Microbiologia cellulare e immunologia

A.A. 2021/2022
6
Crediti massimi
48
Ore totali
SSD
BIO/19
Lingua
Italiano
Obiettivi formativi
L'insegnamento si pone l'obiettivo di fornire agli studenti una conoscenza approfondita dei principali meccanismi di interazione ospite-patogeno. Il corso affronta, partendo dalle differenze fondamentali tra cellula eucariotica e procariotica, i concetti inerenti alle strutture fondamentali e accessorie della cellula batterica, la genetica e il metabolismo della cellula batterica, e infine i concetti di fattori di virulenza e patogenicità batterica con particolare riferimento a malattie infettive e a trasmissione alimentare.
Le lezioni tratteranno in modo dettagliato le principali componenti del sistema immunitario innato ed adattativo implicate nel riconoscimento e nell'eliminazione dei patogeni, facendo particolare attenzione ai vari meccanismi di escape immunologico, infiammazione ed infezione cronica.
Inoltre il corso avrà come obiettivo formativo quello di sviluppare conoscenze sulle funzioni del microbiota sia dal punto di vista microbiologico (composizione e funzione dei microrganismi) che dal punto di vista immunologico (funzioni strutturali e protettive), approfondendo poi il concetto di disbiosi e di interazione microbiota-cervello (Gut-brain axis) con esempi specifici delle principali patologie correlate.
Risultati apprendimento attesi
Al termine dell'insegnamento lo studente sarà in grado di descrivere la differenza tra microrganismi patogeni e commensali, di capirne i meccanismi d'azione e di virulenza. Saprà conoscere in maniera approfondita l'organizzazione e il funzionamento del sistema immunitario e comprendere i diversi meccanismi di interazione ospite-patogeno alla base della risposta immunitaria innata e adattativa. Infine lo studente avrà acquisito conoscenze relative ad alcune delle principali patologie responsabili dell'alterato funzionamento del sistema immunitario o dell'elusione dei meccanismi di difesa immunitaria, per individuare le strategie di prevenzione o terapia più idonee.
Programma e organizzazione didattica

Edizione unica

Responsabile
Periodo
Primo semestre
In relazione alle modalità di erogazione delle attività formative per l'a.a 2021/22 verranno date indicazioni più specifiche nei prossimi mesi in base all'evoluzione della situazione sanitaria.

Durante la Fase emergenziale COVID-19, la modalità di erogazione dell'insegnamento, che si volge nel primo semestre, sarà sincrona mediante piattaforma Microsoft Teams, con lezioni interattive supportate da materiale proiettato. Durante le lezioni lo studente sarà coinvolto a partecipare attivamente alla discussione per migliorare le proprie capacità critiche, rielaborando i concetti acquisiti e comunicando i concetti con un linguaggio scientifico appropriato.
Sia le videoregistrazioni (modalità asincrona) che il materiale didattico in formato PDF verrà poi reso disponibile online a tutti gli studenti. Inoltre, verrà anche attivato un forum sul sito Ariel del corso, per facilitare l'interazione con il docente, e verranno organizzate sessioni di discussione per le domande degli studenti inerenti agli argomenti dell'insegnamento.

Programma e materiali di riferimento:
Il programma e il materiale di riferimento non subiranno variazioni rispetto a ciò che è indicato nel syllabus del corso.

Modalità di verifica dell'apprendimento e criteri di valutazione:
La verifica dell'apprendimento avverrà attraverso un colloquio orale mediante i criteri di valutazione riportati nel syllabus. Le informazioni relative alla modalità dell'esame (in presenza, nel rispetto della normativa, o a distanza, attraverso piattaforma Microsoft teams) verranno rese disponibili nella bacheca del sito Ariel del corso.
Programma
Principi di Microbiologia: classificazione e tassonomia batterica, definizione di fattori di virulenza e patogenicità. Malattie infettive e malattie a trasmissione alimentare: fattori di patogenicità e virulenza, tossine batteriche e loro meccanismo d'azione.
Immunità innata: le barriere chimico-fisiche. Principali funzioni delle cellule epiteliali e le molecole ad attività antimicrobica. Macrofagi e neutrofili: ruolo e funzione nella difesa dell'ospite, fagocitosi e formazione dei NETs. Ruolo e funzione delle cellule Natural killer, Dendritiche e del sistema del complemento nella difesa dell'ospite contro i microrganismi patogeni. Strategie di evasione dei microrganismi alle componenti del sistema immunitario innato.
Cattura e presentazione degli antigeni: cellule presentanti l'antigene (APC), il complesso maggiore di istocompatibilità MHC-I e MHC-II. Strategie di inibizione della presentazione dell'antigene da parte dei microrganismi patogeni.
Immunità adattativa: linfociti T CD8+ e CD4+ (T-helper). Attivazione e ruolo dei linfociti CD8 (CTL) nella difesa contro i microrganismi intracellulari. Strategie di evasione dall'immunità cellulo-mediata da parte dei microrganismi patogeni intracellulari. Attivazione e ruolo dei linfociti Th1, Th2 e Th17 nella difesa contro i microrganismi intracellulari, elminti e microrganismi extracellulari. Strategie di blocco dell'attivazione dei linfociti T helper da parte dei microrganismi patogeni.
Il microbiota: Composizione, phyla e suddivisione in enterotipi. Funzioni del microbiota: metaboliche, strutturali, protettive e immunologiche. I vari microbiota: intestinale, pelle, cavità orale, vie respiratorie, placenta. Lo studio del microbioma: Next Generation Sequencing (NGS), le tecnologie omiche- metagenomica e metatrascrittomica. Analisi di bioinformatica: analisi del 16S, analisi dei dati di metagenomica e matatrascrittomica, esempi di database. Disbiosi: definizione, strategie di evasione dei microrganismi patogeni al microbiota, malattie correlate alla disbiosi intestinale. Prebiotici, Probiotici, Postbiotici e Probiotici ingegnerizzati: definizioni, modalità d'azione ed effetti immunomodulatori. Il trapianto di microbiota fecale. Esempi di disbiosi e utilizzo di probiotici nella Celiachia, nel diabete di tipo 1 e 2, e nelle malattie cardiovascolari.
Gut-Brain axis e GUT-Lung axis: comunicazione bidirezionale e meccanismi di interazione del microbiota intestinale con il SNC e con il tratto respiratorio. Il microbiota intestinale, la disbiosi e l'interazione ospite-patogeno nelle malattie neurodegenerative (Sclerosi Multipla e Parkinson).
Il microbiota delle vie aeree, la disbiosi e l'interazione ospite-patogeno nelle malattie infiammatorie croniche polmonari (Asma, COPD e Fibrosi Cistica).
Cenni di virologia, vaccini e reverse vaccinology.
Prerequisiti
E' consigliato aver acquisito competenze di base di microbiologia.
Metodi didattici
La modalità di erogazione dell'insegnamento è basata su lezioni frontali interattive supportate da materiale proiettato. Lo studente sarà coinvolto a partecipare attivamente alla discussione per migliorare le proprie capacità critiche, rielaborando i concetti acquisiti e comunicando i concetti con un linguaggio scientifico appropriato. Il materiale didattico verrà reso diponibile su sito ariel relativo all'insegnamento.
Materiale di riferimento
Potranno essere utilizzati come testi di riferimento i seguenti libri:
- Principi di microbiologia medica (Antonelli - Clementi - Pozzi - Rossolini)
- Biologia dei microrganismi (Dehò-Galli)
Inoltre tutte le lezioni in formato PDF verranno messe a disposizione degli studenti (sito Ariel), insieme a specifici articoli scientifici come strumento di approfondimento alle lezioni.
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
L'acquisizione delle conoscenze e il raggiungimento dei risultati di apprendimento attesi vengono verificati mediante una prova orale. La prova si propone di valutare sia le competenze di microbiologia cellulare, ovvero la comprensione dei meccanismi di virulenza e patogenicità microbica, sia le competenze riguardanti le interazioni dei microrganismi patogeni e commensali con il sistema immunitario.
Lo studente può presentare un argomento a scelta concordato col docente (mediante presentazione in power point e discussione di un articolo scientifico) inerente agli argomenti trattati nell'insegnamento. Nella valutazione si tiene conto della capacità di apprendimento degli argomenti trattati e delle capacità comunicative a livello scientifico. Il voto finale verrà espresso in 30/30.
BIO/19 - MICROBIOLOGIA - CFU: 6
Lezioni: 48 ore
Docente: Paroni Moira
Docente/i