Poslední úprava: doc. RNDr. František Půta, CSc. (18.03.2019)
Tento kurz se snaží zodpovědět elementární otázky týkající se evoluce, funkce a podstaty vrozeného imunitního systému. V průběhu kurzu prozkoumáme, jak tato evolučně starší složka imunitního systému rozlišuje mezi tělu vlastními a tělu cizími substancemi, budeme rozebírat molekuly, které hrají naprosto nepostradatelnou roli v rozpoznání a eliminaci celé řady mikrobů, a také si popíšeme rozličné signalizační dráhy, které vrozenou imunitní odpověď regulují. Vrozená imunitní odpověď bezobratlých bude do detailu popsána na modelovém organismu Drosophila melanogaster. Savčí vrozená imunita bude také diskutována, stejně jako její zcela zásadní interakce s adaptivním imunitním systémem. Dále budou přiblíženy rozdíly mezi molekulární a buněčnou složkou vrozené imunity. Nakonec rozebereme abnormální odpovědi vrozené imunity a diskutujeme, jakým způsobem vedou k rozvoji onemocnění. Cílem kurzu je pochopit, jak základní složky vrozeného imunitního systému kooperují, aby bylo udrženo zdraví a zároveň imunitní homeostáza. Neméně důležitým cílem kurzu je také naučit studenty kriticky číst vědecké publikace z tohoto rychle se rozvíjejícího oboru imunologie a zároveň je diskutovat a hodnotit z pohledu jejich experimentálních dat a metodiky.
Poslední úprava: doc. RNDr. František Půta, CSc. (18.03.2019)
This course will address fundamental questions about the evolution, function and importance of innate immune system. We will examine how this evolutionary older part of immune system distinguishes between self and foreign substances, discuss molecules that play an essential role in recognition and removal of microbial invaders as well as describe multiple signaling pathways regulating innate immune responses. Course will characterize in detail the invertebrate innate immune system exemplified in the model organism of Drosophila melanogaster. Innate immune responses in mammals as well as their functional links to adaptive immune system will be explored. Further, the two branches of the innate immune system, humoral factors and cells, will be discussed. Finally, we will cover abnormal innate immune responses and how they lead to illness. The main course objective is to understand how the elements of innate immune system work together to achieve health and immune homeostasis. In addition, students will learn to critically read and discuss scientific papers and to evaluate data and methodologies in this quickly progressing field of immunology.
Cíl předmětu
Poslední úprava: doc. RNDr. František Půta, CSc. (15.04.2009)
Course description.
This course will address fundamental questions about the evolution, function and importance of innate immune system. We will examine how this evolutionary older part of immune system distinguishes between self and foreign substances, discuss molecules that play an essential role in recognition and removal of microbial invaders as well as describe multiple signaling pathways regulating innate immune responses. Course will characterize in detail the invertebrate innate immune system exemplified in the model organism of Drosophila melanogaster. Innate immune responses in mammals as well as their functional links to adaptive immune system will be explored. Further, the two branches of the innate immune system, humoral factors and cells, will be discussed. Finally, we will cover abnormal innate immune responses and how they lead to illness. The main course objective is to understand how the elements of innate immune system work together to achieve health and immune homeostasis. In addition, students will learn to critically read and discuss scientific papers and to evaluate data and methodologies in this quickly progressing field of immunology.
Literatura -
Poslední úprava: doc. RNDr. František Půta, CSc. (18.03.2019)
Charles A. Janeway a kol., IMMUNOBIOLOGY. Garland Science, 9th or 10th edition.
Na každou hodinu vyučující vybere a zašle posluchačům dvě až tři publikace, mezi kterými se bude nacházet vědecké review a klíčový článek daného tématu.
Poslední úprava: Mgr. Bc. Naděžda Brdičková, Ph.D. (05.04.2012)
Recent relevant articles in Nature Reviews in Immunology, Immunity, Nature, Science
Roitt's Essential Immunology, Peter J. Delves, Seamus J. Martin, Dennis R. Burton and Ivan M. Roitt
Požadavky ke zkoušce -
Poslední úprava: doc. RNDr. František Půta, CSc. (18.03.2019)
Kurz je zakončen písemnou zkouškou, která bude obsahovat 4 otázky (maximum 1x A4 na každou otázku).
Poslední úprava: doc. RNDr. František Půta, CSc. (21.10.2008)
Exam.
The grade for the course will be based on one final take-home exam. There will be four questions for the final exam (maximum one page per answer). Exams will be handed out at the end of the final class and will be due on the third day, at no later than 5:00pm. The time limit will be very strict. A penalty of 20 pts/100 pts per day will be docked for late exams. Answers for the take-home exams should be done independently.
Sylabus -
Poslední úprava: doc. RNDr. František Půta, CSc. (18.03.2019)
Výuka kurzu probíhá každý týden. Přednáška je vedena interaktivní formou, očekává se aktivní diskuze témat mezi studenty a vyučujícím. Během každé lekce bude na začátku posluchač uveden do problematiky tématu, které bude následně do hloubky rozebrané pomocí klíčové recentní publikace. Na každou hodinu vyučující vybere v závislosti na tématu dvě až tři publikace, mezi kterými se bude nacházet vědecké review a klíčový článek daného tématu. Tyto publikace vyučující zašle posluchačům emailem ve formátu pdf souborů tak, aby si je mohli před hodinou prostudovat a následně byli připraveni na jejich diskuzi v rámci přednášky. Tato diskuze nebude trvat déle než dvacet minut a budou se během ní řešit hlavní vědecké úspěchy publikací. Velice vítaný je však také rozbor problémů a nesrovnalostí v rámci výsledků těchto publikací, které posluchači odhalí.
Znalost základů imunologie, například z přednášek bakalářského studia, je pro absolvování tohoto kurzu více než vhodná, nicméně není požadována v SIS. Posluchači, kterým tyto znalosti chybí, by si je však pro úspěšné absolvování kurzu měli doplnit ať už četbou učebnic nebo reviews, či diskuzí s ostatními posluchači a vyučujícími.
Modul I: Vrozená imunita bezobratlých
1. Obecný úvod do vrozené imunity, její historie a její chronologický přehled, základní skupiny mikrobů a virulenční faktory
2. Koncept a obecná charakteristika vrozené imunity, její porovnání s adaptivní imunitou, rozpoznání self/non-self, Danger teorie versus Infectious-non self teorie, modely vrozené imunity v rámci bezobratlých
3. Drosofila jakožto model vrozené imunity a její různé formy obrany vůči patogenům, antimikrobiální peptidy a jejich vlastnosti, klasifikace, struktura a způsob fungování
4. Objev a funkce Toll receptorů drozofily ve vývoji a imunitě, Rel transkripční factory, systémy rozpoznávající mikroby, Toll a imd signalizační dráhy
5. Receptory a signalizační dráhy drozofily podílející se na rozpoznání virů, netradiční molekuly vrozeného imunitního systému bezobratlých, genom drozofily a vrozená imunita, budoucnost bezobratlých ve výzkumu vrozeného imunitního systému
6. Konzultace a opakování
Modul II: Innate Immunity in mammals
7. Paralely mezi imunitním systémem bezobratlých a obratlovců, souběžná evoluce vrozeného a adaptivního imunitního systému, komplementová kaskáda, buňky vrozené imunity obratlovců : leukocyty, makrofágy, neutrofily, dendritické buňky, žírné buňky, přehled fagocytární ochrany obratlovců, oxidativní vzplanutí, zánět
8. Molekulární mechanism odpovědí vrozené imunity: model sepse, objev Toll-like receptorů, jejich adaptorové molekuly a signalizační dráhy s nimi asociované
9. Intracelulární NOD a NOD-like receptory a jejich signalizační dráhy, C-type lektin receptory a jejich signalizační dráhy, rozpoznání virů vrozeným imunitním systémem: RIG a RIG-like receptory a jejich signalizační dráhy
10. Komunikace mezi vrozeným a adaptivním imunitním systémem: dendritické buňky a komunikace buněčného typu, typy receptorů dendritických buněk, cytokinové sekreční profily, B-1 buňky a přirozené IgM protilátky, gamma/delta T buňky, NK a NKT buňky
11. Vrozená imunita ve zdraví a nemoci.
12. Konzultace, opakování a zkouška
Poslední úprava: doc. RNDr. František Půta, CSc. (21.10.2008)
1. Intro & general topics, innate immunity--historic/chronological overview; basic groups of microbes, virulence factors.
Modul I: Innate immunity in invertebrates
2. Innate immunity, concept and general characteristics, comparison with adaptive immunity, self-non-self recognition, Danger theory versus infectious-non-self theory. Invertebrate models of innate immunity.
3. Drosophila as a model, multiple levels of defense. Antimicrobial peptides: properties, classification, structure, mode of action.
4. Discovery and function of Drosophila Toll receptors in development and immunity; Rel transcription factors, microbial recognition systems; Toll and imd signaling pathways.
5. Detection of viruses in drosophila, receptors and signaling pathways. Unusual innate immune molecules of invertebrates. Drosophila genome and innate immunity. Future for invertebrate innate immune system research.
6. Tutorial
Modul II: Innate Immunity in mammals
7. Parallels with invertebrate system, the co-evolution of innate and adaptive system, complement systems, cells involved in body defense: leukocytes, macrophages, neutrophils, dentritic cells, mast cells. Overview of phagocytic defense, Oxidative burst Inflammation.
8. Molecular mechanism of innate immune responses: Sepsis model, discovery of Toll-like receptors, adaptor molecules, signaling pathways.
9. Intracellular NOD and NOD-like receptors and their signaling pathways; C-type lectin receptors and their signaling pathways; Viral detection by innate immune system: RIG and RIG-like receptors and their signaling pathways.
10. Links between innate and adaptive immunity: Dentritic cells as a cellular link, types of DC receptors, cytokine secretion profiles; B-1 cells and natural IgM antibody, gamma/delta T cells, NK and NKT cells.
11. Innate immune system in health and disease.
12. Tutorial and final exam questions.
Vstupní požadavky -
Poslední úprava: doc. RNDr. František Půta, CSc. (18.03.2019)
Znalost základů imunologie, například z přednášek bakalářského studia, je pro absolvování tohoto kurzu více než vhodná, nicméně není požadována v SIS. Posluchači, kterým tyto znalosti chybí, by si je však pro úspěšné absolvování kurzu měli doplnit ať už četbou učebnic nebo reviews, či diskuzí s ostatními posluchači a vyučujícími.
Poslední úprava: doc. RNDr. František Půta, CSc. (21.10.2008)
Prerequisite.
While a prerequisite for this course is a basic background in Immunology obtained from recent undergraduate courses, it is not absolutely required. Students who are missing background knowledge in some areas should fill the gaps from the textbook, published reviews, discussions with colleagues, or advice from faculty members.
