Bi8870 Mechanismy buněčné smrti, význam, metody

Přírodovědecká fakulta
jaro 2017
Rozsah
2/0. 2 kr. (plus ukončení). Ukončení: zk.
Vyučující
doc. RNDr. Alena Hyršlová Vaculová, Ph.D. (přednášející)
Garance
prof. RNDr. Alois Kozubík, CSc.
Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: doc. RNDr. Alena Hyršlová Vaculová, Ph.D.
Dodavatelské pracoviště: Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta
Rozvrh
Po 20. 2. až Po 22. 5. Po 10:00–11:50 BFU
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je určen pouze studentům mateřských oborů.

Jiné omezení: Na předmět se vztahuje povinnost registrace, bez registrace může být znemožněn zápis předmětu!
Mateřské obory/plány
předmět má 12 mateřských oborů, zobrazit
Cíle předmětu
Po absolvování předmětu budou mít studenti ucelený detailní přehled a významu a základních molekulárních mechanismech regulace buněčné smrti v mnohobuněčném organismu. Porozumí základním signálním drahám zodpovědným za průběh buněčné smrti a možnostem jejich regulace. Získají řadu informací o jednotlivých klíčových molekulách a jejich funkci v modulaci různých typů buněčné smrti. Budou obeznámeni s důležitostí buněčné smrti ve vývoji a léčbě různých typů onemocnění. Získají podrobný přehled o současně dostupných moderních metodách detekce buněčné smrti, možnostech a doporučeních pro jejich aplikaci.
Osnova
  • 1) Úvod do studia buněčné smrti, vymezení, definice, klasifikace jednotlivých forem buněčné smrti, hlavní biochemické a morfologické znaky, fyziologický význam buněčné smrti ve vývoji a udržení homeostázy mnohobuněčného organismu. Modelové organismy ve studiu buněčné smrti, přehled základních signálních drah a hlavních induktorů buněčné smrti. Historie výzkumu buněčné smrti a vývoj názorů, významné objevy a vědci, nové trendy a aktuální novinky z výzkumu.• 2) Proteázy v regulaci buněčné smrti I - kaspázy – definice, charakteristika, struktura, funkce, rozdělení, úloha jednotlivých kaspáz v regulaci buněčné smrti, důležité substráty kaspáz a jejich funkce, endogenní a syntetické inhibitory kaspáz. Regulace aktivity kaspáz u člověka a jiných živočišných druhů (Drosophila, Caenorhabditis elegans atd.) + srovnání. Novinky v oblasti výzkumu kaspáz. 3) Proteázy v regulaci buněčné smrti II - nekaspázové proteázy; lysosomální/nelysosomální; kathepsiny, calpainy, granzymy, jejich funkce a význam. Metakaspázy, jejich struktura, nové substráty, funkce a význam. • 4) Úloha mitochondrií v regulaci buněčné smrti. Oxidativní metabolismus, reaktivní kyslíkové metabolity, permeabilizace mitochondriální membrány, změny mitochondriálného membránového potenciálu, proteiny rodiny Bcl-2, jejich struktura, klasifikace a komplexní úloha v regulaci a dynamice mitochondriálních funkcí. Proapoptotické proteiny uvolňované z mitochondrií (cytochrom c, Smac/DIABLO, OMi/Htra, AIF atd., jejich význam a funkce. Protein p53 jako důležitý regulátor vnitřní dráhy indukce apoptózy, souvislost s regulací buněčného cyklu a poškození DNA. • 5) Vnější dráha indukce apoptózy. Charakteristika nejdůležitějších receptorů smrti a jejich ligandů z rodiny TNF, komplex DISC a související signální dráhy. Fyziologická úloha těchto ligandů a jejich význam ve vývoji a terapii vybraných onemocnění. Důležité molekuly zapojené v regulaci vnější apoptotické dráhy. Vysvětlení a popis signální dráhy ligandů TNF, Fas a TRAIL, jejich fyziologický význam a molekulární mechanismy zodpovědné za modulaci citlivosti/rezistence buněk k jejich působení. Využití TRAILu v protinádorové terapii – nové možnosti. Dependence receptory, signálování a význam v regulaci a léčbě některých onemocnění.• 6) Charakteristika a srovnání různých forem buněčné smrti, jejich definice, popis, regulace, molekulární mechanismy, interakce a význam ve vývoji a léčbě onemocnění. Nekróza, autofagie, nekroptóza atd. • 7) Atypické formy buněčné smrti, související signální dráhy, jejich regulace a význam. Pyroptóza, anoikis, eryptóza, etóza atd. 8) Význam buněčné smrti ve vývoji onemocnění. Příklady onemocnění spojených s deregulovanou buněčnou smrtí (neurodegenerativní, imunitní, alergická, zánětlivá, kardiovaskulární, virová atd.), související mechanismy a důsledky. Nové terapeutické možnosti. 9) Buněčná smrt a nádorová onemocnění - nové poznatky v oblasti výzkumu buněčné smrti a nádorové terapie, nové molekulární cíle a jejich využití. Principy a příklady kombinovaných terapií. • 10 - 12) Metody detekce buněčné smrti – moderní metody buněčné a molekulární biologie a biochemie. Detekce apoptózy na úrovni buněčných populací, buňky, jednotlivých organel (mitochondrie, jádro atd.) a molekul (proteiny, DNA). Detekce in vitro a in vivo. Ucelený přehled současně používaných metod detekce apoptózy. Principy vybraných metod detekce apoptózy, jejich výhody, nevýhody, kritéria výběru jednotlivých metod a jejich aplikace. Interpretace získaných dat. Metody detekce jiných forem buněčné smrti, principy a konkrétní příklady. Diskuse.
Literatura
  • bude specifikováno v prubehu vyuky
  • další odkazy na literaturu poskytovány přímo během přednášek
  • Cell death. Edited by Gerry Melino - David Vaux. 1st pub. Hoboken, NJ: Wiley-Blackwell, 2010, xi, 303. ISBN 9780470715734. info
Výukové metody
přednášky doplněné diskusí
Metody hodnocení
Kurz bude zakončen písemnou zkouškou, kombinace testových otazek a písemných slovních odpovědí,obsahem otázek bude látka za celý semestr. Pro úspěšné složení akoušky je nutné získat minimálně 40 bodů z celkových 70.
Navazující předměty
Další komentáře
Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.
Nachází se v prerekvizitách jiných předmětů
Předmět je zařazen také v obdobích jaro 2011 - akreditace, jaro 2011, jaro 2012, jaro 2012 - akreditace, jaro 2013, jaro 2014, jaro 2015, jaro 2016, jaro 2018, jaro 2020, jaro 2021, jaro 2022, jaro 2023, jaro 2024, jaro 2025.