Obiettivi Formativi

Il modulo di biochimica si propone di far acquisire allo studente le conoscenze di base su struttura e funzione delle biomolecole, sulle principali vie metaboliche e sui meccanismi di regolazione delle stesse, e sulla biochimica del tessuto osseo e dentale. Lo studente acquisirà anche conoscenze sugli effetti delle alterazioni delle vie metaboliche sulla salute dell’uomo. Al termine del modulo di biologia molecolare lo studente avrà acquisito conoscenze sui meccanismi di controllo dell’espressione genica e sulle modificazioni geniche che possono indurre alterazioni metaboliche. Il modulo di biochimica clinica si propone di fornire allo studente conoscenze riguardo i campioni biologici ed i marcatori biochimici e molecolari utilizzati in ambito clinico per la prevenzione, la diagnosi ed il monitoraggio degli stati patologici.

Learning Goals

Educational objectives The biochemistry course aims to provide students with the basic knowledge on the structure and function of biomolecules, the main metabolic pathways and their regulation mechanisms, and the biochemistry of bone and dental tissue. The student will also know the effects of metabolic pathways alterations on human health. The clinical biochemistry course aims to provide students with knowledge on biochemical and molecular markers useful for prevention, diagnosis and monitoring of pathological states. During the molecular biology course students will acquire knowledge regarding the mechanisms underlying the regulation of gene expression and the DNA modifications that can affect the metabolic pathways.

Metodi didattici

Lezioni frontali in aula con l'ausilio di diapositive. Nel corso delle lezioni sono previsti dei momenti dedicati all'approfondimento dell'argomento trattato ed eventualmente a domande rivolte agli studenti con discussione di casi clinici.

Teaching Methods

Lectures in the classroom with the help of slides. During the lessons there will be some moments dedicated to the deepening of the subject and, where appropriate, to questions addressed to students with  discussion of clinical case.

Prerequisiti

Gli studenti devono possedere adeguate conoscenze di Chimica, Biologia ed Istologia

Prerequisites

Knowledge of the subjects studied in the course of Chemistry, Biology and Histology is mandatory

Verifiche dell'apprendimento

La verifica dell’apprendimento sarà effettuata mediante quiz in itinere, e con prova finale orale che accerti la preparazione del candidato in almeno tre sessioni annue. La valutazione della preparazione finale terrà conto dell’impegno dimostrato durante il corso delle lezioni, del grado di preparazione raggiunto, della proprietà di linguaggio in relazione agli argomenti trattati e delle capacità espositive. Verrà valutata insufficiente una preparazione con lacune grossolane in uno o più argomenti trattati; la sufficienza prevede la conoscenza non frammentaria degli argomenti.

Assessment

Verification of learning will be carried out with in itinere tests and with a final oral test that verifies the candidate's preparation in at least three annual sessions. The evaluation of the final preparation will take into account the commitment shown during the course of the lessons, the degree of preparation achieved, the property of language in relation to the topics covered and the exhibition capabilities. Preparation with gaps in one or more subjects will be assessed as insufficient.

Programma del Corso

------------------------------------------------------------ Modulo: 3859/2 - BIOCHIMICA CLINICA E BIOLOGIA MOLECOLARE CLINICA ------------------------------------------------------------ Finalità, potenzialità e limiti degli esami di laboratorio. Indicazioni degli esami biochimico clinici. Concetti di profilo analitico, test di funzionalità d’organo o apparato e monitoraggio di trattamenti farmacologici. Principali concetti che stanno alla base della diagnostica biochimico-clinica (intervallo di riferimento, livelli decisionali, finestra diagnostica, valore predittivo). Criteri di attendibilità, tipi e cause di errore. Norme che stanno alla base di un corretto prelievo di sangue in tutte le sue fasi. Principi e applicazioni delle principali tecniche impiegate in biochimica clinica. Monitoraggio Biochimico Clinico di: alterazioni dell’equilibrio acido/base, omeostasi glucidica, funzione epatica, catabolismo dell’eme (bilirubina, bilinogeni ed itteri), funzione renale, metabolismo del calcio e del fosfato, rimodellamento osseo, metabolismo del ferro, funzione surrenalica, sindrome metabolica. Biomarcatori idonei nella valutazione dello stato di nutrizione. Marcatori della condizione di stress ossidativo. Marcatori di patologie neurodegenerative. Marcatori tumorali. Diagnostica molecolare. Diagnostica molecolare odontoiatrica. ​​​​​​​ ------------------------------------------------------------ Modulo: 480/1 - BIOCHIMICA ------------------------------------------------------------ Struttura e funzioni dei composti di interesse biologico: carboidrati, eteropolisaccaridi, monosaccaridi; lipidi, lipidi semplici e complessi; proteine, proteine fibrose e proteine globulari, struttura e funzione di mioglobina ed emoglobina. Bioenergetica della cellula: Il ruolo di enzimi e coenzimi nel metabolismo. I processi di ossidazione biologica. Rifornimento energetico negli organismi viventi.  Metabolismo dei glucidi: digestione e assorbimento dei glucidi, glicolisi e sua regolazione, fermentazione lattica, ciclo degli acidi tricarbossilici, catena di trasporto di elettroni fosforilazione ossidativa e produzione di ATP, inibitori della catena respiratoria e agenti disaccoppianti, glicogenosintesi e glicogenolisi, via dei pentosofosfati, gluconeogenesi, ciclo dell’acido glucuronico, metabolismo di altri monosaccaridi, sintesi di eteropolisaccardi, regolazione del metabolismo glucidico. Metabolismo dei lipidi: digestione, assorbimento e trasporto dei lipidi, lipoproteine plasmatiche, ossidazione degli acidi grassi, sintesi degli acidi grassi, sintesi di acidi grassi insaturi, acidi grassi essenziali e prostaglandine, sintesi di trigliceridi e fosfolipidi, sintesi del colesterolo, chetogenesi e chetolisi nel diabete e nel digiuno, regolazione del metabolismo lipidico. Metabolismo dei protidi: digestione delle proteine, degradazione degli aminoacidi, sintesi di aminoacidi nell’uomo, transaminazione, deaminazione ossidativa e non ossidativa, ciclo dell’urea, ruolo della glutammina e dell’alanina, regolazione del metabolismo protidico. Meccanismi di azione degli ormoni. Radicali liberi nei sistemi biologici: prodotti di riduzione parziale dell'ossigeno (anione superossido, acqua ossigenata e radicale idrossile), perossidazione dei lipidi insaturi ed alterazioni delle membrane biologiche, difese antiossidanti enzimatiche e non enzimatiche. Biochimica del tessuto osseo e dentale: composizione dinamica del dente, dell’osso e del suo ambiente, la saliva, biosintesi del collagene, fattori di crescita, calcificazione dell’osso della dentina e dello smalto, nucleazione dei cristalli ionici, biochimica dei composti contenenti fluoro, effetti fisiologici e tossici dei fluoruri, metabolismo del fluorosfosfato e di alcuni derivati organici del fluoro, aspetti biochimici della carie dentaria. ------------------------------------------------------------ Modulo: 480/2 - BIOLOGIA MOLECOLARE ------------------------------------------------------------ Modulo di Biologia Molecolare Alterazioni del DNA mitocondriale e patologie mitocondriali; regolazione della trascrizione negli eucarioti – fattori di trascrizione; modificazioni epigenetiche e ciclo cellulare; polimorfismi genetici e metabolismo dei glucidi; polimorfismi genetici e metabolismo dei lipidi, polimorfismi genetici e biochimica dell’osso. ​​​​​​​ ------------------------------------------------------------ Modulo: 595/2 - BIOCHIMICA CLINICA E BIOLOGIA MOLECOLARE CLINICA ------------------------------------------------------------ Finalità, potenzialità e limiti degli esami di laboratorio. Indicazioni degli esami biochimico clinici. Concetti di profilo analitico, test di funzionalità d’organo o apparato e monitoraggio di trattamenti farmacologici. Principali concetti che stanno alla base della diagnostica biochimico-clinica (intervallo di riferimento, livelli decisionali, finestra diagnostica, valore predittivo). Criteri di attendibilità, tipi e cause di errore. Norme che stanno alla base di un corretto prelievo di sangue in tutte le sue fasi. Principi e applicazioni delle principali tecniche impiegate in biochimica clinica. Monitoraggio Biochimico Clinico di: alterazioni dell’equilibrio acido/base, omeostasi glucidica, funzione epatica, catabolismo dell’eme (bilirubina, bilinogeni ed itteri), funzione renale, metabolismo del calcio e del fosfato, rimodellamento osseo, metabolismo del ferro, funzione surrenalica, sindrome metabolica. Biomarcatori idonei nella valutazione dello stato di nutrizione. Marcatori della condizione di stress ossidativo. Marcatori di patologie neurodegenerative. Marcatori tumorali. Diagnostica molecolare. Diagnostica molecolare odontoiatrica. ​​​​​​​

Course Syllabus

------------------------------------------------------------ Modulo: 3859/2 - BIOCHIMICA CLINICA E BIOLOGIA MOLECOLARE CLINICA ------------------------------------------------------------ Purpose, potential and limits of laboratory tests. Indications of clinical biochemical tests. Analytical profile concepts, tests organ or apparatus function and monitoring of drug treatments. Errors, variability of analysis, reference interval, decision levels, diagnostic window, predictive value. Rules for a correct blood sampling. Principles and applications of the main techniques used in clinical biochemistry. Biochemical tests to: monitoring of acid / base balance, glucidic homeostasis, hepatic function, heme catabolism (bilirubin, bilinogens and jaundices), renal function, calcium and phosphate metabolism, bone remodelling, iron metabolism, adrenal function, metabolic syndrome. Biomarkers in the assessment of the nutrition state. Oxidative stress markers. Markers of neurodegenerative diseases. Tumor markers. Molecular diagnostics. Molecular analysis in dental diagnostics. ------------------------------------------------------------ Modulo: 480/1 - BIOCHIMICA ------------------------------------------------------------ Structure and functions of compounds of biological interest: carbohydrates, homo- and heteropolysaccharides, derivatives of monosaccharides; lipids, simple and complex lipids; proteins, fibrous and globular proteins, structure and function of myoglobin and haemoglobin. Cell bioenergetics: role of enzymes and coenzymes in metabolism. Biological oxidation processes. Energy supply in living organisms. Fermentations. Carbohydrate metabolism: digestion and absorption of carbohydrates, glycolysis, lactic fermentation, Krebs cycle, electron transport chain, oxidative phosphorylation and production of ATP, respiratory chain inhibitors and uncouplers, glycogen synthesis and glycogenolysis, pentose phosphate pathway, gluconeogenesis, glucuronic acid cycle, metabolism of other monosaccharides, synthesis of heteropolysaccharides, regulation of glucose metabolism. Lipid metabolism: digestion, absorption and transport of lipids, plasma lipoproteins, oxidation of fatty acids, synthesis of fatty acids, synthesis of unsaturated fatty acids, essential fatty acids and prostaglandins, synthesis of triglycerides and phospholipids, synthesis of cholesterol, ketogenesis and utilization of ketone bodies, regulation of lipid metabolism. Protein metabolism: digestion of proteins, degradation of amino acids, synthesis of amino acids in humans, transamination, oxidative and non-oxidative deamination, urea cycle, role of glutamine and alanine, regulation of protein metabolism. Mechanisms of action of hormones. Free radicals in biological systems: partial oxygen reduction products (superoxide anion, hydrogen peroxide and hydroxyl radical), peroxidation of unsaturated lipids and alterations of biological membranes, enzymatic and non-enzymatic antioxidant defenses. Biochemistry of bone and dental tissues: dynamic composition of the tooth and its environment, bone, saliva, biosynthesis of collagen, growth factors, calcification of dentin and enamel bone, nucleation of ionic crystals, biochemistry of compounds containing fluorine, physiological and toxic effects of fluorides, metabolism of fluorophosphate and some organic derivatives of fluorine, biochemical aspects of tooth decay. Structure and functions of compounds of biological interest: carbohydrates, homo- and heteropolysaccharides, derivatives of monosaccharides; lipids, simple and complex lipids; proteins, fibrous and globular proteins, structure and function of myoglobin and haemoglobin. Cell bioenergetics: role of enzymes and coenzymes in metabolism. Biological oxidation processes. Energy supply in living organisms. Fermentations. Carbohydrate metabolism: digestion and absorption of carbohydrates, glycolysis, lactic fermentation, Krebs cycle, electron transport chain, oxidative phosphorylation and production of ATP, respiratory chain inhibitors and uncouplers, glycogen synthesis and glycogenolysis, pentose phosphate pathway, gluconeogenesis, glucuronic acid cycle, metabolism of other monosaccharides, synthesis of heteropolysaccharides, regulation of glucose metabolism. Lipid metabolism: digestion, absorption and transport of lipids, plasma lipoproteins, oxidation of fatty acids, synthesis of fatty acids, synthesis of unsaturated fatty acids, essential fatty acids and prostaglandins, synthesis of triglycerides and phospholipids, synthesis of cholesterol, ketogenesis and utilization of ketone bodies, regulation of lipid metabolism. Protein metabolism: digestion of proteins, degradation of amino acids, synthesis of amino acids in humans, transamination, oxidative and non-oxidative deamination, urea cycle, role of glutamine and alanine, regulation of protein metabolism. Mechanisms of action of hormones. Free radicals in biological systems: partial oxygen reduction products (superoxide anion, hydrogen peroxide and hydroxyl radical), peroxidation of unsaturated lipids and alterations of biological membranes, enzymatic and non-enzymatic antioxidant defenses. Biochemistry of bone and dental tissues: dynamic composition of the tooth and its environment, bone, saliva, biosynthesis of collagen, growth factors, calcification of dentin and enamel bone, nucleation of ionic crystals, biochemistry of compounds containing fluorine, physiological and toxic effects of fluorides, metabolism of fluorophosphate and some organic derivatives of fluorine, biochemical aspects of tooth decay. Structure and functions of compounds of biological interest: carbohydrates, homo- and heteropolysaccharides, derivatives of monosaccharides; lipids, simple and complex lipids; proteins, fibrous and globular proteins, structure and function of myoglobin and haemoglobin. Cell bioenergetics: role of enzymes and coenzymes in metabolism. Biological oxidation processes. Energy supply in living organisms. Fermentations. Carbohydrate metabolism: digestion and absorption of carbohydrates, glycolysis, lactic fermentation, Krebs cycle, electron transport chain, oxidative phosphorylation and production of ATP, respiratory chain inhibitors and uncouplers, glycogen synthesis and glycogenolysis, pentose phosphate pathway, gluconeogenesis, glucuronic acid cycle, metabolism of other monosaccharides, synthesis of heteropolysaccharides, regulation of glucose metabolism. Lipid metabolism: digestion, absorption and transport of lipids, plasma lipoproteins, oxidation of fatty acids, synthesis of fatty acids, synthesis of unsaturated fatty acids, essential fatty acids and prostaglandins, synthesis of triglycerides and phospholipids, synthesis of cholesterol, ketogenesis and utilization of ketone bodies, regulation of lipid metabolism. Protein metabolism: digestion of proteins, degradation of amino acids, synthesis of amino acids in humans, transamination, oxidative and non-oxidative deamination, urea cycle, role of glutamine and alanine, regulation of protein metabolism. Mechanisms of action of hormones. Free radicals in biological systems: partial oxygen reduction products (superoxide anion, hydrogen peroxide and hydroxyl radical), peroxidation of unsaturated lipids and alterations of biological membranes, enzymatic and non-enzymatic antioxidant defenses. Biochemistry of bone and dental tissues: dynamic composition of the tooth and its environment, bone, saliva, biosynthesis of collagen, growth factors, calcification of dentin and enamel bone, nucleation of ionic crystals, biochemistry of compounds containing fluorine, physiological and toxic effects of fluorides, metabolism of fluorophosphate and some organic derivatives of fluorine, biochemical aspects of tooth decay. ​​​​​​​ ------------------------------------------------------------ Modulo: 480/2 - BIOLOGIA MOLECOLARE ------------------------------------------------------------ Course of molecular biology Mitochondrial DNA alterations and mitochondrial diseases; transcriptional regulation in eukaryotes - transcription factors; epigenetic modifications and cell cycle; genetic polymorphisms and carbohydrate metabolism; genetic polymorphisms and lipid metabolism, genetic polymorphisms and bone metabolism ------------------------------------------------------------ Modulo: 595/2 - BIOCHIMICA CLINICA E BIOLOGIA MOLECOLARE CLINICA ------------------------------------------------------------ Purpose, potential and limits of laboratory tests. Indications of clinical biochemical tests. Analytical profile concepts, tests organ or apparatus function and monitoring of drug treatments. Errors, variability of analysis, reference interval, decision levels, diagnostic window, predictive value. Rules for a correct blood sampling. Principles and applications of the main techniques used in clinical biochemistry. Biochemical tests to: monitoring of acid / base balance, glucidic homeostasis, hepatic function, heme catabolism (bilirubin, bilinogens and jaundices), renal function, calcium and phosphate metabolism, bone remodelling, iron metabolism, adrenal function, metabolic syndrome. Biomarkers in the assessment of the nutrition state. Oxidative stress markers. Markers of neurodegenerative diseases. Tumor markers. Molecular diagnostics. Molecular analysis in dental diagnostics.