Bi8110 Mechanismy karcinogeneze

Přírodovědecká fakulta
jaro 2018
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)
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 A11/333
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
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
  • HEBER, David. Nutritional oncology. 2nd ed. Boston: Elsevier-Academic Press, 2006. xxiv, 822. ISBN 9780120883936. 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. 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
Další komentáře
Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.
Předmět je zařazen také v obdobích jaro 2008 - akreditace, jaro 2011 - akreditace, jaro 2003, jaro 2004, jaro 2005, jaro 2006, jaro 2007, jaro 2008, jaro 2009, jaro 2010, jaro 2011, jaro 2012, jaro 2012 - akreditace, jaro 2013, jaro 2014, jaro 2015, jaro 2016, jaro 2017.
  • Statistika zápisu (nejnovější)
  • Permalink: https://is.muni.cz/predmet/sci/jaro2018/Bi8110

Nahoru | Aktuální datum a čas: 23. 2. 2018 21:14, 8. (sudý) týden

Kontakty: istech(zavináč/atsign)fi(tečka/dot)muni(tečka/dot)cz, studijní odd., správci práv, is-technici, e-technici, IT podpora | Použití cookies | Více o Informačním systému