Neuroendokrynoimmunologia 1400-227NEUEN
Wzajemne interakcje między układem odpornościowym i neuroendokrynowym podczas ontogenezy człowieka odgrywają kluczową rolę w rozwoju tych układów i regulacji ich funkcji w życiu dorosłym. Sygnały generowane przez osie podwzgórzowo-przysadkowo- gonadową (HPG) i podwzgórzowo-przysadkowo-nadnerczową (HPA) modulują reakcje obronne organizmu. Z kolei produkty aktywowanych komórek odpornościowych wysyłają sygnały informujące mózg o stanie zagrożenia, zapoczątkowanego przez patogeny, czynniki środowiskowe i endogenne. W komunikacji między układami neuroendokrynowym i odpornościowym uczestniczą neuroprzekaźniki, neuropeptydy, hormony i cytokiny. Wszystkie te substancje biorą udział w rozwoju stanu zapalnego niezbędnego do prawidłowego przebiegu reakcji odpornościowych, lub też mogą przyczyniać się do rozwoju chronicznego stanu zapalnego ułatwiającego rozwój chorób nowotworowych, alergicznych, autoimmunizacyjnych, neurodegeneracyjnych i innych upośledzających funkcje życiowe człowieka. Wyniki badań ostatnich 10 lat wskazują, że regulacja aktywności komórek odpornościowych przez układ neuroendokrynowy jest kluczowa dla zrozumienia złożoności funkcjonowania układu odpornościowego in vivo, jak również izolowanych komórek tego układu w warunkach in vitro. Organizm człowieka reaguje na infekcje lub inne choroby związane ze stanem zapalnym w drodze kompleksowego dostosowania do nowych warunków przy współpracy układu odpornościowego i układu neuroendokrynowego. Według koncepcji międzykomórkowej komunikacji między układami zakłada się udział wspólnych cząsteczek sygnałowych: komórki odpornościowe posiadają receptory dla hormonów i neuroprzekaźników oraz same stanowią źródło peptydów typowych dla podwzgórza i przysadki, z kolei komórki układu neuroendokrynowego posiadają receptory dla cytokin syntezowanych głównie przez komórki odporności wrodzonej, jak również same są źródłem cytokin.
Tematy wykładów:
1. Podstawy funkcjonowania układu odpornościowego i neuroendokrynowego.
2. Neuroendokrynoimmunologia: nowa dziedzina badań interdyscyplinarnych. Podstawowe szlaki komunikacji między układem odpornościowym i neuroendokrynowym: neuroprzekaźniki, neuropeptydy, hormony, cytokiny.
3. Centralny układ nerwowy w rozwoju i regulacji układu odpornościowego. Rola głównych osi regulacji: podwzgórze-przysadka nadnercza, podwzgórze-przysadka-gonady, podwzgórze-przysadka-tarczyca. Prezentacja antygenów w ośrodkowym układzie nerwowym: weryfikacja poglądów o immunologicznym uprzywilejowaniu mózgu.
4. Rola regulacji neuroendokrynowej w utrzymywaniu homeostazy w układzie odpornościowym w warunkach zależnych i niezależnych od aktywacji antygenowej.
5. Stan zapalny: rola w rozwoju prawidłowej odpowiedzi immunologicznej, regulacja przez układ neuroendokrynowy, chroniczny stan zapalny.
6. Odpowiedź organizmu na stres. Działanie stresu na odpowiedź immunologiczną.
7. Rola zegara endogennego w synchronizacji procesów odpornościowych.
8. Rola hormonów w aktywności układu odpornościowego w przebiegu ciąży.
9. Plastyczność interakcji między układem odpornościowym i neuroendokrynowym w rozwoju płodowym: rola w patogenezie stanu zapalnego w życiu dorosłym.
10. Regulacja neuroendokrynowa w chorobach infekcyjnych, alergii, chorobach autoimmunizacyjnych i nowotworowych. Układ odpornościowy w depresji.
11. Interakcje między układem odpornościowym i neuroendokrynowym w przebiegu starzenia.
12. Modelowe oddziaływania między układem neuroendokrynowym i odpornościowym. Rozwój psychoneuroimmunologii.
13. Metody badania zmian zachodzących w układzie odpornościowym pod wpływem hormonów, neuroprzekaźników i neuropeptydów.
14. Wykorzystanie syntetycznych hormonów w terapii chorób alergicznych, autoimmunizacyjnych oraz związanych z chronicznym stanem zapalnym.
15. Najnowsze problemy i osiągnięcia z dziedziny neuroendokrynoimmunologii.
Koordynatorzy przedmiotu
Tryb prowadzenia
Założenia (opisowo)
Efekty kształcenia
WIEDZA
Absolwent zna i rozumie:
1. K_W01, złożoność procesów i zjawisk w przyrodzie, których rozwiązanie wymaga
podejścia interdyscyplinarnego, opartego na danych empirycznych.
Uszczegółowione: Złożone powiązania pomiędzy układem nerwowym, endokrynnym i
immunologicznym (oś neuroendokrynoimmunologiczna) oraz rozumie konieczność
stosowania podejścia interdyscyplinarnego do wyjaśniania procesów adaptacyjnych i
homeostatycznych organizmu.
2. K_W02, złożone problemy badawcze nauk przyrodniczych, które wymagają pogłębionej
wiedzy z dziedziny nauk ścisłych.
Uszczegółowione: Zaawansowane mechanizmy fizykochemiczne i biochemiczne leżące u
podstaw zależności i pętli sprzężeń zwrotnych regulujących osie hormonalne w warunkach
fizjologicznych i patologicznych.
3. K_W03, w pogłębionym stopniu zróżnicowanie strukturalne, genetyczne, metaboliczne i
funkcjonalne organizmów żywych oraz ich wzajemne relacje.
Uszczegółowione: Zróżnicowanie strukturalne i metaboliczne neurotransmiterów, hormonów
i cytokin oraz aktywowanych przez nie wewnątrzkomórkowych dróg sygnałowych u
zwierząt.
4. K_W05, w pogłębionym stopniu reguły, a także mechanizmy molekularne, komórkowe i
fizjologiczne rozwoju oraz funkcjonowania organizmów.
Uszczegółowione: Mechanizmy molekularne i komórkowe kontrolujące przebieg i
utrzymanie ciąży.
5. K_W18, dynamiczny rozwój nauk przyrodniczych oraz powstawanie nowych dyscyplin
badawczych, a także identyfikuje najistotniejsze trendy rozwoju nauk biologicznych w
zakresie studiowanej przez siebie specjalności.
Uszczegółowione: Najnowsze trendy i dynamiczny rozwój neuroendokrynologii, w tym rolę
epigenetyki oraz znaczenie mikrobiomu jelitowego.
6. S2_W01 w stopniu pogłębionym wybrane zagadnienia teoretyczne i praktyczne z zakresu
biologii molekularnej.
Uszczegółowione: W stopniu pogłębionym zagadnienia biologii molekularnej specyficzne dla
neuroendokrynologii, tj. regulacja transkrypcji genów kodujących endogenne opiody oraz
peptydy regulujące gęstość mineralną kości.
7. S2_W02, zasadę interpretowania zjawisk i procesów przyrodniczych w oparciu o
eksperymenty z zakresu biologii molekularnej wynikające z prowadzonych prac badawczych
i rozwojowych.
Uszczegółowione: Metodologię prowadzenia badań w dziedzinie neuroendokrynologii i
zasady interpretacji wyników eksperymentów w kontekście interakcji układu nerwowego,
endokrynnego i immunologicznego.
8. S2_W03, zasady planowania badań oraz procesów biologicznych w oparciu o osiągnięcia
dyscypliny naukowej przedstawione w literaturze naukowej.
Uszczegółowione: Zasady projektowania eksperymentu neuroendokrynologicznego w
oparciu o najnowszą literaturę naukową, z uwzględnieniem aspektów chronobiologii, w tym
tzw. zanieczyszczenia światłem.
UMIEJĘTNOŚCI
Absolwent potrafi:
1. K_U03, wykorzystywać w sposób biegły naukowe i popularnonaukowe teksty biologiczne
w języku ojczystym i angielskim oraz komunikuje się w języku angielskim na poziomie B2+.
Uszczegółowione: Samodzielnie analizować i syntetyzować specjalistyczną literaturę z
zakresu neuroendokrynologii w języku polskim i angielskim (na poziomie B2+), ze
szczególnym uwzględnieniem terminologii medycznej i fizjologicznej.
2. K_U04, wykazywać umiejętność krytycznej analizy i selekcji informacji biologicznych,
zwłaszcza ze źródeł elektronicznych i mediów.
Uszczegółowione: Krytycznie oceniać, selekcjonować i weryfikować informacje dotyczące
zakresu neuroendokrynoimmunologii opisywanych w publikacjach naukowych oraz
ogólnodostępnych mediach, w tym społecznościowych.
KOMPETENCJE SPOŁECZNE:
Absolwent jest gotów do:
1. K_K01, uczenia się przez całe życie, inspirując rozwój tej potrzeby u innych.
Uszczegółowione: Aktualizowania swojej wiedzy w dziedzinie neuroendokrynoimmunologii
oraz inspirowania innych do zgłębiania wiedzy w tym zakresie.
2. K_K07, stałego dokształcania się i aktualizowania wiedzy, korzystając ze źródeł
naukowych i popularnonaukowych, dotyczących specjalistycznych nauk biologicznych.
Uszczegółowione: Samodzielnego korzystania z najnowszych doniesień naukowych w celu
zrozumienia chorób cywilizacyjnych o etiologii wynikającej z aktywności układu
odpornościowego.
4. K_K09, stałego podnoszenia swoich kompetencji zawodowych i społecznych.
Uszczegółowione: Rozwoju swoich kompetencji zawodowych poprzez śledzenie postępów w
neuroendokrynoimmunologii.
5. K_K10, krytycznej analizy informacji pojawiających się w środkach masowego przekazu i
potrafi wykorzystać je w praktyce.
Uszczegółowione: Weryfikowania i prostowania fałszywych informacji dotyczących układu
odpornościowego, endokrynnego i immunologicznego pojawiających się w przestrzeni
publicznej.
6. S2_K01, krytycznej oceny treści naukowych i popularnonaukowych.
Uszczegółowione: Krytycznej oceny komercyjnych i popularnonaukowych doniesień
dotyczących tj. suplementacji wspomagającej układ nerwowy, endokrynny i immunologiczny
w oparciu o dowody naukowe.
Kryteria oceniania
Egzamin pisemny
Literatura
The Immune-Neuroendocrine Circuitry. History and Progress. Red. Berczi I., Szentivanyi A. Elsevier B.V. 2003
Brook C., Marshall N. Podstawy endokrynologii, Wyd. Medyczne Urban & Partner, 2000
Kindt T.J., Goldsby R.A., Osborne B.A., Kuby Immunology, W. H. Freeman and Company, New York 2007
Psychoneuroimmunology, red. Ader R, Elsevier Academic Press, 2007
The Handbook of Stress Science. Biology, Psychology, and Health. Contrada R.J., Baum A., Springer Pub. Company 2011
The Neuroendocrine Immune Network in Ageing, red. Straub R.H., Mocchegiani. Elsevier B.V. 2004
Immunology an illustrated outline, Male D., Mosby, 2004
Neural and Neuroendocrine Mechanisms in Host Defense and Autoimmunity, red. Welsh J., Sternberg E.M., Kluwer Press, 2006
Besedovsky H.O., del Rey A. Physiology of psychoneuroimmunology: A personal view. Brain, Behaviour and Immunity, 2007, 21: 34-44.