- Laboratorio One Health: Dall'Ambiente alla Salute
- Introduzione
Syllabus del corso
Obiettivi
Conoscenze e capacità di comprensione: L’insegnamento di laboratorio si propone di fornire una visione integrata di quello che è il benessere e la salute dell’individuo in relazione all’ambiente. Questa visione si basa due elementi chiave che sono i) la prevenzione e il mantenimento dello stato di benessere della persona, per esempio attraverso il rafforzamento delle difese dell’organismo e ii) l’equilibrio ecosistemico della visione one health che collega la salute dell’ambiente e della biodiversità con quella dell’uomo. Conoscere e valorizzare queste relazioni funzionali è fondamentale per creare contesti armonici resilienti e adatti al benessere dell’uomo.
Conoscenze e capacità di comprensione applicate: l’insegnamento permetterà allo studente di avere una visione più ampia e globale del benessere e cura della persona attraverso un percorso sperimentale in ambiente operativo come quello di un’area ad elevata biodiversità che si contrapporre ad una zona inquinata o comunque compromessa. In questo contesto è possibile analizzare il rapporto tra uomo e natura andando oltre le singole funzioni fisiologiche che caratterizzano il benessere dell’individuo. Dal punto di vista applicativo i temi chiave saranno la comprensione di come le caratteristiche ambientali e la biodiversità influenzano la qualità della vita, riducono fenomeni di stress e offrono risorse per la prevenzione delle malattie come le molecole bioattive da utilizzare nel contesto farmacologico, alimentare o cosmetico.
Autonomia di giudizio: Apprendere e interpretare la visione ‘one health’ al fine di saper proporre nuove strategie di intervento per garantire la salute, il benessere dell’uomo, dell’ambiente e il rispetto e tutela della biodiversità.
Capacità comunicative: l’insegnamento si propone di fornire allo studente le capacità per comunicare in modo efficace, appropriato e con linguaggio specifico, i concetti relativi alla complessità biologica e alle interazioni con l’ambiente che sono i fondamenti del concetto one health, di prevenzione e di monitoraggio.
Capacità di apprendere: al termine dell'insegnamento lo studente dovrà essere in grado di approfondire in modo autonomo gli argomenti trattati, avere una visione multidisciplinare e integrata. Lo studente deve inoltre maturare la capacità di interfacciarsi con esperti del settore, di interpretare dati complessi e di consultazione documentazione scientifica dedicata.
Contenuti sintetici
Il programma dell'insegnamento prevede 3 moduli; il primo dedicato ad attività in campo volto ad analizzare diversi ambienti a diverso grado di naturalità e di impatto antropico (es. aree protette, coste e città di mare) al fine di individuare fattori di stress che possono perturbare gli equilibri ecosistemici ed il benessere dell’uomo. Il secondo modulo prevede lo studio di sostanze bioattive provenienti dalla biodiversità e la valutazione di potenziali inquinanti con effetti negativi sulla salute dell’uomo. L’ultima fase del laboratorio prevede lo studio degli effetti della biodiversità e delle sostanze naturali come antinfiammatorie, antiossidanti e anti neurodegenerativi in un contesto sia di prevenzione, sia di benessere e cura.
Programma esteso
Il laboratorio si compone di tre elementi strettamente connessi.
La prima parte prevede un’esperienza pratica di analisi di diverse tipologie di ecosistema a diverso grado di complessità e criticità per comprendere quali siano i rischi reali sulla salute dell’uomo e degli altri esseri viventi. Questa fase si realizzerà quindi in ambiente operativo, presso parchi/riserve ma anche in aree inquinate e antropiche. Tra gli elementi che si analizzeranno vi saranno stress climatici (alterazioni delle temperature, crisi idrica, ecc.) e quelli biologici (alterazione della biodiversità, inserimento di specie esotiche infestanti, allergiche e di patogeni). Questo modulo fornirà le basi per interpretare la relazione uomo-ecosistema e ambiente.
Il secondo elemento porterà lo studente a capire come sfruttare le risorse biologiche per ricavare metaboliti bioattivi capaci di promuovere il benessere e prevenire le malattie. Si analizzeranno inoltre fattori di rischio come inquinanti chimici e biologici che possono influenzare l'ecosistema e la salute dell’uomo. Si acquisiranno tecniche analitiche di estrazione ecosostenibili di composti bioattivi partendo da campioni e matrici biologiche raccolte in campo (foglie, frutti, semi ecc).
L’ultima parte del laboratorio sarà dedicata a studiare i meccanismi alla base delle difese e prevenzione alle malattie attraverso test in laboratorio. Si studieranno gli effetti delle molecole estratte su sistemi biologici con particolare riferimento ad infiammazione, invecchiamento e fenomeni di tossicità dovuti ad aggregazione proteica e coinvolte nei processi neurodegenerativi.
Prerequisiti
Conoscenze di biologia di base (botanica, ecologica) e di biochimica generale
Modalità didattica
Lezioni in campo e in laboratorio.
Materiale didattico
Le diapositive mostrate e il materiale fornito in campo verrà reso disponibile sulla piattaforma e-learning.
Periodo di erogazione dell'insegnamento
Secondo semestre
Modalità di verifica del profitto e valutazione
Modalità di verifica del profitto e valutazione
L'esame orale ha l'obiettivo di verificare l'acquisizione da parte dello studente delle conoscenze tecniche e scientifiche del corso e consisterà in domande orali, volte ad accertare la comprensione degli argomenti teorici e degli esperimenti svolti in campo e laboratorio.
Criteri di Valutazione: conoscenze scientifiche e tecniche in merito alle tematiche della biodiversità, ecosistemi, one health, capacità critica e di rielaborazione individuale, capacità di comunicazione e uso corretto del linguaggio tecnico.
Orario di ricevimento
Su appuntamento scrivendo ai docenti di riferimento.
Sustainable Development Goals
Aims
Knowledge and understanding: The laboratory course aims to provide an integrated view of the effects of the environment on human well-being and health. Both the aspect of disease prevention and the maintenance of the person's state of well-being will be addressed. The topic of strengthening the body's immune defenses and, in general, the balance between human, ecosystem and environment will be investigated, also following the paradigms of the one health concept. The course will also present concrete tools to strengthen ecosystem functions with a positive impact on the quality of life and natural resources.
Applied knowledge and understanding: the course will make the student able to have a broader and more global vision of human well-being and personal care, through experimental activities in an operational environment. Contrasting contexts will be evaluated, such as areas with high biodiversity and polluted or compromised ones. In this context, it will be possible to analyze the relationship between human and nature by going beyond the individual physiological functions that characterize the individual's well-being. From the applicative point of view, the key issues will be the understanding of how the environmental characteristics and biodiversity affect the quality of life, reduce stress phenomena and offer resources active towards the prevention of disease, such as bioactive molecules to be used as drugs, foods or cosmetics.
Autonomy of judgment: Learning and interpreting the 'one health' vision in order to be able to propose new intervention strategies to ensure health, human well-being, and the respect and protection of biodiversity.
Communication skills: the course aims to provide the student with the skills to communicate effectively, appropriately and with specific language, concepts related to the biological complexity and its interactions with the environment, according to the one health paradigm, also considering the topics of prevention and monitoring.
Ability to learn: at the end of the course the student should be able to autonomously explore the topics covered during the lessons with a multidisciplinary and integrated vision. The student will also develop the ability to interact with experts in the sector, to interpret complex data and to consult dedicated scientific literature.
Contents
The teaching program includes 3 modules; the first is dedicated to field activities, aimed at analyzing different environments with different degrees of wilderness and anthropic impact (e.g. protected areas, coasts and seaside cities) in order to identify stress factors that can disturb the ecosystem balance and the human well-being. The second module involves the study of bioactive substances belonging to biodiversity and the assessment of potential pollutants with negative effects on human health. The last phase of the laboratory involves the study of the effects of biodiversity and natural substances such as anti-inflammatory, antioxidant and anti-neurodegenerative in a context of prevention, well-being and care.
Detailed program
The laboratory consists of three closely related elements.
The first will address the practical analysis of different ecosystem typologies with varying degrees of complexity and criticality and the effects on human health and the environment. This phase will therefore take place in an operational environment such as parks / reserves and polluted and man-made urban areas. Among the analyzed elements there will be climatic stress factors (temperature alterations, water crisis, etc.) and biological ones (alteration of biodiversity, spread of exotic weed, allergic and pathogenic species). This module will provide the basis for interpreting the human-ecosystem and environment relationship.
The second element will lead the student to understand how to exploit biological resources to obtain bioactive metabolites capable of promoting well-being and preventing diseases. Risk factors, such as chemical and biological pollutants that can affect the ecosystem and human health will be also discussed. Analytical techniques of eco-sustainable extraction of bioactive compounds will be acquired starting from biological samples and matrices collected in the field (leaves, fruits, seeds, etc.).
The last part of the laboratory will be dedicated to studying the mechanisms underlying the defenses and disease prevention through laboratory tests. The effects of the extracted molecules on biological systems will be studied with particular reference to inflammation, aging and toxicity phenomena due to protein aggregation and involved in neurodegenerative processes.
Prerequisites
Basic knowledge of biology (botany, ecological) and biochemistry
Teaching form
Lessons in the field and in the laboratory.
Textbook and teaching resource
The lesson slides and the material provided in the field will be made available on the e-learning platform.
Semester
Second semester
Assessment method
The oral exam aims to verify the student's acquisition of the technical and scientific concepts treated during the course and will consist of oral questions aimed at ascertaining the understanding of the theoretical arguments and of the experiments carried out in the field and laboratory.
Evaluation Criteria: scientific and technical knowledge on the issues of biodiversity, ecosystems, one health, critical and individual re-elaboration skills, communication skills and correct use of technical language.
Office hours
By appointment by writing to the reference teachers.