Neuroendokrynoimmunologia w medycynie

Słuchacze powinni posiadać podstawową wiedzę z immunologii, anatomii i fizjologii człowieka.

w sali

Interakcje między układem odpornościowym i neuroendokrynowym odgrywają ważną rolę w regulacji wrażliwości na choroby związane z rozwojem stanu zapalnego, infekcje, alergie, choroby autoimmunizacyjne. Intensywnie badane są mechanizmy odpowiedzialne za dwukierunkowe przekazywanie informacji między układem neuroendokrynowym i odpornościowym z udziałem neuroprzekaźników, cytokin i hormonów. W czasie wykładów omawiane będą następujące zagadnienia: 1/ Poziomy oddziaływań między układem nerwowym, endokrynowym i odpornościowym; 2/ Osie podwzgórzowo-przysadkowo- gonadowa i podwzgórzowo-przysadkowo-nadnerczowa w regulacji rozwoju i funkcji układu odpornościowego człowieka; 3/ Rola cytokin, neuropeptydów i hormonów w odporności; 4/ Znaczenie stresu w odporności organizmu; 5/ Regulacja neuroendokrynowa w przebiegu choroby; 6/ Zmiany aktywności układu odpornościowego w rytmie okołodobowym i ich znaczenie w terapii; 7/ Mechanizmy starzenia układu odpornościowego zależne od regulacji hormonalnej.

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.

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.

Student rozumie skomplikowane poziomy regulacji rozwoju i funkcji układu odpornościowego oraz skutki zaburzenia interakcji między układami neuroendokrynowym i odpornościowym. Opanowanie przez studenta zagadnień omawianych na wykładzie skutkuje wymienionymi poniżej efektami kształcenia w zakresie wiedzy, umiejętności i kompetencji społecznych:

WIEDZA:

K_W02 – ma pogłębioną wiedzę w wybranych obszarach biotechnologii medycznej

K_W03 - Wykazuje znajomość aktualnego stanu wiedzy w głównych działach biotechnologii; ma wiedzę dotyczącą: terminologii biomedycznej, najnowszych badań, odkryć i ich zastosowań w biotechnologii, medycynie czy rolnictwie

K_W12 – Wykazuje znajomość słownictwa fachowego w dziedzinie nauk biomedycznych w wybranym języku nowożytnym (j. angielski)

UMIEJĘTNOŚCI:

K_U03 – Wykazuje umiejętność krytycznej analizy i selekcji informacji zwłaszcza ze źródeł elektronicznych

K_U06 – Zbiera dane empiryczne oraz dokonuje ich interpretacji

K_U07 – Wykazuje umiejętność wyciągania wniosków oraz formułowania sądów na podstawie danych z różnych źródeł

KOMPETENCJE SPOŁECZNE:

K_K01 – rozumie zjawiska zachodzące w przyrodzie i skomplikowane poziomy interakcji między komórkami różnych układów anatomicznych

K_K04 – ma nawyk korzystania z obiektywnych źródeł informacji naukowej oraz posługiwania się zasadami krytycznego wnioskowania przy rozstrzyganiu praktycznych problemów

Egzamin pisemny