Syllabus del corso
Obiettivi
Il corso si propone di: fornire conoscenze generali sulla biologia e la genetica dei microrganismi di interesse medico (batteri, virus, funghi e protozoi); fornire una comprensione dei meccanismi di patogenicità e virulenza microbica e acquisire le metodologie utilizzate per il loro studio; fornire i principi della diagnostica microbiologica convenzionale e dell'impiego delle biotecnologie nella diagnostica microbiologica molecolare, per la tipizzazione dei microrganismi e per il monitoraggio della terapia; fornire una comprensione dei meccanismi d'azione degli agenti antimicrobici e delle strategie per lo sviluppo di nuovi composti ad attività antimicrobica; fornire una comprensione dei meccanismi di resistenza ai farmaci antimicrobici e delle modalità con cui i microrganismi acquisiscono resistenza proponendo le più moderne strategie per il superamento di tali meccanismi; fornire le conoscenze dell'epidemiologia molecolare delle infezioni microbiche per lo studio di eventi epidemici in ambito nosocomiale o comunitario e per la sorveglianza molecolare dell'antibiotico-resistenza e delle infezioni nosocomiali; comprendere i metodi di prevenzione delle malattie infettive, i vaccini in uso e le strategie per la preparazione di nuovi vaccini; Apprendere le più recenti tecnologie e applicazioni pratiche di monitoraggio e prevenzione delle infezioni umane trasmesse attraverso l'ambiente, l'acqua e gli alimenti, attraverso un approccio "One Health".
Conoscenza e comprensione - L'obiettivo specifico del corso di Biotecnologie Microbiche sarà quello di mettere lo studente in grado di comprendere i meccanismi di patogenicità che caratterizzano i principali patogeni umani, di acquisire le conoscenze e le moderne metodologie biotecnologiche relative all'attuale necessità clinica, alla progettazione, allo sviluppo e all'utilizzo di sistemi diagnostici e terapeutici essenziali per la diagnosi, il monitoraggio epidemiologico e il trattamento appropriato delle malattie trasmissibili correlate a patogeni microbici in diversi ambiti, a partire da quello medico-clinico;
Capacità di comprensione applicativa - Al termine del corso, lo studente dovrà essere in grado di applicare metodologie sia diagnostiche che di tipizzazione, monitoraggio e sorveglianza relative alle principali patologie riconducibili a processi infettivi; Ciò consentirà allo studente di comprendere le potenzialità delle biotecnologie microbiche applicate, fondamentali in ambito medico ma non solo;
Autonomia di giudizio - Al termine del Corso di Laurea, lo studente sarà in grado di interpretare correttamente un certo numero di casi clinici di patologie infettive, analizzati attraverso un approccio diagnostico e l'interpretazione dei risultati di laboratorio, comprendendo i limiti delle tecniche utilizzate, le capacità evolutive dei microrganismi e sapendo proporre nuove strategie;
Competenze comunicative - La terminologia acquisita dallo studente gli consentirà di orientarsi in un ambiente multidisciplinare attraverso la scelta di una terminologia scientifica e di un linguaggio adeguati.
Capacità di apprendimento - Durante il corso verranno forniti diversi approcci e strumenti per l'interpretazione e la valutazione dei risultati dell'utilizzo delle biotecnologie microbiche in ambito medico-clinico, consentendo allo studente di applicare nozioni e strategie di problem-solving utili per proseguire lo studio indipendente anche al di fuori del corso stesso.
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 per applicazioni in ambito diagnostico e di ricerca medica clinica
• Replicazione e genetica degli agenti microbici
• Interazioni uomo-microrganismo e Meccanismi di patogenesi microbica
• Regolazione dei geni della virulenza batterica e 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 e strategie di superamento
• Principali meccanismi di antibiotico-resistenza in patogeni prioritari 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
The course aims to: provide general knowledge on the biology and genetics of microorganisms of medical interest (bacteria, viruses, fungi and protozoa); provide an understanding of the mechanisms of microbial pathogenicity and virulence and acquire the methodologies used for their study; deliver the principles of conventional microbiological diagnostics and the use of biotechnology in molecular microbiological diagnostics, for the typing of microorganisms and for monitoring therapy; provide an understanding of the mechanisms of action of antimicrobial agents and the strategies for the development of new compounds with antimicrobial activity; provide an understanding of the mechanisms of resistance to antimicrobial drugs and the ways in which microorganisms acquire resistance by proposing the most modern strategies for overcoming these mechanisms; provide the knowledge of the molecular epidemiology of microbial infections for the study of epidemic events in nosocomial or community environments and for the molecular surveillance of antibiotic resistance and nosocomial infections; to understand the methods of prevention of infectious diseases, the vaccines in use and strategies for the preparation of new vaccines; to learn the latest technologies and practical applications of monitoring and prevention of human infections transmitted through the environment, water and food through a "One Health" approach.
Knowledge and understanding - The specific objective of the Microbial Biotechnology course will be to put the student in a position to understand the pathogenicity mechanisms that characterize the primary human pathogens, to acquire the knowledge and modern biotechnological methodologies regarding the current clinical need, the design, development and use of diagnostic and therapeutic systems essential for diagnosing, epidemiologically monitoring and appropriately treating transmissible diseases related to microbial pathogens in various fields starting from the clinical medical one;
Application understanding skills - At the end of the course, the student must be able to apply both diagnostic and typing, monitoring and surveillance methodologies related to the main pathologies attributable to infectious processes; This will allow the student to understand the potential of applied microbial biotechnologies that are fundamental in the medical field but not limited to this;
Autonomy of judgment - At the end of the Teaching Course, the student will be able to correctly interpret a certain number of clinical cases of infectious pathologies, analyzed through a diagnostic approach and the interpretation of laboratory results, understanding the limits of the techniques used, the evolutionary capacities of microorganisms and being able to propose new strategies;
Communication skills - The terminology acquired by the student will enable him to navigate a multidisciplinary environment through the choice of adequate scientific terminology and language properties.
Learning skills - Different approaches and tools for interpreting and evaluating the results of using Microbial Biotechnologies in the clinical medical field will be provided during the course, allowing the student to apply notions and problem-solving strategies helpful for continuing independent study beyond the course itself.
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 diagnosis, 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 for diagnostic and clinical medical research applications
• Replication and genetics of microbial agents
• Human-microorganism interactions and Mechanisms of microbial pathogenesis
• Regulation of bacterial virulence genes and 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 priority Gram-positive, Gram-negative and mycobacterial pathogens
• 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
• Phenotypic and genotypic microbial typing methods
• 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
