Předmět probírá mechanismy interakce patogenních bakterií s jejich hostiteli na molekulární úrovni. Seznamuje studenty se základními koncepty infekčních onemocnění a klade důraz na evoluci bakteriálních patogenů a strategie, které bakteriím umožňují překonávat kolonizační bariéry i imunitní obranné mechanismy hostitele. Klíčové principy jsou demonstrovány na příkladech významných lidských a veterinárních patogenů, včetně bakterií přenášených potravou. Předmět se rovněž věnuje současným přístupům léčby a prevenci infekčních onemocnění, včetně vývoje vakcín, a moderním experimentálním metodám používaným ke studiu bakteriálních patogenů.
Poslední úprava: Kamanová Jana (29.01.2026)
This course provides an overview of the molecular mechanisms by which pathogenic bacteria interact with their hosts. It introduces fundamental concepts in infectious disease biology, and focuses on the evolution of bacterial pathogens, as well as the strategies they use to overcome colonization barriers, and evade host immune defenses. Key principles are illustrated using examples of important human and veterinary pathogens, including foodborne bacteria. The course also covers current approaches to treatment and prevention, such as antimicrobial therapies and vaccines, as well as state-of-the-art research methods used to investigate bacterial pathogenesis.
Poslední úprava: Kamanová Jana (29.01.2026)
Literatura -
Doporučená:
Brenda A. Wilson, Malcolm Winkler, Brian T. Ho. Bacterial Pathogenesis: A Molecular Approach, 4th Edition. : ASM Press, 2019, s. ISBN 978-1-683-67288-3.
Richard Goering, Hazel M. Dockrell, Mark Zuckerman, Peter L. Chiodini. Mims' Medical Microbiology and Immunology, 7th Edition. : Elsevier, 2023, s. ISBN .
Volitelná:
Indira T. Kudva, Nancy A. Cornick, Paul J. Plummer, Qijing Zhang, Tracy L. Nicholson, John P. Bannantine, Bryan H. Bellaire. Virulence Mechanisms of Bacterial Pathogens, 5th Edition. : ASM Press, 2016, s. ISBN 978-1-555-81927-9.
Poslední úprava: Kamanová Jana (29.01.2026)
Z: Brenda A. Wilson, Abigail A. Salyers, Dixie D. Whitt, Malcolm E. Winkler: Bacterial Pathogenesis: A Molecular Approach, 3rd edition 2010 ASM Press, ISBN-13: 978-0632037759
Z:Kenneth Murphy, Casey Weaver: Janeway's Immunobiology, Ninth Edition (Immunobiology: The Immune System (Janeway), 2017, Garland Science, ISBN-13: 978-0815345053
D:Goering R., Dockrell H., Roitt I., et al.: Mims' Medical Microbiology, 2012, ELSEVIER, ISBN 9780808924401, 9780702056635.
Poslední úprava: Kamanová Jana (29.01.2026)
Sylabus -
1. Úvod
patogeny a infekční onemocnění; definice virulence; Kochovy postuláty a molekulární Kochovy postuláty; faktory virulence – jejich kategorie a mechanismy působení, typy patogenů; typy hostitelů
3. Ekologie bakteriálních patogenů v organismu hostitele
regulace genové exprese bakteriálních patogenů; detekce signálů hostitele; quorum sensing; metabolity a jejich role ve virulenci a interakci s hostitelem
interakce s lokální mikroflórou; bakteriociny a T6SS; získávání živin a esenciálních kovů
4. Vstupní cesty, způsoby přenosu a vrozená (nespecifická) imunita
vstupní cesty a způsoby přenosu; bariérové imunitní procesy
komplementový systém; molekulární vzory asociované s patogeny (PAMPs) a s poškozením (DAMPs); odpověď fagocytů
5. Patogenita a virulence z pohledu patogenu
kroky úspěšné infekce a molekulární mechanismy umožňujícím bakteriálních patogenům překonávat vrozenou imunitu; sekreční systémy a buněčná biologie bakteriálních efektorových proteinů a toxinů
6. Metody léčby
antibiotika a metody zvyšování citlivosti k antibiotikům; fágová terapie; nové terapeutické cíle
7. Kontrola a prevence
adaptivní (specifická) imunita; vakcíny jako nástroj modulace odpovědi hostitele a ochrany před infekcí; mechanismy úniku; antigenní a fázová variabilita; únikové mutace
8. Výzkumné systémy
experimentální systémy pro studium interakcí hostitel–patogen; současné metodologické přístupy
Poslední úprava: Kamanová Jana (29.01.2026)
1. Introduction
pathogens and infectious diseases; definition of virulence; Koch's postulates and molecular Koch’s postulates; virulence factors – categories and principles of action; types of pathogens; types of hosts
2. Evolution of bacterial pathogens
evolutionary pressures; horizontal genetic transfer; evolution of virulence factors
3. Ecology of bacterial pathogens within the host organism
regulation of gene expression of bacterial pathogens; detection of host clues; quorum sensing; metabolites and their roles in virulence and host interaction
interaction with the local microflora; bacteriocins and T6SS; acquisition of nutrients and essential metals
4. Routes of entry, modes of transmission and innate (non-specific) immunity
routes of entry and modes of transmission; barrier immune processes
5. Pathogenicity and virulence from the perspective of the pathogen
steps in successful infection and molecular mechanisms enabling bacterial pathogens to overcome innate immunity; secretion systems and cell biology of bacterial effector proteins and toxins
6. Methods of treatment
antibiotics and methods of increasing sensitivity to antibiotics; phage therapy; new therapeutic targets
7. Control and prevention
adaptive (specific) immunity; vaccines as tool for modulation of host response and protection from infection, mechanisms of escape; antigenic and phase variation; escape mutations
8. Research systems
experimental systems for host-pathogen interaction studies; state-of-art methodology
Poslední úprava: Kamanová Jana (29.01.2026)
Studijní opory -
Sdílené prezentace k přednáškám
Poslední úprava: Kamanová Jana (29.01.2026)
Shared lecture slides
Poslední úprava: Kamanová Jana (29.01.2026)
Výsledky učení -
Po absolvování předmětu budou studenti schopni:
1. charakterizovat významné lidské a veterinární patogeny, včetně bakterií přenášených potravou
2. interpretovat experimentální data a metodické postupy používané ve výzkumu interakcí mezi patogenem a hostitelem
3. aplikovat získané znalosti při vývoji metod detekce infekčních bakteriálních agens v potravinách a při klinické diagnostice infekčních onemocnění
4. navrhovat a hodnotit strategie prevence
Poslední úprava: Kamanová Jana (29.01.2026)
After completing this course, students will be able to:
1. characterize important human and veterinary pathogens, including foodborne bacteria
2. interpret experimental data and methodologies used in host–pathogen interaction studies
3. apply acquired knowledge to develop detection methods for infectious bacterial agents in food, and for the clinical diagnosis of infectious diseases
4. design and evaluate prevention strategies
Poslední úprava: Kamanová Jana (29.01.2026)
Studijní prerekvizity -
základní znalosti biochemie, mikrobiologie a molekulární biologie v rozsahu vyučovaném v bakalářském studijním programu na VŠCHT
Poslední úprava: Kamanová Jana (29.01.2026)
Basic knowledge of biochemistry, microbiology, and molecular biology at the level taught in the bachelor’s degree program at UCT Prague.