Syllabus del corso
Obiettivi
Il corso fornisce conoscenze teoriche sui processi biomolecolari, metabolici e diagnostici.
1 Conoscenza e capacità di comprensione
Gli studenti apprenderanno la struttura e la funzione delle macromolecole, la cinetica enzimatica (inclusi coenzimi e vitamine), il dettaglio delle vie metaboliche e la loro integrazione ormonale. Approfondiranno il metabolismo dei principali tessuti, con particolare attenzione alla composizione e alla mineralizzazione dei tessuti duri e alla biochimica salivare. In ambito clinico, acquisiranno conoscenze relative al processo diagnostico, ai biomarcatori e alla corretta interpretazione dei test di laboratorio per la gestione del paziente.
2 Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Gli studenti sapranno collegare i concetti biochimici alla fisiologia d’organo, alla fisiopatologia clinica e alla diagnostica di laboratorio. Saranno in grado di interpretare le interazioni biochimiche tra i diversi organi e di correlare i meccanismi molecolari sistemici e d'organo alle patologie di interesse odontoiatrico. Dal punto di vista clinico-diagnostico, gli studenti sapranno inoltre individuare e applicare i test di laboratorio più adeguati nei differenti contesti fisiopatologici.
3 Autonomia di giudizio
Il percorso sviluppa la capacità di valutare in modo critico e indipendente i dati scientifici, i nessi biologici e i referti di laboratorio. Gli studenti sapranno interpretare i risultati analitici integrandoli nel contesto clinico odontoiatrico, formulando giudizi clinici autonomi. Saranno inoltre in grado di stimare criticamente l'appropriatezza, il significato diagnostico e i limiti delle diverse indagini biochimico-cliniche in funzione delle specifiche esigenze del paziente.
4 Abilità comunicative
Gli studenti acquisiranno la proprietà di linguaggio necessaria per interfacciarsi efficacemente sia in contesti professionali che clinici. Sapranno utilizzare una terminologia specialistica – sia in ambito molecolare che biochimico-clinico – per descrivere correttamente meccanismi d'azione e profili diagnostici. Contemporaneamente, svilupperanno la capacità di tradurre concetti scientifici complessi in un linguaggio chiaro e accessibile al paziente.
5. Capacità di apprendimento
Il corso fornisce gli strumenti metodologici per l'apprendimento permanente. Gli studenti svilupperanno l'autonomia necessaria per consultare libri di testo avanzati e articoli scientifici nell'ambito della biochimica medica, odontoiatrica, clinica e della diagnostica molecolare. Saranno così in grado di assimilare autonomamente le future scoperte scientifiche, le nuove tecnologie diagnostiche di laboratorio e le innovazioni biotecnologiche applicate all'odontoiatria.
Contenuti sintetici
BIOCHIMICA GENERALE E BIOCHIMICA SISTEMATICA UMANA
Il corso si propone di educare lo studente a ragionare in termini molecolari sui principali metabolismi cellulari; comprendere e spiegare a livello molecolare i sistemi di controllo delle funzioni cellulari e tissutali, in particolare del tessuto connettivo, dell’osso e del dente. Inoltre il corso si propone di fornire agli studenti le conoscenze fondamentali circa le indagini biochimico-cliniche nei confronti delle principali alterazioni di organi/tessuti di rilievo in campo odontoiatrico.
BIOCHIMICA CLINICA E BIOLOGIA MOLECOLARE CLINICA
Il corso si propone di fornire agli studenti le conoscenze fondamentali circa le indagini biochimico-cliniche nei confronti delle principali alterazioni di organi/tessuti di rilievo in campo odontoiatrico.
Programma esteso
BIOCHIMICA GENERALE
Enzimologia: Catalisi e cinetica enzimatica. Significato della Vmax e della Km. Fattori che influenzano l’attività enzimatica. Inibitori. Enzimi allosterici. Isoenzimi. Uso diagnostico degli enzimi e degli isoenzimi
Bioenergetica: Catena respiratoria e fosforilazione ossidativa. Molecole ad alto contenuto energetico. La produzione di ATP. Inibitori e disaccoppianti della fosforilazione ossidativa.
Metabolismo Glucidico: Digestione, assorbimento e trasporto dei glucidi. Glicolisi aerobica e anaerobica. Regolazione metabolica e ormonale della glicolisi. Sintesi del glicogeno e glicogenolisi. Regolazione metabolica e ormonale del metabolismo del glicogeno. Interconversione degli zuccheri. Metabolismo del galattosio e del fruttosio.
Metabolismo lipidico: Digestione e assorbimento dei lipidi. Catabolismo dei lipidi. betaossidazione degli acidi grassi. Ruolo della carnitina. Ciclo dell’acido citrico.
Lipogenesi: biosintesi degli acidi grassi; biosintesi dei trigliceridi. Regolazione della lipolisi e lipogenesi. Metabolismo del colesterolo e dei suoi derivati. Conversione del colesterolo in ormoni steroidei e in sali biliari. Metabolismo dei corpi chetonici. Lipoproteine plasmatiche. Metabolismo delle lipoproteine. Recettori delle lipoproteine.
Metabolismo proteico: Digestione delle proteine, assorbimento e trasporto degli amminoacidi. Metabolismo generale degli amminoacidi. Gluconeogenesie sua regolazione. Metabolismo dei nucleotidi purinici e pirimidinici:Biosintesi delle purine e delle pirimidine. Vie di recupero dei nucleotidi purinici.
BIOCHIMICA SISTEMATICA UMANA
Regolazione metabolica della glicemia: Glicogeno epatico e muscolare. Regolazione ormonale della glicemia. Ormoni gastroenteropancreatici: insulina, glucagone.
Ormoni: Ormoni ipotalamici e ipofisari. Ormoni di rilascio. GH. Prolattina. ACTH. Vasopressina. Ossitocina. Ormoni della tiroide. Ormoni della corticale del surrene. Ormoni sessuali. Ormoni della regolazione senso fame/sazietà.
Biochimica del tessuto nervoso: Biosintesi e catabolismo dei neurotrasmettitori. Neurotossine. Biochimica del sangue e della coagulazione: Elementi figurati del sangue e proteine plasmatiche. Emoglobina mioglobina e trasporto dell’ossigeno. La cascata della coagulazione del sangue. Anticoagulanti e fibrinolisi.
Biochimica delegato: Ruolo del fegato nella gluconeogenesi. Ciclo dell'urea e meccanismi extra-epatici di eliminazione dell'ammoniaca. Reazioni del ciclo dell’urea. Eliminazione extra epatica di ammoniaca. Glutammato e glutammina. Meccanismi epatici di detossificazione. Degradazione dell’emoglobina. Metabolismo dell’etanolo. Stress ossidativo e radicali liberi.
Biochimica del tessuto muscolare scheletrico e del miocardio: Struttura e proteine muscolari. Meccanismo della contrazione.Metabolismo energetico muscolare.
Biochimica del tessuto connettivo: proteoglicani, glicoproteine, collagene, elastina.
Omeostasi e ruolo regolatore del Calcio e del Fosforo: Calcitonina, Vitamina D, Paratormone.
Biochimica dell’osso e del dente: Macromolecole della matrice organica. Mineralizzazione dellosso e del dente. Riassorbimento osseo. Fattori di crescita e ormoni che agiscono sulle cellule dellosso. Biochimica della saliva.
Biochimica della nutrizione: Aspetti biochimici dei processi digestivi e dell’assorbimento dei nutrienti. Metabolismo basale. Principi di alimentazione. Vitamine idrosolubili e liposolubili. Omeostasi dei carboidrati, dei lipidi e delle proteine. Il ciclo alimentazione-digiuno.
BIOCHIMICA CLINICA E BIOLOGIA MOLECOLARE CLINICA
La Biochimica clinica: ruolo limiti e finalità. Variabilità biologica, variabilità analitica e pre-analitica in Biochimica clinica. Traguardi analitici e controllo di qualità in Biochimica clinica.
I termini di confronto dei dati biochimico-clinici: intervalli di riferimento, livelli desiderabili, livelli decisionali. Sensibilità, specificità e valore predittivo delle indagini biochimico-cliniche. Esplorazione del metabolismo glucidico. Biochimica clinica delle proteine plasmatiche e delle coagulopatie. Biochimica clinica dei lipidi e delle lipoproteine plasmatiche. Biochimica clinica delle emoglobinopatie. Biochimica clinica dell’osso e metabolismo minerale. Enzimi e altri marcatori macromolecolari di funzionalità e di lesione. Marcatori biochimici di neoplasia.
Prerequisiti
Obiettivi del corso di Scienze Propedeutiche (trattasi dei corsi indicati nelle propedeuticità del Regolamento).
Modalità didattica
Tutte le lezioni sono svolte in presenza in modalità erogativa:
-50 lezioni da 2 ore svolte in modalità erogativa in presenza.
Materiale didattico
TESTO UNICO PER BIOCHIMICA GENERALE E SISTEMATICA UMANA:
Siliprandi/Tettamanti: Biochimica Medica. Piccin
Devlin T.M.: Biochimica (con aspetti clinici). Idelson-Gnocchi
Ferrier D.: Le basi della biochimica. Zanichelli
Nelson D.L. et al.: Introduzione alla biochimica di Lehninger. Zanichelli
Ferguson D.B.: Biologia del cavo orale. Zanichelli/CEA
Maccarrone M.: Fondamenti di Biochimica Umana ed Zanichelli
TESTO UNICO PER BIOCHIMICA CLINICA E BIOLOGIA MOLECOLARE CLINICA:
Federici G., Medicina di laboratorio, McGraw-Hill
Periodo di erogazione dell'insegnamento
Primo anno di corso, secondo semestre.
Modalità di verifica del profitto e valutazione
Tutti gli studenti accedono ad una prova scritta seguita da colloquio orale. La prova scritta è composta da 27 test a risposta chiusa, (20 a risposta singola ed i restanti a risposta multipla).
20 quesiti valutano la preparazione dello studente sugli argomenti di BIOCHIMICA GENERALE e di BIOCHIMICA SISTEMATICA UMANA, i restanti 7 vertono su argomenti di BIOCHIMICA CLINICA .
Per lo svolgimento della prova scritta viene assegnato un tempo di un'ora.
Lo studente viene ammesso a sostenere l'orale se il punteggio delle risposte raggiunge un minimo di 18.
L’orale viene effettuato lo stesso giorno, dopo la correzione dello scritto e dura circa 20-30 minuti per ogni candidato. Le domande proposte nella prova scritta sono volte a valutare la comprensione degli argomenti trattati a lezione, con particolare riferimento all’acquisizione di conoscenze relative al metabolismo cellulare e d’organo ed al corretto utilizzo dei test di laboratorio nei vari ambiti diagnostici.
Nella prova orale, prendendo spunto dai quesiti dello scritto, si richiede allo studente di spiegare/approfondire alcune delle risposte fornite (sia tra quelle fornite sbagliate che corrette), allo scopo di verificare la corretta interpretazione della domanda ed il ragionamento che ha portato alla risposta. Viene inoltre valutata la conoscenza delle principali vie metaboliche, e delle interazioni biochimiche fra le cellule o nei diversi organi/tessuti e delle disfunzioni biochimiche che determinano alterazioni dei principali parametri ematochimici.
Orario di ricevimento
Ricevimento su appuntamento
Bulbarelli Tel. Ufficio 026448 8221
alessandra.bulbarelli@unimib.it
Sustainable Development Goals
Aims
1 Knowledge and understanding
Students will learn the structure and function of macromolecules, enzyme kinetics (including coenzymes and vitamins), detailed metabolic pathways, and their hormonal integration. They will deepen their knowledge of the metabolism of the main tissues, with particular attention to the composition and mineralization of hard tissues and salivary biochemistry. In the clinical field, they will acquire knowledge related to the diagnostic process, biomarkers, and the correct interpretation of laboratory tests for patient management.
2 Applying knowledge and understanding
Students will be able to connect biochemical concepts to organ physiology, clinical pathophysiology, and laboratory diagnostics. They will be capable of interpreting biochemical interactions between different organs and correlating systemic and organ-specific molecular mechanisms with pathologies of dental interest. From a clinical-diagnostic perspective, students will also know how to identify and apply the most appropriate laboratory tests in different pathophysiological contexts.
3 Making judgments
The course develops the ability to critically and independently evaluate scientific data, biological links, and laboratory reports. Students will be able to interpret analytical results, integrating them into the clinical dental context and formulating autonomous clinical judgments. Furthermore, they will be capable of critically assessing the appropriateness, diagnostic significance, and limitations of various biochemical-clinical investigations based on the specific needs of the patient.
4 Communication skills
Students will acquire the mastery of language necessary to interface effectively in both professional and clinical contexts. They will know how to use specialized terminology – in both molecular and biochemical-clinical fields – to correctly describe mechanisms of action and diagnostic profiles. Concurrently, they will develop the ability to translate complex scientific concepts into clear and accessible language for the patient.
5 Learning skills
The course provides the methodological tools for lifelong learning. Students will develop the autonomy required to consult advanced textbooks and scientific articles in the fields of medical, dental, and clinical biochemistry, as well as molecular diagnostics. Consequently, they will be able to independently assimilate future scientific discoveries, new laboratory diagnostic technologies, and biotechnological innovations applied to dentistry.
Contents
GENERAL BIOCHEMISTRY AND HUMAN SYSTEMATIC BIOCHEMISTRY
The course aims to educate students to reason in molecular terms about the main cellular metabolisms; to understand and explain at a molecular level the control systems of cellular and tissue functions, particularly of the connective tissue, bone, and tooth. Furthermore, the course aims to provide students with fundamental knowledge regarding biochemical-clinical investigations into the main alterations of organs/tissues relevant to the dental field.
CLINICAL BIOCHEMISTRY AND CLINICAL MOLECULAR BIOLOGY
The course aims to provide students with fundamental knowledge regarding biochemical-clinical investigations into the main alterations of organs/tissues relevant to the dental field.
Detailed program
GENERAL BIOCHEMISTRY
Enzymology: Catalysis and enzyme kinetics. Significance of Vmax and Km. Factors affecting enzyme activity. Inhibitors. Allosteric enzymes. Isoenzymes. Diagnostic use of enzymes and isoenzymes.Bioenergetics: Respiratory chain and oxidative phosphorylation. High-energy molecules. ATP production. Inhibitors and uncouplers of oxidative phosphorylation.Carbohydrate Metabolism: Digestion, absorption, and transport of carbohydrates. Aerobic and anaerobic glycolysis. Metabolic and hormonal regulation of glycolysis. Glycogen synthesis and glycogenolysis. Metabolic and hormonal regulation of glycogen metabolism. Interconversion of sugars. Galactose and fructose metabolism.Lipid Metabolism: Digestion and absorption of lipids. Lipid catabolism. Beta-oxidation of fatty acids. Role of carnitine. Citric acid cycle.Lipogenesis: Biosynthesis of fatty acids; biosynthesis of triglycerides. Regulation of lipolysis and lipogenesis. Metabolism of cholesterol and its derivatives. Conversion of cholesterol into steroid hormones and bile salts. Ketone body metabolism. Plasma lipoproteins. Lipoprotein metabolism. Lipoprotein receptors.Protein Metabolism: Protein digestion, absorption, and transport of amino acids. General metabolism of amino acids. Gluconeogenesis and its regulation. Metabolism of purine and pyrimidine nucleotides: Biosynthesis of purines and pyrimidines. Salvage pathways of purine nucleotides.
HUMAN SYSTEMATIC BIOCHEMISTRY
Metabolic Regulation of Blood Glucose: Hepatic and muscle glycogen. Hormonal regulation of blood glucose. Gastroenteropancreatic hormones: insulin, glucagon.Hormones: Hypothalamic and pituitary hormones. Releasing hormones. GH. Prolactin. ACTH. Vasopressin. Oxytocin. Thyroid hormones. Adrenal cortex hormones. Sex hormones. Hormones regulating hunger/satiety perception.Biochemistry of Nervous Tissue: Biosynthesis and catabolism of neurotransmitters. Neurotoxins. Biochemistry of blood and coagulation: Formed elements of blood and plasma proteins. Hemoglobin, myoglobin, and oxygen transport. The blood coagulation cascade. Anticoagulants and fibrinolysis.Liver Biochemistry: Role of the liver in gluconeogenesis. Urea cycle and extra-hepatic mechanisms of ammonia elimination. Urea cycle reactions. Extra-hepatic elimination of ammonia. Glutamate and glutamine. Hepatic detoxification mechanisms. Hemoglobin degradation. Ethanol metabolism. Oxidative stress and free radicals. (Nota: "Biochimica delegato" è stato corretto in "Liver Biochemistry", assumendo un refuso per "Biochimica del fegato").Biochemistry of Skeletal Muscle Tissue and Myocardium: Structure and muscle proteins. Mechanism of contraction. Muscle energy metabolism.Biochemistry of Connective Tissue: Proteoglycans, glycoproteins, collagen, elastin.Homeostasis and Regulatory Role of Calcium and Phosphorus: Calcitonin, Vitamin D, Parathyroid hormone.Biochemistry of Bone and Tooth: Macromolecules of the organic matrix. Mineralization of bone and tooth. Bone resorption. Growth factors and hormones acting on bone cells. Biochemistry of saliva.Biochemistry of Nutrition: Biochemical aspects of digestive processes and nutrient absorption. Basal metabolic rate. Principles of nutrition. Water-soluble and fat-soluble vitamins. Carbohydrate, lipid, and protein homeostasis. The fed-fasting cycle.
CLINICAL BIOCHEMISTRY AND CLINICAL MOLECULAR BIOLOGY
Clinical Biochemistry: Role, limitations, and aims. Biological variability, analytical and pre-analytical variability in clinical biochemistry. Analytical goals and quality control in clinical biochemistry.Terms of Comparison for Biochemical-Clinical Data: Reference intervals, desirable levels, decision thresholds. Sensitivity, specificity, and predictive value of biochemical-clinical investigations. Exploration of carbohydrate metabolism. Clinical biochemistry of plasma proteins and coagulopathies. Clinical biochemistry of lipids and plasma lipoproteins. Clinical biochemistry of hemoglobinopathies. Clinical biochemistry of bone and mineral metabolism. Enzymes and other macromolecular markers of function and injury. Biochemical tumor markers.
Prerequisites
Aims of Preparatory Sciences course.
Teaching form
All lectures are conducted in face-to-face delivery mode:
- 50 (2-hour) lectures conducted in the in-presence delivery mode.
Textbook and teaching resource
RECOMMENDED TEXTBOOK FOR GENERAL AND HUMAN SYSTEMATIC BIOCHEMISTRY:
Siliprandi/Tettamanti: Biochimica Medica. Piccin
Devlin T.M.: Biochimica (con aspetti clinici). Idelson-Gnocchi
Ferrier D.: Le basi della biochimica. Zanichelli
Nelson D.L. et al.: Introduzione alla biochimica di Lehninger. Zanichelli
Ferguson D.B.: Biologia del cavo orale. Zanichelli/CEA
Maccarrone M.: Fondamenti di Biochimica Umana ed Zanichelli
RECOMMENDED TEXTBOOK FOR CLINICAL BIOCHEMISTRY AND CLINICAL MOLECULAR BIOLOGY:
Federici G., Medicina di laboratorio, McGraw-Hill
Semester
First year of the course, second semester.
Assessment method
All students take a written exam followed by an oral interview.
The written exam consists of 27 closed-ended questions (20 single-choice questions and the remaining multiple-choice). Twenty questions assess the student's preparation on the topics of GENERAL BIOCHEMISTRY and HUMAN SYSTEMATIC BIOCHEMISTRY, while the remaining 7 focus on topics of CLINICAL BIOCHEMISTRY.
Students are allocated one hour to complete the written exam.
The student is admitted to the oral exam if their score reaches a minimum of 18.
The oral exam takes place on the same day, after the marking of the written test, and lasts approximately 20-30 minutes for each candidate. The questions in the written exam are aimed at assessing the understanding of the topics covered during lectures, with particular reference to the acquisition of knowledge regarding cellular and organ metabolism, and the correct use of laboratory tests in various diagnostic fields. During the oral exam, building upon the questions from the written test, the student is asked to explain or elaborate on some of the answers provided (including both incorrect and correct ones) in order to verify the correct interpretation of the question and the reasoning that led to the answer. Furthermore, the evaluation will assess knowledge of the main metabolic pathways, the biochemical interactions between cells or within different organs/tissues, and the biochemical dysfunctions that cause alterations in the main blood chemistry parameters.
Office hours
Reception by appointment
Bulbarelli Tel. Ufficio 026448 8221
alessandra.bulbarelli@unimib.it
Sustainable Development Goals
Staff
-
Alessandra Bulbarelli
-
Francesca Raimondo
