Bi6882 Biomarkery a mechanismy toxicity

Přírodovědecká fakulta
jaro 2003
Rozsah
2/0/0. 2 kr. (plus ukončení). Ukončení: zk.
Vyučující
RNDr. Miroslav Machala, CSc. (přednášející)
prof. RNDr. Jakub Hofman, Ph.D. (pomocník)
Garance
RNDr. Miroslav Machala, CSc.
RECETOX – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: RNDr. Miroslav Machala, CSc.
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Během přednášek kurzu jsou studenti seznámeni s hlavními známými efekty a mechanismy působení cizorodých látek v organismu a s aspekty praktického využití znalostí o mechanismech působení (biomarkery). Shrnuty jsou biochemické a celulární procesy genotoxického i negenotoxického působení. V rámci diskutovaných xenobiotik je důraz kladen na významné třídy environmentálních kontaminantů a významných farmak včetně látek s protinádorovou aktivitou a léčiv chemoprotektivních. Pozornost je věnována biomarkerům expozice, efektů i biomarkerů individuální odpovídavosti (susceptibility). Shrnuty jsou metody detekce a využití biomarkerů in vivo a in vitro v toxikologii, ekotoxikologii a molekulární epidemiologii.
Osnova
  • 1. Mechanismy toxicity a biomarkery - úvod do problematiky působení cizorodých látek v organismech, toxokinetika a toxodynamika. Působení cizorodých látek na různých úrovních organismu - význam biochemických procesů. 2. Hlavní skupiny a třídění procesů působení cizorodých látek (genotoxicita vs. negenotoxické mechanismy, typy orgánově specifické toxicity). Hlavní principy a přístupy ke studiu mechanismů toxicity in vitro a in vivo. 3. Procesy metabolismu xenobiotik. Enzymy metabolismu, aktivace a detoxikace xenobiotik. Cytochromy P450 - třídy, indukce, toxikologický význam. Enzymy druhé fáze biotransformace. Procesy zajišťující redoxní rovnováhu, antioxidační mechanismy. Využití jako biomarkery expozice a susceptibility. 4. Procesy genotoxického poškození. Význam DNA, mutace, další genotoxické efekty. Strategie, možnosti a metody testování genotoxicity. Genotoxicita cizorodých látek a hodnocení rizik. Využití jako biomarkery expozice a efektů. 5. Obecná cytotoxicita - buněčná nekroza. Obecné mechanismy poškození vitality buněk, poškození energetického metabolismu, narušení biomembrán, specifické mechanismy působení cizorodých látek. Metody detekce a studia cytotoxicity in vitro. 7. Řízená buněčná smrt - apoptosa. Význam apoptozy, principy řízení buněné smrti, možnosti modelových modulací apoptozy. Inhibice apoptozy jako významný mechanismus působení toxických a karcinogeních látek. 8. Buněčná proliferace, modulace signální transdukce, buněčný cyklus. Hlavní známé procesy negenotoxické karcinogeneze, transformace a klonální expanze, inhibice mezibuněčné komunikace (GJIC). Chemická karcinogeneze. 9. Metody detekce a studia negenotoxických mechanismů toxicity. Dioxinová toxicita, estrogenita, další mechanismy endokrinní disrupce, aktivace signálních drah, oxidativní stres, modulace buněčného dělení. Využití - biomarkery expozice a efektů. 10. Neurotoxicita, imunotoxicita. Příklady a význam toxických efektů, vztah orgánové toxicity k obecným biochemickým mechanismům působení cizorodých látek. Příkladové studie a metody studia, specifické biomarkery in vivo. 11. Mechanismy toxického působení hlavních tříd xenobiotik: PAHs, PCBs, PCDD/Fs, organochlorové kontaminanty, detergenty, anorganické polutanty, cytostatika a chemoprotektiva.
Literatura
  • Toxicant-Receptor Interactions (M.S. Denison, W.G. Helferich, eds.), Taylor and Francis, 1998.
  • Gray L.E. et al.: Endocrine screening methods workshop report: Detection of estrogenic and androgenic hormonal and antihormonal activity for chemicals that act via receptor or steroidogenic enzyme mechanisms. Reproductive Toxicology 11, 719-750, 1997.
  • Hofmanová J. et al.: Epigenetic mechanisms of the carcinogenic effects of xenobiotics and in vitro methods of their detection. Folia Biologica 46, 165-173, 2000.
  • Altucci L., Gronemeyer H.: Nuclear receptors in cell life nad death. Trends in Endocrinology and Metabolism 12, 460-468, 2001.
  • MacGregor J.T. et al.: Strategies and testing methods for identifying mutagenic risks. Mutation Research 455, 3-20, 2000.
  • HOFFMAN, D.J. a B.A. RATTNER. Handbook of Ecotoxicology. Boca Raton, FL, USA: CRC Press, 1994. info
Další komentáře
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.
Předmět je zařazen také v obdobích jaro 2008 - akreditace, jaro 2011 - akreditace, 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, podzim 2014, podzim 2015, podzim 2016, podzim 2017, podzim 2018.