Course Syllabus
Obiettivi
Comprendere le vie biochimiche alla base del metabolismo del sistema nervoso centrale (SNC) in condizioni fisiologiche. Comprendere come l'alterazione del metabolismo possa influenzare le funzioni del SNC. Il corso si concentrerà sui cambiamenti biochimici e metabolici che si verificano in condizioni patologiche.
Contenuti sintetici
Metabolismo del sistema nervoso centrale (saccaridi, proteine, amminoacidi, lipidi). Biochimica della barriera emato-encefalica. Cambiamenti metabolici in condizioni patologiche. Aspetti nutrizionali. Neurotrasmettitori.
Programma esteso
- Metabolismo energetico cerebrale e neurochimica
Metabolismo di carboidrati, lipidi, proteine e amminoacidi nel sistema nervoso centrale.
Interazioni metaboliche tra neuroni e cellule gliali.
Funzione mitocondriale e bioenergetica cerebrale.
Metabolismo dei neurotrasmettitori e dei neuromodulatori. - Metabolismo della barriera emato-encefalica e della barriera sangue-liquor
Struttura e funzione della barriera emato-encefalica (BBB) e della barriera sangue-liquor (BCSFB).
Sistemi di trasporto molecolare e traffico dei nutrienti.
Accoppiamento metabolico tra sistema nervoso centrale e organi periferici.
Disfunzione delle barriere nelle malattie neurologiche. - Alterazioni metaboliche nelle malattie neurodegenerative
Malattia di Alzheimer, malattia di Parkinson, SLA e altre patologie neurodegenerative.
Disfunzione mitocondriale, stress ossidativo e neuroinfiammazione.
Biomarcatori metabolici e nuovi bersagli terapeutici. - Metabolismo del cancro nei tumori cerebrali
Riprogrammazione metabolica nei gliomi e negli altri tumori cerebrali.
Glicolisi aerobica, metabolismo della glutammina e metabolismo lipidico.
Oncometaboliti e regolazione epigenetica.
Microambiente tumorale e interazioni metaboliche con le cellule del sistema nervoso.
Imaging metabolico e strategie terapeutiche mirate al metabolismo tumorale. - Nutrizione, medicina di precisione e nuove prospettive terapeutiche
Dieta, asse intestino-cervello e metabolismo cerebrale.
Dieta chetogenica e altri interventi metabolici.
Metabolomica e approcci di biologia dei sistemi.
Medicina personalizzata e prospettive terapeutiche future.
Prerequisiti
Conoscenze di base di biochimica, biologia e chimica.
Modalità didattica
8 ore (4 lezioni da 2 ore ciascuna): Lezione frontale (DE), lezioni in presenza
2 ore (1 lezione da 2 ore): Lezione frontale (DE), lezioni online
Lezioni frontali che richiedono la partecipazione attiva degli studenti, i quali saranno coinvolti nell'argomento attraverso lavori di gruppo e discussioni su problematiche legate ai cambiamenti del metabolismo corporeo in diverse condizioni.
Materiale didattico
Biochemistry with clinical cases . T. Devlin; Biochemistry, Berg et al.
Articoli scientifici, review, diapositive e materiali utilizzati durante le lezioni frontali. Tutti i materiali saranno caricati sulla piattaforma di e-learning.
Periodo di erogazione dell'insegnamento
secondo semestre.
Modalità di verifica del profitto e valutazione
Esame scritto individuale
10 domande a scelta multipla (3 punti ciascuna) sulle lezioni frontali, 1 caso clinico da risolvere (1 punto) da completare in 30 minuti.
Le domande dell'esame scritto saranno formulate in modo da stimolare il ragionamento biochimico-clinico, comprendere le unità di misura e valutare le competenze acquisite in relazione agli obiettivi del corso.
Non sono previste prove in itinere.
Orario di ricevimento
su appuntamento scrivendo a: francesca.re1@unimib.it
Sustainable Development Goals
Aims
To understand the biochemical pathways underlying the CNS metabolism under physiological conditions. To understand how derangement of metabolism can affect CNS functions. The course will focus on the biochemical and metabolic changes occurring in pathological conditions.
Contents
Metabolism of CNS (saccharides, proteins amino acids, lipids). Biochemistry of the blood-brain barrier. Metabolic changes in pathological conditions. Nutritional aspects. Neurotransmitters.
Detailed program
- Brain Energy Metabolism and Neurochemistry
Metabolism of carbohydrates, lipids, proteins, and amino acids in the central nervous system.
Neuron-glia metabolic interactions.
Mitochondrial function and bioenergetics.
Metabolism of neurotransmitters and neuromodulators. - Blood-Brain Barrier and Blood-Cerebrospinal Fluid Barrier Metabolism
Structure and function of the BBB and BCSFB.
Molecular transport systems and nutrient trafficking.
Metabolic coupling between the CNS and peripheral organs.
Barrier dysfunction in neurological diseases. - Metabolic Alterations in Neurodegenerative Disorders
Alzheimer's disease, Parkinson's disease, ALS, and related disorders.
Mitochondrial dysfunction, oxidative stress, and neuroinflammation.
Metabolic biomarkers and emerging therapeutic targets. - Cancer Metabolism in Brain Tumors
Metabolic reprogramming in gliomas and other brain tumors.
Aerobic glycolysis, glutamine metabolism, and lipid metabolism.
Oncometabolites and epigenetic regulation.
Tumor microenvironment and metabolic interactions with neural cells.
Metabolic imaging and therapeutic targeting of tumor metabolism. - Nutrition, Precision Medicine, and Emerging Therapeutic Approaches
Diet, gut-brain axis, and brain metabolism.
Ketogenic and other metabolic interventions.
Metabolomics and systems biology approaches.
Personalized medicine and future therapeutic strategies.
Prerequisites
Basic knowledge of biochemistry, biology and chemistry.
Teaching form
8 h (4 lessons, 2 h each): Frontal Lesson (DE), face-to-face lessons
2 h (1 lesson of 2 h): Frontal Lesson (DE), online lessons
Frontal lectures that require the active participation of students who will be involved in the subject by proposing group work, and discussion of problems related to the change of body metabolism in different conditions.
Textbook and teaching resource
Biochemistry with clinical cases . T. Devlin; Biochemistry, Berg et al.
Scientific papers/reviews, slides and materials used during frontal lessons. All the materials will be loaded on e-learning platform.
Semester
second semester.
Assessment method
Individual written examination
10 multiple-choice questions (3 marks each) on frontal lesson, 1 clical case question (1 mark) to be completed in 30 minutes.
The questions proposed in the written exam will be constructed in such a way as to induce the student to biochemical-clinical reasoning, to understand the units of measurement and to be able to evaluate the skills and competences acquired according to the objectives of the course.
There are no itinere tests planned.
Office hours
on appointment to francesca.re1@unimib.it
