Crijevna mikroflora, prehrana i zdravlje

ECTS bodovi:
4

Studij:
diplomski
poslijediplomski specijalistički

Šifra predmeta:
54283 (DN), 54284 (DUSH)

Opis predmeta

SADRŽAJ PREDMETA

PREDAVANJA: Glavne taksonomske grupe mikroorganizama humanog mikrobioma. Uspostavljanje crijevne mikrobiote i promjene u njenom sastavu tijekom života. Genetički i epigenetički mehanizmi djelovanja na fiziologiju domaćina i crijevnu mikrobiotu. Suvremeni in vitro i in vivo sustavi za istraživanje sastava i metabolizamske aktivnosti crijevne mikrobiote i njene uloge u organizmu. Udio bakterija mliječne kiseline (Lactobacillus i Bifidobacterium) u autohtonoj crijevnoj mikrobioti i njihov utjecaj na zdravlje. Izvori hranjivih supstrata za mikrobnu populaciju debelog crijeva. Primjena transkriptomičkog, proteomičkog i metabolomičkog pristupa u određivanju metabolizamske aktivnosti crijevne mikrobiote u intestinalnom traktu. Glavni proizvodi bakterijskog metabolizma u intestinalnom traktu i uloga kratkolančanih masnih kiselina (SCFA). Molekularni mehanizmi adaptacije autohtonih, alohtonih i oportunističkih bakterija na stresne uvjete u gastrointestinalnom traktu. Utjecaj prehrane na sastav i metabolizamsku aktivnost mikrobiote debelog crijeva. Utjecaj prebiotičkih supstrata i probiotika kao dodataka prehrani i „živih bioterapijskih pripravaka“ nove generacije, na crijevnu mikrobiotu. Proizvodnja i primjena fruktana inulinskog tipa, galaktooligosaharida, ksilooligosaharida i glukooligosaharida. Bifidogeni i butirogeni učinak. Uzroci narušene ravnoteže crijevne mikrobiote. Povezanost sastava crijevne mikrobiote s pojavom metabolizamskih poremećaja i bolesti. Nutritivna i mikrobna modulacija karcinogeneze u intestinalnom traktu. Modeli adhezije mikrobnih stanica na crijevne epitelne stanice i kompetitivna ekskluzija patogenih bakterija u intestinalnom traktu. Koncept farmako-metabonomike. Suvremene terapijske strategije ponovnog uspostavljanja narušene ravnoteže crijevne mikrobiote.

SEMINARI: Fenotipska i genotipska identifikacija i karakterizacija crijevne mikrobiote primjenom molekularnih metoda neovisnih o uzgoju, DNA sekvencioniranja i bioinformatičkih alata. Eksperimentalni intestinalni modeli u istraživanjima metabolizamske aktivnosti crijevne mikrobiote. Utjecaj prehrambenih navika na sastav i metabolizamsku aktivnost crijevne mikrobiote. Povezanost sastava crijevne mikrobiote i metabolizamskih poremećaja i bolesti. Razvoj farmaceutika i dodataka prehrani namijenjenih ponovnom uspostavljanju ravnoteže crijevne mikrobiote. 

VJEŽBE: Određivanje sastava mikobne populacije metagenomičkom analizom. Ispitivanje preživljavanja bakterija mliječne kiseline, poželjnih sudionika crijevne mikrobiote, u simuliranim uvjetima gastrointestinalnog trakta. Određivanje autoagregacijskih i koagregacijskih svojstava odabranih bakterijskih vrsta sudionika crijevne mikrobiote. In vitro pokusi antimikrobnog djelovanja bakterija mliječne kiseline, poželjnih sudionika crijevne mikrobiote, na odabrane nepoželjne bakterijske vrste u intestinalnom traktu, rodova Bacillus, Staphylococcus, Salmonella i Escherichia.

ISHODI UČENJA

  • usporediti zastupljenost mikrobnih zajednica u pojedinim dijelovima ljudskog organizma
  • povezati metabolizamsku aktivnost crijevne mikrobiote s utjecajem na zdravlje domaćina, te objasniti kako disbalans u sastavu crijevne mikrobiote utječe na pojavu pojedinih metabolizamskih poremećaja i bolesti
  • razlikovati autohtone od alohtonih i oportunističkih mikroorganizama u sastavu crijevne mikrobiote
  • kritički prosuditi prednosti i nedostatke primjene gnobiotičkih životinja, Mac/Gac sustava i in vitro modela koji simuliraju gastrointestinalni trakt, u istraživanju međudjelovanja crijevne mikrobiote, prehrane, genetičkih i epigenetičkih mehanizama na zdravlje domaćina
  • usporediti ulogu pojedinih molekularnih metoda neovisnih o kultivaciji, sekvencioniranja i bioinformatičkih alata, u definiranju sastava, genetičkog potencijala i funkcionalnosti crijevne mikrobiote
  • objasniti utjecaj raspoloživosti ugljikohidrata i proteina te sastava crijevne mikrobiote u debelom crijevu na zastupljenost pojedinih proizvoda bakterijskog metabolizma i kritički prosuditi njihove korisne i štetne učinke
  • vrednovati utjecaj prebiotičkih supstrata i ostalih sastojaka hrane, te probiotika kao dodataka prehrani i „živih bioterapijskih pripravaka“ nove generacije, na bioraznolikost crijevne mikrobiote
  • provesti in vitro ispitivanje preživljavanja bakterija mliječne kiseline, poželjnih sudionika crijevne mikrobiote, u simuliranim uvjetima gastrointestinalnog trakta
  • povezati agregacijska svojstva s adhezijskim kapacitetom i kolonizacijskim potencijalom bakterija u intestinalnom traktu
  • utvrditi antimikrobnu aktivnost bakterija mliječne kiseline prema nepoželjnim bakterijskim vrstama u intestinalnom traktu iz rodova Bacillus, Staphylococcus, Salmonella i Escherichia turbidimetrijskom metodom

Nastava

Vrste nastave sati
oznaka naziv
P Predavanja 22
A Auditorne vježbe  
L Laboratorijske vježbe 17
PK Vježbe u praktikumu  
S Seminar 10
T Terenske vježbe  

Obavijesti [0]

Naziv datoteke Veličina Ubačeno/mijenjano  

Nastavni materijali [0]

Naziv datoteke Veličina Ubačeno/mijenjano  

Literatura

Obavezna literatura:

red. broj Naziv
1. J. Šušković, B. Kos, J. Novak, A. Leboš Pavunc: Crijevna mikroflora, prehrana i zdravlje (interna skripta 2020., predavanja)
2. J. Šušković, V. Plečko, S. Pleško (2016): Mikrobni antagonizam i određivanje osjetljivosti mikroba na antimikrobne spojeve. U: Priručnik za vježbe iz opće mikrobiologije“, Hrvatsko mikrobiološko društvo, (D. Hajsig i F. Delaš, ured.).str. 75-88.
3. B. Kos, J. Novak (2016) Mikrobni biofilm, U: Priručnik za vježbe iz opće mikrobiologije“, Hrvatsko mikrobiološko društvo, (D. Hajsig i F. Delaš, ured.) str. 157-162.
4. J. Šušković, B. Kos, J. Novak, A. Leboš Pavunc: Crijevna mikroflora, prehrana i zdravlje – Laboratorijske vježbe (interna skripta 2020.)

Dopunska literatura:

red. broj Naziv
1. A. Schwiertzured. (2016): Microbiota of the Human Body. Springer, Cham. http://cpncampus.com/biblioteca/files/original/505f7f26c9e63d8a69af7dce8ca966a4.pdf#page=100
2. Ryan, P. M.; Delzenne, N. M. (2016) Gut microbiota and metabolism. U: The gut-brain axis. Academic Press, str. 391-401. https://www.researchgate.net/profile/Paul_Ryan8/publication/303413188_Gut_Microbiota_and_Metabolism/links/5754fc0b08ae6807fb04d435.pdf
3. J. Šušković, B. Kos, J. Frece, J. Beganović, A. Leboš Pavunc, Crijevna mikroflora, prehrana i zdravlje. U: Značenje prehrane u prevenciji i liječenju bolesti, Ivančica Delaš, Melita Čačić Hribljan (ured.), Medicinska naklada, Zagreb (2009) str. 17-25.
4. Recentni pregledni i izvorni znanstveni radovi vezani uz istraživanja crijevne mikrobiote.