APPLICAZIONI BIOTECNOLOGICHE IN MEDICINA

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1 APPLICAZIONI BIOTECNOLOGICHE IN MEDICINA INFORMAZIONI GENERALI Codice insegnamento: Metodo di valutazione: votazione Tipologia insegnamento: corso integrato Articolazione in moduli/insegnamenti: sì Numero moduli/insegnamenti: 7 Numero crediti formativi totali: 18 Docenti Responsabili: MASSIMO FEDERICI (Professore ordinario) FRANCESCO BARBETTI (Professore associato) GIOVANNI MONTELEONE (Professore associato) FRANCESCO LO COCO (Professore ordinario) FRANCESCO SESTI (Professore associato) ALESSANDRO STEFANI (Professore associato) FRANCESCO ZINNO Elenco moduli/insegnamenti: Denominazione SSD CFU Medicina Interna MED/09 4 Endocrinologia MED/13 2 Gastroenterologia MED/12 2 Ematologia MED/15 2 Ginecologia ed Ostetricia MED/40 2 Neurologia e Neuroscienze MED/26 4 Immunoemetologia MED/05 2 Impegno orario: Ore in aula: 144 Ore di studio personale: 246 Ore di laboratorio: 60 Altre ore (esercitazioni, seminari, tirocini): 0

2 INFORMAZIONI DETTAGLIATE ATTIVITÀ FORMATIVE EMATOLOGIA tradizionale Medicina via Montpellier Lezioni frontali obbligatoria prova scritta - Citogenetica oncoematologica - Diagnostica delle leucemie acute - Diagnostica delle leucemie croniche e sindromi mieloproliferative - Cellule staminali ematopoietiche - Malattia minima residua Eventuali attività di supporto alla didattica (tipi e orari): ENDOCRINOLOGIA tradizionale Medicina via Montpellier

3 Lezioni frontali obbligatoria prova scritta LEZIONE 1 IL DIABETE MELLITO E LE SUE MOLTEPLICI VARIAZIONI a) DEFINIZIONE E TIPI DI DIABETE MELLITO b) CENNI SUL CONTROLLO FISIOLOGICO DEI LIVELLI EMATICI DI GLUCOSIO c) LA BIOCHIMICA CLINICA NELLA DIAGNOSI DEL DIABETE MELLITO d) IL DIABETE MOMOGENICO E LA SUA DIAGNOSTICA LEZIONE 2 LE BASI MOLECOLARI DELLA SECREZIONE INSULINICA: LA GLUCOCHINASI ED I CANALI DEL POTASSIO ATP-DIPENDENTI. a) GLICOLISI E SECREZIONE INSULINICA b) LA CARATTERISTICHE DELLA GLUCOCHINASI RISPETTO ALLE ALTRE ESOCHINASI. c) EFFETTI DELLE MUTAZIONI INATTIVANTI O ATTIVANTI DELLA GLUCOCHINASI NELL UOMO. MODELLI MURINI d) FISIOLOGIA DEI CANALI DEL POTASSIO ATP-DIPENDENTI NELLA BETA CELLULA. MUTAZIONI ATTIVANTI I GENI KNCNJ11 E ABCC8 COME CAUSA DI DABETE NEONATALE/INFANTILE PERMANENTE E TRANSITORIO e) RUOLO DELLE SOLFANILUREE NELLA TERAPIA DEL DIABETE PERMANENTE DA MUTAZIONI KCNJ11 E ABCC8. RUOLO DELLE SOLFANILUREE NEL TRATTAMENTO DEL DEFICIT MOTORIO CHE PUO ASSOCIARSI AL DIABETE DA MUTAZIONI KCNJ11 E ABCC8. LEZIONE 3 LE BASI MOLECOLARI DELLA SECREZIONE INSULINICA: MECCANISMI DI CONTROLLO DI QUALITA DEL RETICOLO ENDOPLASMICO a) LA BETA CELLULA PANCREATICA COME CELLULA SECRETORIA PROFESSIONALE. MECCANISMI DI CONTROLLO DELLA TRADUZIONE DELL RNA MESSAGGERO DELL INSULINA; PERK E LA INTEGRATED STRESS RESPONSE. MUTAZIONI DI PERK COME CAUSA DI DIABETE INFANTILE. b) LE MUTAZIONI DEL GENE DELL INSULINA CON EFFETTO PROTETOSSICO COME CAUSA DI DIABETE INFANTILE. MECCANISMI DI REAZIONE DELLA CELLULA A PROTEINE MALRIPIEGATE : LA UNFOLDED PROTEIN RESPONSE, LO STRESS DEL RETICOLO ENDOPLASMICO E L INNNESCO DI SEGNALI PROAPOPTOTICI. c) CONFRONTO DELLE CARATTERISTICHE CLINICHE DEI PAZIENTI CON DIABETE DA MUTAZIONI KCNJ11 E INSULINA. LEZIONE 4 BREVE STORIA DEGLI ANALOGHI DELL INSULINA AD USO TERAPEUTICO a) DIFFERENZE TRA INSULINA E IGF1 E RELATIVI RECETTORI b) ALCUNI MUTAZIONI DELL INSULINA HANNO ISPIRATO LA CREAZIONE DI ANALOGHI AD AZIONE RAPIDA c) EVOLUZIONE DEI CONCETTI ALLA BASE DELLA TERAPIA INSULINICA NEL PAZIENTE DIABETICO E DEGLI OBIETTIVI DA RAGGIUNGERE: LA DOMANDA PER INSULINE SEMPRE PIU RISPONDENTI AD ESIGENZE SPECIFICHE. d) GLI ANALOGHI DELL INSULINA ATTUALMENTE IN USO E LE BASI MOLECOLARI DELLA LORO FARMACOCINETICA

4 e) LA POSSIBILE ULTERIORE EVOLUZIONE DEL SETTORE: VIE DI SOMMINISTRAZIONE ALTERNATIVE A QUELLA INIETTIVA. LEZIONE 5 ORMONI SECRETOGOGHI E NUOVE FORME DI TERAPIA DEL DIABETE a) SCOPERTA E RUOLO FISIOLOGICO DEL GLP-1. MODELLI MURINI b) IL RUOLO DEL GLP-1 SUL SISTEMA NERVOSO CENTRALE c) IL GILA MONSTER, LA EXENDIN 4 E LA EXENATIDE. EFFETTI DELLA EXENATIDE Eventuali attività di supporto alla didattica (tipi e orari): GASTROENTEROLOGIA tradizionale Medicina via Montpellier Lezioni frontali obbligatoria prova scritta - Sindromi dispeptiche Principali varianti cliniche (sindrome dell intestino irritabile e dispepsia funzionale), definizione, sintomatologia e diagnosi - Malattia da Reflusso Gastroesofageo definizione, sintomatologia, complicanze, e diagnosi

5 - Infezione da Helicobacter Pylori patologie correlate e diagnosi - Malattia ulcerosa peptica definizione, patogenesi, sintomatologia, diagnosi, e complicanze - Carcinoma gastrico sintomatologia e diagnosi - Emorragia digestiva cause principali e complicanze - Assorbimento intestinale fisiologia dell assorbimento dei nutrienti alimentari; patogenesi e presentazione clinica delle sindromi da malassorbimento - Malattia celiaca cenni di patogenesi, manifestazioni cliniche, diagnostica sierologia e strumentale, e complicanze - Malattie infiammatorie croniche intestinali patogenesi, sintomatologia, diagnosi e complicanze. - Carcinoma del colon-retto fattori predisponenti, sintomatologia, diagnosi, e prevenzione - Diverticolosi del colon definizione di diverticoli, differenza tra diverticoli veri e falsi, fisiopatologia, complicanze, e diagnosi - Epatiti virali Cause, modalità di trasmissione, sintomatologia, diagnosi, decorso e complicanze - Cirrosi epatica cause principali, diagnosi, decorso, e complicanze - Litiasi biliare patogenesi, sintomatologia, diagnosi e complicanze - Pancreatiti sintomatologia, diagnosi, decorso, e complicanze Riferimento bibliografico: Manuale di Gastroenterologia, UNIGASTRO, Edizione

6 Eventuali attività di supporto alla didattica (tipi e orari): GINECOLOGIA E OSTETRICIA TRADIZIONALE FACOLTA' DI MEDICINA E CHIRURGIA - VIA MONTPELLIER,1 - ROMA LEZIONI DI DIDATTICA FORMALE OBBLIGATORIA PROVA SCRITTA 1. Diagnostica Ormonale e Strumentale in Ginecologia Endocrinologica e Fisiopatologia della Riproduzione Umana 2. Chirurgia Endoscopica e Mininvasiva in Ginecologia 3. Diagnostica ormonale e strumentale della Poliabortività spontanea 4. Diagnostica e Trattamento delle Patologie del Pavimento Pelvico Femminile 5. Diagnosi Prenatale 6. Ginecologia Oncologica Conoscenza delle problematiche fisiopatologiche e cliniche sotto il profilo biotecnologico riguardanti la Ginecologia Endocrinologica e Fisiopatologia della Riproduzione Umana, la poliabortività spontanea, la diagnosi prenatale, le patologie del pavimento pelvico femminile, la chirurgia endoscopica e mininvasiva in ginecologiae la ginecologia oncologica. Ginecologia e Ostetricia Vol. I e II, Di Renzo et al Verduci Editore. 21 novembre (2 ORE) - 28 novembre (2 ORE) - 5 dicembre (2 ORE) - 12 dicembre (2 ORE) gennaio (2 ORE) - 23 gennaio (2 ORE) - 29 gennaio (2 ORE) 2009

7 Eventuali attività di supporto alla didattica (tipi e orari): 24 FEB DATA DA DEFINIRE A GIUGNO, LUGLIO, SETTEMBRE, OTTOBRE 2009 IMMUNOEMATOLOGIA TRADIZIONALE CON SUPPORTO A DISTANZA NESSUNO AULE FACOLTA' DI MEDICINA E CHIRURGIA LEZIONI E PARTECIPAZIONE A DISCUSSIONE IN BLOG DEDICATO OBBLIGATORIA PROVA SCRITTA E/O ORALE Emopoiesi La cellula staminale Biologia della cellula staminale Caratteristiche immunologiche della cellula staminale Fonti di cellule staminali Il midollo osseo La selezione del donatore di midollo osseo Prelievo del midollo osseo Il sangue periferico La selezione del donatore di cellule staminali circolanti Uso dei fattori di crescita emopoietici Raccolta delle cellule staminali circolanti Il sangue placentare Le banche del cordone ombelicale Criteri di selezione delle donatrici Prelievo del sangue placentare Il trapianto di cellule staminali Indicazioni al trapianto di cellule staminali Il trapianto autologo Il trapianto allogenico Il trapianto singenico La manipolazione cellulare Manipolazione minima Criopreservazione Tecniche di scongelamento Manipolazione estensiva Selezione immunomagnetica Espansione in vitro Ingegneria dei tessuti (cenni)

8 Recenti applicazioni nell utilizzo delle cellule staminali E' PREVISTA L'ACQUISIZIONE DELLA CONOSCENZA DI BASE DELLA MANIPOLAZIONE CELLULARE. INOLTRE E' PREVISTA L'ACQUSIZIONE DELLA CONOSCENZA DELLE PRINCIPALI APPLICAZIONI DELLE CELLULE STAMINALI EMOPOIETICHE ENON EMOPOIETICHE. LA CELLULA STAMINALE - LEZIONI DI IMMUNOEMATOLOGIA PER BIOTECNOLOGIE MEDICHE - A CURA DI FRANCESCO ZINNO ISBN ARACNE EDITRICE I DATI SI RIFERISCONO AGLI APPELLI DI FEBBRAIO E MARZO APPELLO DI FEBBRAIO: 30 STUDENTI; MEDIA VOTO: 26,4 (+ 2 LODI); VOTO MINIMO RIPORTATO 18/30. STUDENTI NON APPROVATI: 0 - APPELLO DI MARZO: 13 STUDENTI; MEDIA VOTO 27,5; VOTO MINIMO RIPORTATO 19/30. STUDENTI NON APPROVATI: 0 ATTIVITA' DIDATTICA FRONTALE: NOVEMBRE-GENNAIO - ATTIVITA' DIDATTICA INTEGRATIVA: TUTTO L'ANNO ACCADEMICO Eventuali attività di supporto alla didattica (tipi e orari): DIDATTICA A DISTANZA (MEDIANTE BLOG): CONTINUA - RICEVIMENTO STUDENTI: TUTTI I GIORNI, DA LUNEDI' A VENERDI', PREVIO APPUNTAMENTO DUE APPELLI PER SESSIONE MEDICINA INTERNA tradizionale Medicina via Montpellier Lezioni frontali obbligatoria prova scritta 1) Fisiopatologia metabolica: principi generali 2) Fisiopatologia molecolare dell insulino resistenza 3) Fisiopatologia del diabete mellito e delle sue complicanze 4) Fisiopatologia dell obesità 5) Fisiopatologia dell ipertensione arteriosa 6) Fisiopatologia delle dislipidemie 7) Fisiopatologia dell aterosclerosi 8) Fisiopatologia dei disordini della coagulazione

9 9) Fisiopatologia dell osteoporosi 10) Argomenti di metodologie biotecnologiche in medicina interna: applicazione clinica di sirna e microrna nelle malattie metaboliche Eventuali attività di supporto alla didattica (tipi e orari): NEUROLOGIA tradizionale Medicina via Montpellier Lezioni frontali obbligatoria prova scritta Il programma del mini-corso è incentrato su modelli sperimentali di patologie neurologiche, con enfasi sul m. di Parkinson In particolare, il docente verificherà l apprendimento dello studente in questi settori: 1 denervazione dopaminergica nel roditore (lesione da 6-idrossidopamina) 2 modalità e fasi essenziali della lesione della nigra e/o della MFB 3 modelli alternativi di parkinsonismo nel roditore: rotenone; TTX nel MFB 4 tossicità da MPTP nel primate 5 elementi di patogenesi nell Alzheimer (cascata amilodogenica, ratti transgenici per APP) 6 flogosi e sistema nervoso:la sclerosi multipla 7 cenni sui modelli di ischemia: oligoemia, ipoperfusione, ischemia

10 Prima della fine del corso sarà fornito un canovaccio di slides fondamentali A fine corso sarà proposto un test scritto di circa domande (necessario rispondere correttamente ad almeno il 60%) Eventuali attività di supporto alla didattica (tipi e orari):

11 FARMACOLOGIA E TOSSICOLOGIA INFORMAZIONI GENERALI Codice insegnamento: Metodo di valutazione: votazione Tipologia insegnamento: corso integrato Articolazione in moduli/insegnamenti: sì Numero moduli/insegnamenti: 2 Numero crediti formativi totali: 8 Docenti Responsabili: ROSSELLA MENGHINI (Ricercatore) BEATRICE MACCHI (Ricercatore) Elenco moduli/insegnamenti: Denominazione SSD CFU Biotecnologie delle Fermentazioni CHIM/11 2 Farmacologia e Tossicologia BIO/14 6 Impegno orario: Ore in aula: 64 Ore di studio personale: 100 Ore di laboratorio: 36 Altre ore (esercitazioni, seminari, tirocini): 0 INFORMAZIONI DETTAGLIATE ATTIVITÀ FORMATIVE CHIMICA DELLA FERMENTAZIONE tradizionale Biochimica,Fisiologia Patologia generale Microbiologia lezioni frontali, seminari facoltativa Prova orale Microrganismi nelle fermentazioni (batteri, lieviti).

12 Metabolismo aerobio e anaerobio in lievito. Tecniche di ingegneria metabolica (produzione di acido lattico da lievito ingegnerizzato). Fermentazioni industriali. Sviluppo di un processo di fermentazione. Operazioni a valle del processo di fermentazione. Produzione di acidi organici (acido citrico) Produzione di aminoacidi (Glutammato, L-Lisina, L-Aspartato) Produzione microbica di L-Alanina. Produzione di antibiotici. Produzione di vitamine per via fermentativa: vitamina B12, vitamina C. Enzimi immobilizzati, applicazioni biomediche di enzimi immobilizzati (biosensori). Produzione di anticorpi policlonali e monoclonali. Tecniche immunochimiche. Vaccini convenzionali e vaccini sintetici Produzione di vaccini ricombinanti (espressione dell antigene di superficie del virus dell epatite B in lievito, in pianta ed orale). Produzione di proteine ricombinanti in pianta. Produzione di proteine ricombinanti in insetti. Espressione genica in cellule eucariotiche (vettori non virali e virali). Produzione di proteine eterologhe (Insulina, Ormone della crescita, Interferoni). Produzione di proteine ricombinanti in mammiferi (tecniche di generazione di animali transgenici, produzione di calcitonina e collagene). Prebiotica, probiotica e batterio terapia. Ottobre-Febbraio Eventuali attività di supporto alla didattica (tipi e orari): 24/01/09;13/02/09;18/03/09; 22/04/09; 3/056/09; 27/06/09;22/07/09; 23/09/09; 14/10/09. FARMACOLOGIA TOSSICOLOGIA tradizionale Biochimica, Fisiologia Patologia generale Microbiologia

13 lezioni frontali, seminari facoltativa Prova orale Introduzione alla Farmacologia Le basi della Farmacologia Farmacocinetica: Assorbimento e distribuzione Eliminazione Metabolismo Farmacodinamica: Meccanismo di azione dei farmaci: Caratteristiche e proprietà dei recettori Interazione farmaco-recettore Aspetti quantitativi delle risposte ai farmaci. Caratteristiche e sviluppo di un farmaco: Scoperta e sviluppo di nuovi farmaci Uso delle proteine in terapia e terapia genica Meccanismi di veicolazione dei farmaci Inibitori del codice genetico Valutazione dei nuovi farmaci Ruolo delle Biotecnologie nella Farmacologia: Approccio biotecnologico all allestimento dei farmaci Sviluppo dei farmaci biotecnologici Farmacogenetica Farmacogenomica Importanza delle biotecnologie nella terapia Principi di Neurofarmacologia: Principi di Farmacologia del sistema nervoso autonomo: Farmacologia del sistema colinergico Farmacologia del sistema adrenergico Farmacologia del sistema nervoso centrale Farmacologia della neurotrasmissione eccitatoria e inibitoria Farmacologia della neurotrasmissione dopaminergica Farmacologia dell analgesia. Principi di farmacologia cardiovascolare Farmaci dello scompenso cardiaco Antiaritmici Diuretici Principi di chemioterapia:

14 Chemioterapia antimicrobica: Farmaci antibatterici Farmaci antifungini Farmaci Antivirali Chemioterapia antineoplastica: Farmaci alchilanti Antimetaboliti Inibitori delle Topoisomerasi Inibitori del fuso mitotico Farmaci inibitori della traduzione del segnale Anticorpi citotossici Cenni di farmacoresistenza Farmacologia dell Infiammazione e della risposta immune: Farmaci Immunosoppressori Farmaci Immunostimolanti Cascata dell acido arachidonico e azione dei farmaci antinfiammatori. Principi di Tossicologia: Principi di Tossicologia generale Esposizione a sostanze tossiche Meccanismi di tossicità Valutazione del danno tossicologico Conoscenza delle basi della farmacologia; dei meccanismi di azione dei farmaci e del loro ruolo nella diagnostica e nella terapia. Apprendimento dei principi fondamentali della tossicologia e dei processi enzimatici associati alla produzione dei farmaci biotecnologici. Principi di Farmacologia: le basi fisiopatologiche della terapia. Golan DE et al. Casa Editrice Ambrosiana; Farmacologia Generale e Molecolare. Clementi- Fumagalli UTET Terza Edizione; Per consultazione: P Rang, M. Dale,, JM Ritter, RJ Flower. Farmacologia Sesta Edizione LL Brunton, JS Lazo, KL Parker. Le basi farmacologiche della terapia. XI Edizione Ottobre-Febbraio Eventuali attività di supporto alla didattica (tipi e orari): 24/01/09;13/02/09;18/03/09; 22/04/09; 3/056/09; 27/06/09; 22/07/09; 23/09/09; 14/10/09.