Obiettivi Formativi

Imparare e comprendere i meccanismi cellulari e molecolari riguardanti le risposte immunitarie e l’alterato funzionamento del sistema immune; i processi infiammatori e la riparazione tissutale; la morte della cellula; l’insorgenza dei tumori. Comprendere l’utilità di un biomarcatore di patologia; apprendere principii e applicazioni di metodiche biochimiche e biomolecolari d’uso comune in diagnostica; comprendere il potenziale delle scienze “omiche” nella Medicina di Precisione.

Learning Goals

Learning and understanding the cellular and molecular mechanisms related to immune responses, inflammatory processes and tissue repair; cell death and tumorigenesis. Understanding the usefulness of disease biomarkers; learning basics and applications of commonly used biochemical and biomolecular methods; understanding the potential of “omics” in Precision Medicine.

Metodi didattici

Lezioni frontali con proiezione di presentazioni in Power Point, articoli scientifici, discussione in aula con gli studenti. La frequenza alle lezioni è obbligatoria. Le attestazioni di frequenza verranno rilasciate a seguito del raggiungimento di almeno il 75% di presenza di quanto erogato.

Teaching Methods

Lectures supported by Power Point presentations, scientific articles, class exercises with students. Attendance is mandatory, with the presence of at least 75% attendance to fulfill the course.

Prerequisiti

Buona conoscenza delle basi di Biologia Cellulare, Biologia Molecolare, Biochimica, Anatomia Umana e Fisiologia Umana.

Prerequisites

Good basic knowledge of Cell Biology, Molecular Biology, Biochemistry, Human Anatomy, and Human Physiology.

Verifiche dell'apprendimento

Verifica in itinere (senza voto) a metà corso, mediante quiz a risposta multipla (n. 30-50), risposte anonime e correzione in aula. La verifica dell’apprendimento sarà effettuata secondo calendario didattico con esame finale orale (voto in trentesimi) che accerti la preparazione del candidato. 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

Ongoing evaluation/mid-term review (without mark) by multiple choices tests (n. 30-50), anonymous answers, and test correction in classroom. An oral final exam will take into account the commitment shown by the candidate, the degree of knowledge, the use of a proper language relative to the topics, and presentation skills. An insufficient score will be attributed for flows in one or more topics; the achievement of sufficiency will require a global knowledge of topics.

Programma del Corso

------------------------------------------------------------ Modulo: 4247/1 - BIOCHIMICA CLINICA ------------------------------------------------------------ Biochimica Clinica e Biologia Molecolare Clinica ​​​​​​​- Il Laboratorio diagnostico di Biochimica Clinica: biomarcatori, variabilità analitica e variabilità biologica, range di riferimento, tipo di campioni biologici, processo analitico. - Metodiche biochimiche quantitative: curva taratura, metodi di dosaggio delle proteine, metodi colorimetrici e fluorometrici, tecniche immunoenzimatiche (ELISA), cromatografia (HPLC). - Cenni su tecniche separative: centrifugazione, elettroforesi, citofluorimetria (cell sorting). - Cenni sul valore diagnostico dell’emocromo e dell’elettroforesi sieroproteica nella diagnostica di patologie infiammatorie infettive e non, e disordini immunitari. - La diagnostica molecolare: polimorfismi genici, concetto di marcatore molecolare, e utilità delle scienze omiche. - Metodiche biomolecolari: isolamento degli acidi nucleici (DNA, RNA) da diverse matrici biologiche; elettroforesi e quantificazione spettrofotometrica degli acidi nucleici; screening di mutazioni mediante metodi basati su PCR: PCR allele-specifica; nested PCR; multiplex PCR; long PCR; discriminazione allelica con Real-time PCR, reverse Dot Blot; DHPLC; sequenziamento diretto del DNA; Next Generation Sequencing (NGS) basato su pirosequenziamento; microarray di oligonucleotidi per analisi di SNPs. - Analisi dell’espressione genica (trascritti e proteine): Real-time PCR quantitativa assoluta e relativa, microarray a cDNA, Western blotting; microarray di proteine, spettrometria di massa. Attività pratica di laboratorio Procedure pre-analitiche (manipolazione campioni biologici: accettazione, centrifugazione, preparazione e conservazione aliquote di lavoro) Dosaggio analiti sierici con tecnica ELISA Dosaggio analiti sierici con tecnica HPLC Dosaggio proteine sieriche con metodo Bradford Determinazione di AOPP sierici con metodo colorimetrico Analisi di polimorfismi genici mediante Real-time PCR ------------------------------------------------------------ Modulo: 7977/1 - PATOLOGIA GENERALE ------------------------------------------------------------ Immunità innata. Recettori dell’immunità innata. Ruolo delle cellule Natural Killer e delle cellule linfoidi dell’immunità innata. Immunità specifica. Complesso maggiore d’istocompatibilità. Le cellule presentanti l'antigene.Segnali di attivazione dei linfociti T e B.Ruolo dei linfociti T citotossici.Ruolo dei linfociti helper e regolatori.  Struttura degli anticorpi. Meccanismi d'azione degli anticorpi. Meccanismi di tolleranza immunologia. Reazioni di ipersensibilità. Meccanismi di rigetto dei trapianti. Immunologia dei tumori. Definizione e cause di infiammazione. Fasi dell’infiammazione acuta. Cellule dell’infiammazione. Mediatori chimici dell'infiammazione. Citochine e chemochine. Fenomeni vascolo-ematici nell'infiammazione. Meccanismo di formazione dell'essudato. Tipi di essudato. Molecole di adesione. Diapedesi. Fagocitosi e sue alterazioni. Effetti sistemici dell'infiammazione. Caratteri dell'infiammazione cronica. Granulomi. Processi di riparazione. Patologia cellulare e tissutale: atrofia, ipertrofia, iperplasia, metaplasia, displasia, anaplasia. Morte cellulare: necrosi, apoptosi. Caratteristiche differenziali tra tumori benigni e maligni. Caratteristiche della cellula neoplastica. Cancerogenesi: induzione, promozione e progressione neoplastica. Invasione e metastasi. Angiogenesi. Oncogéni. Antioncogéni.

Course Syllabus

------------------------------------------------------------ Modulo: 4247/1 - BIOCHIMICA CLINICA ------------------------------------------------------------ Clinical Biochemistry and Clinical Molecular Biology ​​​​​​​- The Diagnostic Laboratory of Clinical Biochemistry: biomarkers, analytical variability and biological variability, reference range, type of biological samples, analytical process. - Quantitative biochemical methods: calibration, protein assay methods, colorimetric and fluorometric methods, immunoenzymatic techniques (ELISA), chromatography (HPLC). - Outline of separative techniques: centrifugation, electrophoresis, flow-cytometry (cell sorting). - Notes on the diagnostic value of blood cell counts and serum protein electrophoresis in diagnostics of infectious and non-infectious inflammatory diseases, and immune disorders. - Molecular diagnostics: gene polymorphisms, concept of molecular marker, and usefulness of omics sciences. - Biomolecular methods: • isolation of nucleic acids (DNA, RNA) from different biological matrices; • electrophoresis and spectrophotometric quantification of nucleic acids; • mutation screening by PCR-based methods: allele-specific PCR; nested PCR; multiplex PCR; long PCR; allelic discrimination by Real-time PCR, reverse Dot Blot; DHPLC; direct DNA sequencing; Next Generation Sequencing (NGS) based on pyrosequencing; SNP microarray. • Gene expression analysis (transcripts and proteins): quantitative absolute and relative Real-time PCR, cDNA microarray, Western blotting; protein microarray, mass spectrometry. Training laboratory activities • Pre-analytical procedures (biological sample handling: acceptance, centrifugation, preparation and storage of working aliquots) • Dosage of serum analytes with ELISA technique • Dosing of serum analytes with HPLC technique • Bradford method for serum protein dosing • Determination of serum AOPP by colorimetric method • Analysis of gene polymorphisms by Real-time PCR ------------------------------------------------------------ Modulo: 7977/1 - PATOLOGIA GENERALE ------------------------------------------------------------ Innate immunity. Innate immunity receptors. Role of Natural Killer cells and lymphoid cells of innate immunity. Specific immunity. Major histocompatibility complex. Antigen presenting cells. Activation signals of T and B lymphocytes. Role of cytotoxic T lymphocytes. Role of helper and regulatory lymphocytes. Structure of antibodies. Mechanisms of action of antibodies. Immunological tolerance mechanisms. Hypersensitivity reactions. Transplant rejection mechanisms. Cancer immunology. Definition and causes of inflammation. Stages of acute inflammation. Inflammation cells. Chemical mediators of inflammation. Cytokines and chemokines. Vascular-blood phenomena in inflammation. Mechanism of exudate formation. Types of exudate. Adhesion molecules. Diapedesis. Phagocytosis and its alterations. Systemic effects of inflammation. Characteristics of chronic inflammation. Granulomas. Repair processes. Cellular and tissue pathology: atrophy, hypertrophy, hyperplasia, metaplasia, dysplasia, anaplasia. Cell death: necrosis, apoptosis. Differential characteristics between benign and malignant tumors. Characteristics of the neoplastic cell. Carcinogenesis: induction, promotion and neoplastic progression. Invasion and metastasis. Angiogenesis. Oncogenes. Antioncogenes.