Microbiologia applicata e igiene

A.A. 2019/2020
10
Crediti massimi
80
Ore totali
SSD
BIO/19 MED/42
Lingua
Italiano
Obiettivi formativi
Il corso ha lo scopo di far acquisire agli studenti le conoscenze di base della microbiologia. Lo studente apprenderà la struttura e le funzioni della cellula procariote e si confronterà quindi con le caratteristiche metaboliche, fisiologiche e genetiche dei microrganismi quali strumenti per comprendere le applicazioni della microbiologia in ambito medico, farmaceutico, diagnostico e alimentare.
Il corso si propone inoltre di fornire agli studenti le fondamentali conoscenze sui meccanismi di patogenesi delle principali malattie ad eziologia microbica e sui sistemi di difesa messi in atto dall'ospite per un efficace controllo delle malattie infettive.
Risultati apprendimento attesi
Al termine del corso lo studente avrà acquisito le conoscenze di base in ambito microbiologico e conoscerà nei dettagli il funzionamento della cellula procariote. Inoltre lo studente avrà acquisito conoscenze sulle principali malattie ad eziologia microbica e sul loro controllo.
Programma e organizzazione didattica

Linea AL

Responsabile
Periodo
annuale
Programma
MICROBIOLOGIA APPLICATA
· Introduzione alla Microbiologia. Microbiologia e ruolo in diversi ambiti applicativi.
· Tecniche di microscopia applicate alla microbiologia.
· Struttura e funzioni delle cellule microbiche. Confronto fra le cellule di Eucarioti, Batteri, Archei. La membrana e la parete. Biosintesi della parete e inibitori. Strati esterni (capsule e biofilm), flagelli, fimbrie e movimento. Chemiotassi e fototassi. Il citoplasma. Ribosomi e polisomi. Inclusi citoplasmatici, vescicole gassose, endospore.
· Crescita e controllo della crescita microbica. Principi di nutrizione microbica e coltivazione dei microrganismi in laboratorio. Terreni e condizioni di crescita. Colture pure. Tecniche di disinfezione e sterilizzazione.
· Metabolismo: caratteristiche metaboliche, fisiologiche e ecologiche dei principali gruppi batterici. Metabolismo centrale e reazioni biosintetiche. Metabolismo energetico: Fermentazione, respirazione aerobia e anaerobia, chemiolitotrofia, fototrofia. Assimilazione di C: Autotrofi e eterotrofi. Assimilazione di N. Fissazione
· Il nucleoide. Struttura e organizzazione del cromosoma. I plasmidi. Il DNA e l'informazione genetica; la replicazione del DNA nei procarioti. Supercoiling del DNA, trascrizione, traduzione e loro inibitori.
· Regolazione dell'espressione genica nei procarioti: proteine regolatorie e controllo trascrizionale. RNA regolatori e regolazione post-trascrizionale.
· Genetica batterica: mutazioni, mutageni e mutanti. Elementi trasponibili. Ricombinazione. Trasferimento genico orizzontale. Trasformazione. Coniugazione. Batteriofagi: ciclo litico e ciclo lisogeno. Trasduzione generalizzata e specializzata.
· Introduzione all'ingegneria genetica: clonaggio del DNA, enzimi di restrizione e DNA ligasi, vettori di clonaggio, vettori d'espressione, librerie (genomiche o di cDNA), clonaggio mediante PCR. Mutagenesi sito-diretta. Esempi di applicazioni.
· Interazioni uomo-microrganismo. Commensalismo e mutualismo. Il microbiota umano. Parassitismo, azione patogena dei batteri, patogenicità e virulenza. Fattori di virulenza, esotossine ed endotossine.
· I farmaci antibiotici. Meccanismo d'azione delle principali classi. La resistenza agli antibiotici.
· Infezioni virali. Ciclo replicativo dei virus: adesione, ingresso, replicazione del genoma, assemblaggio e rilascio. I principali farmaci antivirali.

IGIENE
· Introduzione all' igiene: salute e malattia. Sanità pubblica.
· Demografia e indicatori di salute.
· Epidemiologia descrittiva: misure di frequenza, rapporti, proporzioni, tassi grezzi e tassi standardizzati, prevalenza e incidenza.
· Epidemiologia analitica e sperimentale. Criteri di causalità. Studi trasversali vs longitudinali, studi di coorte e studi caso-controllo. Rischio relativo e Odds Ratio. Sperimentazioni cliniche e interventi preventivi.
· Medicina preventiva e promozione della salute. Prevenzione primaria, secondaria, terziaria. Saggi di screening. Sensibilità e specificità di un saggio di screening. Screening oncologici in Italia.
· Epidemiologia generale delle malattie infettive. La transizione epidemiologica. I postulati di Koch. La catena dell'infezione. Sorgenti e serbatoi, vie di penetrazione e di eliminazione degli agenti infettivi. Modalità. Modalità di trasmissione. Pattern di presentazione delle malattie infettive: endemie, epidemie e pandemie.
· Profilassi generale delle malattie infettive. Profilassi indiretta e diretta: notifica, isolamento, accertamento diagnostico, quarantena, disinfezione e sterilizzazione. Livelli di contenimento in laboratorio: da BSL1 a BSL4.
· La risposta immunitaria: barriere anatomiche e fisiche, la risposta immunitaria innata e la risposta adattativa. Risposte immunitaria umorale e cellulare. Linfociti B e T. Gli anticorpi.
· La storia dei vaccini. Le malattie prevenibili da vaccino. Tipologie di vaccino: vaccini vivi attenuati, vaccini inattivati, anatossine, vaccini da frazioni del microrganismo e vaccini a subunità ricombinanti. Adiuvanti. Modalità di somministrazione, effetti collaterali, controindicazioni. Piano Nazionale Prevenzione Vaccinale. Immunizzazioni passive/immunoprofilassi.
· Epidemiologia e prevenzione delle malattie infettive a trasmissione aerogena.
· Epidemiologia e prevenzione delle principali malattie infettive a trasmissione diretta/sessuale.
· Epidemiologia, prevenzione e terapia delle epatiti virali croniche.
· Epidemiologia e prevenzione delle malattie infettive a trasmissione oro-fecale.
· Epidemiologia e prevenzione delle malattie infettive trasmesse da vettori.
· Norme di igiene ambientale e dell'aria, degli alimenti, dell'acqua, dei prodotti farmaceutici.
Prerequisiti
Sono richieste buone conoscenze di biologia generale, anatomia umana, chimica generale e organica.
Metodi didattici
Lezioni frontali
Materiale di riferimento
- AA.VV. Brock. Biologia dei microrganismi. Microbiologia generale, ambientale e industriale. Pearson Editore (2016)
- G Dehò, E Galli. Biologia dei microrganismi. Casa Editrice Ambrosiana, terza edizione (2019)
- Cesare Meloni, Igiene per le lauree delle professioni sanitarie, Zanichelli (2009)
- Appunti e diapositive delle lezioni
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
L'esame consiste in una prova scritta con fino a 4 domande aperte/esercizi. La prova ha la durata di 90 min.
Moduli o unità didattiche
Unità didattica: Igiene
BIO/19 - MICROBIOLOGIA - CFU: 0
MED/42 - IGIENE GENERALE E APPLICATA - CFU: 0
Lezioni: 32 ore

Unità didattica: Microbiologia applicata
BIO/19 - MICROBIOLOGIA - CFU: 0
MED/42 - IGIENE GENERALE E APPLICATA - CFU: 0
Lezioni: 48 ore

Linea MZ

Responsabile
Periodo
annuale
Programma
1) Introduzione alla microbiologia e ruolo in diversi ambiti applicativi.
2) Struttura e funzioni delle cellule microbiche. Confronto fra le cellule di Eucarioti, Batteri, Archei. Caratteristiche morfologiche dei principali gruppi microbici. Membrana citoplasmatica struttura e funzione. Sistemi di trasporto batterici. Parete cellulare. Membrana esterna dei batteri Gram-negativi. Capsule. Flagelli e motilità batterica. Strutture superficiali di adesione: pili. Il nucleoide. Struttura e organizzazione del cromosoma batterico. Citoplasma. Ribosomi e polisomi. Inclusi citoplasmatici. Endospore.
3) Crescita e controllo della crescita microbica. Principi di nutrizione microbica. Terreni e condizioni di crescita. Colture pure. Controllo della crescita microbica: sterilizzazione e disinfezione.
4) Metabolismo: caratteristiche metaboliche, fisiologiche e ecologiche dei principali gruppi batterici. Metabolismo centrale e reazioni biosintetiche. Metabolismo energetico: Fermentazione, respirazione aerobia e anaerobia, chemiolitotrofia, fototrofia. Assimilazione di C: Autotrofi e eterotrofi. Assimilazione di N. Fissazione dell'azoto.
5) Elementi di genetica microbica. Mutazioni e mutanti batterici. Meccanismi di trasferimento di informazione genetica nei batteri. Regolazione dell'espressione genica (cenni).
6) Virus batterici (batteriofagi): ciclo litico; ciclo lisogeno. Generalità sui virus eucariotici.
7) Procarioti di interesse applicativo e di interesse clinico.
8) Principali classi di antibiotici: struttura e meccanismo di azione, minima concentrazione inibente (MIC), meccanismi di resistenza.

1) Interazioni Uomo-Microrganismi. La flora microbica normale. Microbiota e Microbioma
2) I microrganismi patogeni. Patogenicità e Virulenza batterica. Fattori di Virulenza.
3) I meccanismi di difesa dell'ospite: cenni all'immunità innata.
4) Patogeni dell'apparato respiratorio e gastrointestinale. Meccanismi di virulenza.
5) Profilassi delle malattie infettive. Antibiotici e meccanismi di resistenza. Cenni ai vaccini.
Prerequisiti
Fisiologia e biologia applicata
Metodi didattici
Lezioni frontali
Materiale di riferimento
Galli-Dehò Biologia dei Microrganismi Casa Editrice Ambrosiana, 3ed 2018
Diapositive del corso sul sito Ariel
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
La prova d'esame è scritta e unica consiste in una serie di domande a risposta multipla e domande a risposta aperta, ciascuna con un punteggio massimo proporzionale alla complessità. Il voto finale è dato dalla sommatoria dei punteggi ottenuti nelle singole domande. Tempo a disposizione: due ore
Moduli o unità didattiche
Unità didattica: Igiene
BIO/19 - MICROBIOLOGIA - CFU: 0
MED/42 - IGIENE GENERALE E APPLICATA - CFU: 0
Lezioni: 32 ore

Unità didattica: Microbiologia applicata
BIO/19 - MICROBIOLOGIA - CFU: 0
MED/42 - IGIENE GENERALE E APPLICATA - CFU: 0
Lezioni: 48 ore

Docente/i
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