a eikosanoidů.
• Faktory vnějšího prostředí v procesu karcinogeneze;
• Záření - neionizující a ionizující; Chemické karcinogeny - polycyklické aromatické uhlovodíky (PAH), halogenované aromatické uhlovodíky (PCB),dioxiny (TCDD), peroxisomové proliferátory, xenobiotické lipidy, chlorované pesticidy, atd.; Onkogenní viry a bakterie.
• Důsledky působení škodlivých faktorů vnějšího prostředí;
• Genotoxické vs. Negenotoxické účinky (epigenetická toxicita) - charakteristika; Poruchy homeostázy - modulace buněčné proliferace, diferenciace a apoptózy - příčiny a důsledky, vztah ke karcinogenezi; Mechanismy - změny v reparaci DNA, specifické vnitrobuněčné receptory, působení reaktivních forem kyslíku – oxidativní stres, inhibice GJIC, ovlivnění mechanismů transdukce signálu, změny metylace DNA, ovlivnění exprese onkogenů a nádorově supresorových genů.
• Nutriční aspekty karcinogeneze;
• Karcinogeny v potravě, promoční a antipromoční působení složek potravy (vitamíny, antioxidanty); Obsah a složení tuků v potravě, polynenasycené mastné kyseliny (n-6 a n-3 mastné kyseliny) a jejich metabolity jako mediátory a modulátory buněčných signálů, mechanismy působení, oxidativní metabolismus, lipidová peroxidace, imunitní systém, úloha eikosanoidů v karcinogenezi – interakce s cytokiny; Vláknina – mastné kyseliny s krátkým řetězcem - butyrát.
• Současný systém detekce karcinogenních účinků látek;
• Genotoxicita (mutagenní účinky) – testy mutagenit;y Problémy detekce negenotoxicky působících karcinogenů; Dlouhodobé testy na laboratorních zvířatech, krátkodobé testy - testy buněčné transformace, změny proliferace a apoptózy v tkáních, změny GJIC, detekce specifických biomarkerů (aktivity specifických buněčných enzymů a receptorů);
• Modely karcinogeneze – studium iniciačního a promočního působení látek - kůže, játra, ledviny, močový měchýř, čichové orgány; Příčiny rozdílné citlivosti (organismů, tkání a buněk) k působení karcinogenních látek; Odhady rizik – otázky dávek, prahové hodnoty, křivky dávka-odpověď, působení směsí látek (aditivita, synergismus, antagonismus.
• Význam experimentální ekotoxikologie – perspektivy, propojení s experimentální a prediktivní onkologií.
• Prevence, diagnostika a léčba nádorových onemocnění;
• Experimentální, epidemiologické a klinické studie, populační screening Genetická predispozice, životní styl; Terapie - chirurgie, záření, chemoterapie, imunoterapie.
• Prediktivní onkologie;
• Typizace nádorů, diagnostické markery, prognostické vs. prediktivní faktory; Detekce specifických parametrů - cytokinetické parametry, molekulární a jiné markery; Moderní metody (průtoková a vysokorozlišovací cytometrie, laser scanning, molekulární a další metody, microarrays), stanovení proliferační aktivity, detekce apoptózy; Srovnání metod a interpretace naměřených parametrů; Data managment - význam vícerozměrných matematických analýz, prediktivní markery.

Literatura

• ALBERTS, Bruce. Základy buněčné biologie : úvod do molekulární biologie buňky. Translated by Arnošt Kotyk. 2. vyd. Ústí nad Labem: Espero Publishing, 2004, xxvi, 630. ISBN 8090290620. info
• ALBERTS, Bruce. Molecular biology of the cell. 3rd ed. New York: Garland Publishing, Inc., 1994, xliii, 129. ISBN 0-8153-1620-8. info
• FÖLSCH, U. R., K. KOCHSIEK a R. F. SCHMIDT. Patologická fyziologie. Vyd. 1. Praha: Grada Publishing, 2003, 586 s. ISBN 80-247-0319-X. info
• Nutritional oncology. Edited by David Heber. 2nd ed. Boston: Elsevier-Academic Press, 2006, xxiv, 822. ISBN 0120883937. URL info
• Functional metabolism, Regulation and adaptation, Ed. K. B. Storey, Wiley-Liss, Inc., Hoboken, New Jerswy, 2004
• Signaling networks and cell cycle control : the molecular basis of cancer and other diseases. Edited by J. Silvio Gutkind. 1st ed. Totowa: Humana Press, 2000, xiv, 578. ISBN 089603710X. info
• Cell cycle and growth control : biomolecular regulation and cancer. Edited by Gary S. Stein - Arthur B. Pardee. 2nd ed. Hoboken, N.J.: Wiley-Liss, 2004, xiii, 800. ISBN 0471250716. info
• Apoptosis and Cancer Therapy, Vol. 1 and 2, Eds. K.M. Debatin, S. Fulda, WILEY-VCH Verlag GmbH&Co.KgaA, Weinheim, 2006
• ADAM, Zdeněk, Jiří VORLÍČEK a Jana KOPTÍKOVÁ. Obecná onkologie a podpůrná léčba. Praha Publishing: Grada, 2003, 788 s. ISBN 80-247-0677-6. info
• KLENER, Pavel. Klinická onkologie. 1. vyd. Praha: Galén, 2002, xxxvii, 68. ISBN 802460468X. info
• KREJSEK, Jan a Otakar KOPECKÝ. Klinická imunologie. 1. vyd. Hradec Králové: NUCLEUS HK, 2004, 941 s. : i. ISBN 80-86225-50-X. info
• HALLIWELL, Barry a John M. C. GUTTERIDGE. Free radicals in biology and medicine. 4th ed. New York: Oxford University Press, 2007, xxxvi, 851. ISBN 9780198568681. URL info
• + doporučené speciální separáty a schemata z přednášek

Výukové metody

Přednášky a diskuse v hodinách

Metody hodnocení

závěrečná písemná zkouška

Navazující předměty

• Bi6871 Zdravotní rizika
• Bi7070 Fyziologie buněčných systémů

Další komentáře

Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.

Bi8110 Genotoxicita a karcinogeneze

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (plus ukončení). Ukončení: zk.

Vyučující

prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc. (přednášející)
prof. RNDr. Alois Kozubík, CSc. (přednášející)

Garance

prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc.
Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc.

Rozvrh

Út 13:00–14:50 BFU

Předpoklady

Nutné předcházející absolvování přednášky Fyziologie buněčných systémů

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

předmět má 7 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Na konci tohoto kurzu bude student schopen: porozumět komplexnímu pohledu na proces karcinogeneze s ohledem na mutagenní (genotoxické) i epigenetické (negenotoxické) příčiny a faktory podílející se na vzniku a rozvoji nádorových onemocnění (zejména rakoviny tlustého střeva, prsu, prostaty a leukémií); popsat molekulárně biologické principy, které vedou k poruchám přenosu signálů v buňce a k deregulaci buněčného cyklu, proliferace, diferenciace a apoptózy; formulovat význam mezibuněčných komunikací v tkáních (poruchy homeostázy) ovlivněných faktory vnějšího prostředí včetně diety, zvláště jejích lipidových složek; diskutovat o otázkách prevence, diagnostiky a léčby nádorových onemocnění; vysvětlit a porozumět základním procesům vedoucím na úrovni buněk a buněčných populací ke vzniku a rozvoji nádorových onemocnění; interpretovat molekulárně biologické principy ovlivňující mezibuněčnou a vnitrobuněčnou komunikaci a přenos specifických signálů vedoucích ke změnám cytokinetiky; porozumět principům působení faktorů vnějšího prostředí, zejména úloze dietetických lipidů a lipidového metabolismu v procesu karcinogeneze; využít získaných znalostí nových vědeckých poznatků z výše uvedených oblastí pro studium prevence a nových terapeutických přístupů

Osnova

• Vznik a rozvoj nádorového onemocnění;
• Genetické (genotoxické) a epigenetické (negenotoxické) aspekty vzniku a rozvoje nádorů; Fáze karcinogeneze Iniciační, podpůrná (promoční) a progresivní fáze, genetické a epigenetické faktory, karcinogeny a kokarcinogeny, antikarcinogeny; Typy nádorů Nádory spontánní a indukované (onkogenní viry, chemické a fyzikální karcinogeny), nádory benigní a maligní, invaze, metastázy, klasifikace podle tkání.
• Molekulární základy vzniku a rozvoje nádorového onemocnění;
• Genetické mechanismy Mutace a mutageny, nádorově promoční faktory (exogenní a endogenní) protoonkogeny, onkogeny, nádorově supresorové geny.
• Transformace buněk; Denzitně závislá inhibice růstu (kontaktní inhibice), odlišnosti normálních a transformovaných buněk, změny závislosti na pozitivních a negativních růstových faktorech, maligní transformace.
• Imortalizace - význam telomer, telomerázy a dalších faktorů
• Negenotoxické (epigenetické) mechanismy;
• Metylace DNA, acetylace histonů, změny exprese genů; Změny v regulaci proliferace, diferenciace a apoptózy; Změny v mechanismech přenosu (transdukce) signálů; Antiproliferační molekuly - jejich vztah k růstovým faktorům, receptorům a dalším součástem kaskády přenosu signálů; Úloha buněčného cyklu a jeho změny v karcinogenezi; Rovnováha v buněčných populacích; Poruchy proliferace, diferenciace a apoptózy (apoptóza a nekróza).
• Patologické účinky cytokinů;
• Parakrinní a autokrinní regulace, poruchy pozitivních a negativních regulátorů, důsledky.
• Význam oxidativního metabolismu;
• Rovnováha oxido-redukčních dějů, aktivační a deaktivační enzymy, pro- a antioxidační systémy, oxidativní stres; Úloha oxidačních procesů v apoptóze.
• Komunikace buněk;
• Mimobuněčná, mezibuněčná a vnitrobuněčná komunikace, úloha mezerovitých spojení tzv. "gap junctions" (GJIC) v udržování tkáňové homeostázy, poruchy mezibuněčné komunikace u nádorových buněk, snižování počtu gap junctions, klonální množení iniciované buňky; Změny membránových vlastností, adhezivní vlastnosti - kadheriny, kateniny, integriny, konexiny.
• Metastázy;
• Příčiny vzniku, metastatická kaskáda, kontakt buňka-buňka, buňka - mimobuněčná matrix, změny adhezivních molekul a vnitrobuněčného signálování, imunitní systém.
• Angiogeneze;
• Význam, induktory a inhibitory angiogeneze.
• Vznik a rozvoj specifických typů nádorů (jejich genetické a epigenetické příčiny);
• Poruchy krvetvorby - leukémie; Chronická myeloidní l., myelodysplastický syndrom, akutní l., genetické poruchy, rozpojení procesu proliferace a diferenciace, poruchy apoptózy.
• Nejčastější typy nádorů - kolorektální karcinomy, nádory prsu, prostaty, kůže; Genetické a negenetické příčiny, prekancerózní stavy, etiologie, rozvoj, vnější faktory.
• Endogenní karcinogeneze, hormonálně závislé nádory.
• Přirozené protinádorové obranné mechanismy; Úloha imunitního sytému, cytostatické a cytotoxické účinky monocytů a makrofágů, působení cytokinů a eikosanoidů.
• Faktory vnějšího prostředí v procesu karcinogeneze;
• Záření - neionizující a ionizující; Chemické karcinogeny - polycyklické aromatické uhlovodíky (PAH), halogenované aromatické uhlovodíky (PCB),dioxiny (TCDD), peroxisomové proliferátory, xenobiotické lipidy, chlorované pesticidy, atd.; Onkogenní viry a bakterie.
• Důsledky působení škodlivých faktorů vnějšího prostředí;
• Genotoxické vs. Negenotoxické účinky (epigenetická toxicita) - charakteristika; Poruchy homeostázy - modulace buněčné proliferace, diferenciace a apoptózy - příčiny a důsledky, vztah ke karcinogenezi; Mechanismy - změny v reparaci DNA, specifické vnitrobuněčné receptory, působení reaktivních forem kyslíku – oxidativní stres, inhibice GJIC, ovlivnění mechanismů transdukce signálu, změny metylace DNA, ovlivnění exprese onkogenů a nádorově supresorových genů.
• Nutriční aspekty karcinogeneze;
• Karcinogeny v potravě, promoční a antipromoční působení složek potravy (vitamíny, antioxidanty); Obsah a složení tuků v potravě, polynenasycené mastné kyseliny (n-6 a n-3 mastné kyseliny) a jejich metabolity jako mediátory a modulátory buněčných signálů, mechanismy působení, oxidativní metabolismus, lipidová peroxidace, imunitní systém, úloha eikosanoidů v karcinogenezi – interakce s cytokiny; Vláknina – mastné kyseliny s krátkým řetězcem - butyrát.
• Současný systém detekce karcinogenních účinků látek;
• Genotoxicita (mutagenní účinky) – testy mutagenit;y Problémy detekce negenotoxicky působících karcinogenů; Dlouhodobé testy na laboratorních zvířatech, krátkodobé testy - testy buněčné transformace, změny proliferace a apoptózy v tkáních, změny GJIC, detekce specifických biomarkerů (aktivity specifických buněčných enzymů a receptorů);
• Modely karcinogeneze – studium iniciačního a promočního působení látek - kůže, játra, ledviny, močový měchýř, čichové orgány; Příčiny rozdílné citlivosti (organismů, tkání a buněk) k působení karcinogenních látek; Odhady rizik – otázky dávek, prahové hodnoty, křivky dávka-odpověď, působení směsí látek (aditivita, synergismus, antagonismus.
• Význam experimentální ekotoxikologie – perspektivy, propojení s experimentální a prediktivní onkologií.
• Prevence, diagnostika a léčba nádorových onemocnění;
• Experimentální, epidemiologické a klinické studie, populační screening Genetická predispozice, životní styl; Terapie - chirurgie, záření, chemoterapie, imunoterapie.
• Prediktivní onkologie;
• Typizace nádorů, diagnostické markery, prognostické vs. prediktivní faktory; Detekce specifických parametrů - cytokinetické parametry, molekulární a jiné markery; Moderní metody (průtoková a vysokorozlišovací cytometrie, laser scanning, molekulární a další metody, microarrays), stanovení proliferační aktivity, detekce apoptózy; Srovnání metod a interpretace naměřených parametrů; Data managment - význam vícerozměrných matematických analýz, prediktivní markery.

Literatura

• ALBERTS, Bruce. Základy buněčné biologie : úvod do molekulární biologie buňky. Translated by Arnošt Kotyk. 2. vyd. Ústí nad Labem: Espero Publishing, 2004, xxvi, 630. ISBN 8090290620. info
• ALBERTS, Bruce. Molecular biology of the cell. 3rd ed. New York: Garland Publishing, Inc., 1994, xliii, 129. ISBN 0-8153-1620-8. info
• FÖLSCH, U. R., K. KOCHSIEK a R. F. SCHMIDT. Patologická fyziologie. Vyd. 1. Praha: Grada Publishing, 2003, 586 s. ISBN 80-247-0319-X. info
• Nutritional oncology. Edited by David Heber. 2nd ed. Boston: Elsevier-Academic Press, 2006, xxiv, 822. ISBN 0120883937. URL info
• Functional metabolism, Regulation and adaptation, Ed. K. B. Storey, Wiley-Liss, Inc., Hoboken, New Jerswy, 2004
• Signaling networks and cell cycle control : the molecular basis of cancer and other diseases. Edited by J. Silvio Gutkind. 1st ed. Totowa: Humana Press, 2000, xiv, 578. ISBN 089603710X. info
• Cell cycle and growth control : biomolecular regulation and cancer. Edited by Gary S. Stein - Arthur B. Pardee. 2nd ed. Hoboken, N.J.: Wiley-Liss, 2004, xiii, 800. ISBN 0471250716. info
• Apoptosis and Cancer Therapy, Vol. 1 and 2, Eds. K.M. Debatin, S. Fulda, WILEY-VCH Verlag GmbH&Co.KgaA, Weinheim, 2006
• ADAM, Zdeněk, Jiří VORLÍČEK a Jana KOPTÍKOVÁ. Obecná onkologie a podpůrná léčba. Praha Publishing: Grada, 2003, 788 s. ISBN 80-247-0677-6. info
• KLENER, Pavel. Klinická onkologie. 1. vyd. Praha: Galén, 2002, xxxvii, 68. ISBN 802460468X. info
• KREJSEK, Jan a Otakar KOPECKÝ. Klinická imunologie. 1. vyd. Hradec Králové: NUCLEUS HK, 2004, 941 s. : i. ISBN 80-86225-50-X. info
• HALLIWELL, Barry a John M. C. GUTTERIDGE. Free radicals in biology and medicine. 4th ed. New York: Oxford University Press, 2007, xxxvi, 851. ISBN 9780198568681. URL info
• + doporučené speciální separáty a schemata z přednášek

Výukové metody

Přednášky a diskuse v hodinách

Metody hodnocení

závěrečná písemná zkouška

Navazující předměty

• Bi6871 Zdravotní rizika
• Bi7070 Fyziologie buněčných systémů

Další komentáře

Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.

Bi8110 Genotoxicita a karcinogeneze

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (plus ukončení). Ukončení: zk.

Vyučující

prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc. (přednášející)
prof. RNDr. Alois Kozubík, CSc. (přednášející)

Garance

prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc.
Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc.

Rozvrh

Út 8:00–9:50 BFU

Předpoklady

Nutné předcházející absolvování přednášky Fyziologie buněčných systémů

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

předmět má 7 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Na konci tohoto kurzu bude student schopen: porozumět komplexnímu pohledu na proces karcinogeneze s ohledem na mutagenní (genotoxické) i epigenetické (negenotoxické) příčiny a faktory podílející se na vzniku a rozvoji nádorových onemocnění (zejména rakoviny tlustého střeva, prsu, prostaty a leukémií); popsat molekulárně biologické principy, které vedou k poruchám přenosu signálů v buňce a k deregulaci buněčného cyklu, proliferace, diferenciace a apoptózy; formulovat význam mezibuněčných komunikací v tkáních (poruchy homeostázy) ovlivněných faktory vnějšího prostředí včetně diety, zvláště jejích lipidových složek; diskutovat o otázkách prevence, diagnostiky a léčby nádorových onemocnění; vysvětlit a porozumět základním procesům vedoucím na úrovni buněk a buněčných populací ke vzniku a rozvoji nádorových onemocnění; interpretovat molekulárně biologické principy ovlivňující mezibuněčnou a vnitrobuněčnou komunikaci a přenos specifických signálů vedoucích ke změnám cytokinetiky; porozumět principům působení faktorů vnějšího prostředí, zejména úloze dietetických lipidů a lipidového metabolismu v procesu karcinogeneze; využít získaných znalostí nových vědeckých poznatků z výše uvedených oblastí pro studium prevence a nových terapeutických přístupů

Osnova

• Vznik a rozvoj nádorového onemocnění;
• Genetické (genotoxické) a epigenetické (negenotoxické) aspekty vzniku a rozvoje nádorů; Fáze karcinogeneze Iniciační, podpůrná (promoční) a progresivní fáze, genetické a epigenetické faktory, karcinogeny a kokarcinogeny, antikarcinogeny; Typy nádorů Nádory spontánní a indukované (onkogenní viry, chemické a fyzikální karcinogeny), nádory benigní a maligní, invaze, metastázy, klasifikace podle tkání.
• Molekulární základy vzniku a rozvoje nádorového onemocnění;
• Genetické mechanismy Mutace a mutageny, nádorově promoční faktory (exogenní a endogenní) protoonkogeny, onkogeny, nádorově supresorové geny.
• Transformace buněk; Denzitně závislá inhibice růstu (kontaktní inhibice), odlišnosti normálních a transformovaných buněk, změny závislosti na pozitivních a negativních růstových faktorech, maligní transformace.
• Imortalizace - význam telomer, telomerázy a dalších faktorů
• Negenotoxické (epigenetické) mechanismy;
• Metylace DNA, acetylace histonů, změny exprese genů; Změny v regulaci proliferace, diferenciace a apoptózy; Změny v mechanismech přenosu (transdukce) signálů; Antiproliferační molekuly - jejich vztah k růstovým faktorům, receptorům a dalším součástem kaskády přenosu signálů; Úloha buněčného cyklu a jeho změny v karcinogenezi; Rovnováha v buněčných populacích; Poruchy proliferace, diferenciace a apoptózy (apoptóza a nekróza).
• Patologické účinky cytokinů;
• Parakrinní a autokrinní regulace, poruchy pozitivních a negativních regulátorů, důsledky.
• Význam oxidativního metabolismu;
• Rovnováha oxido-redukčních dějů, aktivační a deaktivační enzymy, pro- a antioxidační systémy, oxidativní stres; Úloha oxidačních procesů v apoptóze.
• Komunikace buněk;
• Mimobuněčná, mezibuněčná a vnitrobuněčná komunikace, úloha mezerovitých spojení tzv. "gap junctions" (GJIC) v udržování tkáňové homeostázy, poruchy mezibuněčné komunikace u nádorových buněk, snižování počtu gap junctions, klonální množení iniciované buňky; Změny membránových vlastností, adhezivní vlastnosti - kadheriny, kateniny, integriny, konexiny.
• Metastázy;
• Příčiny vzniku, metastatická kaskáda, kontakt buňka-buňka, buňka - mimobuněčná matrix, změny adhezivních molekul a vnitrobuněčného signálování, imunitní systém.
• Angiogeneze;
• Význam, induktory a inhibitory angiogeneze.
• Vznik a rozvoj specifických typů nádorů (jejich genetické a epigenetické příčiny);
• Poruchy krvetvorby - leukémie; Chronická myeloidní l., myelodysplastický syndrom, akutní l., genetické poruchy, rozpojení procesu proliferace a diferenciace, poruchy apoptózy.
• Nejčastější typy nádorů - kolorektální karcinomy, nádory prsu, prostaty, kůže; Genetické a negenetické příčiny, prekancerózní stavy, etiologie, rozvoj, vnější faktory.
• Endogenní karcinogeneze, hormonálně závislé nádory.
• Přirozené protinádorové obranné mechanismy; Úloha imunitního sytému, cytostatické a cytotoxické účinky monocytů a makrofágů, působení cytokinů a eikosanoidů.
• Faktory vnějšího prostředí v procesu karcinogeneze;
• Záření - neionizující a ionizující; Chemické karcinogeny - polycyklické aromatické uhlovodíky (PAH), halogenované aromatické uhlovodíky (PCB),dioxiny (TCDD), peroxisomové proliferátory, xenobiotické lipidy, chlorované pesticidy, atd.; Onkogenní viry a bakterie.
• Důsledky působení škodlivých faktorů vnějšího prostředí;
• Genotoxické vs. Negenotoxické účinky (epigenetická toxicita) - charakteristika; Poruchy homeostázy - modulace buněčné proliferace, diferenciace a apoptózy - příčiny a důsledky, vztah ke karcinogenezi; Mechanismy - změny v reparaci DNA, specifické vnitrobuněčné receptory, působení reaktivních forem kyslíku – oxidativní stres, inhibice GJIC, ovlivnění mechanismů transdukce signálu, změny metylace DNA, ovlivnění exprese onkogenů a nádorově supresorových genů.
• Nutriční aspekty karcinogeneze;
• Karcinogeny v potravě, promoční a antipromoční působení složek potravy (vitamíny, antioxidanty); Obsah a složení tuků v potravě, polynenasycené mastné kyseliny (n-6 a n-3 mastné kyseliny) a jejich metabolity jako mediátory a modulátory buněčných signálů, mechanismy působení, oxidativní metabolismus, lipidová peroxidace, imunitní systém, úloha eikosanoidů v karcinogenezi – interakce s cytokiny; Vláknina – mastné kyseliny s krátkým řetězcem - butyrát.
• Současný systém detekce karcinogenních účinků látek;
• Genotoxicita (mutagenní účinky) – testy mutagenit;y Problémy detekce negenotoxicky působících karcinogenů; Dlouhodobé testy na laboratorních zvířatech, krátkodobé testy - testy buněčné transformace, změny proliferace a apoptózy v tkáních, změny GJIC, detekce specifických biomarkerů (aktivity specifických buněčných enzymů a receptorů);
• Modely karcinogeneze – studium iniciačního a promočního působení látek - kůže, játra, ledviny, močový měchýř, čichové orgány; Příčiny rozdílné citlivosti (organismů, tkání a buněk) k působení karcinogenních látek; Odhady rizik – otázky dávek, prahové hodnoty, křivky dávka-odpověď, působení směsí látek (aditivita, synergismus, antagonismus.
• Význam experimentální ekotoxikologie – perspektivy, propojení s experimentální a prediktivní onkologií.
• Prevence, diagnostika a léčba nádorových onemocnění;
• Experimentální, epidemiologické a klinické studie, populační screening Genetická predispozice, životní styl; Terapie - chirurgie, záření, chemoterapie, imunoterapie.
• Prediktivní onkologie;
• Typizace nádorů, diagnostické markery, prognostické vs. prediktivní faktory; Detekce specifických parametrů - cytokinetické parametry, molekulární a jiné markery; Moderní metody (průtoková a vysokorozlišovací cytometrie, laser scanning, molekulární a další metody, microarrays), stanovení proliferační aktivity, detekce apoptózy; Srovnání metod a interpretace naměřených parametrů; Data managment - význam vícerozměrných matematických analýz, prediktivní markery.

Literatura

• ALBERTS, Bruce. Základy buněčné biologie : úvod do molekulární biologie buňky. Translated by Arnošt Kotyk. 2. vyd. Ústí nad Labem: Espero Publishing, 2004, xxvi, 630. ISBN 8090290620. info
• ALBERTS, Bruce. Molecular biology of the cell. 3rd ed. New York: Garland Publishing, Inc., 1994, xliii, 129. ISBN 0-8153-1620-8. info
• FÖLSCH, U. R., K. KOCHSIEK a R. F. SCHMIDT. Patologická fyziologie. Vyd. 1. Praha: Grada Publishing, 2003, 586 s. ISBN 80-247-0319-X. info
• Nutritional oncology. Edited by David Heber. 2nd ed. Boston: Elsevier-Academic Press, 2006, xxiv, 822. ISBN 0120883937. URL info
• Functional metabolism, Regulation and adaptation, Ed. K. B. Storey, Wiley-Liss, Inc., Hoboken, New Jerswy, 2004
• Signaling networks and cell cycle control : the molecular basis of cancer and other diseases. Edited by J. Silvio Gutkind. 1st ed. Totowa: Humana Press, 2000, xiv, 578. ISBN 089603710X. info
• Cell cycle and growth control : biomolecular regulation and cancer. Edited by Gary S. Stein - Arthur B. Pardee. 2nd ed. Hoboken, N.J.: Wiley-Liss, 2004, xiii, 800. ISBN 0471250716. info
• Apoptosis and Cancer Therapy, Vol. 1 and 2, Eds. K.M. Debatin, S. Fulda, WILEY-VCH Verlag GmbH&Co.KgaA, Weinheim, 2006
• ADAM, Zdeněk, Jiří VORLÍČEK a Jana KOPTÍKOVÁ. Obecná onkologie a podpůrná léčba. Praha Publishing: Grada, 2003, 788 s. ISBN 80-247-0677-6. info
• KLENER, Pavel. Klinická onkologie. 1. vyd. Praha: Galén, 2002, xxxvii, 68. ISBN 802460468X. info
• KREJSEK, Jan a Otakar KOPECKÝ. Klinická imunologie. 1. vyd. Hradec Králové: NUCLEUS HK, 2004, 941 s. : i. ISBN 80-86225-50-X. info
• HALLIWELL, Barry a John M. C. GUTTERIDGE. Free radicals in biology and medicine. 4th ed. New York: Oxford University Press, 2007, xxxvi, 851. ISBN 9780198568681. URL info
• + doporučené speciální separáty a schemata z přednášek

Výukové metody

Přednášky a diskuse v hodinách

Metody hodnocení

závěrečná písemná zkouška

Navazující předměty

• Bi6871 Zdravotní rizika
• Bi7070 Fyziologie buněčných systémů

Další komentáře

Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.

Bi8110 Genotoxicita a karcinogeneze

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (plus ukončení). Ukončení: zk.

Vyučující

prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc. (přednášející)
prof. RNDr. Alois Kozubík, CSc. (přednášející)

Garance

prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc.
Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc.

Rozvrh

Út 13:00–14:50 BFU

Předpoklady

Nutné předcházející absolvování přednášky Fyziologie buněčných systémů

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

předmět má 7 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Přednáška podává komplexní pohled na proces karcinogeneze s ohledem na mutagenní (genotoxické) i epigenetické (negenotoxické) příčiny a faktory podílející se na vzniku a rozvoji nádorových onemocnění (zejména rakoviny tlustého střeva, prsu, prostaty a leukémií). Je zaměřena na pochopení molekulárně biologických principů, které vedou k poruchám přenosu signálů v buňce a k deregulaci buněčného cyklu, proliferace, diferenciace a apoptózy, dále na význam mezibuněčných komunikací v tkáních (poruchy homeostázy) a na úlohu faktorů vnějšího prostředí včetně diety, zvláště jejích lipidových složek. Pozornost je věnována také otázkám prevence, diagnostiky a léčby nádorových onemocnění.
Cílem kurzu je:
- vysvětlení a porozumění základním procesům vedoucím na úrovni buněk a buněčných populací ke vzniku a rozvoji nádorových onemocnění;
- pochopení úlohy molekulárně biologických principů ovlivňujících mezibuněčnou a vnitrobuněčnou komunikaci a přenos specifických signálů vedoucích ke změnám cytokinetiky;
porozumění principům působení faktorů vnějšího prostředí, zejména úloze dietetických lipidů a lipidového metabolismu v procesu karcinogeneze;
- pochopení principu využívání nových vědeckých poznatků z výše uvedených oblast- í pro prevenci a nové terapeutické přístupy.

Osnova

• Vznik a rozvoj nádorového onemocnění;
• Genetické (genotoxické) a epigenetické (negenotoxické) aspekty vzniku a rozvoje nádorů; Fáze karcinogeneze Iniciační, podpůrná (promoční) a progresivní fáze, genetické a epigenetické faktory, karcinogeny a kokarcinogeny, antikarcinogeny; Typy nádorů Nádory spontánní a indukované (onkogenní viry, chemické a fyzikální karcinogeny), nádory benigní a maligní, invaze, metastázy, klasifikace podle tkání.
• Molekulární základy vzniku a rozvoje nádorového onemocnění;
• Genetické mechanismy Mutace a mutageny, nádorově promoční faktory (exogenní a endogenní) protoonkogeny, onkogeny, nádorově supresorové geny.
• Transformace buněk; Denzitně závislá inhibice růstu (kontaktní inhibice), odlišnosti normálních a transformovaných buněk, změny závislosti na pozitivních a negativních růstových faktorech, maligní transformace.
• Imortalizace - význam telomer, telomerázy a dalších faktorů
• Negenotoxické (epigenetické) mechanismy;
• Metylace DNA, acetylace histonů, změny exprese genů; Změny v regulaci proliferace, diferenciace a apoptózy; Změny v mechanismech přenosu (transdukce) signálů; Antiproliferační molekuly - jejich vztah k růstovým faktorům, receptorům a dalším součástem kaskády přenosu signálů; Úloha buněčného cyklu a jeho změny v karcinogenezi; Rovnováha v buněčných populacích; Poruchy proliferace, diferenciace a apoptózy (apoptóza a nekróza).
• Patologické účinky cytokinů;
• Parakrinní a autokrinní regulace, poruchy pozitivních a negativních regulátorů, důsledky.
• Význam oxidativního metabolismu;
• Rovnováha oxido-redukčních dějů, aktivační a deaktivační enzymy, pro- a antioxidační systémy, oxidativní stres; Úloha oxidačních procesů v apoptóze.
• Komunikace buněk;
• Mimobuněčná, mezibuněčná a vnitrobuněčná komunikace, úloha mezerovitých spojení tzv. "gap junctions" (GJIC) v udržování tkáňové homeostázy, poruchy mezibuněčné komunikace u nádorových buněk, snižování počtu gap junctions, klonální množení iniciované buňky; Změny membránových vlastností, adhezivní vlastnosti - kadheriny, kateniny, integriny, konexiny.
• Metastázy;
• Příčiny vzniku, metastatická kaskáda, kontakt buňka-buňka, buňka - mimobuněčná matrix, změny adhezivních molekul a vnitrobuněčného signálování, imunitní systém.
• Angiogeneze;
• Význam, induktory a inhibitory angiogeneze.
• Vznik a rozvoj specifických typů nádorů (jejich genetické a epigenetické příčiny);
• Poruchy krvetvorby - leukémie; Chronická myeloidní l., myelodysplastický syndrom, akutní l., genetické poruchy, rozpojení procesu proliferace a diferenciace, poruchy apoptózy.
• Nejčastější typy nádorů - kolorektální karcinomy, nádory prsu, prostaty, kůže; Genetické a negenetické příčiny, prekancerózní stavy, etiologie, rozvoj, vnější faktory.
• Endogenní karcinogeneze, hormonálně závislé nádory.
• Přirozené protinádorové obranné mechanismy; Úloha imunitního sytému, cytostatické a cytotoxické účinky monocytů a makrofágů, působení cytokinů a eikosanoidů.
• Faktory vnějšího prostředí v procesu karcinogeneze;
• Záření - neionizující a ionizující; Chemické karcinogeny - polycyklické aromatické uhlovodíky (PAH), halogenované aromatické uhlovodíky (PCB),dioxiny (TCDD), peroxisomové proliferátory, xenobiotické lipidy, chlorované pesticidy, atd.; Onkogenní viry a bakterie.
• Důsledky působení škodlivých faktorů vnějšího prostředí;
• Genotoxické vs. Negenotoxické účinky (epigenetická toxicita) - charakteristika; Poruchy homeostázy - modulace buněčné proliferace, diferenciace a apoptózy - příčiny a důsledky, vztah ke karcinogenezi; Mechanismy - změny v reparaci DNA, specifické vnitrobuněčné receptory, působení reaktivních forem kyslíku – oxidativní stres, inhibice GJIC, ovlivnění mechanismů transdukce signálu, změny metylace DNA, ovlivnění exprese onkogenů a nádorově supresorových genů.
• Nutriční aspekty karcinogeneze;
• Karcinogeny v potravě, promoční a antipromoční působení složek potravy (vitamíny, antioxidanty); Obsah a složení tuků v potravě, polynenasycené mastné kyseliny (n-6 a n-3 mastné kyseliny) a jejich metabolity jako mediátory a modulátory buněčných signálů, mechanismy působení, oxidativní metabolismus, lipidová peroxidace, imunitní systém, úloha eikosanoidů v karcinogenezi – interakce s cytokiny; Vláknina – mastné kyseliny s krátkým řetězcem - butyrát.
• Současný systém detekce karcinogenních účinků látek;
• Genotoxicita (mutagenní účinky) – testy mutagenit;y Problémy detekce negenotoxicky působících karcinogenů; Dlouhodobé testy na laboratorních zvířatech, krátkodobé testy - testy buněčné transformace, změny proliferace a apoptózy v tkáních, změny GJIC, detekce specifických biomarkerů (aktivity specifických buněčných enzymů a receptorů);
• Modely karcinogeneze – studium iniciačního a promočního působení látek - kůže, játra, ledviny, močový měchýř, čichové orgány; Příčiny rozdílné citlivosti (organismů, tkání a buněk) k působení karcinogenních látek; Odhady rizik – otázky dávek, prahové hodnoty, křivky dávka-odpověď, působení směsí látek (aditivita, synergismus, antagonismus.
• Význam experimentální ekotoxikologie – perspektivy, propojení s experimentální a prediktivní onkologií.
• Prevence, diagnostika a léčba nádorových onemocnění;
• Experimentální, epidemiologické a klinické studie, populační screening Genetická predispozice, životní styl; Terapie - chirurgie, záření, chemoterapie, imunoterapie.
• Prediktivní onkologie;
• Typizace nádorů, diagnostické markery, prognostické vs. prediktivní faktory; Detekce specifických parametrů - cytokinetické parametry, molekulární a jiné markery; Moderní metody (průtoková a vysokorozlišovací cytometrie, laser scanning, molekulární a další metody, microarrays), stanovení proliferační aktivity, detekce apoptózy; Srovnání metod a interpretace naměřených parametrů; Data managment - význam vícerozměrných matematických analýz, prediktivní markery.

Literatura

• ALBERTS, Bruce. Základy buněčné biologie : úvod do molekulární biologie buňky. Translated by Arnošt Kotyk. 2. vyd. Ústí nad Labem: Espero Publishing, 2004, xxvi, 630. ISBN 8090290620. info
• ALBERTS, Bruce. Molecular biology of the cell. 3rd ed. New York: Garland Publishing, Inc., 1994, xliii, 129. ISBN 0-8153-1620-8. info
• FÖLSCH, U. R., K. KOCHSIEK a R. F. SCHMIDT. Patologická fyziologie. Vyd. 1. Praha: Grada Publishing, 2003, 586 s. ISBN 80-247-0319-X. info
• Nutritional oncology. Edited by David Heber. 2nd ed. Boston: Elsevier-Academic Press, 2006, xxiv, 822. ISBN 0120883937. URL info
• Functional metabolism, Regulation and adaptation, Ed. K. B. Storey, Wiley-Liss, Inc., Hoboken, New Jerswy, 2004
• Signaling networks and cell cycle control : the molecular basis of cancer and other diseases. Edited by J. Silvio Gutkind. 1st ed. Totowa: Humana Press, 2000, xiv, 578. ISBN 089603710X. info
• Cell cycle and growth control : biomolecular regulation and cancer. Edited by Gary S. Stein - Arthur B. Pardee. 2nd ed. Hoboken, N.J.: Wiley-Liss, 2004, xiii, 800. ISBN 0471250716. info
• Apoptosis and Cancer Therapy, Vol. 1 and 2, Eds. K.M. Debatin, S. Fulda, WILEY-VCH Verlag GmbH&Co.KgaA, Weinheim, 2006
• ADAM, Zdeněk, Jiří VORLÍČEK a Jana KOPTÍKOVÁ. Obecná onkologie a podpůrná léčba. Praha Publishing: Grada, 2003, 788 s. ISBN 80-247-0677-6. info
• KLENER, Pavel. Klinická onkologie. 1. vyd. Praha: Galén, 2002, xxxvii, 68. ISBN 802460468X. info
• KREJSEK, Jan a Otakar KOPECKÝ. Klinická imunologie. 1. vyd. Hradec Králové: NUCLEUS HK, 2004, 941 s. : i. ISBN 80-86225-50-X. info
• HALLIWELL, Barry a John M. C. GUTTERIDGE. Free radicals in biology and medicine. 4th ed. New York: Oxford University Press, 2007, xxxvi, 851. ISBN 9780198568681. URL info
• + doporučené speciální separáty a schemata z přednášek

Metody hodnocení

přednášky závěrečná písemná zkouška

Navazující předměty

• C6870 Zdravotní rizika
• C6880 Biochemie xenobiotik
• C7530 Fyziologie buněčných systémů

Další komentáře

Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.

Bi8110 Genotoxicita a karcinogeneze

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (plus ukončení). Ukončení: zk.

Vyučující

prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc. (přednášející)
prof. RNDr. Alois Kozubík, CSc. (přednášející)

Garance

prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc.
Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc.

Rozvrh

Út 13:00–14:50 BFU

Předpoklady

Nutné předcházející absolvování přednášky Fyziologie buněčných systémů

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

předmět má 7 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Přednáška podává komplexní pohled na proces karcinogeneze s ohledem na mutagenní (genotoxické) i epigenetické (negenotoxické) příčiny a faktory podílející se na vzniku nádorových onemocnění. Je zaměřena na pochopení molekulárně biologických principů, které vedou k poruchám přenosu signálů v buňce a k deregulaci buněčného cyklu, proliferace, diferenciace a apoptózy, dále na význam mezibuněčných komunikací v tkáních (poruchy homeostázy) a na úlohu faktorů vnějšího prostředí včetně diety, zvláště jejích lipidových složek. Pozornost je věnována také otázkám prevence, diagnostiky a léčby nádorových onemocnění, současným metodám detekce karcinogenních účinků látek z vnějšího prostředí a jejich perspektivnímu využití v experimentální ekotoxikologii.

Osnova

• 1. Genetické a epigenetické aspekty vzniku a rozvoje nádorů. Vznik nádorů Typy nádorů Fáze karcinogeneze Mutageneze Iniciace Promoce Progrese 2. Modulace signálové transdukce. Onkogeny a nádorově supresorové geny Změny v regulaci cytokinetiky tj. buněčného cyklu, proliferace, diferenciace a apoptózy Poruchy homeostázy Mezibuněčná a vnitrobuněčná komunikace Adheze Imortalizace Metastázy Angiogeneze 3. Poruchy diferenciace Patologické účinky cytokinů 4. Vznik a rozvoj specifických typů nádorů (leukemie, nádory prsu, kolonu, jater, kůže) 5. Prevence, diagnostika a léčba nádorových onemocnění 6. Prediktivní onkologie Prognostické vs. prediktivní faktory Data managment 7. Faktory vnějšího prostředí v procesu karcinogeneze Genotoxické vs. epigenetické mechanismy 8. Nutriční aspekty karcinogeneze 9. Současný systém detekce karcinogenních účinků látek Perspektivy experimentální ekotoxikologie

Literatura

• What you need to know about cancer, Scientific American - Special Issue, September 1996
• FREMUTH, František. Regulace a inhibice růstu normálních a nádorových buněk. 1. vyd. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1986, 223 s. info
• J. Neuwirt, E. Nečas: Kmenové buňky a krevní choroby, Avicenum Praha 1981
• V. Wagner, M. Wagnerová: Ekoimunologie, Avicenum, Praha 1988
• ALBERTS, Bruce. Molecular biology of the cell. 3rd ed. New York: Garland Publishing, Inc., 1994, xliii, 129. ISBN 0-8153-1620-8. info
• P. Klener: Chemoterapie v komplexní léčbě zhoubných nádorů a hemoblastóz, Avicenum, Praha 1987
• Hemopoietic growth factors, oncogenes and cytokines in clinical hematology (Eds. E. Cacciola, A. B. Deisseroth, R. Giustolisi), Karger1994
• The cytokine handbook, ed. A. W. Thompson, Academic Press New York, 199
• J. Hofmanová, A. Kozubík: Apoptóza a nádorová onemocnění - Přehled, Klinická onkologie 8, 5, 1995.
• A. Kozubík, J. Hofmanová: Hodnocení účinků negenotoxicky působících polutantů. Sborník konference ERA 97, Hodnocení rizik pro životní prostředí, Brno 1997, str. 220-225.
• A. Kozubík, J. Hofmanová: Význam nenasycených mastných kyselin v rozvoji a chemoprofylaxi nádorů kolorekta - Přehled, Klinická onkologie 1999
• + doporučené speciální separáty a schemata z přednášek

Metody hodnocení

písemná zkouška

Navazující předměty

• C6870 Zdravotní rizika
• C6880 Biochemie xenobiotik
• C7530 Fyziologie buněčných systémů

Další komentáře

Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.

Bi8110 Genotoxicita a karcinogeneze

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (plus ukončení). Ukončení: zk.

Vyučující

prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc. (přednášející)
prof. RNDr. Alois Kozubík, CSc. (přednášející)

Garance

prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc.
Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc.

Rozvrh

Út 13:00–14:50 BFU

Předpoklady

Nutné předcházející absolvování přednášky Fyziologie buněčných systémů

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

předmět má 7 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Přednáška podává komplexní pohled na proces karcinogeneze s ohledem na mutagenní (genotoxické) i epigenetické (negenotoxické) příčiny a faktory podílející se na vzniku nádorových onemocnění. Je zaměřena na pochopení molekulárně biologických principů, které vedou k poruchám přenosu signálů v buňce a k deregulaci buněčného cyklu, proliferace, diferenciace a apoptózy, dále na význam mezibuněčných komunikací v tkáních (poruchy homeostázy) a na úlohu faktorů vnějšího prostředí včetně diety, zvláště jejích lipidových složek. Pozornost je věnována také otázkám prevence, diagnostiky a léčby nádorových onemocnění, současným metodám detekce karcinogenních účinků látek z vnějšího prostředí a jejich perspektivnímu využití v experimentální ekotoxikologii.

Osnova

• 1. Genetické a epigenetické aspekty vzniku a rozvoje nádorů. Vznik nádorů Typy nádorů Fáze karcinogeneze Mutageneze Iniciace Promoce Progrese 2. Modulace signálové transdukce. Onkogeny a nádorově supresorové geny Změny v regulaci cytokinetiky tj. buněčného cyklu, proliferace, diferenciace a apoptózy Poruchy homeostázy Mezibuněčná a vnitrobuněčná komunikace Adheze Imortalizace Metastázy Angiogeneze 3. Poruchy diferenciace Patologické účinky cytokinů 4. Vznik a rozvoj specifických typů nádorů (leukemie, nádory prsu, kolonu, jater, kůže) 5. Prevence, diagnostika a léčba nádorových onemocnění 6. Prediktivní onkologie Prognostické vs. prediktivní faktory Data managment 7. Faktory vnějšího prostředí v procesu karcinogeneze Genotoxické vs. epigenetické mechanismy 8. Nutriční aspekty karcinogeneze 9. Současný systém detekce karcinogenních účinků látek Perspektivy experimentální ekotoxikologie

Literatura

• What you need to know about cancer, Scientific American - Special Issue, September 1996
• FREMUTH, František. Regulace a inhibice růstu normálních a nádorových buněk. 1. vyd. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1986, 223 s. info
• J. Neuwirt, E. Nečas: Kmenové buňky a krevní choroby, Avicenum Praha 1981
• V. Wagner, M. Wagnerová: Ekoimunologie, Avicenum, Praha 1988
• ALBERTS, Bruce. Molecular biology of the cell. 3rd ed. New York: Garland Publishing, Inc., 1994, xliii, 129. ISBN 0-8153-1620-8. info
• P. Klener: Chemoterapie v komplexní léčbě zhoubných nádorů a hemoblastóz, Avicenum, Praha 1987
• Hemopoietic growth factors, oncogenes and cytokines in clinical hematology (Eds. E. Cacciola, A. B. Deisseroth, R. Giustolisi), Karger1994
• The cytokine handbook, ed. A. W. Thompson, Academic Press New York, 199
• J. Hofmanová, A. Kozubík: Apoptóza a nádorová onemocnění - Přehled, Klinická onkologie 8, 5, 1995.
• A. Kozubík, J. Hofmanová: Hodnocení účinků negenotoxicky působících polutantů. Sborník konference ERA 97, Hodnocení rizik pro životní prostředí, Brno 1997, str. 220-225.
• A. Kozubík, J. Hofmanová: Význam nenasycených mastných kyselin v rozvoji a chemoprofylaxi nádorů kolorekta - Přehled, Klinická onkologie 1999
• + doporučené speciální separáty a schemata z přednášek

Metody hodnocení

písemná zkouška

Navazující předměty

• C6870 Zdravotní rizika
• C6880 Biochemie xenobiotik
• C7530 Fyziologie buněčných systémů

Další komentáře

Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.

Bi8110 Genotoxicita a karcinogeneze

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (plus ukončení). Ukončení: zk.

Vyučující

prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc. (přednášející), doc. RNDr. Martin Vácha, Ph.D. (zástupce)

Garance

prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc.
Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc.

Rozvrh

Út 13:00–14:50 BFU

Předpoklady

Nutné předcházející absolvování přednášky Fyziologie buněčných systémů

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

předmět má 6 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Přednáška podává komplexní pohled na proces karcinogeneze s ohledem na mutagenní (genotoxické) i epigenetické (negenotoxické) příčiny a faktory podílející se na vzniku nádorových onemocnění. Je zaměřena na pochopení molekulárně biologických principů, které vedou k poruchám přenosu signálů v buňce a k deregulaci buněčného cyklu, proliferace, diferenciace a apoptózy, dále na význam mezibuněčných komunikací v tkáních (poruchy homeostázy) a na úlohu faktorů vnějšího prostředí včetně diety, zvláště jejích lipidových složek. Pozornost je věnována také otázkám prevence, diagnostiky a léčby nádorových onemocnění, současným metodám detekce karcinogenních účinků látek z vnějšího prostředí a jejich perspektivnímu využití v experimentální ekotoxikologii.

Osnova

• 1. Genetické a epigenetické aspekty vzniku a rozvoje nádorů. Vznik nádorů Typy nádorů Fáze karcinogeneze Mutageneze Iniciace Promoce Progrese 2. Modulace signálové transdukce. Onkogeny a nádorově supresorové geny Změny v regulaci cytokinetiky tj. buněčného cyklu, proliferace, diferenciace a apoptózy Poruchy homeostázy Mezibuněčná a vnitrobuněčná komunikace Adheze Imortalizace Metastázy Angiogeneze 3. Poruchy diferenciace Patologické účinky cytokinů 4. Vznik a rozvoj specifických typů nádorů (leukemie, nádory prsu, kolonu, jater, kůže) 5. Prevence, diagnostika a léčba nádorových onemocnění 6. Prediktivní onkologie Prognostické vs. prediktivní faktory Data managment 7. Faktory vnějšího prostředí v procesu karcinogeneze Genotoxické vs. epigenetické mechanismy 8. Nutriční aspekty karcinogeneze 9. Současný systém detekce karcinogenních účinků látek Perspektivy experimentální ekotoxikologie

Literatura

• What you need to know about cancer, Scientific American - Special Issue, September 1996
• FREMUTH, František. Regulace a inhibice růstu normálních a nádorových buněk. 1. vyd. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1986, 223 s. info
• J. Neuwirt, E. Nečas: Kmenové buňky a krevní choroby, Avicenum Praha 1981
• V. Wagner, M. Wagnerová: Ekoimunologie, Avicenum, Praha 1988
• ALBERTS, Bruce. Molecular biology of the cell. 3rd ed. New York: Garland Publishing, Inc., 1994, xliii, 129. ISBN 0-8153-1620-8. info
• P. Klener: Chemoterapie v komplexní léčbě zhoubných nádorů a hemoblastóz, Avicenum, Praha 1987
• Hemopoietic growth factors, oncogenes and cytokines in clinical hematology (Eds. E. Cacciola, A. B. Deisseroth, R. Giustolisi), Karger1994
• The cytokine handbook, ed. A. W. Thompson, Academic Press New York, 199
• J. Hofmanová, A. Kozubík: Apoptóza a nádorová onemocnění - Přehled, Klinická onkologie 8, 5, 1995.
• A. Kozubík, J. Hofmanová: Hodnocení účinků negenotoxicky působících polutantů. Sborník konference ERA 97, Hodnocení rizik pro životní prostředí, Brno 1997, str. 220-225.
• A. Kozubík, J. Hofmanová: Význam nenasycených mastných kyselin v rozvoji a chemoprofylaxi nádorů kolorekta - Přehled, Klinická onkologie 1999
• + doporučené speciální separáty a schemata z přednášek

Metody hodnocení

písemná zkouška

Navazující předměty

• C6870 Zdravotní rizika
• C6880 Biochemie xenobiotik
• C7530 Fyziologie buněčných systémů

Další komentáře

Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.

Bi8110 Genotoxicita a karcinogeneze

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (plus ukončení). Ukončení: zk.

Vyučující

prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc. (přednášející), doc. RNDr. Martin Vácha, Ph.D. (zástupce)

Garance

prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc.
RECETOX – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc.

Rozvrh

Út 13:00–14:50 BFU

Předpoklady

Nutné předcházející absolvování přednášky Fyziologie buněčných systémů

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

předmět má 6 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Přednáška podává komplexní pohled na proces karcinogeneze s ohledem na mutagenní (genotoxické) i epigenetické (negenotoxické) příčiny a faktory podílející se na vzniku nádorových onemocnění. Je zaměřena na pochopení molekulárně biologických principů, které vedou k poruchám přenosu signálů v buňce a k deregulaci buněčného cyklu, proliferace, diferenciace a apoptózy, dále na význam mezibuněčných komunikací v tkáních (poruchy homeostázy) a na úlohu faktorů vnějšího prostředí včetně diety, zvláště jejích lipidových složek. Pozornost je věnována také otázkám prevence, diagnostiky a léčby nádorových onemocnění, současným metodám detekce karcinogenních účinků látek z vnějšího prostředí a jejich perspektivnímu využití v experimentální ekotoxikologii.

Osnova

• 1. Genetické a epigenetické aspekty vzniku a rozvoje nádorů. Vznik nádorů Typy nádorů Fáze karcinogeneze Mutageneze Iniciace Promoce Progrese 2. Modulace signálové transdukce. Onkogeny a nádorově supresorové geny Změny v regulaci cytokinetiky tj. buněčného cyklu, proliferace, diferenciace a apoptózy Poruchy homeostázy Mezibuněčná a vnitrobuněčná komunikace Adheze Imortalizace Metastázy Angiogeneze 3. Poruchy diferenciace Patologické účinky cytokinů 4. Vznik a rozvoj specifických typů nádorů (leukemie, nádory prsu, kolonu, jater, kůže) 5. Prevence, diagnostika a léčba nádorových onemocnění 6. Prediktivní onkologie Prognostické vs. prediktivní faktory Data managment 7. Faktory vnějšího prostředí v procesu karcinogeneze Genotoxické vs. epigenetické mechanismy 8. Nutriční aspekty karcinogeneze 9. Současný systém detekce karcinogenních účinků látek Perspektivy experimentální ekotoxikologie

Literatura

• What you need to know about cancer, Scientific American - Special Issue, September 1996
• FREMUTH, František. Regulace a inhibice růstu normálních a nádorových buněk. 1. vyd. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1986, 223 s. info
• J. Neuwirt, E. Nečas: Kmenové buňky a krevní choroby, Avicenum Praha 1981
• V. Wagner, M. Wagnerová: Ekoimunologie, Avicenum, Praha 1988
• ALBERTS, Bruce. Molecular biology of the cell. 3rd ed. New York: Garland Publishing, Inc., 1994, xliii, 129. ISBN 0-8153-1620-8. info
• P. Klener: Chemoterapie v komplexní léčbě zhoubných nádorů a hemoblastóz, Avicenum, Praha 1987
• Hemopoietic growth factors, oncogenes and cytokines in clinical hematology (Eds. E. Cacciola, A. B. Deisseroth, R. Giustolisi), Karger1994
• The cytokine handbook, ed. A. W. Thompson, Academic Press New York, 199
• J. Hofmanová, A. Kozubík: Apoptóza a nádorová onemocnění - Přehled, Klinická onkologie 8, 5, 1995.
• A. Kozubík, J. Hofmanová: Hodnocení účinků negenotoxicky působících polutantů. Sborník konference ERA 97, Hodnocení rizik pro životní prostředí, Brno 1997, str. 220-225.
• A. Kozubík, J. Hofmanová: Význam nenasycených mastných kyselin v rozvoji a chemoprofylaxi nádorů kolorekta - Přehled, Klinická onkologie 1999
• + doporučené speciální separáty a schemata z přednášek

Navazující předměty

• C6870 Zdravotní rizika
• C6880 Biochemie xenobiotik
• C7530 Fyziologie buněčných systémů

Další komentáře

Předmět je vyučován každoročně.

Bi8110 Genotoxicita a karcinogeneze

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (plus ukončení). Ukončení: zk.

Vyučující

prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc. (přednášející), doc. RNDr. Martin Vácha, Ph.D. (zástupce)

Garance

prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc.
RECETOX – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc.

Rozvrh

Út 13:00–14:50 BFU

Předpoklady

Nutné předcházející absolvování přednášky Fyziologie buněčných systémů

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

předmět má 6 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Přednáška podává komplexní pohled na proces karcinogeneze s ohledem na mutagenní (genotoxické) i epigenetické (negenotoxické) příčiny a faktory podílející se na vzniku nádorových onemocnění. Je zaměřena na pochopení molekulárně biologických principů, které vedou k poruchám přenosu signálů v buňce a k deregulaci buněčného cyklu, proliferace, diferenciace a apoptózy, dále na význam mezibuněčných komunikací v tkáních (poruchy homeostázy) a na úlohu faktorů vnějšího prostředí včetně diety, zvláště jejích lipidových složek. Pozornost je věnována také otázkám prevence, diagnostiky a léčby nádorových onemocnění, současným metodám detekce karcinogenních účinků látek z vnějšího prostředí a jejich perspektivnímu využití v experimentální ekotoxikologii.

Osnova

• 1. Genetické a epigenetické aspekty vzniku a rozvoje nádorů. Vznik nádorů Typy nádorů Fáze karcinogeneze Mutageneze Iniciace Promoce Progrese 2. Modulace signálové transdukce. Onkogeny a nádorově supresorové geny Změny v regulaci cytokinetiky tj. buněčného cyklu, proliferace, diferenciace a apoptózy Poruchy homeostázy Mezibuněčná a vnitrobuněčná komunikace Adheze Imortalizace Metastázy Angiogeneze 3. Poruchy diferenciace Patologické účinky cytokinů 4. Vznik a rozvoj specifických typů nádorů (leukemie, nádory prsu, kolonu, jater, kůže) 5. Prevence, diagnostika a léčba nádorových onemocnění 6. Prediktivní onkologie Prognostické vs. prediktivní faktory Data managment 7. Faktory vnějšího prostředí v procesu karcinogeneze Genotoxické vs. epigenetické mechanismy 8. Nutriční aspekty karcinogeneze 9. Současný systém detekce karcinogenních účinků látek Perspektivy experimentální ekotoxikologie

Literatura

• What you need to know about cancer, Scientific American - Special Issue, September 1996
• FREMUTH, František. Regulace a inhibice růstu normálních a nádorových buněk. 1. vyd. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1986, 223 s. info
• J. Neuwirt, E. Nečas: Kmenové buňky a krevní choroby, Avicenum Praha 1981
• V. Wagner, M. Wagnerová: Ekoimunologie, Avicenum, Praha 1988
• ALBERTS, Bruce. Molecular biology of the cell. 3rd ed. New York: Garland Publishing, Inc., 1994, xliii, 129. ISBN 0-8153-1620-8. info
• P. Klener: Chemoterapie v komplexní léčbě zhoubných nádorů a hemoblastóz, Avicenum, Praha 1987
• Hemopoietic growth factors, oncogenes and cytokines in clinical hematology (Eds. E. Cacciola, A. B. Deisseroth, R. Giustolisi), Karger1994
• The cytokine handbook, ed. A. W. Thompson, Academic Press New York, 199
• J. Hofmanová, A. Kozubík: Apoptóza a nádorová onemocnění - Přehled, Klinická onkologie 8, 5, 1995.
• A. Kozubík, J. Hofmanová: Hodnocení účinků negenotoxicky působících polutantů. Sborník konference ERA 97, Hodnocení rizik pro životní prostředí, Brno 1997, str. 220-225.
• A. Kozubík, J. Hofmanová: Význam nenasycených mastných kyselin v rozvoji a chemoprofylaxi nádorů kolorekta - Přehled, Klinická onkologie 1999
• + doporučené speciální separáty a schemata z přednášek

Navazující předměty

• C6870 Zdravotní rizika
• C6880 Biochemie xenobiotik
• C7530 Fyziologie buněčných systémů

Další komentáře

Předmět je vyučován každoročně.

Bi8110 Genotoxicita a karcinogeneze

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (plus ukončení). Ukončení: zk.

Vyučující

prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc. (přednášející), doc. RNDr. Martin Vácha, Ph.D. (zástupce)
prof. RNDr. Jakub Hofman, Ph.D. (pomocník)

Garance

prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc.
RECETOX – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc.

Předpoklady

Nutné předcházející absolvování přednášky Fyziologie buněčných systémů

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

předmět má 6 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Přednáška podává komplexní pohled na proces karcinogeneze s ohledem na mutagenní (genotoxické) i epigenetické (negenotoxické) příčiny a faktory podílející se na vzniku nádorových onemocnění. Je zaměřena na pochopení molekulárně biologických principů, které vedou k poruchám přenosu signálů v buňce a k deregulaci buněčného cyklu, proliferace, diferenciace a apoptózy, dále na význam mezibuněčných komunikací v tkáních (poruchy homeostázy) a na úlohu faktorů vnějšího prostředí včetně diety, zvláště jejích lipidových složek. Pozornost je věnována také otázkám prevence, diagnostiky a léčby nádorových onemocnění, současným metodám detekce karcinogenních účinků látek z vnějšího prostředí a jejich perspektivnímu využití v experimentální ekotoxikologii.

Osnova

• 1. Genetické a epigenetické aspekty vzniku a rozvoje nádorů. Vznik nádorů Typy nádorů Fáze karcinogeneze Mutageneze Iniciace Promoce Progrese 2. Modulace signálové transdukce. Onkogeny a nádorově supresorové geny Změny v regulaci cytokinetiky tj. buněčného cyklu, proliferace, diferenciace a apoptózy Poruchy homeostázy Mezibuněčná a vnitrobuněčná komunikace Adheze Imortalizace Metastázy Angiogeneze 3. Poruchy diferenciace Patologické účinky cytokinů 4. Vznik a rozvoj specifických typů nádorů (leukemie, nádory prsu, kolonu, jater, kůže) 5. Prevence, diagnostika a léčba nádorových onemocnění 6. Prediktivní onkologie Prognostické vs. prediktivní faktory Data managment 7. Faktory vnějšího prostředí v procesu karcinogeneze Genotoxické vs. epigenetické mechanismy 8. Nutriční aspekty karcinogeneze 9. Současný systém detekce karcinogenních účinků látek Perspektivy experimentální ekotoxikologie

Literatura

• What you need to know about cancer, Scientific American - Special Issue, September 1996
• FREMUTH, František. Regulace a inhibice růstu normálních a nádorových buněk. 1. vyd. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1986, 223 s. info
• J. Neuwirt, E. Nečas: Kmenové buňky a krevní choroby, Avicenum Praha 1981
• V. Wagner, M. Wagnerová: Ekoimunologie, Avicenum, Praha 1988
• ALBERTS, Bruce. Molecular biology of the cell. 3rd ed. New York: Garland Publishing, Inc., 1994, xliii, 129. ISBN 0-8153-1620-8. info
• P. Klener: Chemoterapie v komplexní léčbě zhoubných nádorů a hemoblastóz, Avicenum, Praha 1987
• Hemopoietic growth factors, oncogenes and cytokines in clinical hematology (Eds. E. Cacciola, A. B. Deisseroth, R. Giustolisi), Karger1994
• The cytokine handbook, ed. A. W. Thompson, Academic Press New York, 199
• J. Hofmanová, A. Kozubík: Apoptóza a nádorová onemocnění - Přehled, Klinická onkologie 8, 5, 1995.
• A. Kozubík, J. Hofmanová: Hodnocení účinků negenotoxicky působících polutantů. Sborník konference ERA 97, Hodnocení rizik pro životní prostředí, Brno 1997, str. 220-225.
• A. Kozubík, J. Hofmanová: Význam nenasycených mastných kyselin v rozvoji a chemoprofylaxi nádorů kolorekta - Přehled, Klinická onkologie 1999
• + doporučené speciální separáty a schemata z přednášek

Navazující předměty

• C6870 Zdravotní rizika
• C6880 Biochemie xenobiotik
• C7530 Fyziologie buněčných systémů

Další komentáře

Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.

Bi8110 Genotoxicita a karcinogeneze

Údaje z období jaro 2012 - akreditace se nezveřejňují

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (plus ukončení). Ukončení: zk.

Vyučující

prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc. (přednášející)
prof. RNDr. Alois Kozubík, CSc. (přednášející)

Garance

prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc.
Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc.
Dodavatelské pracoviště: Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta

Předpoklady

Nutné předcházející absolvování přednášky Fyziologie buněčných systémů

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

předmět má 7 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Na konci tohoto kurzu bude student schopen: porozumět komplexnímu pohledu na proces karcinogeneze s ohledem na mutagenní (genotoxické) i epigenetické (negenotoxické) příčiny a faktory podílející se na vzniku a rozvoji nádorových onemocnění (zejména rakoviny tlustého střeva, prsu, prostaty a leukémií); popsat molekulárně biologické principy, které vedou k poruchám přenosu signálů v buňce a k deregulaci buněčného cyklu, proliferace, diferenciace a apoptózy; formulovat význam mezibuněčných komunikací v tkáních (poruchy homeostázy) ovlivněných faktory vnějšího prostředí včetně diety, zvláště jejích lipidových složek; diskutovat o otázkách prevence, diagnostiky a léčby nádorových onemocnění; vysvětlit a porozumět základním procesům vedoucím na úrovni buněk a buněčných populací ke vzniku a rozvoji nádorových onemocnění; interpretovat molekulárně biologické principy ovlivňující mezibuněčnou a vnitrobuněčnou komunikaci a přenos specifických signálů vedoucích ke změnám cytokinetiky; porozumět principům působení faktorů vnějšího prostředí, zejména úloze dietetických lipidů a lipidového metabolismu v procesu karcinogeneze; využít získaných znalostí nových vědeckých poznatků z výše uvedených oblastí pro studium prevence a nových terapeutických přístupů

Osnova

• Vznik a rozvoj nádorového onemocnění;
• Genetické (genotoxické) a epigenetické (negenotoxické) aspekty vzniku a rozvoje nádorů; Fáze karcinogeneze Iniciační, podpůrná (promoční) a progresivní fáze, genetické a epigenetické faktory, karcinogeny a kokarcinogeny, antikarcinogeny; Typy nádorů Nádory spontánní a indukované (onkogenní viry, chemické a fyzikální karcinogeny), nádory benigní a maligní, invaze, metastázy, klasifikace podle tkání.
• Molekulární základy vzniku a rozvoje nádorového onemocnění;
• Genetické mechanismy Mutace a mutageny, nádorově promoční faktory (exogenní a endogenní) protoonkogeny, onkogeny, nádorově supresorové geny.
• Transformace buněk; Denzitně závislá inhibice růstu (kontaktní inhibice), odlišnosti normálních a transformovaných buněk, změny závislosti na pozitivních a negativních růstových faktorech, maligní transformace.
• Imortalizace - význam telomer, telomerázy a dalších faktorů
• Negenotoxické (epigenetické) mechanismy;
• Metylace DNA, acetylace histonů, změny exprese genů; Změny v regulaci proliferace, diferenciace a apoptózy; Změny v mechanismech přenosu (transdukce) signálů; Antiproliferační molekuly - jejich vztah k růstovým faktorům, receptorům a dalším součástem kaskády přenosu signálů; Úloha buněčného cyklu a jeho změny v karcinogenezi; Rovnováha v buněčných populacích; Poruchy proliferace, diferenciace a apoptózy (apoptóza a nekróza).
• Patologické účinky cytokinů;
• Parakrinní a autokrinní regulace, poruchy pozitivních a negativních regulátorů, důsledky.
• Význam oxidativního metabolismu;
• Rovnováha oxido-redukčních dějů, aktivační a deaktivační enzymy, pro- a antioxidační systémy, oxidativní stres; Úloha oxidačních procesů v apoptóze.
• Komunikace buněk;
• Mimobuněčná, mezibuněčná a vnitrobuněčná komunikace, úloha mezerovitých spojení tzv. "gap junctions" (GJIC) v udržování tkáňové homeostázy, poruchy mezibuněčné komunikace u nádorových buněk, snižování počtu gap junctions, klonální množení iniciované buňky; Změny membránových vlastností, adhezivní vlastnosti - kadheriny, kateniny, integriny, konexiny.
• Metastázy;
• Příčiny vzniku, metastatická kaskáda, kontakt buňka-buňka, buňka - mimobuněčná matrix, změny adhezivních molekul a vnitrobuněčného signálování, imunitní systém.
• Angiogeneze;
• Význam, induktory a inhibitory angiogeneze.
• Vznik a rozvoj specifických typů nádorů (jejich genetické a epigenetické příčiny);
• Poruchy krvetvorby - leukémie; Chronická myeloidní l., myelodysplastický syndrom, akutní l., genetické poruchy, rozpojení procesu proliferace a diferenciace, poruchy apoptózy.
• Nejčastější typy nádorů - kolorektální karcinomy, nádory prsu, prostaty, kůže; Genetické a negenetické příčiny, prekancerózní stavy, etiologie, rozvoj, vnější faktory.
• Endogenní karcinogeneze, hormonálně závislé nádory.
• Přirozené protinádorové obranné mechanismy; Úloha imunitního sytému, cytostatické a cytotoxické účinky monocytů a makrofágů, působení cytokinů a eikosanoidů.
• Faktory vnějšího prostředí v procesu karcinogeneze;
• Záření - neionizující a ionizující; Chemické karcinogeny - polycyklické aromatické uhlovodíky (PAH), halogenované aromatické uhlovodíky (PCB),dioxiny (TCDD), peroxisomové proliferátory, xenobiotické lipidy, chlorované pesticidy, atd.; Onkogenní viry a bakterie.
• Důsledky působení škodlivých faktorů vnějšího prostředí;
• Genotoxické vs. Negenotoxické účinky (epigenetická toxicita) - charakteristika; Poruchy homeostázy - modulace buněčné proliferace, diferenciace a apoptózy - příčiny a důsledky, vztah ke karcinogenezi; Mechanismy - změny v reparaci DNA, specifické vnitrobuněčné receptory, působení reaktivních forem kyslíku – oxidativní stres, inhibice GJIC, ovlivnění mechanismů transdukce signálu, změny metylace DNA, ovlivnění exprese onkogenů a nádorově supresorových genů.
• Nutriční aspekty karcinogeneze;
• Karcinogeny v potravě, promoční a antipromoční působení složek potravy (vitamíny, antioxidanty); Obsah a složení tuků v potravě, polynenasycené mastné kyseliny (n-6 a n-3 mastné kyseliny) a jejich metabolity jako mediátory a modulátory buněčných signálů, mechanismy působení, oxidativní metabolismus, lipidová peroxidace, imunitní systém, úloha eikosanoidů v karcinogenezi – interakce s cytokiny; Vláknina – mastné kyseliny s krátkým řetězcem - butyrát.
• Současný systém detekce karcinogenních účinků látek;
• Genotoxicita (mutagenní účinky) – testy mutagenit;y Problémy detekce negenotoxicky působících karcinogenů; Dlouhodobé testy na laboratorních zvířatech, krátkodobé testy - testy buněčné transformace, změny proliferace a apoptózy v tkáních, změny GJIC, detekce specifických biomarkerů (aktivity specifických buněčných enzymů a receptorů);
• Modely karcinogeneze – studium iniciačního a promočního působení látek - kůže, játra, ledviny, močový měchýř, čichové orgány; Příčiny rozdílné citlivosti (organismů, tkání a buněk) k působení karcinogenních látek; Odhady rizik – otázky dávek, prahové hodnoty, křivky dávka-odpověď, působení směsí látek (aditivita, synergismus, antagonismus.
• Význam experimentální ekotoxikologie – perspektivy, propojení s experimentální a prediktivní onkologií.
• Prevence, diagnostika a léčba nádorových onemocnění;
• Experimentální, epidemiologické a klinické studie, populační screening Genetická predispozice, životní styl; Terapie - chirurgie, záření, chemoterapie, imunoterapie.
• Prediktivní onkologie;
• Typizace nádorů, diagnostické markery, prognostické vs. prediktivní faktory; Detekce specifických parametrů - cytokinetické parametry, molekulární a jiné markery; Moderní metody (průtoková a vysokorozlišovací cytometrie, laser scanning, molekulární a další metody, microarrays), stanovení proliferační aktivity, detekce apoptózy; Srovnání metod a interpretace naměřených parametrů; Data managment - význam vícerozměrných matematických analýz, prediktivní markery.

Literatura

• ALBERTS, Bruce. Základy buněčné biologie : úvod do molekulární biologie buňky. Translated by Arnošt Kotyk. 2. vyd. Ústí nad Labem: Espero Publishing, 2004, xxvi, 630. ISBN 8090290620. info
• ALBERTS, Bruce. Molecular biology of the cell. 3rd ed. New York: Garland Publishing, Inc., 1994, xliii, 129. ISBN 0-8153-1620-8. info
• FÖLSCH, U. R., K. KOCHSIEK a R. F. SCHMIDT. Patologická fyziologie. Vyd. 1. Praha: Grada Publishing, 2003, 586 s. ISBN 80-247-0319-X. info
• Nutritional oncology. Edited by David Heber. 2nd ed. Boston: Elsevier-Academic Press, 2006, xxiv, 822. ISBN 0120883937. URL info
• Functional metabolism, Regulation and adaptation, Ed. K. B. Storey, Wiley-Liss, Inc., Hoboken, New Jerswy, 2004
• Signaling networks and cell cycle control : the molecular basis of cancer and other diseases. Edited by J. Silvio Gutkind. 1st ed. Totowa: Humana Press, 2000, xiv, 578. ISBN 089603710X. info
• Cell cycle and growth control : biomolecular regulation and cancer. Edited by Gary S. Stein - Arthur B. Pardee. 2nd ed. Hoboken, N.J.: Wiley-Liss, 2004, xiii, 800. ISBN 0471250716. info
• Apoptosis and Cancer Therapy, Vol. 1 and 2, Eds. K.M. Debatin, S. Fulda, WILEY-VCH Verlag GmbH&Co.KgaA, Weinheim, 2006
• ADAM, Zdeněk, Jiří VORLÍČEK a Jana KOPTÍKOVÁ. Obecná onkologie a podpůrná léčba. Praha Publishing: Grada, 2003, 788 s. ISBN 80-247-0677-6. info
• KLENER, Pavel. Klinická onkologie. 1. vyd. Praha: Galén, 2002, xxxvii, 68. ISBN 802460468X. info
• KREJSEK, Jan a Otakar KOPECKÝ. Klinická imunologie. 1. vyd. Hradec Králové: NUCLEUS HK, 2004, 941 s. : i. ISBN 80-86225-50-X. info
• HALLIWELL, Barry a John M. C. GUTTERIDGE. Free radicals in biology and medicine. 4th ed. New York: Oxford University Press, 2007, xxxvi, 851. ISBN 9780198568681. URL info
• + doporučené speciální separáty a schemata z přednášek

Výukové metody

Přednášky a diskuse v hodinách

Metody hodnocení

závěrečná písemná zkouška

Navazující předměty

• Bi6871 Zdravotní rizika
• Bi7070 Fyziologie buněčných systémů

Další komentáře

Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.

Bi8110 Genotoxicita a karcinogeneze

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (plus ukončení). Ukončení: zk.

Vyučující

prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc. (přednášející)
prof. RNDr. Alois Kozubík, CSc. (přednášející)

Garance

prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc.
Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc.

Předpoklady

Nutné předcházející absolvování přednášky Fyziologie buněčných systémů

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

předmět má 7 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Na konci tohoto kurzu bude student schopen: porozumět komplexnímu pohledu na proces karcinogeneze s ohledem na mutagenní (genotoxické) i epigenetické (negenotoxické) příčiny a faktory podílející se na vzniku a rozvoji nádorových onemocnění (zejména rakoviny tlustého střeva, prsu, prostaty a leukémií); popsat molekulárně biologické principy, které vedou k poruchám přenosu signálů v buňce a k deregulaci buněčného cyklu, proliferace, diferenciace a apoptózy; formulovat význam mezibuněčných komunikací v tkáních (poruchy homeostázy) ovlivněných faktory vnějšího prostředí včetně diety, zvláště jejích lipidových složek; diskutovat o otázkách prevence, diagnostiky a léčby nádorových onemocnění; vysvětlit a porozumět základním procesům vedoucím na úrovni buněk a buněčných populací ke vzniku a rozvoji nádorových onemocnění; interpretovat molekulárně biologické principy ovlivňující mezibuněčnou a vnitrobuněčnou komunikaci a přenos specifických signálů vedoucích ke změnám cytokinetiky; porozumět principům působení faktorů vnějšího prostředí, zejména úloze dietetických lipidů a lipidového metabolismu v procesu karcinogeneze; využít získaných znalostí nových vědeckých poznatků z výše uvedených oblastí pro studium prevence a nových terapeutických přístupů

Osnova

• Vznik a rozvoj nádorového onemocnění;
• Genetické (genotoxické) a epigenetické (negenotoxické) aspekty vzniku a rozvoje nádorů; Fáze karcinogeneze Iniciační, podpůrná (promoční) a progresivní fáze, genetické a epigenetické faktory, karcinogeny a kokarcinogeny, antikarcinogeny; Typy nádorů Nádory spontánní a indukované (onkogenní viry, chemické a fyzikální karcinogeny), nádory benigní a maligní, invaze, metastázy, klasifikace podle tkání.
• Molekulární základy vzniku a rozvoje nádorového onemocnění;
• Genetické mechanismy Mutace a mutageny, nádorově promoční faktory (exogenní a endogenní) protoonkogeny, onkogeny, nádorově supresorové geny.
• Transformace buněk; Denzitně závislá inhibice růstu (kontaktní inhibice), odlišnosti normálních a transformovaných buněk, změny závislosti na pozitivních a negativních růstových faktorech, maligní transformace.
• Imortalizace - význam telomer, telomerázy a dalších faktorů
• Negenotoxické (epigenetické) mechanismy;
• Metylace DNA, acetylace histonů, změny exprese genů; Změny v regulaci proliferace, diferenciace a apoptózy; Změny v mechanismech přenosu (transdukce) signálů; Antiproliferační molekuly - jejich vztah k růstovým faktorům, receptorům a dalším součástem kaskády přenosu signálů; Úloha buněčného cyklu a jeho změny v karcinogenezi; Rovnováha v buněčných populacích; Poruchy proliferace, diferenciace a apoptózy (apoptóza a nekróza).
• Patologické účinky cytokinů;
• Parakrinní a autokrinní regulace, poruchy pozitivních a negativních regulátorů, důsledky.
• Význam oxidativního metabolismu;
• Rovnováha oxido-redukčních dějů, aktivační a deaktivační enzymy, pro- a antioxidační systémy, oxidativní stres; Úloha oxidačních procesů v apoptóze.
• Komunikace buněk;
• Mimobuněčná, mezibuněčná a vnitrobuněčná komunikace, úloha mezerovitých spojení tzv. "gap junctions" (GJIC) v udržování tkáňové homeostázy, poruchy mezibuněčné komunikace u nádorových buněk, snižování počtu gap junctions, klonální množení iniciované buňky; Změny membránových vlastností, adhezivní vlastnosti - kadheriny, kateniny, integriny, konexiny.
• Metastázy;
• Příčiny vzniku, metastatická kaskáda, kontakt buňka-buňka, buňka - mimobuněčná matrix, změny adhezivních molekul a vnitrobuněčného signálování, imunitní systém.
• Angiogeneze;
• Význam, induktory a inhibitory angiogeneze.
• Vznik a rozvoj specifických typů nádorů (jejich genetické a epigenetické příčiny);
• Poruchy krvetvorby - leukémie; Chronická myeloidní l., myelodysplastický syndrom, akutní l., genetické poruchy, rozpojení procesu proliferace a diferenciace, poruchy apoptózy.
• Nejčastější typy nádorů - kolorektální karcinomy, nádory prsu, prostaty, kůže; Genetické a negenetické příčiny, prekancerózní stavy, etiologie, rozvoj, vnější faktory.
• Endogenní karcinogeneze, hormonálně závislé nádory.
• Přirozené protinádorové obranné mechanismy; Úloha imunitního sytému, cytostatické a cytotoxické účinky monocytů a makrofágů, působení cytokinů a eikosanoidů.
• Faktory vnějšího prostředí v procesu karcinogeneze;
• Záření - neionizující a ionizující; Chemické karcinogeny - polycyklické aromatické uhlovodíky (PAH), halogenované aromatické uhlovodíky (PCB),dioxiny (TCDD), peroxisomové proliferátory, xenobiotické lipidy, chlorované pesticidy, atd.; Onkogenní viry a bakterie.
• Důsledky působení škodlivých faktorů vnějšího prostředí;
• Genotoxické vs. Negenotoxické účinky (epigenetická toxicita) - charakteristika; Poruchy homeostázy - modulace buněčné proliferace, diferenciace a apoptózy - příčiny a důsledky, vztah ke karcinogenezi; Mechanismy - změny v reparaci DNA, specifické vnitrobuněčné receptory, působení reaktivních forem kyslíku – oxidativní stres, inhibice GJIC, ovlivnění mechanismů transdukce signálu, změny metylace DNA, ovlivnění exprese onkogenů a nádorově supresorových genů.
• Nutriční aspekty karcinogeneze;
• Karcinogeny v potravě, promoční a antipromoční působení složek potravy (vitamíny, antioxidanty); Obsah a složení tuků v potravě, polynenasycené mastné kyseliny (n-6 a n-3 mastné kyseliny) a jejich metabolity jako mediátory a modulátory buněčných signálů, mechanismy působení, oxidativní metabolismus, lipidová peroxidace, imunitní systém, úloha eikosanoidů v karcinogenezi – interakce s cytokiny; Vláknina – mastné kyseliny s krátkým řetězcem - butyrát.
• Současný systém detekce karcinogenních účinků látek;
• Genotoxicita (mutagenní účinky) – testy mutagenit;y Problémy detekce negenotoxicky působících karcinogenů; Dlouhodobé testy na laboratorních zvířatech, krátkodobé testy - testy buněčné transformace, změny proliferace a apoptózy v tkáních, změny GJIC, detekce specifických biomarkerů (aktivity specifických buněčných enzymů a receptorů);
• Modely karcinogeneze – studium iniciačního a promočního působení látek - kůže, játra, ledviny, močový měchýř, čichové orgány; Příčiny rozdílné citlivosti (organismů, tkání a buněk) k působení karcinogenních látek; Odhady rizik – otázky dávek, prahové hodnoty, křivky dávka-odpověď, působení směsí látek (aditivita, synergismus, antagonismus.
• Význam experimentální ekotoxikologie – perspektivy, propojení s experimentální a prediktivní onkologií.
• Prevence, diagnostika a léčba nádorových onemocnění;
• Experimentální, epidemiologické a klinické studie, populační screening Genetická predispozice, životní styl; Terapie - chirurgie, záření, chemoterapie, imunoterapie.
• Prediktivní onkologie;
• Typizace nádorů, diagnostické markery, prognostické vs. prediktivní faktory; Detekce specifických parametrů - cytokinetické parametry, molekulární a jiné markery; Moderní metody (průtoková a vysokorozlišovací cytometrie, laser scanning, molekulární a další metody, microarrays), stanovení proliferační aktivity, detekce apoptózy; Srovnání metod a interpretace naměřených parametrů; Data managment - význam vícerozměrných matematických analýz, prediktivní markery.

Literatura

• ALBERTS, Bruce. Základy buněčné biologie : úvod do molekulární biologie buňky. Translated by Arnošt Kotyk. 2. vyd. Ústí nad Labem: Espero Publishing, 2004, xxvi, 630. ISBN 8090290620. info
• ALBERTS, Bruce. Molecular biology of the cell. 3rd ed. New York: Garland Publishing, Inc., 1994, xliii, 129. ISBN 0-8153-1620-8. info
• FÖLSCH, U. R., K. KOCHSIEK a R. F. SCHMIDT. Patologická fyziologie. Vyd. 1. Praha: Grada Publishing, 2003, 586 s. ISBN 80-247-0319-X. info
• Nutritional oncology. Edited by David Heber. 2nd ed. Boston: Elsevier-Academic Press, 2006, xxiv, 822. ISBN 0120883937. URL info
• Functional metabolism, Regulation and adaptation, Ed. K. B. Storey, Wiley-Liss, Inc., Hoboken, New Jerswy, 2004
• Signaling networks and cell cycle control : the molecular basis of cancer and other diseases. Edited by J. Silvio Gutkind. 1st ed. Totowa: Humana Press, 2000, xiv, 578. ISBN 089603710X. info
• Cell cycle and growth control : biomolecular regulation and cancer. Edited by Gary S. Stein - Arthur B. Pardee. 2nd ed. Hoboken, N.J.: Wiley-Liss, 2004, xiii, 800. ISBN 0471250716. info
• Apoptosis and Cancer Therapy, Vol. 1 and 2, Eds. K.M. Debatin, S. Fulda, WILEY-VCH Verlag GmbH&Co.KgaA, Weinheim, 2006
• ADAM, Zdeněk, Jiří VORLÍČEK a Jana KOPTÍKOVÁ. Obecná onkologie a podpůrná léčba. Praha Publishing: Grada, 2003, 788 s. ISBN 80-247-0677-6. info
• KLENER, Pavel. Klinická onkologie. 1. vyd. Praha: Galén, 2002, xxxvii, 68. ISBN 802460468X. info
• KREJSEK, Jan a Otakar KOPECKÝ. Klinická imunologie. 1. vyd. Hradec Králové: NUCLEUS HK, 2004, 941 s. : i. ISBN 80-86225-50-X. info
• HALLIWELL, Barry a John M. C. GUTTERIDGE. Free radicals in biology and medicine. 4th ed. New York: Oxford University Press, 2007, xxxvi, 851. ISBN 9780198568681. URL info
• + doporučené speciální separáty a schemata z přednášek

Výukové metody

Přednášky a diskuse v hodinách

Metody hodnocení

závěrečná písemná zkouška

Navazující předměty

• Bi6871 Zdravotní rizika
• Bi7070 Fyziologie buněčných systémů

Další komentáře

Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.

Bi8110 Genotoxicita a karcinogeneze

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (plus ukončení). Ukončení: zk.

Vyučující

prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc. (přednášející)
prof. RNDr. Alois Kozubík, CSc. (přednášející)

Garance

prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc.
Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc.

Předpoklady

Nutné předcházející absolvování přednášky Fyziologie buněčných systémů

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

předmět má 7 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Přednáška podává komplexní pohled na proces karcinogeneze s ohledem na mutagenní (genotoxické) i epigenetické (negenotoxické) příčiny a faktory podílející se na vzniku nádorových onemocnění. Je zaměřena na pochopení molekulárně biologických principů, které vedou k poruchám přenosu signálů v buňce a k deregulaci buněčného cyklu, proliferace, diferenciace a apoptózy, dále na význam mezibuněčných komunikací v tkáních (poruchy homeostázy) a na úlohu faktorů vnějšího prostředí včetně diety, zvláště jejích lipidových složek. Pozornost je věnována také otázkám prevence, diagnostiky a léčby nádorových onemocnění, současným metodám detekce karcinogenních účinků látek z vnějšího prostředí a jejich perspektivnímu využití v experimentální ekotoxikologii.

Osnova

• 1. Genetické a epigenetické aspekty vzniku a rozvoje nádorů. Vznik nádorů Typy nádorů Fáze karcinogeneze Mutageneze Iniciace Promoce Progrese 2. Modulace signálové transdukce. Onkogeny a nádorově supresorové geny Změny v regulaci cytokinetiky tj. buněčného cyklu, proliferace, diferenciace a apoptózy Poruchy homeostázy Mezibuněčná a vnitrobuněčná komunikace Adheze Imortalizace Metastázy Angiogeneze 3. Poruchy diferenciace Patologické účinky cytokinů 4. Vznik a rozvoj specifických typů nádorů (leukemie, nádory prsu, kolonu, jater, kůže) 5. Prevence, diagnostika a léčba nádorových onemocnění 6. Prediktivní onkologie Prognostické vs. prediktivní faktory Data managment 7. Faktory vnějšího prostředí v procesu karcinogeneze Genotoxické vs. epigenetické mechanismy 8. Nutriční aspekty karcinogeneze 9. Současný systém detekce karcinogenních účinků látek Perspektivy experimentální ekotoxikologie

Literatura

• What you need to know about cancer, Scientific American - Special Issue, September 1996
• FREMUTH, František. Regulace a inhibice růstu normálních a nádorových buněk. 1. vyd. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1986, 223 s. info
• J. Neuwirt, E. Nečas: Kmenové buňky a krevní choroby, Avicenum Praha 1981
• V. Wagner, M. Wagnerová: Ekoimunologie, Avicenum, Praha 1988
• ALBERTS, Bruce. Molecular biology of the cell. 3rd ed. New York: Garland Publishing, Inc., 1994, xliii, 129. ISBN 0-8153-1620-8. info
• P. Klener: Chemoterapie v komplexní léčbě zhoubných nádorů a hemoblastóz, Avicenum, Praha 1987
• Hemopoietic growth factors, oncogenes and cytokines in clinical hematology (Eds. E. Cacciola, A. B. Deisseroth, R. Giustolisi), Karger1994
• The cytokine handbook, ed. A. W. Thompson, Academic Press New York, 199
• J. Hofmanová, A. Kozubík: Apoptóza a nádorová onemocnění - Přehled, Klinická onkologie 8, 5, 1995.
• A. Kozubík, J. Hofmanová: Hodnocení účinků negenotoxicky působících polutantů. Sborník konference ERA 97, Hodnocení rizik pro životní prostředí, Brno 1997, str. 220-225.
• A. Kozubík, J. Hofmanová: Význam nenasycených mastných kyselin v rozvoji a chemoprofylaxi nádorů kolorekta - Přehled, Klinická onkologie 1999
• + doporučené speciální separáty a schemata z přednášek

Metody hodnocení

písemná zkouška

Navazující předměty

• C6870 Zdravotní rizika
• C6880 Biochemie xenobiotik
• C7530 Fyziologie buněčných systémů

Další komentáře

Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.

• Statistika zápisu (nejnovější)