Pathological Biochemistry for Pharmaceutical Sciences - GAPS001

• Anglický název: Pathological Biochemistry for Pharmaceutical Sciences
• Zajišťuje: Katedra biochemických věd (16-16160)
• Fakulta: Farmaceutická fakulta v Hradci Králové
• Platnost: od 2023
• Semestr: letní
• Body: 0
• E-Kredity: 5
• Způsob provedení zkoušky: letní s.:písemná
• Rozsah, examinace: letní s.:28/14, Zk [HS]
• Počet míst: neomezen / neomezen (neurčen)
• Minimální obsazenost: neomezen
• 4EU+: ne
• Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
• Stav předmětu: vyučován
• Jazyk výuky: angličtina
• Způsob výuky: prezenční
• Způsob výuky: prezenční
• Vysvětlení: (3.roč. F)
• Poznámka: povolen pro zápis po webu
• Garant: doc. PharmDr. Iva Boušová, Ph.D.
• Kategorizace předmětu: Farmacie > Předměty farmacie speciální

Anotace

čeština

Poslední úprava: doc. PharmDr. Iva Boušová, Ph.D. (14.02.2024)

Patobiochemie se zabývá poruchami biochemických dějů v organismu, biochemickými změnami v průběhu chorobných stavů a snaží se o jejich vysvětlení na molekulární úrovni. Při výuce předmětu jsou též probírány některé aspekty fyziologické biochemie člověka, které do patobiochemie uvádějí (např. biochemie trávení a vstřebávání, syntéza a odbourávání hemoglobinu, metabolismus lipoproteinů apod). Patobiochemie tak přispívá k přípravě studentů studijního programu Farmaceutické vědy pro budoucí pochopení významu a mechanismu farmakoterapeutických zásahů v organismu, tedy zejména pro farmakologii. Zároveň má předmět poskytnout přípravu těm, kteří uvažují o budoucí dráze pracovníka biomedicinského výzkumu. Témata: Oxidační stres a antioxidační ochrana, biochemie zánětu, biochemie novotvarů, dědičné metabolické poruchy, fyziologická a patologická biochemie lipidů, fyziologická a patologická biochemie sacharidů, fyziologická a patologická biochemie látek obsahujících dusík, patobiochemie nervového systému, fyziologická a patologická biochemie purinů a pyrimidinů, biochemie porfyrinů, patobiochemie hormonálních regulací.

angličtina

Poslední úprava: doc. PharmDr. Iva Boušová, Ph.D. (14.02.2024)

Pathological biochemistry (pathobiochemistry) deals with disorders of biochemical pathways and biochemical changes in human organism under pathological situations. The discipline aims to explain diseases at the molecular level. Some aspects of human physiological biochemistry (e.g. the biochemistry of digestion and absorption, synthesis and degradation of hemoglobin, and metabolism of lipoproteins), are also discussed in the course. The major goal of Pathobiochemistry in the Pharmaceutical Sciences program is to prepare students for future understanding molecular targetting of modern pharmacotherapeutics, taught in Pharmacology. This subject also contributes to preparation of students, who consider future employment in biomedical research. Topics: Oxidative stres and antioxidant defense, biochemistry of inflammation, biochemistry of tumors, inherited errors of metabolism, physiological and pathological biochemistry of lipids, physiological and pathological biochemistry of saccharides, physiological and pathological biochemistry of nitrogen-containing compounds, pathological biochemistry of nervous systém, physiological and pathological biochemistry of purines and pyrimidines, biochemistry of porphyrines, pathological biochemistry of hormonal regulations

Podmínky zakončení předmětu

Poslední úprava: doc. PharmDr. Iva Boušová, Ph.D. (14.02.2024)

Rules for credit obtaining

- attendance on seminars (absence can only be excused when written excuse from the general practitioner/specialist is provided)

- elaboration, submission and presentation of a seminar work on the assigned topic

- obtaining at least 41 points (55%) of the total number of points in 7 seminar tests

- in case of not obtaining a sufficient number of points, the student will write a summary credit test (3 attempts)

Rules for oral examination

- oral exam only

- registration for exam possible only via SIS system

- student will draw 2 questions from the list of questions for Pathological Biochemistry for Pharmaceutical Sciences (available in Study materials)

- teachers might ask additional questions from different areas of Pathological biochemistry for Pharmaceutical Sciences

- all drawn and asked questions are equal with respect to validity of exam and exam results (exam mark)

 

 

Literatura

čeština

Poslední úprava: doc. PharmDr. Iva Boušová, Ph.D. (14.02.2024)

Povinná:

• null. . In Murray, Robert K. Granner, Daryl K., Rodwell, Victor W.. Harper's illustrated biochemistry . New York: Lange Medical Books/McGraw-Hill, 2006, s. -. ISBN 978-0-07-125300-0..
• null. . In Newsholme, E. A. Leech, A. R.. Functional biochemistry in health and disease . Chichester, UK ; Hoboken, N.J.: Wiley-Blackwell, 2009, s. -. ISBN 978-0-471-98820-5..
• null. . In Champe, Pamela C., Harvey, Richard A. Ferrier, Denise R.. Lippincott's illustrated reviews: Biochemistry . Baltimore, MD: Lippincott Williams & Wilkins, 2008, s. -. ISBN 978-0-7817-6960-0..
• null. . In Silbernagl, Stefan, Lang, Florian. Color atlas of pathophysiology . null: null, 2010, s. -. ISBN 978-3-13-116552-7..

Doporučená:

• null. . In Litwack, Gerald. Human biochemistry and disease . Burlington: Elsevier Inc., Academic Press, 2008, s. -. ISBN 978-0-12-452815-4..
• null. . In Halliwell, Barry Gutteridge, John M. C.. Free radicals in biology and medicine . Oxford: Oxford university Press, 2015, s. -. ISBN 978-0-19-102698-0..

angličtina

Poslední úprava: doc. PharmDr. Iva Boušová, Ph.D. (14.02.2024)

Obligatory:

• Newsholme, E. A. Leech, A. R.. Functional biochemistry in health and disease. Chichester, UK ; Hoboken, N.J.: Wiley-Blackwell, 2009, s. ISBN 978-0-471-98820-5.
• Litwack, Gerald. Human biochemistry and disease. Burlington: Elsevier Inc., Academic Press, 2008, s. ISBN 978-0-12-452815-4.
• Champe, Pamela C., Harvey, Richard A. Ferrier, Denise R.. Lippincott's illustrated reviews: Biochemistry. Baltimore, MD: Lippincott Williams & Wilkins, 2008, s. ISBN 978-0-7817-6960-0.
• Silbernagl, Stefan, Lang, Florian. Color atlas of pathophysiology. null: null, 2010, s. ISBN 978-3-13-116552-7.

Recommended:

• Murray, Robert K. Granner, Daryl K., Rodwell, Victor W.. Harper's illustrated biochemistry. New York: Lange Medical Books/McGraw-Hill, 2006, s. ISBN 978-0-07-125300-0.
• Halliwell, Barry Gutteridge, John M. C.. Free radicals in biology and medicine. Oxford: Oxford university Press, 2015, s. ISBN 978-0-19-102698-0.

Sylabus

čeština

Poslední úprava: doc. PharmDr. Iva Boušová, Ph.D. (14.02.2024)

 

PŘEDNÁŠKY

Úvod, mechanismy poškození buňky

• Obecné mechanismy vedoucí k poškození či smrti buňky
• Hlavní biochemické mechanismy buněčného poškození
• Sled biochemických a morfologických změny při akutním ischemickém/hypoxickém poškození
• Chemické poškození

Oxidační stres a antioxidační ochrana

• Volné radikály, reaktivní formy dusíku a kyslíku (RONS)
• Vznik volných radikálů a RONS
• Fyziologické funkce RONS
• Antioxidační systém organismu
• Prolomení antioxidační ochrany organismu, oxidační stres
• RONS v patologických procesech

Biochemie zánětu

• Fáze zánětlivé odpovědi, lokální znaky zánětu, postup akutní zánětlivé odpovědi
• Mediátory zánětu - biogenní aminy, kininy, lipidové mediátory, komplement, cytokiny, exogenní mediátory
• Fagocytóza - mechanismy nitrobuněčného zabíjení
• Systémové účinky zánětu - reakce akutní fáze, reaktanty akutní fáze, horečka, leukocytóza, hormonální změny, kachexie, bolest
• Farmakoterapeutické zásahy do metabolismu mediátorů zánětu

Biochemie novotvarů

• Nádorová onemocnění - základní pojmy, klasifikace
• Nádorová transformace, metastázování, angiogeneze
• Apoptóza
• Faktory vyvolávající nádorovou transformaci - fyzikální, chemické a biologické příčiny vzniku nádorů.
• Virové nádory. Virové a buněčné onkogeny, růstové faktory, telomery a telomerasa
• Klinickobiochemické aspekty nádorů

Dědičné metabolické poruchy

• Charakteristika, patogeneze a následky, dědičnost
• Klinické projevy, léčba
• Diagnostika dědičných metabolických poruch - celopopulační a selektivní screening

Fyziologická a patologická biochemie lipidů

• Trávení a vstřebávání z GIT, poruchy
• Lipoproteiny - složení, metabolismus
• Dyslipoproteinémie
• Biochemie aterosklerózy
• Poruchy metabolismu složených lipidů – lipidózy

Fyziologická a patologická biochemie sacharidů

• Trávení a vstřebávání sacharidů, poruchy těchto dějů
• Základní metabolické cesty sacharidů a jejich poruchy - poruchy metabolismu fruktosy a galaktosy, glykogenózy
• Složené cukry - poruchy glykosylace, mukopolysacharidózy
• Regulace glykémie a její poruchy
• Diabetes mellitus jako komplexní metabolická choroba - biochemie diabetu, molekulární výklad pozdních následků diabetu
• Metabolický syndrom

Fyziologická a patologická biochemie látek obsahujících dusík

• Bílkoviny, peptidy, látky nebílkovinného dusíku
• Trávení bílkovin v GIT, vstřebávání aminokyselin z GIT, poruchy těchto dějů. Intracelulární degradace bílkovin, poruchy.
• Tvorba a odstraňování amoniaku - biochemický výklad poruch ornithinového cyklu, hepatogenní encefalopatie
• Dědičné poruchy metabolismu aminokyselin - fenylketonurie, leucinóza, poruchy metabolismu sirných aminokyselin

Patobiochemie nervového systému

• Poruchy skládání proteinů, následky
• Degenerativní onemocnění nervového systému - Alzheimerova choroba, Parkinsonova choroba, Huntingtonova chorea, prionová onemocnění

Nukleové kyseliny, metabolismus purinů a pyrimidinů

• Regulace metabolismu purinů, poruchy, hyperurikémie, dna
• Regulace metabolismu pyrimidinů, poruchy

Biochemie porfyrinů

• Syntéza a metabolismus porfyrinů, regulace a jejich poruchy
• Porfyrie, Hemoglobinopatie
• Ikterus

Patobiochemie hormonálních regulací

• Obecné principy hormonální signalizace
• Endokrinní poruchy - hypofunkce, hyperfunkce
• Poruchy syntézy a sekrece hormonů kůry nadledvin, poruchy sekrece hormonů štítné žlázy

 

SEMINÁŘE

Zpracování seminární práce na vybrané téma a její prezentace studentem v programu PowerPoint, rozbor a diskuse k vybranému tématu. Test z probrané látky podle tématu semináře.

• Oxidační stres. Zánět, mediátory a biochemické markery.
• Biochemie nádorové transformace, nádorové markery.
• Poruchy metabolismu lipidů a lipoproteinů. Ateroskleróza.
• Poruchy metabolismu cukrů, diabetes mellitus. Metabolický syndrom.
• Poruchy metabolismu proteinů. Neurodegenerativní poruchy. Dědičné poruchy metabolismu aminokyselin.
• Poruchy metabolismu porfyrinů, hemoglobinopatie, ikterus.
• Poruchy metabolismů purinů a pyrimidinů. Poruchy hormonálních regulací.

angličtina

Poslední úprava: doc. PharmDr. Iva Boušová, Ph.D. (14.02.2024)

LECTURES

Introduction, mechanism of cell injury

• General mechanisms leading to cell damage or death
• Major biochemical mechanisms of cellular damage
• Course of biochemical and morphological changes in acute ischemic/hypoxic damage
• Chemical injury

Oxidation stress, radical diseases

• Free radicals, reactive forms of nitrogen and oxygen (RONS)
• Formation of free radicals and RONS
• Physiological functions of RONS
• Antioxidant system of the organism
• Disruption of antioxidant protection, oxidative stress
• RONS in pathological processes

Biochemistry of inflammation

• Phases of inflammatory response, local signs of inflammation, course of acute inflammatory response
• MMediators of inflammation - biogenic amines, kinins, lipid mediators, complement, cytokines, exogenous mediators
• Phagocytosis - mechanisms of intracellular killing
• Systemic effects of inflammation - acute phase reaction, acute phase reactants, fever, leukocytosis, hormonal changes, cachexia, pain
• Pharmacotherapeutic interventions in the metabolism of inflammatory mediators

Biochemistry of tumors

• Tumor diseases - introduction, classification
• Tumorigenic transformation, metastasis, angiogenesis
• Apoptosis
• Factors inducing tumorigenic transformation - physical, chemical and biological factors in carcinogenesis
• Viral tumors. Viral and cellular oncogenes, growth factors, telomeres and telomerases
• Laboratory diagnostics of tumors

Hereditary metabolic disorders

• Characteristics, pathogenesis and consequences, inheritance
• Clinical manifestations, treatment
• Diagnosis of hereditary metabolic disorders - non-selective and selective screening

Physiological and pathological biochemistry of lipids

• Digestion and absorption from GIT, disorders
• Lipoproteins, structure, metabolism
• Dyslipoproteinaemias
• Biochemistry of atherosclerosis
• Lipidoses

Physiological and pathological biochemistry of carbohydrates

• Digestion and absorptionof saccharides, disorders
• Disorders of main metabolic pathways of carbohydrates - disorders of fructose and galactose metabolism, glycogenoses
• Complex carbohydrates - disorders of glycosylation, mucopolysaccharidoses
• Regulation of blood glucose and its disorders
• Diabetes mellitus as a complex metabolic disorder - biochemistry of acute diabetes, molecular basis of late consequences of diabetes
• Metabolic syndrome

Physiological and pathological biochemistry of proteins and amino acids

• Proteins, peptides, non-protein nitrogen-containing compounds
• Digestion of proteins in GIT, absorption of amino acids from GIT, disorders. Intracellular protein degradation, disorders.
• Formation and metabolism of ammonia - biochemical basis of disorders of ornithine cycle, hepatogenic encephalopathy
• Inborn errors of amino acids metabolism - phenylketonuria, leucinosis, errors of sulfur-containing amino acids

Pathological biochemistry of nervous system

• Protein misfolding, consequences
• Neurodegenerative diseases - Alzheimer's dementia, Parkinson's disease, Huntington's disease, prion disorders

Nucleic acids, metabolism of purines and pyrimidines

• Regulation of purine metabolism, hyperuricaemia, gout
• Regulation of pyrimidine metabolism, orotaciduria

Physiological and pathological biochemistry of porphyrines

• Synthesis and metabolism of porphyrines, regulation and disorders
• Porphyrias, hemoglobinopathies
• Jaundice (icterus)

Pathological biochemistry of hormones

• General aspects of hormonal signalization
• Endocrine disorders - hypofunction, hyperfunction
  
• Disorders of adrenal steroid hormones synthesisand secretion, disorders of thyroid hormones secretion
  

 

SEMINARS

 

Seminar work on selected topic and its presentation in PowerPoint, analysis and discussion on chosen topic. Test of the subject matter by seminar topic.

• Oxidative stress. Inflammation, mediators and biochemical markers.
• Biochemistry of tumors, tumor markers.
• Disorders of lipid and lipoprotein metabolism. Atherosclerosis.
• Disorders of carbohydrate metabolism, diabetes mellitus. Metabolic syndrome.
• Disorders of protein metabolism. Neurodegenerative diseases. Inborn errors of amino acids' metabolism.
• Disorders of porphyrine metabolism, haemoglobinoipathies, icterus.
• Disorders of purine and pyrimidine metabolism. Disorders of hormonal regulations.