Základy receptorové neurofyziologie
Garant: RNDr. Viktorie Vlachová, DrSc.
Přednášející: MUDr. Jiří Paleček, PhD; MUDr. Ladislav Vyklický, DrSc, RNDr. Viktorie Vlachová, DrSc.; RNDr. Hana Zemková, CSc., MUDr. Vladimír Doležal, DrSc., další vědečtí pracovníci oddělení buněčné neurofyziologie, funkční morfologie, buněčné a molekulární neuroendokrinologie, neurochemie a oddělení proteinových struktur Fyziologického ústavu Akademi věd České republiky a řada odborných pedagogů Lékařské fakulty UK a Přírodovědecké fakulty UK Praha).
Téma: Buněčná a molekulární elektrofyziologie
Témata přednáškových bloků:
úloha excitabilních buněk ve fyziologii organizmu
typy excitabilních buněk: neuronů, glií, svalových buněk a hypofyzárních buněk
neuropřenašeče, jejich biosyntéza, výdej a degradace (glutamát, acetylcholin, kyselina gama-aminomáselná, glycin, serotonin, histamin, noradrenalin, ATP)
iontové kanály (ligandem aktivované, napětím aktivované, mechanoreceptory; kationtové a aniontové kanály; sodíkové, draslíkové, vápníkové a chloridové, polymodální iontové kanály)
receptory spřažené s G-proteiny, metody studia aktivace
agonisté, antagonisté a alosterické modulátory membránových receptorů, základní farmakologie
buněčné mechanizmy převodu a přenosu signálu v periferní a centrální nervové soustavě
molekulární struktura a funkce receptorů pro neuropřenašeče, hormony a jejich signalizační dráhy
neurodegenerativní onemocnění a bolest, studium mechanizmů na buněčné a molekulární úrovni
struktura a funkce membránových receptorů, molekulárně biologické a bioinformatické metody studia
principy počítačového modelování kinetiky aktivace iontových kanálů a receptorů, základy enzymové kinetiky
současné metody studia aktivace membránových receptorů nervové soustavy a důležitých buněčných signalizačních drah
hlavní mechanizmy interakce mezi neuronem a glií (purinergní signalizace, plasticita)
Témata praktických cvičení:
snímání membránových proudů technikou patch clamp – konfigurace snímání, elektrotechnické základy
příprava buněk pro elektrofyziologická a mikroskopická měření
příprava mikroelektrod a elektrofyziologická měření
hlavní představy o molekulárních mechanizmech aktivace, inaktivace a desensitizace membránových receptorů
mikroskopické techniky pro studium aktivity a exprese iontových kanálů
přístupy zpracování elektrofyziologických dat
porozumění záznamům miniaturních proudů a napětí
kritéria kvality výsledků elektrofyziologických a mikroskopických záznamů
hlavní charakteristiky hardware a software pro elektrofyziologický výzkum
nové směry elektrofyziologického výzkumu: automatizace vysokopropustné systémy jako nástroj pro farmakologický výzkum (hledání výhod a nevýhod)
vápníkový imaging, mikrofluorimetrie, zjištění intracelulární koncentrace vápenatých iontů
mikrofluorimetrické měření v živých buňkách
vyhodnocení mikrofluorimetrických dat
experiment pro zjištění aktivity iontových kanálů metodou vápníkového imagingu
programy pro vyhodnocení aktivity iontových kanálů a metabotropních receptorů
modelování jako nástroj pro poznání důležitých dějů, které nelze změřit
bioinformatické přístupy ke studiu membránových receptorů
Obrázková příloha
Elektrofyziologické zařízení pro snímání miniaturních membránových proudů vyvolaných aktivací iontových kanálů (mikroskop, zesilovač, elektronické rozhraní pro digitalizaci signálu a řízení stimulace)