Course Syllabus
Obiettivi
L'insegnamento si propone di fornire i concetti di base sull’organizzazione e funzionamento del sistema immunitario. Gli studenti che seguiranno l'insegnamento di Immunologia è atteso conseguano i seguenti obiettivi:
Conoscenza e capacità di comprensione.
Conoscere le basi dell'immunità innata e adattativa, i meccanismi alla base di infiammazione, generazione della diversità del repertorio dei recettori per l’antigene, attivazione dei linfociti T e B, struttura e la funzione degli anticorpi. Conoscere concetti e principi fondamentali riguardanti la vaccinazione.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione.
Evidenziare il ruolo chiave del sistema immunitario nelle diverse patologie e evidenziare, anche attraverso cenni storici, l'importanza dell'immunologia.
Autonomia di giudizio.
Collegare i diversi argomenti, giudicare gli aspetti risolti e non risolti riguardanti la complessità del sistema immunitario, evidenziare le carenze delle conoscenze attuali sul funzionamento del sistema immunitario.
Abilità comunicative.
Descrivere i contenuti dell'insegnamento in modo efficace, in forma sia scritta che orale, utilizzando i termini tecnici più appropriati.
Capacità di apprendimento.
Consultare testi scientifici riguardanti i temi trattati e integrare le conoscenze acquisite con i contenuti di altre discipline scientifiche di tipo cellulare, molecolare e biochimico.
Contenuti sintetici
1) Caratteristiche generali del sistema immunitario
2) L' antigene
3) Il recettore dell'antigene delle cellule B, gli anticorpi
4) Il recettore per la'ntigene delle cellule T
5) Il sistema maggiore di istocompatibilità (MHC)
6) Il processamento e la presentazione dell'antigene
7) Attivazione dei linfociti T e B
8) Le citochine e i loro recettori
9) I Pattern Recognition Receptors
10) Le cellule del sistema immunitario innato : cellule mieloidi e cellule linfoidi
11) Il complemento
12) Il processo infiammatorio
13) Meccanismi effettori dell'immunità umorale
14) Meccanismi effettori dell'immunità cellulo-mediata
15) La Tolleranza del sistema immunitario
16) L'autoimmunità
17) I vaccini
18) Gli anticorpi monoclonali
Programma esteso
1: Caratteristiche generali del Sistema immunitario
Descrizione : Immunità innata e immunità acquisita; Organizzazione del sistema immunitario, caratteristiche generali degli organi, dei tessuti e delle cellule. Organi linfoidi primari e secondari. Distribuzione e circolazione delle cellule immunitarie.
2: L’antigene
Descrizione: Concetti di antigene, immunogeno, determinante antigenico o epitopo, carrier, aptene.
3: Il recettore per l’antigene dei linfociti B
Descrizione: Le immunoglobuline. Struttura e funzioni della molecola solubile (anticorpo) e del recettore di membrana per l’antigene dei linfociti B (BCR). La generazione della diversità. Isotipi e idiotipi. Funzioni biologiche delle classi e sottoclassi. Distribuzione cellulare dei recettori per Fc. Funzioni cellulari anticorpo-mediate. Gli anticorpi monoclonali. Concetto, metodologia, applicazioni.
4: Il recettore per l’antigene dei linfociti T (TCR)
Descrizione: organizzazione, riarrangiamento ed espressione dei geni del TCR e dei corecettori CD4 e CD8; caratteristiche strutturali e biochimiche del TCR; la generazione della diversità
5: Il complesso maggiore di istocompatibilità (MHC)Descrizione:
Organizzazione genica e polimorfismo. Struttura molecolare e classificazione dei prodotti genici (MHC di classe I e II). Struttura e funzione del solco combinatorio. Ruolo delle molecole MHC di classe I e II nella presentazione dell’antigene. il complesso ternario, MHC-peptide-TCR
6: La presentazione dell’antigene alle cellule del sistema immunitario
Descrizione: Riconoscimento dell’antigene nativo da parte dei linfociti B e riconoscimento MHC-ristretto da parte dei linfociti T. Cellule che presentano l’antigene ai linfociti T CD4+ (APC professionali) e cellule che lo presentano ai linfociti T CD8+. processazione degli antigeni extracellulari ed intracellulari.
7: Le cellule che presentano l'antigene professioniste.
Descrizione: Le cellule dendritiche
8: Attivazione dei linfociti T e B.
Descrizione: sistemi di trasduzione del segnale. Principali coppie di molecole di adesione e di co-stimolazione che partecipano al processo.
9: le citochine ed i loro recettori.
Descrizione: Origine e struttura molecolare. Meccanismo d’azione e cellule bersaglio. Il network di interazioni che controlla le risposte immunitarie. La regolazione del network. Ruolo delle citochine nel differenziamento dei linfociti T nelle sottopopolazioni Th1 e Th2. Caratteristiche, sviluppo e funzioni delle due sottopopolazioni.
10: Interazioni microrganismi-ospite
Descrizione: I pattern recognition receptor e la teoria del danger. I PAMP i DAMP
11: Il complemento
Descrizione: Le tre vie di attivazione del complemento, le funzioni del complemento
12: Il processo infiammatorio
Descrizione: L'attivazione dell'infiammazione, il reclutamento leucocitario, il ruolo dell'infiammazione in risposta alle infezioni, dall'infiammazione all'attivazione della risposta adattativa
13: Meccanismi effettori dell’immunità umorale.
Descrizione: La cooperazione tra linfociti T e B. Le plasmacellule. Meccanismi di assemblaggio delle immunoglobuline, switch isotipico, maturazione dell’affinità degli anticorpi. Cinetica della risposta primaria e di quella secondaria. .
14: Meccanismi effettori dell’immunità cellulo-mediata.
Descrizione: Attivazione macrofagica mediata dai linfociti Th1. I linfociti T citotossici (CTL) Meccanismi molecolari dell’uccisione della cellula bersaglio da parte dei CTL.
15: La memoria immunologica
Descrizione: la memoria dei linfociti T; la memoria dei linfociti
16: i Vaccini
Descrizione: vaccinazione attiva e passiva, vaccini profilattici, vaccini terapeutici, gli adiuvanti
Prerequisiti
Prerequisiti: nessuno
Propedeuticità specifiche: nessuna.
Propedeuticità generali: lo studente potrà sostenere l'esame solo previo superamento degli esami di Istituzioni di Biologia, Chimica Generale ed Inorganica e Matematica, Lingua Straniera.
Modalità didattica
Lezioni frontali con l'ausilio di diapositive.
L'insegnamento è tenuto in lingua italiana.
Didattica Erogativa. Tutte le attività sono svolte in presenza.
1 CFU riguardante il citoscheletro di actina delle cellule dendritiche, le modificazioni del citoscheletro di actina durante la maturazione delle cellule dendritiche, la fagoctosi, la pinocitosi e la macropinocitosi di cllule dendritiche e macrofagi sarà svolto in codocenza con il Dr Metello Innocenti esperto di biologia cellulare e citoscheletro in particolare
Materiale didattico
Il materiale didattico (slide delle lezioni) è disponibile sulla piattaforma e-learning dell'insegnamento.
Libri di testo suggeriti.
- Immunologia cellulare e molecolare, di Abul Abbas e Andrew Lichtman;
- Immunobiologia di Janeway, Piccin-Nuova Libraria
Periodo di erogazione dell'insegnamento
Primo semestre
Modalità di verifica del profitto e valutazione
Esame orale.
Il numero di domande può variare da un minimo di due ad un massimo di cinque, a seconda del livello di preparazione dello studente. Le domande possono riguardare l'intero programma svolto durante l'insegnamento. Vengono valutate le conoscenze acquisite, la proprietà di linguaggio e il senso critico maturato dallo studente (la capacità di collegare i diversi argomenti, giudicare gli aspetti risolti e non risolti riguardanti la complessità del sistema immunitario, evidenziare le carenze delle conoscenze attuali sul funzionamento del sistema immunitario, evidenziare il ruolo chiave del sistema immunitario nelle diverse patologie e evidenziare, anche attraverso cenni storici, l'importanza dell'immunologia).
Orario di ricevimento
Ricevimento: su appuntamento, previa richiesta per mail al docente.
Sustainable Development Goals
Aims
The course aims at providing the basic concepts on the organization and functioning of the immune system. Students attending Immunology teaching are expected to achieve the following goals:
Knowledge and understanding. Knowledge on the bases of innate and adaptive immunity, the mechanisms underlying inflammation, the generation of antigen-receptor diversity, the activation of T and B lymphocytes, the structure and function of antibodies. Knowledge on the basic concepts and principles concerning vaccination.
Applying knowledge and understanding. Students will be able to understand the key role of the immune system in different pathologies and the importance of immunology, also through history.
Making judgments. Students will be able to link the different topics, judge the resolved and unresolved aspects concerning the complexity of the immune system, highlight the shortcomings of current knowledge on the functioning of the immune system.
Communication skills. Students will be able to effectively describe the contents of the course, in both written and oral form, using the most appropriate technical terms.
Learning skills. Students will be able to consult scientific texts regarding the topics covered and integrate the knowledge acquired with the contents of other scientific disciplines (i.e. cellular and molecular biology, biochemistry etc).
Contents
1) General features of the immune system
2) The antigen
3) The B cell antigen receptor (BCR)
4) The T cell antigen receptor (TCR)
5) The major hystocompatibility complex (MHC)
6) The process of antigen presentation
7) T and B lymphocyte activation
8) Cytokines and their receptors
9) Pattern Recognition Receptors
10) cells of the innate immunity: myeloid cells and lymphoid cells
11) Complement
12) The inflammatory process
13) Effector mechanisms of humoral immunity
14) Effector mechanisms of cell-mediated immunity
15) Tolerance
16) Autoimmunty
17) Vaccines
18) Monoclonal antibodies
Detailed program
1: General characteristics of the immune system
Description : Innate and adaptive immunity; Organization of the immune system, general cahracteristics of organs, tissues and cells of the immune system. Primary and secondary lymphoid organs. Distribution and circulation of the cells of the immune system .
2: The antigen
Description: Concept of antigen, immunogen, antigenic detrminat or epitope, carrier, aptene.
3: The B cell antigen receptor (BCR)
Description: Immunoglobulins. structure nad function of antibodiese and of the BCR. The generation of repertoire diversity. Isotypes and idiotypes. Biological functions of immunoglobulins classes and subclasses. Cellular distribution of FC receptors . Cellular functions ediated by antibodies. monoclonal antibodies. Concept, methodology, applications.
4: The T cell receptor (TCR)
Description: organization, rearrangements and expression of TCR and coreceptors; biochemical structure of the TCR; generation of the repertoire diversity
5: The major histocompatibility complex (MHC)
Description: Genic organizationa and polymorphisms. Molecular structure and classification of MHC di class I and II molecules. The groove fro antigen binding. MHC di class I and II in antigen presentation. The ternary complex, MHC-peptide-TCR
6: Antigen presentation
Description: Antigen recognition by T and B cells. Extracellular and intracellular antigen processing.
7: Professional antigen presenting cells
Description: Dendritic cells
8: B and T cell activation.
Description: Signal transduction. Adhesion molecules and costimulatory molecules for T cell activation.
9: Cytokines and their receptors.
Description: Origine and molecular structure. Mechanism of action and target cells.Role of cytokine in leukocytes differentiation. Role of cytokines in Th1, Th2 and Th17 cell differentiation.
10: Interazioni microrganismi-ospite
Description: Pattern recognition receptor and Danger theory. PAMPs and DAMPs
11: The complement system
Description: Mecahnism of complement activation, functions of the complement
12: The inflammatory process
Description: Activation of inflammation, leukocyte recruitment, the role of inflammation in response to infection, from inflammation to the activation of adaptive immunity
13: Effector mechanisms of humoral immunity.
Description: T and B cell cooperation. Plasmacells. Isotype switch, hypermutation and affinity maturation. Kinetic of primary and secondary response
14: Effector nechanisms of cell-mediated immunity
Description: macrophage activation. Cytotoxic T lymphocytes and cell killing, effector mechanisms of t helper cells and NK cells
15: Immunological memory
Description: memory of T cells; memory of B cells
16: Vaccines
Description: active and passive vaccination, prophylactic vaccines, therapeutic vaccines, adjuvants
Prerequisites
Background: none
Specific prerequisites: none.
General prerequisites: Students can take the exams of the second year after passing the examinations of Introductory biology, General and inorganic chemistry, Mathematics, and Foreign Language.
Teaching form
Classroom lectures supported by slides.
Teaching language: italian.
Didactic activities are conveyed by means of face-to-face lectures
1 CFU concerning the actin cytoskeleton of dendritic cells, modifications of actin cytoskeleton during dendritic cell maturation, phagoctosis, pinocytosis and macropinocytosis of dendritic cells and macrophages is taught in copresence with Dr Metello Innocenti expert in cell bioogy and cytoskeleton in particular
Textbook and teaching resource
Learning material (slides of the lessons) is available at the e-learning platform of the course.
Recommended textbooks:
- Immunobiology from Janeway
- Cellular and Molecular Immunology from Abul Abbas e Andrew Lichtman
Semester
First semester
Assessment method
Oral examination.
The number of questions can vary from a minimum of two to a maximum of five, depending on the level of preparation of the student. The questions are related to the entire content of the course. The critical level reached is evaluated by the teacher on the basis of the student's ability to connect the different topics, to judge the resolved and unsolved aspects concerning the complexity of the immune system, to highlight the shortcomings of current knowledge on the functioning of the immune system, highlight the role key to the immune system in different diseases and highlight, also through historical notes, the importance of immunology.
Office hours
Contact: on demand, upon request by mail to lecturer
Sustainable Development Goals
Staff
-
Francesca Granucci
