Course Syllabus
Obiettivi
Lo studente dovrà apprendere le conoscenze fondamentali relative all'organizzazione strutturale e alle funzioni di tutti gli agenti infettivi di interesse medico (virus, batteri, funghi e parassiti) con particolare riguardo ai fattori di virulenza e ai meccanismi di patogenetici.
Lo studente dovrà inoltre acquisire conoscenze sui principi di diagnostica microbiologica, sui meccanismi d’azione dei farmaci antimicrobici e sulle strategie per la prevenzione delle malattie infettive.
Contenuti sintetici
Microbiologia Generale: Struttura, organizzazione e replicazione dei microrganismi patogeni per l'uomo. Meccanismi di trasferimento di materiale genetico tra batteri e principi di genetica virale. Fattori di patogenicità e relazione ospite-microrganismo.
Meccanismo d’azione dei principali farmaci antimicrobici. Meccanismi di acquisizione di resistenza ai farmaci antibatterici e antivirali. Strategie per il controllo delle infezioni e per l’allestimento di vaccini per la prevenzione.
Microbiologia Speciale: Batteriologia, Virologia, Micologia e Parassitologia. Criteri generali di classificazione dei microrganismi. Principali agenti microbici responsabili d’infezioni nell’uomo e relativi meccanismi di patogenicità, diagnosi e terapia/prevenzione delle patologie ad essi correlate.
Programma esteso
MICROBIOLOGIA GENERALE
Caratteristiche strutturali, biologiche e relazioni con l’ospite dei principali gruppi di microrganismi patogeni. Principi della tassonomia microbica.
Batteri
-Differenze tra la struttura e l’organizzazione esistente nelle cellule dei procarioti e degli eucarioti;
-Ultrastruttura e funzioni delle diverse componenti della cellula batterica;
-Struttura e funzione della spora batterica;
-Modalità di riproduzione dei batteri;
-Nozioni fondamentali del metabolismo batterico e dei prodotti di fermentazione utilizzati per l’identificazione dei batteri;
-Metodi per l’isolamento e l’identificazione dei batteri a partire dai materiali patologici;
-Potere patogeno dei batteri: modalità d’infezione e modalità di trasmissione delle infezioni batteriche; fattori di virulenza batterica;
-Tossine batteriche: esotossine ed endotossine (struttura, attività biologica, ruolo nella patogenesi delle malattie infettive);
-Metodi per il controllo dei microrganismi (sterilizzazione e disinfezione);
-Meccanismo d’azione dei farmaci antibatterici;
-Metodi di valutazione della sensibilità in vitro dei microrganismi ai farmaci antimicrobici;
-Meccanismi di trasferimento di materiale genetico tra batteri (trasformazione, trasduzione, coniugazione), con particolare riferimento al trasferimento di fattori di patogenicità e di resistenza agli antibiotici;
-Nozioni propedeutiche alla diagnosi ed alla profilassi delle infezioni microbiche;
Funghi
-Morfologia, ultrastruttura e funzione dei componenti della cellula fungina;
-Le modalità di riproduzione dei miceti e loro implicazioni per la classificazione e identificazione;
-Modalità di infezione;
Protozoi
-Struttura e cicli di riproduzione dei protozoi;
-Modalità di infezione e vettori;
Virus
-Struttura e funzione dei virus;
-Rapporti virus-cellula ospite;
-Modalità di trasmissione delle infezioni virali;
-Le fasi dell'infezione virale e le conseguenze del danno cellulare;
-Infezioni virali acute, croniche, latenti e trasformanti;
-Principi dì diagnostica virologica;
-Meccanismo d’azione dei farmaci antivirali;
-Le basi razionali dell’immunoterapia e della preparazione dei vaccini.
MICROBIOLOGIA SPECIALE
BATTERIOLOGIA
Le principali specie microbiche responsabili di infezioni nell’uomo, con particolare riferimento alle caratteristiche biologiche in relazione con la loro azione patogena.
-Flora microbica normale del corpo umano: composizione nei vari apparati e suo ruolo.
-Principi di classificazione batterica.
-Stafilococchi: Staphylococcus aureus, S. epidermidis ed altri CoNS; fattori di virulenza e principali infezioni
-Streptococchi: Streptococcus pyogenes, S. agalactiae e S. pneumoniae. Cenni su altri gruppi di Streptococchi responsabili di infezioni nell’uomo
-Enterococchi
-Diplococchi Gram-negativi: Neisseria meningitidis, Neisseria gonorreae, cenni su altri membri delle Neisseriacee
-Genere Bacillus: Bacillus anthracis, cenni su altri bacilli
-Genere Clostridium: specie responsabili di infezioni nell’uomo
-Corynebacterium diphtheriae: criteri di distinzione da altri corinebatteri, la produzione di tossina difterica e il suo ruolo nella patogenesi della difterite
-Listeria monocytogenes
-Mycobacterium tuberculosis caratteristiche morfologiche e colturali, patogenesi, immunità, diagnosi di laboratorio, cenni su trattamento e prevenzione. Cenni su M. leprae e gruppo MOTT
-Enterobacteriaceae: caratteristiche generali e criteri di distinzione e identificazione di Escherichia coli, Shigelle spp., Salmonelle spp, Proteus spp, Yersinia spp. Caratteristiche metaboliche e antigeniche e fattori di virulenza
-Vibrio cholerae: ceppi responsabili delle epidemie di colera; la tossina colerica
-Bacilli Gram-negativi non fermentanti; Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter baumannii
-Coccobacilli Gram-negativi aerobi: Emofili, Bordetella pertussis, Brucella spp
-Legionella pneumophila: patogenicità e particolari caratteristiche colturali
-Treponema pallidum: sifilide e diagnosi sierologica di sifilide
-Leptospire e Borrelie importanti in patologia umana
-Helicobacter pylori: caratteristiche, patogenesi, diagnosi di laboratorio
-Caratteristiche generali e principali specie patogene di Rickettsiae spp e Chlamydiae spp.
-Mycoplasmi e forme L: M. pneumoniae e polmonite atipica primaria.
MICOLOGIA
-Agenti di micosi profonde o sistemiche: descrizione delle caratteristiche morfologiche, colturali e patogenicità delle principali specie
-Agenti di micosi sottocutanee: descrizione delle caratteristiche morfologiche, colturali e patogenicità delle principali specie
-Agenti di micosi superficiali e cutanee: descrizione delle caratteristiche morfologiche, colturali e patogenicità delle principali specie
-Candida albicans e lieviti correlati
-Infezioni da funghi opportunisti: Aspergillus spp., altri funghi
PARASSITOLOGIA
-Criteri generali di classificazione dei protozoi
-Amoebe: caratteristiche morfologiche e modalità di riproduzione delle principali specie patogene
-Flagellati del tubo digerente e urogenitale: caratteristiche di Giardia e Trychomonas e delle infezioni da essi sostenute
-Flagellati del sangue e dei tessuti (Trypanosoma e Leishmania): descrizione del ciclo e modalità d’infezione delle principali specie
-Plasmodi della malaria: ciclo vitale, patogenesi, diagnosi, epidemiologia, trattamento e controllo.
-Toxoplasma gondii
-Cenni sugli Elminti: Nematodi, Trematodi e Cestodi.
VIROLOGIA
-Criteri generali di classificazione dei virus
-Virus a DNA: Poxvirus, Herpesvirus, Hepadnavirus (virus dell’epatite B), Papillomavirus, Poliomavirus, Adenovirus, Parvovirus (virus B19)
-Virus a RNA: Picornavirus, Calicivirus, Coronavirus, Arenavirus, Flavivirus, Togavirus, Coranavirus, Retrovirus umani,
-Paramixovirus, Ortomixovirus, Rabdovirus.
PRINCIPI DI MICROBIOLOGIA CLINICA
Agenti eziologici ed accertamenti diagnostici relativi alle infezioni respiratorie; del sistema nervoso centrale; dell’apparato gastroenterico, dell’apparato genito-urinario. Infezioni in gravidanza, del feto, del neonato e dell’infanzia; infezioni sistemiche; cardiache; cutanee; delle ossa; delle articolazioni ed infezioni opportuniste e nosocomiali.
Tecniche diagnostiche dirette ed indirette nella: Batteriologia, Virologia, Micologia e Parassitologia. Valutazione della sensibilità “in vitro” dei microrganismi ai farmaci antimicrobici.
Prerequisiti
Conoscenze relative ai corsi propedeutici indicati nel regolamento del corso di laurea
Modalità didattica
Lezioni frontali, esercitazioni in laboratorio
Materiale didattico
-
Microbiologia Medica. Giorgio Poli, Giuseppe Cocuzza, Giuseppe Nicoletti. Ed. UTET
-
Microbiologia Medica. La Placa. Ed. Esculapio
-
Principi di Microbiologia Medica. Antonelli, Clementi, Pozzi e Rossolini Ed. Casa Editrice Ambrosiana
-
Manuale di Virologia Medica. Dianzani, Antonelli, Capobianchi, DoleiEd. McGraw-Hill
Periodo di erogazione dell'insegnamento
II anno - IV semestre
Modalità di verifica del profitto e valutazione
Esame consiste in prova scritta ed orale:
L’esame scritto è composto da
- 20 Quiz a risposta chiusa (scelta a risposta multipla, di cui una sola esatta) e
- due domande aperte.
La prova orale consiste in un colloquio di discussione sullo scritto alla riconsegna dell'elaborato svolto.
Orario di ricevimento
Tutti i giorni previo appuntamento.
Sustainable Development Goals
Aims
Students are expected to acquire fundamental notions on the characteristics of microrganisms associated with human disease (viruses, prokaryotic and eukaryotic microrganisms), as well as on their mechanisms of pathogenicity.
Students are also expected to understand the principles of laboratory methods in clinical microbiology, the mechanisms of action of antimicrobial drugs and the strategies for the prevention of infectious diseases.
Contents
General Microbiology: Structure, organization and mechanisms of replication of human pathogens. Mechanisms of horizontal gene transfer among bacteria and viral genetics. Pathogenicity and relationship host-microorganism. Mechanisms of action of the major antimicrobial agents. Resistance to antimicrobial drugs.
Strategies for infection control and vaccine development.
Systematic Microbiology: Bacteriology, Virology, Mycology and Parasitology. General criteria for the classification of microorganisms. Microbial agents responsible for human infection and their mechanisms of pathogenicity; laboratory diagnosis and treatment/prevention of associated infectious diseases.
Detailed program
GENERAL MICROBIOLOGY
Structural, biological characteristics and relations with the host of the main groups of pathogenic microorganisms. Principles of microbial taxonomy.
Bacteria
-Differences between the structure and the existing organization in the cells of prokaryotes and eukaryotes;
-The structure and functions of the different components of the bacterial cell;
-Structure and function of the bacterial spore;
-Reproduction modality of bacteria;
-Fundamentals of bacterial metabolism and fermentation products used for the identification of bacteria;
-Methods for the isolation and identification of bacteria from pathological materials;
-Pathogenic pathogen of bacteria: infection modalities and methods of transmission of bacterial infections; bacterial virulence factors;
-Bacterial toxins: exotoxins and endotoxins (structure, biological activity, role in the pathogenesis of infectious diseases);
-Methods for the control of microorganisms (sterilization and disinfection);
-Mechanisms of action of antibacterial drugs;
-Laboratory methods for the evaluation of in vitro susceptibility of microorganisms to antimicrobial drugs;
-Mechanisms of horizontal gene transfer among bacteria (transformation, transduction, conjugation) and their association with the acquisition of virulence and antibiotic resistance factors;
-Laboratory diagnosis and prophylaxis of microbial infections;
Fungi
-Morphology, ultrastructure and function of fungal cell components;
-Reproductive processes in fungi and their implications for classification and identification;
-Fungal pathogenesis in human disease.
Protozoa
-Structure and reproduction cycles of protozoa;
-Mode of infection and vectors;
Viruses
-Structure and function of viruses;
-Virus-host cell interactions;
-Transmission of viral infections;
-Viral infection and viral pathogenesis;
-Concepts of viral acute, chronic, slow and latent infections;
-Principles of laboratory diagnostics in virology;
-Action mechanism of antiviral drugs;
-Rational bases of immunotherapy and vaccine preparation.
SPECIALISED MICROBIOLOGY
BACTERIOLOGY
The main microbial species responsible for infections in humans, with particular attention to biological characteristics in relation to their pathogenic action.
-The normal microbial flora of humans: composition and role in the human body.
-Principles of bacterial classification.
-Genus Staphylococcus: Staphylococcus aureus, S. epidermidis and other CoNS; virulence factors and main infections
-Genus Streptococcus: Streptococcus pyogenes, S. agalactiae and S. pneumoniae. Overview of other groups of streptococci responsible for infections in humans
-Genus Enterococcus
-Gram-negative cocci: Neisseria meningitidis, Neisseria gonorrhoeae, notes on other members of Neisseriaceae
-GenusBacillus: Bacillus anthracis, notes on other bacilli
-Genus Clostridium: species responsible for infections in humans
-Corynebacterium diphtheriae: criteria of distinction from other corynebacteria, the production of diphtheria toxin and its role in the pathogenesis of diphtheria
-Listeria monocytogenes
-Mycobacterium tuberculosis morphological and cultural characteristics, pathogenesis, immunity, laboratory diagnosis, outline of treatment and prevention. Notes on M. leprae and MOTT group
-Enterobacterales: general characteristics and criteria of distinction and identification of Escherichia coli, Shigelle spp., Salmonella spp, Proteus spp, Yersinia spp. Metabolic and antigenic characteristics and virulence factors
-Vibrio cholerae: strains responsible for cholera epidemics; the mechanism of action of cholera toxin
-Non-fermenting Gram-negative bacilli; Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter baumannii
-Gram-negative aerobic bacilli: Haemophilus, Bordetella pertussis, Brucella spp
-Legionella pneumophila: pathogenicity and specific cultural characteristics
-Treponema pallidum: syphilis and serological diagnosis of syphilis
-Leptospires and important Borrelias in human pathology
-Helicobacter pylori: characteristics, pathogenesis, laboratory diagnosis
-General characteristics and main pathogenic species of Rickettsiae spp and Chlamydiae spp.
-Genus Mycoplasma: M. pneumoniae and primary atypical pneumonia
-Notes on pathogenic Actinomycetes for humans.
MYCOLOGY
-Fungi associated with deep or systemic mycosis: description of the morphological, cultural and pathogenic characteristics of the main species;
-Fungi associated with subcutaneous mycosis: description of the morphological, cultural and pathogenic characteristics of the main species;
-Fungi associated with superficial and cutaneous mycosis: description of the morphological, cultural and pathogenic characteristics of the main species;
-Candida albicans and related yeasts;
-Opportunist fungal infections: Aspergillus spp., etc.
PARASITOLOGY
-General principles for the classification of protozoa;
-Amoebe: morphological characteristics and reproduction of the main pathogenic species;
-Flagellates of the digestive and urogenital tract: characteristics of Giardia and Trychomonas;
-Flagellates of blood and tissues: Trypanosoma and Leishmania
-Malaria: life cycle, pathogenesis, diagnosis, epidemiology, treatment and control.
-Toxoplasma gondii
-Notes on Helminths: Nematodes, Trematodes and Cestodes.
VIROLOGY
-General classification of viruses
-DNA virus: Poxvirus, Herpesvirus, Hepadnavirus (hepatitis B virus), Papillomavirus, Poliomavirus, Adenovirus, Parvovirus (virus B19)
-RNA virus: Picornavirus, Calicivirus, Coronavirus, Arenavirus, Flavivirus, Togavirus, Coranavirus, Human retroviruses,
-Paramyxovirus, Ortomyxovirus, Rabdovirus.
PRINCIPLES IN CLINICAL MICROBIOLOGY
Aetiological agents and laboratory methods for the diagnosis of respiratory tract infections; infections of the central nervous system; infections of the gastrointestinal tract, infections of the genitourinary system. Infections in pregnancy, of the fetus, of the newborn and in infancy; systemic infections; heart; skin; bones; opportunistic and nosocomial joints and infections.
Evaluation of the "in vitro" sensitivity of microorganisms to antimicrobial drugs.
Prerequisites
Basic knowledge in the field of anatomy, biology and genetics
Teaching form
Frontal lectures and laboratory practicals.
Textbook and teaching resource
-
Microbiologia Medica. Giorgio Poli, Giuseppe Cocuzza, Giuseppe Nicoletti. Ed. UTET
-
Microbiologia Medica. La Placa. Ed. Esculapio
-
Principi di Microbiologia Medica. Antonelli, Clementi, Pozzi e Rossolini Ed. Casa Editrice Ambrosiana
-
Manuale di Virologia Medica. Dianzani, Antonelli, Capobianchi, DoleiEd. McGraw-Hill
Semester
II year - IV semester
Assessment method
Written and oral exam:
The written exam will consist of
- 20 multiple choice questions ( a choice of 5 answers with only one correct ) and
- two open questions.
The oral exam will focus mainly on the discussion of the answers to the written exam.
Office hours
Any working day following a request for an appointment.
