Pokroky v biologii 2017 – Globální změny a výzvy I. GLOBÁLNÍ ZMĚNY V HISTORICKÉM A PLANETÁRNÍM MĚŘÍTKU Změny klimatu Změna klimatu se děla již mnohokrát při vývoji planety Země a měla různé příčiny. Přednáška poskytne základní přehled projevů probíhající klimatické změny v současnosti. Co odlišuje dnešní probíhající změnu klimatu od těch předchozích? Do průběhu této klimatické změny poprvé zasahuje člověk svou činností, a to s rozsahem a projevy na celoplanetárním měřítku. Ještě před 200 lety celosvětová populace dosahovala k 1 miliardě, dnes je nás tu 7,5x více. Kromě probíhající klimatické změny přicházejí globální problémy lidstva spojené s uživením
celosvětové populace, řešením energetické otázky, zachováním služeb ekosystémů včetně
jejich klimatických složek, a jejich řešení představují globální výzvy pro lidstvo. Velmi
důležitou součástí řešení globálních výzev představují rostliny, včetně zapojení rostlin do
globálních koloběhů látek, především vodního cyklu, cyklu uhlíku, dusíku. Díky metodám dálkového průzkumu už umíme studovat funkce rostlin i na planetárním měřítku. Poznatky z
biologie a ekologie rostlin mohou přispět k řešení globálních problémů lidstva. Lektor: prof. Jana Albrechtová; Časová dotace: 120 minut.
Globální změny ekosystémů a krize biodiverzity Dnešní doba bývá označována jako Antropocén, což je období, kdy vliv člověka na Zemi je srovnatelný s geologickými procesy. Budou představeny nejdůležitější změny ekosystémů a jejich důsledky pro biologickou rozmanitost, zvláště vymírání druhů, jejich šíření z kontinentu na kontinent a změny ekologických společenstev.
Lektor: prof. David Storch; Časová dotace: 120 minut.
Vývoj české přírody Přednáška nabídne překvapivé úhly pohledu na geologicky nedávnou minulost a na historické kořeny naší současnosti, zároveň poskytne vhled do vrtkavé hry procesů a událostí, které v uplynulých tisíciletích formovaly středoevropský prostor a rozvine příběh naší proměnlivé planety, české krajiny a konkrétních míst. Příroda a civilizace budou v tomto příběhu rovnocennými partnery.
Lektor: doc. Petr Pokorný; Časová dotace: 120 minut.
II. GLOBÁLNÍ VÝZVA UŽIVIT LIDSKOU POPULACI Rostliny - rozkvět a pád civilizací Po celou historii lidstva jsou jedním z hlavních faktorů ovlivňujících vývoj lidských společností klimatické změny. Rozšíření moderního typu člověka po planetě je svázáno s poslední dobou ledovou. Následné příznivější období, a zejména klimatické výkyvy během tohoto období, pak vedly k patrně nejvýraznějším změnám způsobu života lidí spojeným se vznikem zemědělství. Na vybraných příkladech se přednáška pokusí osvětlit roli klimatických podmínek při vzniku zemědělských společností, během dynamického rozvoje komplexních městských společností, který byl umožněn právě prosperujícím zemědělstvím; ale na druhé straně také roli výkyvů klimatu způsobujících nedostatek potravin a následné krize společností vedoucí často k jejich rozpadu. Jako v mnoha jiných oblastech, tak i tady pochopení událostí minulých dob může pomoci lépe chápat současné nebo budoucí problémy spojené s globálními změnami klimatu.
Lektor: doc. Helena Lipavská; Časová dotace: 120 minut.
Genetické modifikace a domestikace Cílem přednášky je seznámit posluchače se základními principy metod transgeneze, tj. cíleného vnášení a integrace cizorodé DNA do hostitelského genomu. Důraz bude kladen jak na oblast základního výzkumu (studium funkce genů), tak na jejich využití v rámci dlouhodobé udržitelnosti rostlinné a živočišné výroby. Závěr přednášky bude věnován etickým a bezpečnostním aspektům tohoto klíčového vědního odvětví. Lektor: doc. Vladimír Krylov; Časová dotace: 120 minut.
Řasy - potravina a zdroj energie budoucnosti?
Řasové a sinicové bílkoviny využívali lidé k výživě už odpradávna, například Aztékové sbírali spirulinu (Arthrospira) v Mexiku pod sopkou Popocatepetl už v 16. st. Africké kmeny v okolí jezera Chad suší dodnes sinicovou hmotu na slunci a „vyrábějí“ na proteiny bohaté koláče dihe. Názor na úlohu řas ve výživě lidstva se postupně vyvíjel od zdroje levných
proteinů pro nasycení hladovějícího třetího světa po moderní výživový doplněk. Významnou roli na potravinovém trhu hrají především makrořasy, nejznámější je nori (Porphyra), ruducha, která se používá při výrobě sushi. V současnosti jsou v médiích také často
skloňována biopaliva z řas jako alternativa k fosilním palivům, tzv. „zelená energie“, nicméně je nezbytný další rozvoj příslušných technologií.
Lektor: doc. Yvonne Němcová; Časová dotace: 120 minut.
III. LIDSKÉ ZDRAVÍ – EVOLUCE ČLOVĚKA A PERSONALIZOVANÁ MEDICÍNA Poruchy spánku Moderní doba s sebou přináší nové výzvy – očekává se dlouhý produktivní život a vysoké pracovní tempo, kdy jde péče o vlastní duševní a tělesné zdraví často stranou. Důsledkem takového životního stylu pak bývají poruchy spánku. Cílem přednášky je seznámit posluchače stručně s patofyziologií spánku, souvislostí nevhodného životního stylu s nejčastějšími poruchami spánku (např. souvislost stresu a špatné spánkové hygieny s insomnií nebo obezity s obstrukční spánkovou apnoe) a poučení v oblasti spánkové hygieny. Lektor: MUDr. Eva Plaňanská; Časová dotace: 120 minut. Nádory a personalizovaná medicína Je léčba rakoviny „na míru“ utopií nebo spíš blízkou budoucností? Proč dnes rakovinu léčím podobně jako jiné choroby a proč by tomu tak být nemělo? Co nám přináší takzvaná
personalizovaná medicína? Známe opravdu detailně každého pacienta s nádorem? Čím je zhoubný nádor tak výjimečný, že nás dokáže zahubit? To jsou některé otázky, které
současnou společnost zaměstnávají stále vice s tím, jak stárneme a většina z nás se stává “kancerofoby”. Nádorová biologie prošla v posledních padesáti letech mnoha zásadními obraty. Objevy, které vedly k přepisování učebnic v sedmdesátých letech minulého století, titíž vědci následně opustili a následně se věnovali bourání svých původních dogmat.
Úspěšnost léčby se dnes odvíjí od znalosti každého pacienta. Můžeme říct, že právě nádorová
léčba je příkladem, kdy selhávají zavedené principy, jak objevujeme a schvalujeme léčiva. Nicméně právě taková zkušenost nám poskytuje prostor jak se na nádory dívat jinak. Vědci se nyní soustředí na obrovskou různorodost nádorů a biologických procesů v pozadí vzniku nádorů, které jsou příčinou toho, že náš imunitní systém nedokáže včas zasáhnout. Objevují se stále nové paradoxy, o kterých budeme diskutovat z pohledu biologického poznání.
Lektor: dr. Karel Drbal; Časová dotace: 120 minut.
Medicína v éře genomů Unikátní genetická informace, kterou si každý z nás nese, ovlivňuje nejenom náš vzhled, ale i naše šance prožít život bez závažných onemocnění či v případě, že onemocníme i např. naši schopnost se vypořádat často s velmi agresivní léčbou. Zpráva o „rozluštění“ lidského genomu z úst amerického prezidenta obletěla svět už v roce 2000. Od té doby však tato oblast zažívá překotný rozvoj. Sekvenování lidské DNA se dnes začíná využívat u konkrétních pacientů k přesnému stanovení diagnózy i k výběru vhodných terapeutických postupů. Cílem přednášky je ukázat jak kompletní byl lidský genom v době svého zveřejnění, ukázat jak moc (ne)kompletní je dnes, zrekapitulovat cestu, kterou sekvenování urazilo a popsat jaké jsou dnes možnosti i limitace sekvenačních technologií. Přednáška však bude chtít hlavně na několika konkrétních příkladech představit, jak mohou znalosti získané studováním konkrétních genomů ovlivnit léčbu nás všech v blízké budoucnosti.
Lektor: dr. Marian Novotný; Časová dotace: 120 minut.
IV. LIDSKÉ ZDRAVÍ – NOVĚ SE OBJEVUJÍCÍ NEMOCI/EMERGING DISEASE Nově se objevující virové infekce Viry jsou všudypřítomné v téměř nepředstavitelných množstvích ve všech myslitelných ekosystémech. Člověka sužují od pradávna. Sotva se podařilo s velkým úsilím vymýtit
epidemie některých virů, např. viru černých neštovic, které ničily lidské populace už ve staré
Číně a postupně se šířily dalších světadílů, objevují se nové viry, nové epidemie a nová virová onemocnění, jako např. HIV/AIDS, SARS (Severe Acute Respiratory Syndrom), MERS (Middle East Respiratory Syndrom), Ebola nové kmeny viru chřipky či současná epidemie viru Zika. V přednášce budou diskutovány otázky - odkud se tyto viry berou, příčiny jejIch rychlého šíření, kde hledat virové rezervoáry, jaký je současný názor na evoluci virů, možnosti prevence a léčby.
Lektor: doc. Jitka Forstová; Časová dotace: 120 minut.
Nově se objevující bakteriální infekce Bakteriální infekční choroby, které patří do této kategorie, nejsou onemocnění, která se náhle vynoří z tropického pralesa a leteckou dopravou se rozšíří po zeměkouli. Jsou to spíš stará známá onemocnění (reemerging disease), která se objevují v novém kabátě a souvislostech. Přestože je jejich bakteriální původce znám třeba i více než sto let (cholera, tuberkulóza), objevují se u těchto druhů kmeny, které jsou rezistentní na antibiotika i jejich kombinace, kmeny, které mají nové faktory virulence známá předtím pouze u jiných druhů bakterií. Přednáška rozebere důvody, proč jsou tyto choroby nebezpečné a co můžeme od boje s nimi očekávat.
Lektor: doc. Ivo Konopásek; Časová dotace: 120 minut. Nově se objevující parazitární infekce
Řada lidských i zvířecích onemocnění se dostává na nová území v souvislosti se šířením
jejich vektorů, krevsajících členovců. Šíření nových onemocnění souvisí s řadou aspektů, z nichž některé ovlivňujeme jako lidstvo přímo, jiné nepřímo a za některé "nemůžeme". To, zda se původci onemocnění na nových území "usadí" trvale, záleží mj. na přítomnosti vhodných hostitelů (lidí i zvířat) a vhodnosti přírodního prostředí. Vzájemným propojením těchto tří složek (lidí, zvířat domácích i volně žijících a přírodního prostředí) se zabývá koncept označovaný jako "One Health".
Lektor: doc. Jan Votýpka; Časová dotace: 120 minut.
V. LIDSKÉ ZDRAVÍ – CIVILIZAČNÍ CHOROBY Kardiovaskulární nemoci Ischemická choroba srdeční, tedy nedostatečné prokrvení a tím zásobení srdeční tkáně kyslíkem a živinami, je hlavní příčinou úmrtí v celosvětovém měřítku. Ročně umírá na toto onemocnění okolo 7 mil. lidí. Nové poznatky v oblasti molekulárních mechanismů vyvolaných dlouhodobou hypoxií (tedy sníženým obsahem kyslíku ve vzduchu) přináší naději pro budoucí léčbu tohoto onemocnění. Intenzivně se také studuje, proč jsou srdce novorozenců více odolná k ischemii než srdce dospělá a proč se liší v odolnosti vůči infarktu myokardu srdce mužské a ženské.
Lektor: dr. Markéta Hlaváčková; Časová dotace: 120 minut.
Neurodegenerativní choroby Přístup k návykovým látkám je snazší než kdykoliv předtím, a proto vývoj závislostí a jejich fyzických následků se stal celosvětovým problémem. Rozvoj příznaků psychiatrických poruch (např. deprese, schizofrenie atd.) a neurodegenerativních onemocnění, které představují Alzheimerova nebo Parkinsonova choroba, jsou v současné době registrovány stále častěji. Mechanismy vzniku těchto onemocnění stále nejsou zcela prozkoumány. Přednáška si klade za cíl shrnout veškerá známá fakta týkající se biologických dějů, které vedou k rozvoji těchto chorob a vysvětlit souvislosti mezi rizikovými faktory a vývojem nemoci.
Lektor: dr. Ewa K. Szczurowska; Časová dotace: 120 minut. Antropologie a evoluční medicína Nová koncepce evoluční medicíny je interdisciplinárním oborem, který přistupuje k zdraví a nemoci z pohledu evoluce. Antropologie je na jedné straně oborem retrospektivním, který sleduje evoluci lidské linie a na straně druhé monitoruje změny, ke kterým dochází v důsledku maladaptaci na nové podmínky životního prostředí. V něm mnohdy hrají dominantní roli kulturně společenské faktory související se změnami subsistence. Přednáška je zacílena na některé aspekty mikroevolučních změn člověka a jeho společnosti, upozorní na různou vnímavost lidí k nemocem, ale i na křehké vztahy systému host-patogen, které nám dokumentuje paleopatologie a paleoepidemiologie. Zmíní se rovněž o sekulárním trendu a jeho významu v různých klinických oborech. Z hlediska evolučních adaptací se budeme věnovat porodnickému dilematu, jako kontrastu adaptace na výkonnou lokomoci a současnou potřebu rodit děti s velkým mozkem, s důsledky mateřské úmrtnosti a nárůstu operativních porodů. Na problematiku výživy lze nahlížet z pohledu evolučního dilema mezi produkcí a příjmem potravy a výdejem energie s důsledky v podobě epidemie obezity. To je jen několik příkladů průsečíku otázek, které zajímají antropologii i lékařství. Lektor: doc. Jaroslav Brůžek; Časová dotace: 120 minut.
VI. SPOLEČENSKÉ ZMĚNY A VÝZVY - DOBŘE UŽ BYLO, NEBO JEŠTĚ BUDE? Vždy se musíme ptát, jak a v čem dobře? Ve středověku byly všechny potraviny bio, zase
řádily morové epidemie, za komunismu kvetla lyrická poezie, ovšem byl GULAG. Dnes
máme pohodlí, dlouhý věk a přístup ke vzdělání, zase ten, kdo by hledal třeba hrdinství či autenticitu, by hledal dlouho. Těžko můžeme pohltat všechna plus a všem minusům se vyhnout, nejen že všechno zlé k něčemu dobré, ale i všechno dobré pro něco zlé, na což se zapomíná. Komponovaný program tří přednášek, kdy se k výše zmíněnému vyjádří významní čeští myslitelé, kteří propojují biologii, evoluci, filosofii a náboženství. Každý přednášející se k tématu vyjádří ze své zkušenosti a podá osobní poselství. Lektoři: prof. Ivan Horáček, prof. Stanislav Komárek, doc. Zdeněk Kratochvíl
Časová dotace: 3 x 120 minut
