- Area Medica, Chirurgica e dei Servizi Clinici
- Corso di Laurea Magistrale
- Biotecnologie Mediche [F0902D - F0901D]
- Insegnamenti
- A.A. 2025-2026
- 1° anno
- Medicina Molecolare
- Introduzione
Syllabus del corso
Obiettivi
Il corso intende fornire allo studente i concetti fondamentali della medicina molecolare e traslazionale, con particolare attenzione alle relative applicazioni biotecnologiche.
Conoscenza e capacità di comprensione - Al termine dell’insegnamento lo studente avrà acquisito conoscenze e comprensione dei meccanismi molecolari e cellulari alla base delle patologie umane, con particolare attenzione alle alterazioni strutturali e funzionali della matrice extracellulare, alle patologie da accumulo, alle disfunzioni degli organuli cellulari e ai difetti genetici e molecolari che colpiscono trasportatori, recettori e inibitori. Inoltre conoscerà e comprenderà i processi fisiopatologici riguardanti le patologie d’organo (rene, pancreas, emostasi), i meccanismi della risposta immune intestinale e le relative patologie, il ruolo del microbioma nella regolazione del sistema immunitario. Inoltre acquisirà conoscenza e comprensione delle basi molecolari dell’oncogenesi, del ruolo del microambiente tumorale, dei principi della patogenesi delle leucemie e dei modelli per lo studio della farmacoresistenza.
Conoscenza e capacità di comprensione applicate - Al termine del corso, lo studente sarà in grado di riconoscere i meccanismi patogenetici alla base delle diverse patologie e di valutarne l’influenza sulla risposta ai trattamenti terapeutici. Sarà inoltre capace di analizzare l’impatto delle alterazioni molecolari sul funzionamento cellulare e tissutale, e di riconoscere l’utilità e l’importanza dell’impiego di metodiche biotecnologiche avanzate nello studio e nel trattamento delle patologie d’organo, immunitarie e oncologiche.
Autonomia di giudizio - Grazie alla discussione critica di modelli molecolari e sperimentali, lo studente sarà in grado di integrare conoscenze relative alla fisiopatologia d’organo, all’immunità mucosale e all’oncogenesi sviluppando la capacità di valutare dati sperimentali e di riconoscere le implicazioni cliniche delle alterazioni molecolari.
Abilità comunicative – Alla fine dell’insegnamento lo studente avrà acquisito la capacità di esporre con chiarezza, terminologia appropriata e rigore scientifico gli argomenti trattati durante il corso
Capacità di apprendere - Alla fine dell’insegnamento lo studente avrà acquisito gli strumenti per proseguire in modo autonomo con l’apprendimento e con l’aggiornamento, grazie al riferimento costante a modelli, approcci traslazionali e letteratura scientifica riguardante i temi trattati.
Contenuti sintetici
Patologia della cellula e degli organuli cellulari. Patologia della matrice extra-cellulare. Meccanismi molecolari e pathways di malattia (nei tumori e in altre patologie rilevanti) a livello cellulare e di intero organismo. Fisiopatologia e patologia degli apparati e degli organi: patologie della coagulazione sanguigna, del controllo glicemico, dei reni. Tecnologie sperimentali e modelli in vitro ed in vivo per lo studio di processi patologici a livello cellulare e di organismo vivente. Meccanismi molecolari dell'immunità innata, immunità dei distretti mucosali e meccanismi di regolazione della risposta immunitaria. Patologie del sistema immunitario intestinale. Modelli per lo studio dei meccanismi patogenetici coinvolti nella trasformazione neoplastica, nella progressione tumorale e nella farmacoresistenza .
Programma esteso
PATOLOGIA MOLECOLARE E CELLULARE: Patologia della matrice extracellulare (amiloidosi, patologia da prioni, collagenopatie ed elastopatie, fibrosi). Patologie da accumulo intracellulare (tesaurismosi metaboliche e steatosi). Patologia degli organuli cellulari (patologie lisosomiali e mitocondriali). Meccanismi patogenetici alla base di patologie dei trasportatori ionici di membrana (fibrosi cistica). Meccanismi patogenetici alla base di patologie della emoglobina (anemia falciforme e talassemie). Meccanismi patogenetici alla base di patologie dei recettori di membrana (ipercolesterolemia familiare). Meccanismi patogenetici alla base di patologie degli inibitori enzimatici (deficit di antitripsina). FISIOPATOLOGIA D’ORGANO E D’APPARATO: Fisiopatologia dell’emostasi e malattie emorragiche. Fisiopatologia renale, patologie glomerulari e tubulari, rene policistico. Fisiopatologia del controllo glicemico, Diabete mellito. FISIOPATOLOGIA DELLA RISPOSTA IMMUNE ED IMMUNOPATOLOGIE: Caratteristiche generali delle risposte immunitarie delle barriere epiteliali. Sistema immunitario nel tratto gastrointestinale. Immunità Innata e adattativa del tratto gastrointestinale. Controllo dell’immunità nel tratto gastrointestinale da parte dei linfociti T regolatori e delle citochine. Ruolo del microbioma commensale nella regolazione del sistema immunitario. Malattie correlate alle risposte immunitarie dell’intestino. ONCOLOGIA GENERALE E TRASLAZIONALE: Meccanismi patogenetici coinvolti nella trasformazione neoplastica e loro effetti sulla regolazione delle popolazioni cellulari e relativi modelli. Il ruolo del microambiente (cellule stromali, fattori solubili, matrice extracellulare e ipossia) nella progressione tumorale con i relativi modelli di studio. Aspetti morfologici e meccanismi molecolari della morte cellulare programmata (p53, Bcl2 family, IAPs, caspasi, recettori di morte). Modelli per lo studio della farmacoresistenza. Chemioterapia metronomica come nuovo approccio terapeutico nei tumori. Principi fondamentali della patogenesi dei diversi tipi di leucemie: fattori genetici e molecolari che influenzano lo sviluppo della malattia e la resistenza alle terapie.
Prerequisiti
Conoscenze nell’ambito della biologia cellulare e della genetica, della biochimica, dell’istologia e anatomia umana.
Modalità didattica
Insegnamento con diverse modalità didattiche :
27 lezioni da 2 ore in modalità erogativa in presenza
4 esercitazioni da 2 ore svolte in modalità erogativa in presenza
3 seminari da 2 ore in modalità erogativa in presenza
Materiale didattico
- Robbins e Cotran, LE BASI PATOLOGICHE DELLE MALATTIE, 10 edizione, Edra
- Moncharmont, PATOLOGIA GENERALE, 2019, Edizioni IDELSON-GNOCCHI
- Pardi e Di Fiore, PATOGENESI, 2023, PICCIN
- Abate-Shen C., Politi K., Chodosh L.A., Olive K.P. MOUSE MODELS OF CANCER. A LABORATORY MANUAL. 2014, Cold Spring Harbor Laboratory Press.
- Abul K. Abbas. IMMUNOLOGIA CELLULARE E MOLECOLARE IX Edizione Edra
- Infection, Immune Homeostasis and Immune Privilege, Joan Stein-Streilein Editor Springer
- Review e articoli pubblicati su riviste internazionali verranno indicati durante il corso
Periodo di erogazione dell'insegnamento
Primo Anno, Primo Semestre
Modalità di verifica del profitto e valutazione
Assenza di prove in itinere.
Colloquio orale sugli argomenti svolti a lezione a scelta della commissione per valutare la capacità di comunicazione scientifica e lo sviluppo di competenze trasversali fra i diversi argomenti
Orario di ricevimento
Su appuntamento scrivendo a:
cristina.bianchi@unimib.it
maria.foti@unimib.it
mariagrazia.cerrito@unimib.it
jolanda.sarno@unimib.it
Sustainable Development Goals
Aims
The course aims to provide students with the fundamental concepts of molecular and translational medicine, with a particular focus on related biotechnological applications.
Knowledge and understanding - At the end of the course, the student will have acquired knowledge and understanding of the molecular and cellular mechanisms underlying human pathologies, with particular attention to the structural and functional alterations of the extracellular matrix, storage pathologies, dysfunctions of cellular organelles and genetic and molecular defects affecting transporters, receptors and inhibitors. Furthermore, the student will understand the physiopathological processes related to organ pathologies (kidney, pancreas, and hemostasis), the mechanisms of the intestinal immune response and related pathologies, as well as the role of the microbiome in regulating the immune system. Likewise, the student will acquire knowledge and understanding of the molecular bases of oncogenesis, the role of the tumor microenvironment, the principles of leukemia pathogenesis, and models for studying drug resistance.
Applying knowledge and understanding: Upon completing the course, student will be able to recognize the pathogenetic mechanisms underlying various pathologies and assess their impact on responses to treatments. She/he will also be able to analyze the impact of molecular alterations on cellular and tissue functioning and recognize the usefulness and importance of using advanced biotechnological methods in the study and treatment of organ, immune, and oncological pathologies.
Making judgments -Through the critical discussion of molecular and experimental models, the student will integrate knowledge related to organ physiopathology, mucosal immunity, and oncogenesis, developing the ability to evaluate experimental data and recognize the clinical implications of molecular alterations.
Communication skills - At the end of the course, the student will have gained the ability to clearly explain, with appropriate terminology and scientific rigor, the topics covered during the course.
Learning skills - By the end of the course, students will have received the tools to continue learning and updating autonomously, thanks to constant reference to models, translational approaches, and scientific literature regarding the covered topics.
Contents
Cellular and organelle pathology. Extra-cellular matrix pathology. Physiopathology and pathology: pathology of blood coagulation, of glicemic control, of the kidney. Molecular mechanisms of the diseases: molecular mechanisms and pathways (tumors and other relevant diseases). Advanced biotechnological techniques and in vitro and in vivo model to study pathogenetic processes at cellular and organism level. Molecular mechanism of Innate Immunity, immunity of Mucosal Districts and mechanisms of regulation of immunity response. Diseases of gut immunity system. Models to study the pathogenetic mechanism involved in neoplastic transformation, in tumor progression and in mechanisms of drug resistance.
Detailed program
CELLULAR AND MOLECULAR PATHOLOGY: Extracellular matrix pathology (amyloidosis, prion disease, collagenopathies, elastopathies, fibrosis). Intracellular accumulations (metabolic disorders-thesaurismosis, steatosis). Organelles pathology (lysosomal disease, mitochondrial diseaes). Cystic fibrosis. Hemoglobin diseases (sickle cell anemia, thalassemia). Membrane receptors pathologies (familial hypercholesterolemia). Alpha 1-antitrypsin deficiency. DISEASES OF ORGAN SYSTEMS. Red blood cells and bleeding disorders. The kidney (glomerulopathies and tubulopathies, polycystic kidney disease). Diabetes. PHYSIOPATHOLOGY OF IMMUNE SYSTEM AND PATHOLOGY OF IMMUNE RESPONSE: General characteristics of the immune responses of epithelial barriers. Immune System in the Gastrointestinal Tract. Innate and adaptive immunity of the gastrointestinal tract. Control of immunity in the gastrointestinal tract by regulatory T cells and cytokines. Role of the commensal microbiome in the regulation of the immune system. Diseases related to the immune responses of the intestine. GENERAL AND TRANSLATIONAL ONCOLOGY: Pathogenic mechanisms involved in neoplastic transformation and their effects on regulating cell populations and related models. The role of the microenvironment (stromal cells, soluble factors, extracellular matrix, and hypoxia) in tumor progression with related study models. Morphological aspects and molecular mechanisms of programmed cell death (p53, Bcl2 family, IAPs, caspases, death receptors). Models for the study of drug resistance. Metronomic chemotherapy as a new therapeutic approach in tumors. The fundamental principles of the pathogenesis of different types of leukemia are genetic and molecular factors that influence the development of the disease and resistance to therapies.
Prerequisites
Knowledge in the field of genetic and cell biology, biochemistry, human histology and anatomy.
Teaching form
Course with different teaching activities:
27 frontal lessons of 2 hours in attendance
4 frontal practical sessions of 2 hours in attendance
3 seminars of 2 hours in attendance
Textbook and teaching resource
- Robbins e Cotran, LE BASI PATOLOGICHE DELLE MALATTIE, 10 edizione, Edra
- Moncharmont, PATOLOGIA GENERALE, 2019, Edizioni IDELSON-GNOCCHI
- Pardi e Di Fiore, PATOGENESI, 2023, PICCIN
- Abate-Shen C., Politi K., Chodosh L.A., Olive K.P. MOUSE MODELS OF CANCER. A LABORATORY MANUAL. 2014, Cold Spring Harbor Laboratory Press.
- Abul K. Abbas. IMMUNOLOGIA CELLULARE E MOLECOLARE IX Edizione Edra
- Infection, Immune Homeostasis and Immune Privilege, Joan Stein-Streilein Editor Springer1.
- Review and selected papers will be discussed and provided to the students during the course.
Semester
First Year, First Semester
Assessment method
No “in itinere” tests.
Oral discussion about different topics belonging to the classroom lessons (teachers’ choice) to evaluate scientific communication skills and the ability to establish scientific links among different topics.
Office hours
Available on request by email at:
cristina.bianchi@unimib.it
maria.foti@unimib.it
mariagrazia.cerrito@unimib.it
jolanda.sarno@unimib.it