Neurobiologija starenja

Naziv kolegija

Neurobiologija starenja

ECTS

3.0

Status

Izborni kolegij

Izvedba nastave

P4/S12/V4

Izvođači kolegija

prof. dr. sc. Goran Šimić, Voditelj predmeta
dr. sc. Mirta Boban, Nastavnik
prof. dr. sc. Nataša Jovanov Milošević, Nastavnik
izv. prof. dr. sc. Željka Krsnik, Nastavnik

Studiji na kojima se izvodi

BIOMEDICINA I ZDRAVSTVO

Kompetencije i ishodi učenja

Opće kompetencije: Razumijevanje trenutnog stanja stvari u području morfoloških, fizioloških i genetskih promjena stanica i tkiva tijekom starenja i utjecaja staničnog starenja na starenje tkiva; razumijevanje patogeneze određene neurodegenerativne bolesti i njenog odnosa prema neurološkim, psihološkim i psihijatrijskim poremećajima, razumijevanje molekularnih mehanizama djelovanja lijekova koji se koriste u tretiranju neurodegenerativnih bolesti i poremećaja; razumijevanje načela neurohistokemijskih, imunofluorescencijskih, molekularno-bioloških i ultrastrukturalnih metoda za vizualizaciju patoloških promjena živčanog tkiva. Specifične kompetencije: Prepoznavanje karakterističnih patoloških promjena za pojedinu neurodegenerativnu bolest na histološkim rezovima, prepoznavanje neurodegenerativnih promjena na slikovnim prikazima mozga učinjenim pomoću CT i MRI; sposobnost povezivanja anatomske lokalizacije patoloških promjena u središnjem živčanom sustavu s funkcionalnim promjenama (simptomima i znakovima); sposobnost primjene osnovnih neuroloških, psiholoških i psihijatrijskih postupaka i kriterija za postavljanje dijagnoze demencije (sumnje na demenciju).


Sadržaj

Cilj je predmeta prikazati neuropatološka i molekulsko-genetska obilježja bolesti mozga povezanih sa starenjem, obilježja starenja živčanih stanica, te eksperimentalne modele proučavanja staničnog starenja. Predmet je podijeljen u sljedeće cjeline: Eksperimentalni modeli starenja (u kvasca, oblića, vinske mušice i miša); Evolucijske teorije starenja i teorijski modeli starenja; Neurobiološki temelji sindroma preuranjenog starenja čovjeka (progerije): Werner, Hutchinson-Gilford, Down i Cockayne sindrom, ataksija teleangiektazija; Neuropatologija Alzheimerove bolesti; Sporadična i obiteljska Alzheimerova bolest; Biološki biljezi Alzheimerove bolesti; Genska i molekulska obilježja primarnih tauopatija, uključujući i PART (primary age-related tauopathy); Neurobiološki temelji spektra poremećaja u okviru vaskularne demencije; Neurobiološki temelji frontotemporalne demencije (prvenstveno uslijed frontotemporalne lobarne degeneracije FTLD-Tau i FTLD-TDP);  Neurobiološki temelji bolesti Lewyjevih tjelešaca (skupina sinukleinopatija koja uključuje Parkinsonovu bolest i demenciju s Lewyijevim tjelešcima); Molekularno-biološka dijagnostika i neuropatološka slika Creutzfeldt-Jacobove bolesti i spongioformne encefalopatije čovjeka; Neurobiološki temelji bolesti motoričkog sustava povezanih s poodmaklom životnom dobi s naglaskom na amiotrofičnu lateralnu sklerozu i osvrtom na C9ORF72 mutacije; Skraćivanje telomera, proteini koji sudjeluju u interakcijama s telomerama i mehanizmi kontrole staničnog ciklusa povezani s telomerama; Morfološke, fiziološke i genetske promjene stanica i tkiva u tijeku starenja i utjecaj staničnog starenja na starenje tkiva; Neurodiferencijacija i upotreba živčanih matičnih stanica u liječenju degenerativnih bolesti mozga; Metode detekcije načina odumiranja živčanih stanica. Vježbe uključuju: histokemiju, imunocitokemiju i imunoflourescenciju beta-amiloida, alfa-sinukleina i drugih proteina važnih u patogenezi bolesti mozga povezanih sa starenjem; elektroforezu i Western blot tau proteina; ISEL i TUNEL metode detekcije oligonukleosomalnih fragmenata DNA, te elektronsko-mikroskopsku analizu odumiranja živčanih stanica.


Literatura

  • Albert MS, DeKosky ST, Dickson D, Dubois B, Feldman HH, Fox NC, Gamst A, Holtzman DM, Jagust WJ, Petersen RC, Snyder PJ, Carrillo MC, Thies B, Phelps CH. The diagnosis of mild cognitive impairment due to Alzheimer’s disease: recommendations from the National Institute on Aging – Alzheimer’s Association workgroups on diagnostic guidelines for Alzheimer’s disease. Alzheimers Dement. 2011; 7: 270-279.
  • Braak, H., Thal, D.R., Ghebremedhin, E., and Del Tredici, K. Stages of the pathologic process in Alzheimer disease: age categories from 1 to 100 years. J Neuropathol Exp Neurol. 2011; 70: 960–969.
  • Crary JF, Trojanowski JQ, Schneider JA, Abisambra JF, Abner EL, Alafuzoff I, Arnold SE, Attems J, Beach TG, Bigio EH, Cairns NJ, Dickson DW, Gearing M, Grinberg LT, Hof PR, Hyman BT, Jellinger K, Jicha GA, Kovacs GG, Knopman DS, Kofler J, Kukull WA, Mackenzie IR, Masliah E, McKee A, Montine TJ, Murray ME, Neltner JH, Santa-Maria I, Seeley WW, Serrano-Pozo A, Shelanski ML, Stein T, Takao M, Thal DR, Toledo JB, Troncoso JC, Vonsattel JP, White CL 3rd, Wisniewski T, Woltjer RL, Yamada M, Nelson PT.  Primary age-related tauopathy (PART): a common pathology associated with human aging. Acta Neuropathol 2014; 128: 755-766.
  • Grinberg LT, Rüb U, Ferreti REL, Nitrini R, Farfel JM, Polichiso L, Gierga K, Jacob-Filho W, Heinsen H. The dorsal raphe nucleus shows phospho-tau neurofibrillary changes before the transentorhinal region in AD. A precocious onset? Neuropathol Appl Neurobiol 2009; 35: 406-416.
  • Hyman BT, Phelps CH, Beach TG, Bigio EH, Cairns NJ, Carillo MC, Dickson DW, Duyckaerts C, Frosch MP, Masliah E, Mirra SS, Nelson PT, Schneider JA, Thal DR, Thies B, Trojanowski JQ, Vinters HV, Montine TJ. National Institute on Aging - Alzheimer's Association guidelines for the neuropathological assessment of Alzheimer’s disease. Alzheimers Dement. 2012; 8: 1-13.
  • Iba M, Guo JL, McBride JD, Zhang B, Trojanowski JQ, Lee VM. Synthetic tau fibrils mediate transmission of neurofibrillary tangles in a transgenic mouse model of Alzheimer’s-like tauopathy. J. Neurosci 2013; 33: 1024-1037.
  • Jellinger KA, Alafuzoff I, Attems J, Beach TG, Cairns NJ, Crary JF, Dickson DW, Hof PR, Hyman BT, Jack CR Jr., Jicha GA, Knopman DS, Kovacs GG, Mackenzie IR, Masliah E, Montine TJ, Nelson PT, Schmitt F, Schneider JA, Serrano-Pozo A, Thal DR, Toledo JB, Trojanowski JQ, Troncoso JC, Vonsattel JP, Wisniewski T. PART, a distinct tauopathy, different from classical sporadic Alzheimer disease. Acta Neuropathol 2015; 129: 757-762.
  • Kopeikina K., Hyman B., Spires-Jones T., Soluble forms of tau are toxic in Alzheimer’s disease, Transl. Neurosci. 2012; 3: 223-233.
  • Kovacs GG (Ed.) Neuropathology of Neurodegenerative Diseases Book and Online: A Practical Guide, Cambridge University Press: Cambridge, 2014.
  • Love S, Perry A, Ironside J, Budka H, (eds.) Greenfield's neuropathology, 9th ed., CRC Press: London, 2015.
  • Mackenzie, I.R., Neumann, M., Bigio, E.H., Cairns, N.J., Alafuzoff, I., Kril, J., Kovacs GG, Ghetti B, Halliday G, Holm IE, Ince PG, Kamphorst W, Revesz T, Rozenmuller AJ, Kumar-Singh S, Akiyama H, Baborie A, Spina S, Disckson DW, Trojanowski JQ, Mann DM. Nomenclature and nosology for neuropathologic subtypes of frontotemporal lobar degeneration: an update. Acta Neuropathol. 2010; 119: 1-4.
  • McKhann GM, Knopman DS, Chertkow H, Hyman BT, Jack CR Jr, Kawas CH, Klunk WE, Koroshetz WJ, Manly JJ, Mayeux R, Mohs RS, Morris JC, Rossor MN, Scheltens P, Carrillo MC, Thies B, Weintraub S, Phelps CH. The diagnosis of dementia due to Alzheimer’s disease: recommendations from the National Institute on Aging – Alzheimer’s Association workgroups on diagnostic guidelines for Alzheimer’s disease. Alzheimers Dement. 2011; 7: 263-269.
  • Montine TJ, Phelps CH, Beach TG, Bigio EH, Cairns NJ, Dickson DW, Duyckaerts C, Frotsch MP, Masliah E, Mirra SS, Nelson PT, Schneider JA, Thal DR, Trojanowski JQ, Vinters HV, Hyman BT (2012) National Institute on Aging - Alzheimer’s  Association guidelines for the neuropathologic assessment of Alzheimer’s disease: a practical approach. Acta Neuropathol. 123: 1-11.
  • Nelson PT, Alafuzoff I, Bigio EH, Bouras C, Braak H, Cairns NJ, Castellani RJ, Crain BJ, Davies P, Del Tredici K, Duyckaerts C, Frosch MP, Haroutunian V, Hof PR, Hulette CM, Hyman BT, Iwatsubo T, Jellinger KA, Jicha GA, Kövari E, Kukull WA, Leverenz JB, Love S, Mackenzie IR, Mann DM, Masliah E, McKee AC, Montine TJ, Morris JC, Schneider JA, Sonnen JA, Thal DR, Trojanowski JQ, Troncoso JC, Wisniewski T, Woltjer RL, Beach TG. Correlation of Alzheimer’s disease neuropathologic changes with cognitive status: a review of the literature. J Neuropathol Exp Neurol 2012; 71: 362-381.
  • Drugi noviji znanstveni članci vezani uz sadržaj predmeta; za rad u malim skupinama (seminari i journal club) ažurirat će se izbor literature prije svakog termina; od polaznika se očekuje dopuna izvora, moguća i promjena teme po vlastitom interesu.

Oblici nastave

Završni seminar - kritička analiza odabranog znanstvenog članka iz područja predmeta ("journal club").


Način provjere

Dovršen rad u maloj skupini – esej/prezentacija/izvještaj.


Plan