Docenti

Marco Galeotti marco.galeotti@uniud.itGaetano Vitale gaetano.vitale@uniud.it

Crediti

12 CFU

Finalità

Il corso si propone di introdurre lo studente allo studio dei meccanismi biologici del processo patologico negli animali e nell’uomo. Saranno descritte le principali cause del danno e le risposte di cellule e tessuti agli stimoli nocivi. Saranno presentati i principali meccanismi di difesa dell’organismo contro il danno e le infezioni. Particolare attenzione sarà rivolta all’aspetto molecolare della patologia e dell’immunologia, allo scopo di evidenziare il ruolo delle biotecnologie nello studio e nella cura delle malattie. I contenuti del corso sono di livello intermedio. Lo studente affronterà il corso con un bagaglio di conoscenze propedeutiche di chimica, biochimica, biologia molecolare e cellulare acquisite nei rispettivi corsi di base. Gli obiettivi del corso sono pertanto i seguenti. Definire le basi teorico-pratiche della patologia generale, includendo i concetti di malattia, eziologia, meccanismo patogenetico e quadro clinico. Sviluppare la comprensione dei processi patologici a livello molecolare, cellulare, di organi e tessuti, così come dell’intero organismo. Comprendere i meccanismi molecolari e cellulari associati alle risposte agli stimoli nocivi. Comprendere le alterazioni molecolari e cellulari che sono associate al danno e alla morte delle cellule, cosi come alla trasformazione neoplastica delle stesse. Introdurre lo studente allo studio e alla conoscenza dei meccanismi molecolari e cellulari responsabili delle difese dell’organismo al danno e alle infezioni. Descrivere i principali meccanismi patogenetici immuno-mediati. Presentare allo studente alcuni modelli sperimentali utili allo studio e alla manipolazione della risposta immune. Analizzare, con l'uso di modelli pratici di fisiopatologia molecolare, le principali aree di opportunità offerte dalle biotecnologie per lo sviluppo di applicazioni diagnostiche e terapeutiche alla luce delle criticità tuttora esistenti.
 

MODULO I
(cfu 6, Gaetano Vitale)

1. PROGRAMMA DEL CORSO
1. Introduzione ai concetti di infezione, interazioni ospite-parassita ed immunità; principali caratteristiche delle difese innate ed acquisite
I - Immunità innata (4 lezioni)
2. Le linee di difesa dell’immunità innata
• Il processo infettivo e le difese naturali
• Strategie e meccanismi di riconoscimento dei segni di un processo infettivo
• PAMPs microbici e principali PRRs
3. Meccanismi umorali innati
• I fattori complementari
• Attivazione del complemento e meccanismi effettori
4. Meccanismi umorali innati
• Regolazione dell’attivazione del complemento
• Interferoni
5. Le difese cellulomediate innate
• I fagociti e la fagocitosi
• Le cellule natural killer (NK)
II - Immunità acquisita: l’antigene e il riconoscimento specifico (5 lezioni)
6. L’immunità specifica
• Gli antigeni
• La struttura molecolare degli anticorpi
• Interazioni antigene-anticorpo
7. Il riconoscimento dell’antigene da parte dei linfociti T:
• Struttura del recettore dell’antigene dei linfociti T (TCR)
• Il processamento e la presentazione dell’antigene ai linfociti T
• Riconoscimento dell’antigene MHC-ristretto da parte dei linfociti T
8. Generazione somatica della diversità recettoriale (dal precursore staminale al linfocita maturo vergine)
• Organizzazione dei loci
• Meccanismi molecolari della ricombinazione
9. Generazione somatica della diversità recettoriale (linfocita maturo)
• Meccanismi di assemblaggio delle immunoglobuline
• Switch isotipico
• Maturazione dell’affinità degli anticorpi
10. Generazione somatica della diversità recettoriale nei linfociti T
• Meccanismi di assemblaggio del TCR
• Selezione positiva e negativa a livello timico
III - immunità acquisita: linfociti e meccanismi di base (5 lezioni)
11. Le citochine e i loro recettori.
• Origine, struttura molecolare, meccanismo d’azione e cellule bersaglio
• Il network delle interazioni molecolari che controlla le risposte immunitarie innate e acquisite
12. Trasmissione dei segnali nelle cellule del sistema immunitario
• I meccanismi di trasduzione del segnale di BCR e TCR
• Principali coppie di molecole di adesione e di co-stimolazione che partecipano al processo
13. Struttura e funzione degli organi linfoidi
• Il midollo osseo e l’emopoiesi
• Struttura e funzioni del timo
• Organizzazione morfo-funzionale degli organi linfoidi secondari
• La ricircolazione dei linfociti
14. Differenziamento e maturazione dei linfociti B
• Differenziamento e selezione dei linfociti B nel midollo osseo
• Maturazione e attivazione dei linfociti B negli organi linfoidi secondari
15. Differenziamento e maturazione dei linfociti T
• Differenziamento e selezione timica dei linfociti T
• Omeostasi periferica dei linfociti T
IV - Immunità acquisita: la risposta immunitaria (8 lezioni)
16. I geni e le proteine del complesso maggiore di istocompatibilità (MHC)
• Le molecole del Complesso Maggiore di Istocompatibilità (MHC)
• Organizzazione genica e polimorfismo
• Struttura molecolare e classificazione dei prodotti genici (MHC di classe I e II)
• Struttura e funzione del solco combinatorio
• Processamento degli antigeni e generazione dei complessi peptide:MHC I e II
17. Innesco delle risposte specifiche cellulomediate e maturazione dei linfociti T effettori
• Cellule che presentano l’antigene ai linfociti T CD4+ (APC professionali) e cellule che lo presentano ai linfociti T CD8+
• Elaborazione (processazione) degli antigeni extracellulari ed intracellulari
• Innesco e attivazione dei linfociti T e B
• Sottopopolazioni di linfociti CD4 (cellule Th1, Th2, Th17 e Treg)
• Ruolo delle citochine nel differenziamento dei linfociti T nelle loro sottopopolazioni
• Meccanismi effettori dell’immunità cellulo-mediata
• Il network immunitario: riconoscimento congiunto e cooperazione tra linfociti T e B
18. Meccanismi effettori dell’immunità umorale
• Funzioni biologiche delle classi e sottoclassi anticorpali
• Meccanismi effettori dell’immunità umorale
19. Immunità delle mucose
• I tessuti linfoidi intestinali
• I tessuti linfoidi delle vie aeree
• I tessuti linfoidi cutanei
• Tolleranza e risposta immunitaria a livello delle mucose
20. La memoria naturale
• Caratteristiche e funzioni delle principali popolazioni cellulari responsabile delle risposta di memoria naturale (cellule B1 e MZ, linfociti T NK e )
21. Regolazione delle risposte immunitarie
• I meccanismi intrinseci (cellulo-autonomi) della tolleranza
• Il controllo soppressivo dell’attivazione dei linfociti
• Le cellule regolatorie
22. Meccanismi della risposta immunitaria alle infezioni
• L’interazione ospite/parassita e la malattia infettiva;
• I meccanismi innati di risposta e l’innesco delle risposte specifiche;
• Ruolo dei linfociti T e B effettori
• Risoluzione della risposta;
• Le cellule memoria.
23. Infezioni e immunità
• Immunità verso i batteri extracellulari
• Immunità verso i batteri intracellulari
V – Immunopatologia (3 lezioni)
24. Ipersensibilità ed allergie
• Le reazioni di ipersensibilità (classificazione di Gell e Coombs)
• Concetti generali delle reazioni di ipersensibilità
• Meccanismi e principali manifestazioni delle reazioni anafilattiche
• Meccanismi e principali manifestazioni delle reazioni citolitiche o citotossiche
• Meccanismi e principali manifestazioni delle reazioni da immunocomplessi
• Ipersensibilità ritardata
25. La tolleranza immunitaria e le malattie autoimmuni
• I meccanismi del mantenimento delle tolleranza verso il self
• Classificazione e patogenesi delle malattie autoimmuni
• Meccanismi di perdita della tolleranza
• Principali malattie autoimmuni (cenni)
26. Deficienze primarie e secondarie della risposta immunitaria
• Deficit del sistema immunitario
• Immunodeficienze congenite
• Principali immunodeficienze acquisite: basi genetiche e manifestazioni cliniche (cenni)
VI - Immunologia sperimentale (4 lezioni, due frontali e due tutorials con lettura individuale e discussione in classe di letteratura selezionata)
27. Interazioni antigene-anticorpo: principi ed applicazioni
• La reazione antigene-anticorpo
• Affinità, avidità, specificità, cinetica della reazione antigene-anticorpo
• Gli anticorpi monoclonali:concetto, metodologia, applicazioni
• Metodi per lo studio dell’interazione antigene-anticorpo. Reazioni indirette (agglutinazione, precipitazione, deviazione del complemento) e dirette (immunoflorescenza, RIA, ELISA, immunoblot)
• Citometria a flusso attivata dalla fluorescenza (FACS)
28. Tutorial sulle applicazioni biotecnologiche degli anticorpi
29. Modelli per lo studio e l’indagine sperimentale del sistema immunitario
• Modelli animali
• I marcatori e i metodi di studio dello sviluppo linfocitario
30. Tutorial sull’uso di modelli animali per lo studio del sistema immunitario
 

MODULO II
(CFU 6, Marco Galeotti)

• Introduzione al modulo
  1. Introduzione alla patologia generale e ai concetti di malattia, eziologia, meccanismo patogenetico e quadro clinico. ( 1 ora)
  2. Recenti tecniche di laboratorio utilizzate prelevare e processare i campioni, al fine di interpretare correttamente la risposta tissutale nel corso del processo patologico. ( 2 ore)
• Eziologia generale
  3. Differenza tra malattie ereditarie e congenite ( 1 ora)
  4. Cause fisiche ( 1 ora)
  5. Cause chimiche ( 1 ora)
  6. Cause di origine dietetica ( 2 ore)
  Azione patogena degli agenti biologici ( 6 ore):
  7. Virus
  8. Batteri Protozoi
  9. Miceti
  10. Macroparassiti
• Adattamento cellulare, danno cellulare e morte cellulare
  11. Iperplasia e ipertrofia ( 1 ora)
  12. Atrofia, metaplasia, displasia ( 1 ora)
  13. Stress ossidativo ( 1 ora)
  14. Principali processi di degenerazione cellulare ( 1 ora)
  15. Malattie degenerative da prioni ( 2 ore)
  16. Necrosi e Apoptosi: aspetti morfologici, biochimici e molecolari. ( 2 ore)
• Il processo infiammatorio
  17. Cause e segni cardinali dell’infiammazione ( 1 ora)
  18. Aspetti vascolari ed emodinamici nel corso dell’infiammazione ( 1 ora)
  19. Essudazione liquida e cellulare ( 2 ore)
  20. I mediatori chimici dell’infiammazione e la regolazione del processo infiammatorio ( 2 ore)
  21. Ruolo delle citochine e delle molecole di adesione nel corso del processo infiammatorio. ( 2 ore)
  22. La risposta di fase acuta. Effetti sistemici dell’infiammazione. ( 1 ora)
  23. Infiammazione acuta e cronica ( 2 ore)
  24. Principali esempi di lesioni tissutali correlate ( 1 ora)
• Riparazione e rigenerazione dei tessuti
  25. Riparazione mediante guarigione, cicatrizzazione e fibrosi. Angiogenesi, proliferazione dei fibroblasti, deposizione di matrice extracellulare e rimodellamento tissutale ( 1 ora)
  26. Meccanismi e modelli di rigenerazione cellulare. Ruolo dei fattori di crescita nei processi di riparazione e rigenerazione ( 1 ora)
• Neoplasie
  27. Eziologia ( 2 ore)
  28. Cenni sulla classificazione dei tumori ( 1 ora)
  29. Caratteristiche fondamentali dei processi neoplastici ( 2 ore)
  30. Proprietà morfologiche, biochimiche e proliferative delle cellule tumorali ( 2 ore)
  31. Basi molecolari della trasformazione neoplastica ( 2 ore)
  32. Oncogèni e geni oncosoppressori ( 2 ore)
  33. Concetto di cancerogenesi multifasica ( 1 ora)
  34. Patobiologia della diffusione neoplastica maligna: invasività ( 2 ore)
  35. Disseminazione e metastatizzazione ( 2 ore)
  36. Markers tumorali ( 1 ora)
  37. Cenni di stadiazione e gradazione dei tumori ( 1 ora)
• 2. ESERCITAZIONI
  Lettura individuale e discussione di letteratura selezionata, attività di gruppo su temi definiti
• Tutorials su Lettura individuale e discussione di letteratura selezionata, attività di gruppo su temi definiti ( 6 ore)
   

Bibliografia

MODULO I

MODULO II
Materiale didattico fornito dal docente;
ROBBINS e COTRAN, Le basi patologiche delle malattie, Patologia generale, 8° Edizione, Editore Elsevier – Masson, Edizione Italiana a cura di Vincenzo Eusebi, 2010;
MARCATO P.S., Patologia sistematica veterinaria , Ed agricole, 2002;
PONTIERI G.M., Patologia generale , Piccin, 1998;
DONALD M.McGAVIN, JAMES F.ZACHARY., Patologia generale veterinaria, Edizione Italiana a cura di Casatagnaro e Mechelli. Elsevir Masson, 2008.

Modalità d'esame

MODULO I

MODULO II
Orale

Modalità di contatto con i docenti

Prof. Marco Galeotti: Al termine delle lezioni. Nei pomeriggi presso lo studio del docente, compatibilmente con gli impegni didattici.