Syllabus del corso
Obiettivi
Il corso si propone di fornire allo studente i concetti fondamentali della medicina molecolare e traslazionale e le relative applicazioni biotecnologiche in questi ambiti. Verranno analizzati aspetti della fisiopatologia dell’organismo umano, della patologia molecolare e dei meccanismi molecolari alla base delle patologie neoplastiche e non, dell'immunità tessuto specifica con approfondimenti di ciò che succede in alcuni tessuti, tra cui cervello, polmone, fegato, intestino, pelle. Si discuterà attivamente la rilevanza biologica e clinica delle cellule immunitarie nei tessuti. Inoltre verranno approfonditi i meccanismi molecolari dei processi infiammatori e delle patologie del sistema immunitario in questi distretti. Si approfondirà lo studio dei processi sperimentali che hanno portato all’identificazione dei meccanismi patogenetici coinvolti nella trasformazione neoplastica nonché del ruolo del microambiente nella progressione tumorale e nella farmacoresistenza. Verranno inoltre fornite agli studenti i principi di metodiche biotecnologiche avanzate nell’ambito della medicina molecolare.
Contenuti sintetici
Patologia della cellula e degli organuli cellulari. Patologia della matrice extra-cellulare. Meccanismi molecolari e pathways di malattia (nei tumori e in altre patologie rilevanti) a livello cellulare e di intero organismo. Fisiopatologia e patologia degli apparati e degli organi: patologie della coagulazione sanguigna, del controllo glicemico, dei reni. Tecnologie sperimentali e modelli in vitro ed in vivo per lo studio di processi patologici a livello cellulare e di organismo vivente. Immunità delle barriere epiteliali. Immunità dei distretti mucosali. Sistema immunitario cutaneo. Tessuti immunologicamente privilegiati. Ruolo dei ROS come mediatori intracellulari. Modelli preclinici per lo studio di processi immunopatologici. Difetti monogenici nelle immunodeficienze primarie. Meccanismi patogenetici coinvolti nella trasformazione, progressione neoplastica e farmacoresistenza con relativi modelli di studio.
Programma esteso
PATOLOGIA MOLECOLARE E CELLULARE: Patologia della matrice extracellulare (amiloidosi, patologia da prioni, collagenopatie ed elastopatie, fibrosi). Patologie da accumulo intracellulare (tesaurismosi metaboliche e steatosi). Patologia degli organuli cellulari (patologie lisosomiali e mitocondriali). Meccanismi patogenetici alla base di patologie dei trasportatori ionici di membrana (fibrosi cistica). Meccanismi patogenetici alla base di patologie della emoglobina (anemia falciforme e talassemie). Meccanismi patogenetici alla base di patologie dei recettori di membrana (ipercolesterolemia familiare). Meccanismi patogenetici alla base di patologie degli inibitori enzimatici (deficit di antitripsina). FISIOPATOLOGIA D’ORGANO E D’APPARATO: Fisiopatologia dell’emostasi e malattie emorragiche. Fisiopatologia renale, patologie glomerulari e tubulari, rene policistico. Diabete mellito. FISIOPATOLOGIA DELLA RISPOSTA IMMUNE ED IMMUNOPATOLOGIE: Caratteristiche generali delle risposte immunitarie delle barriere epiteliali. Sistema immunitario nel tratto gastrointestinale. Immunità Innata e adattativa del tratto gastrointestinale. Controllo dell’immunità nel tratto gastrointestinale da parte dei linfociti T regolatori e delle citochine. Tolleranza e vaccini orali. Ruolo del microbioma commensale nella regolazione del sistema immunitario. Malattie correlate alle risposte immunitarie dell’intestino. Risposta Immunitaria in altri distretti mucosali: Immunità nel sistema respiratorio. Immunità nel sistema genitourinario. Sistema immunitario cutaneo: risposte immunitarie innate e adattative della cute. Malattie correlate alle risposte immunitarie nella cute. Tessuti immunologicamente privilegiati: Previlegio immunologico dell’occhio, del cervello e del testicolo. Privilegio immunologico del feto nei mammiferi. Meccanismi molecolari nei processi infiammatori e nelle patologie immunitarie: generazione di ROS, inizio della cascata infiammatoria e risoluzione. Difetti monogenici nella segnalazione dei TLR. Deficit del complemento. Malattie autoimmuni, modelli animali e geni coinvolti. ONCOLOGIA GENERALE E TRASLAZIONALE: Meccanismi patogenetici coinvolti nella trasformazione neoplastica e loro effetti sulla regolazione delle popolazioni cellulari e relativi modelli. Il ruolo del microambiente nella progressione tumorale e relativi modelli di studio. La farmacoresistenza e i modelli per il suo studio. Modelli per lo studio di morte cellulare programmata: aspetti morfologici e meccanismi molecolari (p53, Bcl2 family, IAPs, Caspasi, Death Receptor). Modelli di studio di alterazione dell’apoptosi e target di terapia nei tumori . Chemioterapia metronomica: un nuovo approccio di terapia nei tumori.
-
-
Prerequisiti
Conoscenze nell’ambito della biologia e genetica,
della biochimica e della biologia cellulare, dell’istologia e anatomia umana.
Modalità didattica
Gli insegnamenti verranno erogati in modalità "in presenza", salvo
successive diverse disposizioni ministeriali legate all'emergenza
pandemica COVID 19
Materiale didattico
Majno G., Joris I. CELLULE, TESSUTI E MALATTIA, 2009, 2 Edizione, Casa Editrice Ambrosiana.
Robbins e Cotran, LE BASI PATOLOGICHE DELLE MALATTIE, 8 edizione, Elsevier Masson
Moncharmont, PATOLOGIA GENERALE, 2012, Edizioni IDELSON-GNOCCHI
Stevens A., Lowe J., Scott I. PATOLOGIA 2010, 3 Edizione,
Casa Editrice Ambrosiana
Abate-Shen C., Politi K., Chodosh L.A., Olive K.P. MOUSE MODELS OF CANCER. A LABORATORY MANUAL. 2014, Cold Spring Harbor Laboratory Press.
Abul K. Abbas. IMMUNOLOGIA CELLULARE E MOLECOLARE IX Edizione Edra
Infection, Immune
Homeostasis and Immune Privilege, Joan Stein-Streilein Editor Springer
Review e articoli pubblicati su riviste internazionali verranno indicati durante il corso
Periodo di erogazione dell'insegnamento
Primo Anno, Primo Semestre
Modalità di verifica del profitto e valutazione
Assenza di prove in itinere.
Colloquio orale su più argomenti svolti a lezione a scelta della commissione per valutare la capacità di riflessione e
comunicazione scientifica e lo sviluppo di competenze trasversali fra i diversi
argomenti
Gli esami verranno erogati in modalità "in presenza", salvo successive diverse disposizioni ministeriali legate all'emergenza pandemica COVID 19
Aims
The course is intended to provide students with fundamental concepts on translational and molecular medicine and the biotechnological applications in this field. The following topics will be discussed: human physiopathology, molecular pathology, molecular mechanisms of the diseases, immunology within tissues, including brain, lung, liver, gut, and skin, the biological and clinical relevance of immune cells in tissues. The molecular mechanisms of inflammatory processes and pathologies of the immune system and advanced biotechnological applications in molecular medicine will also be discussed. A deeper learning of the experimental processes that led to the identification of the pathogenic mechanisms involved in the neoplastic transformation as well as the role of the microenvironment in tumor progression and drug resistance will be also provided..
Contents
Cellular and organelle pathology. Extra-cellular matrix pathology. Physiopathology and pathology: pathology of blood coagulation, of glicemic control, of the kidney. Molecular mechanisms of the diseases: molecular mechanisms and pathways (tumors and other relevant diseases). Advanced biotechnological techniques and in vitro and in vivo model to study pathogenetic processes at cellular and organism level. Epithelial Barrier Immunity. Immunity of Mucosal Districts. Cutaneous Immune System. Immunologically privileged tissues- Role of ROS as intracellular mediators. Preclinical models for the study of immunopathological processes. Monogenic defects in primary immunodeficiencies. Models to study the pathogenetic mechanism involved in neoplastic transformation, the role of microenvironment in tumor progression and mechanisms of drug resistance.
Detailed program
CELLULAR AND MOLECULAR PATHOLOGY: Extracellular matrix pathology (amyloidosis, prion disease, collagenopathies, elastopathies, fibrosis). Intracellular accumulations (metabolic disorders-thesaurismosis, steatosis). Organelles pathology (lysosomal disease, mitochondrial diseaes). Cystic fibrosis. Hemoglobin diseases (sickle cell anemia, thalassemia). Membrane receptors pathologies (familial hypercholesterolemia). Alpha 1-antitrypsin deficiency. DISEASES OF ORGAN SYSTEMS. Red blood cells and bleeding disorders. The kidney (glomerulopathies and tubulopathies, polycystic kidney disease). Diabetes. PHYSIOPATHOLOGY OF IMMUNE SYSTEM AND PATHOLOGY OF IMMUNE RESPONSE: General characteristics of the immune responses of epithelial barriers. Immune System in the Gastrointestinal Tract. Innate and adaptive immunity of the gastrointestinal tract. Control of immunity in the gastrointestinal tract by regulatory T cells and cytokines. Tolerance and oral vaccines. Role of the commensal microbiome in the regulation of the immune system. Diseases related to the immune responses of the intestine. Immune response in other mucosal districts. Immunity in the respiratory system. Immunity in the genitourinary system. Skin immune system. Innate and adaptive immune responses of the skin. Diseases related to immune responses in the skin. Immunologically privileged tissues. Immunological prevention of the eye, brain and testicle. Immunological privilege of the fetus in mammals. Molecular mechanisms in inflammatory processes and immune disorders. ROS generation and their role in the inflammatory cascade initiation and resolution. Monogenic defects in TLR signaling. Complement deficiency. Autoimmune diseases, animal models and genes involved. GENERAL AND TRANSLATIONAL ONCOLOGY: Models to study the pathogenetic mechanism involved in neoplastic transformation and their effects on the regulation of cellular populations. Models to study the role of microenvironment in tumor progression. Models to study the mechanisms of drug resistance. Models to study of programmed cell death: morphological features and molecular mechanisms (p53, Bcl2 family, IAPs, caspases, Death Receptors). Models of apoptotic dysregulation and molecular target therapy in cancer. Metronomic chemotherapy: a new approach in cancer therapy.
Prerequisites
Knowledge in the field of genetic and biology,
biochemistry and cellular biology, human histology and anatomy.
Teaching form
Lesson in attendance, subject to any ministerial changes following the COVID pandemic situation
Textbook and teaching resource
Majno G., Joris I. CELLULE, TESSUTI E MALATTIA, 2009, 2 Edizione, Casa Editrice Ambrosiana.
Robbins e Cotran, LE BASI PATOLOGICHE DELLE MALATTIE, 8 edizione, Elsevier Masson
Moncharmont, PATOLOGIA GENERALE, Edizioni IDELSON-GNOCCHI
Stevens A., Lowe J., Scott I. PATOLOGIA 2010, 3 Edizione, Casa Editrice Ambrosiana
Abate-Shen C., Politi K., Chodosh L.A., Olive K.P. MOUSE MODELS OF CANCER. A LABORATORY MANUAL. 2014, Cold Spring Harbor Laboratory Press.
Abul K. Abbas. MOLECULAR AND CELLULAR IMMUNOLOGY IX Edizione Edra
Infection, Immune Homeostasis and Immune Privilege, Joan Stein-Streilein Editor Springer
Review and
selected papers will be discussed and provided to the students during the
course.
Semester
First Year, First Semester
Assessment method
No “in
itinere” tests.
Oral discussion about different topics belonging to the
classroom lessons (teachers’ choice) to evaluate scientific
communication skills and the ability to establish scientific links among
different topics.
Oral discussion in attendance, subject to any ministerial changes following the COVID pandemic situation
Office hours
Available on request by email: