PředmětyPředměty(verze: 853)
Předmět, akademický rok 2019/2020
  
Toxikologie pro chemiky - N110028
Anglický název: Toxicology for Chemists
Zajišťuje: Ústav organické chemie (110)
Platnost: od 2019
Semestr: zimní
Body: zimní s.:3
E-Kredity: zimní s.:3
Způsob provedení zkoušky: zimní s.:
Rozsah, examinace: zimní s.:2/0 Zk [hodiny/týden]
Počet míst: 25 / neurčen (neurčen)
Minimální obsazenost: neomezen
Jazyk výuky: čeština
Způsob výuky: prezenční
Úroveň:  
Pro druh:  
Poznámka: předmět je možno zapsat mimo plán
povolen pro zápis po webu
Garant: Linhart Igor doc. Ing. CSc.
Anotace -
Poslední úprava: Linhart Igor doc. Ing. CSc. (13.11.2012)
Předmět je si klade si za cíl připravit zájemce z řad studentů chemie na zvládání rizik intoxikace spojených s prací chemika a poskytnout jim vhled do toxikologické problematiky potřebný k jejich profesionální orientaci v oborech, kde chemie i toxikologie hrají významnou roli. Důraz je kladen na chemické aspekty mechanismů toxického působení.
Výstupy studia předmětu -
Poslední úprava: Linhart Igor doc. Ing. CSc. (04.04.2014)

Studenti budou umět:

vysvětlit základní toxikologické pojmy

orientovat se v chemicko-toxikologické literatuře

interpretovat toxikologická data

navrhovat plausibilní metabolické cesty pro jednoduchá xenobiotika

pochopit souvislosti mezi chemickou strukturou, metabolickou aktivací a toxicitou

Literatura -
Poslední úprava: Linhart Igor doc. Ing. CSc. (12.09.2018)

Z: I. Linhart: Toxikologie - Interkace škodlivých látek s živými organismy, jejich mechanismy, projevy a důsledky, VŠCHT Praha, 2014; ISBN 978-80-7080-877-1

D: S. E. Manahan: Toxicological Chemistry and Biochemistry. 3rd edition, Lewis Publishers 2003; ISBN:1-56670-618-1; dostupné na http://gtu.ge/Agro-Lib/Toxicological_Chemistry_and_Biochemistry__Third_Edition.pdf

D: Lu's Basic Toxicology. Funadamentals, Target Organs, and Risk Assessment. S. Kacew, B.-M. Lee, editors, 6th edition, CRCPress 2012; ISBN: 13:978-1-841849539; 10:978-1-841849537; dostupné na http://www.ssu.ac.ir/cms/fileadmin/user_upload/Moavenatha/MBehdashti/TebKar/PDFs/Lu%E2%80%99s_Basic_Toxicology.pdf

D: J. McMurry, T. Begley: The Organic Chemistry of Biological Pathways. Roberts and Co. Publ., Englewood, Colorado 2005; ISBN 0-9749077-1-6

Studijní opory -
Poslední úprava: Linhart Igor doc. Ing. CSc. (19.07.2017)

Toxikologický test NML Toxicology Tutorials, části I a II: http://sis.nlm.nih.gov/enviro/toxtutor.html

Tematické okruhy ke zkoušce

1. Toxikologie a její místo mezi ostatními vědami. Vymezení pojmů jed, xenobiotikum, otrava. Druhy otrav, klasifikace toxických látek, letální dávka (LD50, LDL0, TDL0) letální koncentrace (LC50, LCL0); odvětví toxikologie, zdroje informací o toxicitě.

2. Osud cizorodých látek v živém organismu: absorpce, distribuce, biotransformace, vylučování.

3. Biotransformační reakce, enzymy, kofaktory, metabolická aktivace, vliv na vylučování. Chemická reaktivita a biotransformace.

4. Interakce cizorodých látek s živým organismem. Škodlivý účinek na molekulární úrovni a mechanismy toxicity, receptorová teorie, závislost účinku na dávce.

5. Toxikologické experimenty - akutní, subakutní, chronické; LD, LC, NOAEL, LOAEL, práh účinku; experimenty in vitro na úrovni molekulární, subcelulární, buněčné a orgánové, počítačové modely.

6. Toxikokinetika - rychlost vylučování, poločas vylučování, distribuční objem, biologická dosažitelnost, jedno- a dvoufázové vylučování látek z organismu.

7. Závislost účinku na dávce, práh účinku, prahový a bezprahový účinek, homeostase, riziko a jeho odhad (analýza rizika = risk assessment).

8. Biologické monitorování - indikátory dávky a účinku; proteinové a DNA adukty.

9. Neorgánová toxicita - mutagenita, genotoxicita, karcinogenita, teratogenita.

10. Orgánová toxicita - játra, ledviny, plíce, kardiovaskulární systém, krev, kůže.

11. Orgánová toxicita a nervový systém; šíření nervových vzruchů, neurotransmitery, jejich agonisté a antagonisté.

12. Návykové látky – látky neurostimulační a tlumící; opiáty, stimulanty, kanabinoidy, halucinogeny.

13. Orgánová toxicita a imunitní systém. Antigen, protilátka, hapten, imunita vrozená a získaná, mediátory imunitní odpovědi, alergeny.

14. Látky neurotoxické - organická rozpouštědla, anestetika, psychoaktivní látky (včetně zneužívaných drog).

15. Elektrofilní látky - jejich toxické vlastnosti; imunotoxicita, mutagenita, karcinogenita.

16. Karcinogenita - karcinogenese, genotoxické a epigenetické karcinogeny, strukturní typy karcinogenních látek, karcinogeny v životním prostředí

17. Volné radikály a jejich působení - lipoperoxidace, ROS, RNS; homeostatická regulace koncentrace volných radikálů.

18. Toxické látky v chemických laboratořích - rozpouštědla, oxidační a redukční činidla, toxické kovy a organokovy, toxické produkty reakcí.

19. Ekotoxické látky - persistentní organické látky, těžké kovy, jejich šíření v přírodě, toxické působení.

20. Vztahy mezi strukturou a toxicitou (SAR, QSAR). Chemická reaktivita a toxicita.

Sylabus -
Poslední úprava: Linhart Igor doc. Ing. CSc. (12.09.2018)

1. Toxikologie, toxicita: vymezení pojmů, místo toxikologie mezi ostatními vědami, historický nástin.

2. Škodlivý účinek a mechanismy toxicity: interakce cizorodých látek s živým organismem, receptorová teorie, účinek na úrovni molekulární, buněčné a orgánové.

3. Osud cizorodých látek v organismu: absorpce, distribuce, biotransformace, vylučování (kinetika vylučování).

4. Biotransformace cizorodých látek a toxicita: typy biotransformačních reakcí, detoxikace a metabolická aktivace, biotransformační enzymy.

5. Toxické projevy: otrava, druhy účinku (akutní a chronická toxicita, lokální a systémový účinek, neurotoxicita, imunotoxicita, mutagenita, teratogenita, karcinogenita, orgánová toxicita.

6. Způsoby zjišťování toxicity: experimenty na úrovni molekulární, subcelulární, celulární, orgánové a experimenty in vivo; počítačové modely.

7. Zjišťování toxických vlastností z literatury: toxikologická data (LD, LC, NOAEL, LOAEL a pod.), toxikologické databáze, bezpečnostní datové listy.

8. Odhad toxicity z chemické struktury: predikční toxikologie (SAR, QSAR).

9. Biologické monitorování: indikátory dávky a indikátory účinku (metabolity, proteinové adukty a adukty DNA).

10. Experimentální toxikologie: chemický pohled (co se děje s chemickou látkou) a biologický pohled (co se děje s živým organismem).

11. Orgánová a neorgánová toxicita: (hepatotoxicita, nefrotoxicita, pneumotoxicita, hematotoxicita, imunotoxicita, kardiotoxicita)

12. Neurotoxicita: Nervový systém, stavba, funkce a disfunkce; látky poškozující strukturu neuronů, přenos informací v organismu, psychoaktivní látky, nervově paralytické bojové látky, pesticidy a biocidy.

13. Karcinogenita a karcinogenní látky: karcinogenese, genotoxické a epigenetické karcinogeny, odhad karcinogenity ze struktury a biotransformace.

14. Toxické látky v pracovním a životním prostředí. Metody odhadu rizika (risk assessment)

Vstupní požadavky -
Poslední úprava: Linhart Igor doc. Ing. CSc. (11.07.2013)

Základní znalosti chemie organické i anorganické a biochemie.

Studijní prerekvizity -
Poslední úprava: Cibulka Radek prof. Ing. Ph.D. (16.11.2012)

Organická chemie I (alternativně Organická chemie A)

Biochemie I

Zátěž studenta
Činnost Kredity Hodiny
Účast na přednáškách 1 28
Příprava na přednášky, semináře, laboratoře, exkurzi nebo praxi 0,5 14
Příprava na zkoušku a její absolvování 1,5 42
3 / 3 84 / 84
Hodnocení studenta
Forma Váha
Zkouškový test 30
Ústní zkouška 70

 
VŠCHT Praha