- Microbial Biotechnologies
- Summary
Course Syllabus
Obiettivi
Conoscenze generali sulla biologia e genetica dei microrganismi d’interesse medico (batteri, virus, miceti e protozoi); sui meccanismi di patogenicità e virulenza microbica e sulle metodologie utilizzate per il loro studio; sui principi della diagnostica microbiologica convenzionale e sull’utilizzo delle biotecnologie nella diagnostica microbiologica molecolare, per la tipizzazione dei microrganismi e per il monitoraggio della terapia; sui meccanismi di azione degli agenti antimicrobici e sulle strategie per lo sviluppo di nuovi composti ad attività antimicrobica; sui meccanismi di resistenza ai farmaci antimicrobici e modalità con le quali i microrganismi acquisiscono resistenza; sull’epidemiologia molecolare delle infezioni microbiche per lo studio di eventi epidemici in ambiente nosocomiale o comunitario e per la sorveglianza molecolare dell’antibiotico-resistenza e delle infezioni nosocomiali; sulle modalità di prevenzione delle malattie infettive, i vaccini in uso e strategie per l’allestimento di nuovi vaccini; sulle applicazioni di nuove tecnologie per il monitoraggio e prevenzione delle infezioni dell’uomo veicolate dall’ambiente, acqua ed alimenti.
Contenuti sintetici
Al termine del corso lo studente dovrà aver acquisito i concetti fondamentali riguardanti le caratteristiche di patogenicità dei microrganismi che causano malattia nell’uomo, i metodi microbiologici utilizzati nella diagnosi delle malattie infettive, le nuove strategie per la terapia e prevenzione delle infezioni e sull’utilizzo delle biotecnologie per studi epidemiologici e per la sorveglianza delle infezioni comunitarie o associate all’assistenza sanitaria (HCAI).
Programma esteso
• Ultrastruttura e classificazione dei microrganismi patogeni per l’uomo
• Replicazione e genetica degli agenti microbici
• Interazioni uomo-microrganismo
• Meccanismi di patogenesi microbica
• Regolazione dei geni della virulenza batterica
• Metodi per lo studio della virulenza batterica
• Ruolo dei virus nell’oncogenesi
• Biofilm microbici
• Meccanismo d’azione dei principali farmaci antimicrobici
• Antibiotico-resistenza: Meccanismi e modalità di acquisizione es trategie di superamento
• Principali meccanismi di antibiotico-resistenza in batteri Gram-positivi, Gram-negativi e micobatteri
• Strategie per lo sviluppo di nuovi agenti antimicrobici
• Sorveglianza e Prevenzione delle malattie infettive, i vaccini in batteriologia e virologia e nuove strategie vaccinali
• Principi di diagnostica microbiologica tradizionale e molecolare
• Tecniche microbiologiche applicate all’analisi dell’acqua e degli alimenti
• Metodi di tipizzazione microbica fenotipici e genotipici
• Epidemiologia molecolare e sorveglianza delle infezioni microbiche
• Vettori virali nelle biotecnologie mediche
Prerequisiti
Conoscenze di base nell’ambito della biologia e genetica.
Modalità didattica
-
20 lezioni da 2 ore svolte in modalità erogativa in presenza
-
3 attività di laboratorio da 4 ore svolte in modalità interattiva in presenza
Materiale didattico
- Bacterial Pathogenesis: a Molecular Approach. ASM Press Wilson et al.
- Microbiologia Medica. EMSI Sherris
- Microbiologia Medica. UTET. Poli et al
- Principi di Microbiologia Medica. Esculapio. La Placa
- Microbiologia Medica. EMSI. Murray et al
- Principi di Microbiologia Medica. Casa Editrice Ambrosiana. Antonelli et al
- Manuale di Virologia Medica. McGraw Hill. Dianzani,
Review e articoli pubblicati su riviste internazionali che verranno indicati durante il corso.
Periodo di erogazione dell'insegnamento
Secondo semestre del primo anno.
Modalità di verifica del profitto e valutazione
Prova scritta e prova orale: Domande aperte per il controllo della preparazione sul programma d'esame, sulle capacità di riflessione autonoma, sulle competenze di problem solving. Su una scelta di 4 tracce proposte verranno elaborate dai candidati 2 domande aperte. Il successivo colloquio orale verterà principalmente sugli elaborati svolti. Tempo di esecuzione della prova scritta: 2 ore. Punteggio assegnato: fino ad un massimo di 15 punti per ciascuna traccia. Non sono previste prove in itinere.
Orario di ricevimento
Da fissare su appuntamento
Sustainable Development Goals
Aims
Knowledge on microbial pathogens causing disease to man (bacteria, viruses, fungi and protozoa); microbial virulence factors, mechanisms of pathogenicity and methods used to elucidate them; traditional microbiology diagnostic methods and the applications of biotechnologies in the development of new molecular microbiological methods for the diagnosis of infectious diseases, molecular typing of microorganisms and monitoring of antimicrobial therapy; mechanisms of action of antimicrobial agents and strategies for the development of new antimicrobial agents; antimicrobial resistance mechanisms and modalities for the acquisition and diffusion of antimicrobial-resistance genes; molecular epidemiology studies of microbial infections, outbreak investigations for community or nosocomial infections, molecular surveillance of health-care associated infections (HCAI) and of antibiotic-resistant pathogens; knowledge on preventative measures and on strategies for the development of new vaccines against infectious diseases; applications of new technologies for the monitoring and prevention of human infections acquired from the environment, food and water.
Contents
By the end of this course students will have acquired knowledge regarding major issues of clinical microbiology which will be particularly focused on microbial mechanisms of pathogenesis, diagnostic methods in microbiology, new strategies for the treatment and prevention of microbial diseases as well as biotechnologies applied to epidemiological and surveillance studies of community and health-care associated infections (HCAI).
Detailed program
• Ultrastructure and classification of human pathogenic microorganisms
• Replication and genetics of microbial agents
• Human-microorganism interactions
• Mechanisms of microbial pathogenesis
• Regulation of bacterial virulence genes
• Methods for the study of bacterial virulence
• Role of viruses in oncogenesis
• Microbial biofilms
• Mechanism of action of the main antimicrobial drugs
• Antibiotic resistance: Mechanisms and methods of acquisition and strategies for overcoming it
• Main mechanisms of antibiotic resistance in Gram-positive bacteria, Gram-negative bacteria and mycobacteria
• Strategies for the development of new antimicrobial agents
• Surveillance and Prevention of infectious diseases, vaccines in bacteriology and virology and new vaccination strategies
• Principles of traditional and molecular microbiological diagnostics
• Microbiological techniques applied to the analysis of water and food
• Microbial typing methods phenotypic and genotypic
• Molecular epidemiology and surveillance of microbial infections
• Viral vectors in medical biotechnology
Prerequisites
Basic knowledge in the field of biology and genetics.
Teaching form
-
20 2-hours lessons carried out in delivery mode
-
3 4-hour laboratory activities carried out in interactive mode in person
Textbook and teaching resource
- Bacterial Pathogenesis: a Molecular Approach. ASM Press Wilson et al.
- Microbiologia Medica. EMSI Sherris
- Microbiologia Medica. UTET. Poli et al
- Principi di Microbiologia Medica. Esculapio. La Placa
- Microbiologia Medica. EMSI. Murray et al
- Principi di Microbiologia Medica. Casa Editrice Ambrosiana. Antonelli et al
- Manuale di Virologia Medica. McGraw Hill. Dianzani, et al
Review and scientific articles indicated during lectures.
Semester
Second semester of the first year.
Assessment method
Written and oral test: Open questions to check the preparation on the exam program, on the ability of independent reflection, on the problem solving skills. From a choice of 4 proposed topics, 2 open questions will be elaborated by the candidates. The following oral interview will focus mainly on the completed written works. Time for the written test: 2 hours. Score assigned: up to a maximum of 15 points for each topic. There are no ongoing tests.
Office hours
To be fixed by appointment