Der Kursstoff umfasst Lehrinhalte zu Neuropeptiden und Hormonen, die an neuroendokrinen Funktionen beteiligt sind, von der molekularen Ebene bis hin zu höheren physiologischen Funktionen, die auf individueller Ebene interpretiert werden können. Er behandelt die Bedeutung, Entdeckung, Klassifizierung und den Vergleich von Neuropeptiden mit klassischen Neurotransmittern. Es werden Methoden zur Funktionsanalyse von Neuropeptiden sowie Methoden zur Identifizierung von Liganden für „Orphan“-G-Protein-gekoppelte Rezeptoren beschrieben. Es werden allgemein die Eigenschaften der peptidergen Übertragung/Signalübertragung (Synthese, Transport, Freisetzung, Signalübertragung) erörtert. Die Rolle jeder Peptidgruppe bei normalen und abnormalen Lebensfunktionen sowie das therapeutische Potenzial von Peptiden werden ausführlich beschrieben.
Der Kurs zielt darauf ab, die Kompetenz zum systemischen biologischen Denken zu stärken und gleichzeitig analytisches Verständnis zu entwickeln.
Allgemeine Ziele des Kurses „
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– Wirkung der Neuropeptide, Entdeckung, Klassifizierung, Vergleich mit den „klassischen“ Neurotransmittern
-Methoden zur Untersuchung von Neuropeptiden und zur Identifizierung der Liganden der „Orphan“-G-Protein-gekoppelten Rezeptoren
-peptiderge Übertragung im Allgemeinen (Synthese, Transport, Freisetzung, Signalübertragung usw.)
-ausführliche Erläuterung der verschiedenen Neuropeptidgruppen, ihrer Funktion bei Gesundheit und Krankheit sowie der therapeutischen Möglichkeiten
Themen
• Allgemeine Charakterisierung der Neuropeptide und ihrer Signalübertragung (Rezeptoren, Synthese, Verarbeitung, Freisetzung, Zusammenhang mit anderen Mediatoren)
• Experimentelle Untersuchung der Funktionen von Neuropeptiden (transgene Modelle, Optogenetik, siRNA, Pharmakologie, Pharmakogenetik, Verhaltenstests)
• Rolle von Neuropeptiden bei der Schlafregulation und den zirkadianen Rhythmen (basale Mechanismen im Vorderhirn, menschliche Modelle, Peptide im REM-Schlaf, hypothalamische Peptide, Peptide im Nucleus suprachiasmaticus)
• Rolle von Neuropeptiden bei der Nahrungsaufnahme und der Energiehomöostase (orexigene und anorexigene peptiderge Zellgruppen im Nucleus arcuatus, POMC, Melanocortine, Leptin, Ghrelin, Nesfatin, GALP, Orexin, Hyperphagie während der Schwangerschaft und Stillzeit)
• Rolle von Neuropeptiden bei der Schmerzverarbeitung und Thermoregulation (Schmerzempfindung, Organisation des Rückenmarks unter dem Aspekt der Neuropeptide und ihrer Rezeptoren, Opioidpeptide, Antiopioidpeptide, peptiderge Mechanismen der Thermoregulation, Fasten, Fieber)
• Rolle von Neuropeptiden bei der Regulation sexueller Funktionen (GnRH- und Kisspeptin-Neuronen, zirkadiane und saisonale Steuerung, Rolle des Stoffwechselstatus bei den Fortpflanzungsfunktionen)
• Rolle von Neuropeptiden bei Stress, Angst und Depression (Rolle von CRF bei der Hyperaktivität der HPA-Achse, Rolle von Neuropeptid S in der Amygdala, Rolle von Oxytocin, Somatostatin und Opioidrezeptoren)
• Rolle von Neuropeptiden bei Belohnung und Sucht (Suchtmodelle, Allostase, Belohnungs- und Anti-Belohnungssysteme, peptidergische Mechanismen in der Amygdala und der erweiterten Amygdala, Rolle von NPY und Opioidpeptiden bei Alkoholabhängigkeit)
• Rolle von Neuropeptiden beim Lernen und Gedächtnis (Rolle von Dynorphin, Nociceptin und Galanin bei Gedächtnisprozessen im Hippocampus und in der Großhirnrinde)
• Therapeutische Möglichkeiten mit Neuropeptiden (Peptide und Blut-Hirn-Schranke, Peptide im Liquor cerebrospinalis, Möglichkeiten und Grenzen peptiderger Therapien)
Am Ende des Kurses wird der Lernende in der Lage sein,
o die durch auf das Nervensystem wirkende Medikamente verursachten Veränderungen der Lebensfunktionen lebender Organismen zu verstehen.
o die grundlegenden Konzepte und die Terminologie der Neuroendokrinologie sowie deren fachliche Anwendung zu kennen.
o die in der modernen Neuroendokrinologie verwendeten Labormethoden sowie die zur Untersuchung der Neuropeptidfunktion erforderlichen Verfahren, deren Anwendungsbereiche und die Bedeutung der Weiterentwicklung dieser Methoden zu kennen.
o die Naturgesetze, lebende Systeme und damit verbundene soziale Prozesse zu erforschen und zu formulieren.
o das erworbene Wissen zur Erklärung alltäglicher Phänomene anzuwenden.
o auf der Grundlage von Wissen wissenschaftlich zu argumentieren.
o sich im Bereich der Neuropharmakologie und der Wirkstoffforschung sowohl mündlich als auch schriftlich fachgerecht auszudrücken.
o eine eigenständige Literaturrecherche zu einem vorgegebenen Thema durchzuführen, die gesammelten Informationen zu strukturieren und zu präsentieren.
o Verantwortung für den Erwerb wissenschaftlich fundierten Wissens zu übernehmen.
o sich verantwortungsbewusst zu Fragen der Neuroendokrinologie und der Neuropeptide zu äußern, sowohl aus fachlicher als auch aus nicht-fachlicher Sicht.
Grundkenntnisse in Neurochemie sind von Vorteil, werden jedoch nicht zwingend vorausgesetzt
Literaturempfehlungen:
1. Fleur L. Strand: Neuropeptide – Regulatoren physiologischer Prozesse (MIT Press, 1999)
2. Abba J. Kastin (Hrsg.): Handbook of Biologically Active Peptides
Elsevier Science & Technology Books, 2013
3. Handbook of Neuroendocrinology (Hrsg.: Fink, Pfaff, Levine) – Elsevier, 1. Auflage (2012)
4. Brady, Siegel, Albers, Price (Hrsg.): Basic Neurochemistry, 8. Auflage
Molekulare, zelluläre und medizinische Aspekte (Elsevier Academic Press, 2012)
5. Wilkinson und Brown: An introduction to Neuroendocrinology, 2. Auflage (Cambridge University Press, 2015)
6. Methods in Molecular Biology, Band 789: Neuropeptide: Methoden und Protokolle. Herausgegeben von Adalberto Merighi. Humana Press, Totowa 2011, XI+416 S., gebunden – ISBN 978-1-61779-309-7
7. Übersichtsartikel, bereitgestellt vom Dozenten
Die Lehrveranstaltung findet in Form von Vorlesungen statt. In jeder Vorlesung wird ein vorab festgelegtes Thema behandelt oder vorgestellt, das sich auf eine der zahlreichen physiologischen Funktionen bezieht, die durch Neuropeptide oder Hormone reguliert werden.
Im Rahmen der Vorlesung besteht die Möglichkeit, Themen, die für die Studierenden von besonderem Interesse sind, vertiefend und interdisziplinär zu behandeln; außerdem werden von den Studierenden vorgeschlagene Themen behandelt.
Die Studierenden haben die Möglichkeit, eine eigenständige Literaturrecherche durchzuführen, die in die Benotung einfließt.
Zeugnis