Inovace studia molekulární a buněčné biologie reg. č. CZ.1.07/2.2.00/07.0354



Podobné dokumenty
Inovace studia molekulární a buněčné biologie

Inovace studia molekulární a buněčné biologie reg. č. CZ.1.07/2.2.00/

Inovace studia molekulární a buněčné biologie reg. č. CZ.1.07/2.2.00/

Inovace studia molekulární a buněčné biologie reg. č. CZ.1.07/2.2.00/

Inovace studia molekulární a buněčné biologie

Inovace studia molekulární a buněčné biologie

BUNĚČNÁ TRANSFORMACE A NÁDOROVÉ BUŇKY

Inovace studia molekulární a buněčné biologie reg. č. CZ.1.07/2.2.00/

Inovace studia molekulární a buněčné biologie reg. č. CZ.1.07/2.2.00/

Elektronoptický snímek viru mozaikové choroby tabáku. Mozaiková choroba tabáku. Schéma viru mozaikové choroby tabáku

Virus lidského imunodeficitu. MUDr. Jana Bednářová, PhD. OKM FN Brno

Buněčné jádro a viry

2) Vztah mezi člověkem a bakteriemi

OBRANNÝ IMUNITNÍ SYSTÉM

Inovace studia molekulární a buněčné biologie reg. č. CZ.1.07/2.2.00/

Infekce, patogenita a nástroje virulence bakterií. Karel Holada

NEBUNĚČNÁ ŽIVÁ HMOTA VIRY

Inovace studia molekulární a buněčné biologie

Sylabus témat ke zkoušce z lékařské biologie a genetiky. Struktura, reprodukce a rekombinace virů (DNA viry, RNA viry), význam v medicíně

Co jsou imunodeficience? Imunodeficience jsou stavy charakterizované zvýšenou náchylností k infekcím

IMUNOGENETIKA I. Imunologie. nauka o obraných schopnostech organismu. imunitní systém heterogenní populace buněk lymfatické tkáně lymfatické orgány

Antivirotika. Včetně léčby AIDS

Cytosin Thymin Uracil

RNDr. Ivana Fellnerová, Ph.D. Katedra zoologie, PřF UP Olomouc

RIGORÓZNÍ OTÁZKY - BIOLOGIE ČLOVĚKA

1. Definice a historie oboru molekulární medicína. 3. Základní laboratorní techniky v molekulární medicíně

Co nás učí nádory? Prof. RNDr. Jana Šmardová, CSc. Ústav patologie FN Brno Přírodovědecká a Lékařská fakulta MU Brno

Nebuněční Viry, viroidy, priony

ONKOGENETIKA. Spojuje: - lékařskou genetiku. - buněčnou biologii. - molekulární biologii. - cytogenetiku. - virologii

Humorální imunita. Nespecifické složky M. Průcha

Inovace studia molekulární a buněčné biologie

Fatální forma influenzy drůbeţe v chovu krůt

Inovace studia molekulární a buněčné biologie reg. č. CZ.1.07/2.2.00/

Okruhy otázek ke zkoušce

Obsah přednášky: RNDr. Ivana Fellnerová, Ph.D. Katedra zoologie, PřF UP Olomouc

Neb Nebuněčná forma živé hmoty živé / neživé

Obsah. Seznam zkratek Předmluva k 5. vydání... 21

CZ.1.07/1.5.00/

Terapeutické klonování, náhrada tkání a orgánů

Inovace studia molekulární a buněčné biologie

Protinádorová imunita. Jiří Jelínek

Nebuněčné organismy - viry

Autoři: Jana Kučerová Zdeňka Vlahová Gymnázium J.G. Mendela, Brno Maturitní téma č. 6.

Všeobecná charakteristika virů

Atestační otázky z oboru alergologie a klinická imunologie

19.b - Metabolismus nukleových kyselin a proteosyntéza

Obsah. IMUNOLOGIE Imunitní systém Anatomický a fyziologický základ imunitní odezvy... 57

α herpesviry Diagnostika, epidemiologie a klinický význam. RNDr K.Roubalová NRL pro herpetické viry

Název: Viry. Autor: PaedDr. Pavel Svoboda. Název školy: Gymnázium Jana Nerudy, škola hl. města Prahy. Předmět, mezipředmětové vztahy: biologie

RNDr K.Roubalová CSc.

Obsah přednášky: RNDr. Ivana Fellnerová, Ph.D. Katedra zoologie, PřF UP Olomouc

α herpesviry Diagnostika, epidemiologie a klinický význam. kroubalova@vidia.cz

Imunitní systém člověka. Historie oboru Terminologie Členění IS

Číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/ Název školy. Moravské gymnázium Brno, s.r.o. Autor. Mgr. Martin Hnilo. Biologie 1 Nebuněční viry.

Virové hepatitidy. MUDr. Jana Bednářová, PhD. OKM FN Brno

Shody a rozdíly v obranném zánětu indukovaném různými patogeny; virové a bakteriální infekce

M A T U R I T N Í T É M A T A

Herpetické viry. MUDr. Jana Bednářová, PhD. OKM FN Brno

Interpretace sérologických nálezů v diagnostice herpetických virů. K.Roubalová

Proč nemáme vakcínu proti HIV-1?

Vakcíny z nádorových buněk

Interpretace serologických výsledků. MUDr. Pavel Adamec Sang Lab klinická laboratoř, s.r.o.

Obranné mechanismy člověka a jejich role v průběhu infekčních onemocnění

Petra Lysková BIOLOGIE

Rich Jorgensen a kolegové vložili gen produkující pigment do petunií (použili silný promotor)

Buňky, tkáně, orgány, soustavy

MUDr Zdeněk Pospíšil

Specifická imunitní odpověd. Veřejné zdravotnictví

III/2- Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím IVT

VIRY - PŮVODCI NEMOCÍ ČLOVĚKA, ZVÍŘAT A ROSTLIN. Růžičková Vladislava

ANÉMIE CHRONICKÝCH CHOROB

VĚDA A VÝZKUM V PERIOPERAČNÍ PÉČI. Mgr. Markéta Jašková Dana Svobodová Gynekologicko-porodnická klinika Fakultní nemocnice Ostrava

Lékařská orální mikrobiologie I VLLM0421p

Výskyt a význam infekce Borna disease virem u pacientů léčených

Imunitní systém.

INFEKČNÍCH CHOROB PŘEDMĚT KLINICKÁ IMUNOLOGIE VÝUKA PŘEDMĚTU DOPORUČENÉ STUDIJNÍ PRAMENY

Obsah. Seznam zkratek Předmluva k 6. vydání... 23

BUNĚČ ORGANISMŮ KLÍČOVÁ SLOVA:

Tematické okruhy k SZZ v bakalářském studijním oboru Zdravotní laborant bakalářského studijního programu B5345 Specializace ve zdravotnictví

Kapitola III. Poruchy mechanizmů imunity. buňka imunitního systému a infekce

Patogeneze infekcí herpetickými viry u imunodeficientních pacientů. K.Roubalová, NRL pro herpetické viry, SZÚ, Praha

Obecná charakteristika živých soustav

Příslušníci čeledi Retroviridae mají neobvyklou, komplexní strukturu. Částice měří v průměru nm. Mají lipidový obal, na jehož zevní straně

"Učení nás bude více bavit aneb moderní výuka oboru lesnictví prostřednictvím ICT ". Základy genetiky, základní pojmy

44 somatických chromozomů pohlavní hormony (X,Y) 46 chromozomů

ČÁSTICE LIDSKÉHO PAPILLOMAVIRU (HPV)

Inovace studia molekulární a buněčné biologie

Příloha č.4 Seznam imunologických vyšetření. Obsah. Seznam imunologických vyšetření

Obecná biologie a genetika B53 volitelný předmět pro 4. ročník

ÚVOD DO TRANSPLANTAČNÍ IMUNOLOGIE

Aplikované vědy. Hraniční obory o ţivotě

Výskyt MHC molekul. RNDr. Ivana Fellnerová, Ph.D. ajor istocompatibility omplex. Funkce MHC glykoproteinů

Doprovodný materiál k práci s přípravným textem Biologické olympiády 2014/2015 pro soutěžící a organizátory kategorie B

Příloha č.4 Seznam imunologických vyšetření

Mendelova genetika v příkladech. Transgenoze rostlin. Ing. Petra VESELÁ, Ústav lesnické botaniky, dendrologie a geobiocenologie LDF MENDELU Brno

Epidemiologie. MUDr. Miroslava Zavřelová Ústav ochrany a podpory zdraví LF MU

NUKLEOVÉ KYSELINY. Základ života

ZÁKLADY FUNKČNÍ ANATOMIE

MUDr. Iva Slaninová, Ph.D. Biologický ústav LF MU

Zhoubné nádory druhá nejčastější příčina úmrtí v rozvinutých zemích. Imunologické a genetické metody: Zlepšování dg. Zlepšování prognostiky

Transkript:

I n v e s t i c e d o r o z v o j e v z d ě l á v á n í I ti d j dělá á í Inovace studia molekulární a buněčné biologie reg. č. CZ.1.07/2.2.00/07.0354 Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

I n v e s t i c e d o r o z v o j e v z d ě l á v á n í I ti d j dělá á í OBVSB/Obecná virologie Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

Patogeneze virové infekce I n v e s t i c e d o r o z v o j e v z d ě l á v á n í I ti d j dělá á í Od infekce k nemoci Prof. RNDr. Milan Navrátil, CSc. Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

Cílem je seznámit posluchače s procesem interakce viru a hostitele I n v e s t i c e d o r o z v o j e v z d ě l á v á n í I ti d j dělá á í Klíčová slova: patogeneze, choroba, onkoviry, profylaxe, terapie Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

EVOLUČNÍ KONFLIKT JE ZÁKLADEM VIROVÉ PATOGENEZE Hostitel i virus se snaží získat reprodukční výhody nové viry se vyvíjejí průběžně přirozená selekce preferuje viry s nízkou patogenitou/virulencí (tj. neeradikují hostitele)

JAK POROVNAT SÍLU VIRŮ Patogenita porovnává sílu chorob vyvolaných různými mikroorganismy (např. virus vztekliny je více patogenní než virus spalniček). Virulence porovnává sílu chorob vyvolaných různými kmeny téhož mikroorganismu.

PATOGENEZE VIROVÉ INFEKCE Patogeneze (virové infekce) je proces vyjadřující komplex interakcí mezi virem a hostitelem, jehož výsledkem je nemoc. Virová patogeneze zahrnuje veškeré pochody a mechanismy, které se podílejí na vzniku choroby, a to na úrovni infikovaných buněk, orgánů a jedinců. Virové infekce často vede ke vzniku klinických příznaků choroby. Patogeneze zahrnuje všechny aspekty virové infekce organismu od vstupu viru do organismu, přes molekulární mechanismy jeho replikace a cytopatologie, až po šíření viru v organismu, interakce s obrannými mechanismy organismů.

PROČ STUDUJEME VIROVOU PATOGENEZI? 1. Vývoj nových vakcín 2. Využití cytokinů a jiných modulátorů imunity 3. Nová generace antivirových léčiv 4. Nové postupy terapie 5. Nová preventivní opatření 6..

CHOROBA Choroba je škodlivou odchylkou od normálního průběhu fyziologických procesů trvající dostatečně dlouhou dobu, aby se životně důležité funkce narušily nebo zpomalily. V humánní a veterinární medicíně se uplatňují pro stanovení chorobného stavu organismu určité parametry; normy biologických konstant (např. normální tep, teplota, glykémie, ph krve, sedimentace). Ve fytopatologii obdobné objektivní míry normálnosti (zdraví) chybí. Za nemocnou se považuje ta rostlina, která má příznaky choroby obvykle pozorovatelné vizuálně. Někteří autoři považují za nemocné všechny infikované rostliny.

PATOGEN A INFEKČNOST Patogen je buněčný nebo nebuněčný organismus, který je schopen způsobovat chorobu na jednom hostiteli nebo okruhu hostitelů. Infekčnost je schopnost mikroorganismu způsobovat onemocnění po vniknutí do těla hostitele. V rostlinné virologii tento termín vyjadřuji i kvantitu určitého viru v pletivech hostitele, schopnost množit se v něm, ale i stabilitu viru in vitro v prostředí mimo hostitele.

REAKCE BUŇKY NA VIROVOU INFEKCI Produktivní infekce Vnímavá (permisivní) buňka Ne-vnímavá (nepermisivní) buňka

REAKCE BUŇKY NA VIROVOU INFEKCI Cytocidní produktivní infekce (lytická), při které proběhne kompletní reprodukce virů, buňka je však tak poškozená, že odumírá. Produktivní infekce bez cytocidních změn, při které proběhne kompletní reprodukce virů, avšak po jejich uvolnění buňka neodumírá, ale obnovuje svoji funkci. Perzistentní infekce, během které se virové částice tvoří trvale, nedochází ale k poškození buňky. Pokud se jedná o dělící se buňky, virus může přecházet do dceřiných buněk (většina rostlinných virů).

REAKCE BUŇKY NA VIROVOU INFEKCI Neproduktivní infekce (latentní), při které virový genom přetrvává v organismu, nové částice se netvoří a exprese virových genů je minimální. Interakce viru s buňkou vede k její transformaci, při které se mění vlastnosti buňky (morfologie, genom, karyotyp) a dochází k poruchám buněčného dělení, diferenciace a růstu (onkoviry). Abortivní infekce, při které virus pronikne do buňky, ale vzhledem k absenci některých enzymů nebo faktorů v buňce jsou syntetizovány jen některé složky reprodukčního cyklu viru. Kompletní částice se netvoří nebo jsou defektní.

1. Inhibice syntézy buněčných makromolekul 2. Upřednostění syntézu viru specifických makromolekul 3. Aktivace buněčných lyzozómů 4. Změny buněčných mikrofibril a mikrotubulů 5. Přestavba membrán endoplazmatického retikula, jádra a buněčné membrány 6. Imunitní cytolýza CYTOPATICKÝ EFEKT

1. Snížení fotosyntézy 2. Zvýšení dýchání CYTOPATICKÝ EFEKT u rostlin 3. Opožděná translokace škrobu (škrobové léze) z infikovaných pletiv, akumulace škrobu a cukrů v infikovaných listech (křehkost, lámavost listů) 4. Produkce virových nukleoproteinů, virové inkluze 5. Zrychlení stárnutí, předčasné stárnutí 6. Snížení koncentrace růstových regulátorů: axinů a giberelinů, zvýšení koncentrace kyseliny abscisové a ethylenu

PŘÍKLADY MECHANISMŮ PŮSOBENÍ VIRŮ NA HOSTITELE V PRŮBĚHU PATOGENEZE Cytotoxicita (HSV) Imunopathogenicita (HBV), Imunosuprese (HIV, CMV) Produkce toxinů (rotavirus) Pozměněný růst buňky (transformace, HPV, HHV)

FÁZE VIROVÉ PATOGENEZE Vstup viru do hostitele Primární pomnožení Šíření v hostiteli; buněčný a tkáňový tropismus Imunní odpověď Sekundární pomnožení Celkový výsledek infekce: Lokalizovaná infekce Systémová infekce Poškození buňky Subklinické infekce (bez projevů) Akutní infekce Chronická infekce (persistentní, latentní, pomalé viroivé infekce) Infekce s fatálním výsledkem Transformace

HLAVNÍ VSTUPNÍ BRÁNY VIROVÉ INFEKCE 1. Kůže Herpes, Pox, ARBO 2. Respirační sl. Rhino, Orthomyx, Paramyxo, Adeno 3. Trávicí trakt Rota, Pico, Calici, Astro, Hepatitis A 4. Pohlavní sl. Herpes simplex, HIV, Hepatitis B 5. Spojivka Rhinovirus, Adenovirus 6. Matka - plod HIV, CMV, Rubella, HSV Transplantace, tranfuze

PROCES PATOGENEZE vstupní brána primární pomnožení lymfatické uzliny KREV periferní nervy ganglia fagocyty RES CNS kosterní svaly vnitřní orgány

PROCES PATOGENEZE Primární infekce hostitele spojená s překonáním epitelové bariéry. Zahájení množení viru ve vnímavých buňkách v místě inokulace (primární pomnožení). Překonání lokálních obraných mechanismů (interakce viru s makrofágy, interferon) Přímé poškození buněk v místě vstupu Zápalová reakce tkáně v místě vstupu. Překonání cévní bariéry Šíření viru krevními a lymfatickými dráhami Průnik viru do nervových zakončení

PROCES PATOGENEZE Pomnožení viru x imunitní odpověď virulence virového kmene tvorba interferonu tvorba protilátek buněčná imunitní odpověď Usídlení viru v cílovém orgánu Poškození buněk (tkání) vlivem imunitní cytolýzy Vznik imunokomplexů jejich vznik a ukládání Přetrvávání viru v organizmu statická (neproduktivní) forma latence dynamická forma latence

TKÁŇOVÝ TROPISMUS virové receptory virové proteiny atakující buňku tkáňově specifické promotory, zesilovače, aktivátory místo vstupu a dráhy šíření hostitelské faktory

VIROVÁ INFEKCE A NÁDORY Pokud se viry podílejí na vzniku zhoubných nádorů, nečiní tak izolovaně, ale v součinnosti s dalšími genetickými změnami buněk, které obvykle mají jiný původ. Jako nádorové označujeme buňky, které se trvale a nekoordinovaně množí, protože se vyprostily z kontrolních mechanizmů, jež regulují jejich růst. Schopnost vyvolat nádorové bujení nezískává buňka najednou, ale v důsledku postupných genetických změn. Prvotní genetickou změnu buňky označujeme jako iniciaci a zásahy, které ji vyvolávají označujeme jako karcinogeny; mohou být chemické fyzikální a virové

ONKOGENY jsou geny, které kódují proteiny regulující buněčný růst a diferenciaci buňky, a jejich poruchy vedou ke ztrátě růstové kontroly a transformaci buňky normální v buňku nádorovou. Onkogeny byly objeveny při výzkumu retrovirů.

ONKODNAVIRY Virové onkogeny v pravém slova smyslu. Produkty onkogenů jsou nezbytné pro množení viru. Replikace viru obvykle vede ke smrti buňky transformována může tedy být pouze buňka, ve které se virus nemůže pomnožit. Buňky transformované viry obsahují virový genetický materiál, který může, ale nemusí být zabudován do buněčných chromozómů. K transformaci buňky není potřeba celého virového genomu, ale pouze té jeho části, která kóduje onko-protein.

ONKODNAVIRY PAPOVAVIRIDAE Polyomavirus SV 40 myší polyomavirus Papillomavirus benigní nádory kůže a sliznic ADENOVIRIDAE HERPESVIRIDAE HEPADNAVIRIDAE POXVIRIDAE EB virus (karcinom nosohltanu) HSV-2 (karcinom děložního čípku) virus hepatitidy B (nádory jater) virus ptačích neštovic virus králičího fibromu (benigní kož. nádory)

ONKORNAVIRY Virové onkogeny odpovědné za nádorotvorný účinek jsou zcizené (pozměněné protoonkogeny). Produkty onkogenů se nepodílejí na množení (reprodukci) viru. Replikace viru je obvykle kompatibilní s životností buňky. RETROVIRY virus Rousova sarkomu leukemické retroviry Charakteristické znaky nádorových RNA virů: reverzní transkripce virové RNA a integrace virové cdna do hostitelského chromouómu exprese integrovaného proviru okogeny zcizené geny z hostitelské buňky (např. transdukcí) virová cdna po integraci do genomu host. buňky může svým promotorem nebo enhancerem aktivovat expresi buněčných onkogenů

OBRANA ORGANISMU VŮČI VIROVÉ INFEKCI Nespecifické obrané mechanismy Anatomicko-morfologické Fyzikální a chemické Komplement Zánět Fagocytóza Cytokiny, interferon Specifická protivirová obrana Imunitní systém, protilátková-humorální a buněčná obrana

PROFYLAXE A LÉČBA VIROVÝCH CHOROB Virové vakcíny Aktivní imunizace Pasívní imunizace Terapie virových infekcí Inhibice adsorbce viru na vnímavou buňku Zábrana uvolnění virové nukleové kyseliny Interference s transkripcí a translací vir. genů Inhibitory DNA polymeráz Inhibitory RNA polymeráz Inhibitory reverzní transkriptázy Interferon alfa

PATOGENEZE ROSTLIN Patogeneze rostlin zahrnuje řadu následných kroků: 1. Vstup viru do rostliny 2. Rozvoj infekce a reakce hostitelské rostliny 3. Průběh choroby

ROZVOJ INFEKCE A REAKCE HOSTITELSKÉ ROSTLINY lokální příznaky infekce systémovými příznaky chlorotické nebo nekrotické leze kroužkovitost, proužkovitost listové malformace zakrslost

ROZVOJ INFEKCE A REAKCE HOSTITELSKÉ ROSTLINY lokální příznaky infekce systémovými příznaky chlorotické nebo nekrotické leze kroužkovitost, proužkovitost listové malformace zakrslost

ROZVOJ INFEKCE A REAKCE HOSTITELSKÉ ROSTLINY nehostitelský vztah imunita rezistence tolerance vnímavost hypersensitivita

PROTIVIROVÁ OBRANA ROSTLIN Rezistence RNA interference, umlčování virů Je známa celá řada proteinů enzymů, které se objevují (nebo se zvyšuje jejich množství) v buňkách po infekci virem. Jedná se například o peroxidasy, polyfenoloxidasy, ribonukleasy. PR proteiny (pathogenesis related proteins).

OZDRAVOVÁNÍ ROSTLIN Meristémová kultura Termoterapie Chemoterapie