Předmět Genotoxicita a karcinogeneze (Bi8110)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu Bi8110 - Genotoxicita a karcinogeneze, Přírodovědecká fakulta, Masarykova univerzita (MU).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Cíl

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 karcinogenezeIniciační, podpůrná (promoční) a progresivní fáze, genetické a epigenetické faktory, karcinogeny a kokarcinogeny, antikarcinogeny;Typy nádorůNádory 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 mechanismyMutace 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 faktorůNegenotoxické (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;yProblémy 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 screeningGenetická 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 literaturaGenotoxicita a karcinogeneze. (Genotoxicity and carcinogenesis) https://is.muni.cz/auth/el/1431/jaro2013/Bi6871/um/genotx-a-karcige/index.html . E-learningový učební materiálALBERTS, Bruce. Základy buněčné biologie :úvod do molekulární biologie buňky. Translated by Arnošt Kotyk. 2. vyd. Ústí nad Labem: Espero Publishing, 2006. xxvi, 630. ISBN 80-902906-2-0. infodoporučená literaturaALBERTS, Bruce. Molecular biology of the cell. 3rd ed. New York: Garland Publishing, Inc., 1994. xliii, 129. ISBN 0-8153-1620-8. infoNutritional oncology. Edited by David Heber. 2nd ed. Boston: Elsevier-Academic Press, 2006. xxiv, 822. ISBN 978-0-12-088393-6. infoSignaling 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 s. ISBN 0-89603-710-X. infoCell 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 0-471-25071-6. infoFunctional metabolism, Regulation and adaptation, Ed. K. B. Storey, Wiley-Liss, Inc., Hoboken, New Jerswy, 2004Apoptosis and Cancer Therapy, Vol. 1 and 2, Eds. K.M. Debatin, S. Fulda, WILEY-VCH Verlag GmbH&Co.KgaA, Weinheim, 2006ADAM, Zdeněk , Jiří VORLÍČEK a Jana KOPTÍKOVÁ . Obecná onkologie a podpůrná léčba. Praha Publishing: Grada, 2003. 788 s. ISBN 80-247-0677-6. infoKLENER, Pavel. Klinická onkologie. 1. vyd. Praha: Galén, 2002. xxxvii, 68. ISBN 8072621513. infoKREJSEK, Jan a Otakar KOPECKÝ. Klinická imunologie. 1. vyd. Hradec Králové: NUCLEUS HK, 2004. 941 s. : i. ISBN 80-86225-50-X. infoFree radicals in biology and medicine. Edited by John M. C. Gutteridge - Barry Halliwell. 4th ed. New York: Oxford University Press, 2007. xxxvi, 851. ISBN 978-0-19-856868-1. infoDoporučené 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

Požadavky

Bi7070 Fyziologie buněčných systémů Nutné předcházející absolvování přednášky Fyziologie buněčných systémů

Garant

prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc.

Vyučující

prof. RNDr. Jiřina Hofmanová, CSc.prof. RNDr. Alois Kozubík, CSc.