SCV0817 - APPLIED PATHOPHYSIOLOGY

insegnamento

ID:

SCV0817

Durata (ore):

52

CFU:

Anno:

2025

Periodo di attività

Primo Semestre (03/10/2025 - 27/01/2026)

Obiettivi Formativi

Conoscenze specifiche: Approfondire la comprensione dei processi omeostatici di base e dei meccanismi fisiopatologici, sfruttando i più recenti progressi nella ricerca in Fisiologia Molecolare e Patologia Molecolare. L'obiettivo è fornire agli studenti informazioni aggiornate sulle funzioni di molecole, cellule e tessuti, prerequisito essenziale per comprendere i meccanismi alla base del mantenimento dell’omeostasi e le cui alterazioni, a livello cellulare e molecolare, contribuiscono allo sviluppo delle patologie. Sezione di Fisiologia: Particolare attenzione sarà rivolta allo studio del sistema nervoso, con focus sul comportamento della membrana cellulare e delle proteine in essa espresse, sul ruolo di specifici ioni nella funzione cellulare, sui sistemi di trasporto, sulla comunicazione intercellulare, sui recettori e sulle vie di segnalazione intracellulare. Verranno utilizzati specifici tipi cellulari, come neuroni e cellule gliali, per illustrare i complessi processi molecolari alla base dell’omeostasi cellulare. Per lo sviluppo delle competenze trasversali e al fine di favorire l’apprendimento cooperativo, gli studenti, organizzati in piccoli gruppi, lavoreranno in modo autonomo su articoli scientifici riguardanti tematiche specifiche. Ogni gruppo elaborerà criticamente le informazioni contenute negli articoli. I risultati del lavoro saranno presentati durante l’esame finale. Sezione di Patologia: Particolare attenzione sarà dedicata ai processi molecolari e cellulari coinvolti nell’oncogenesi e nell’immunologia dei tumori. In questo contesto verrà analizzato il ruolo dei componenti solubili e strutturali, delle cellule tumorali, delle cellule stromali e delle cellule del sistema immunitario, in quanto mediatori dell’insorgenza e della progressione neoplastica.

Prerequisiti

Gli studenti devono possedere conoscenze pregresse negli ambiti della fisiologia cellulare, tissutale e d’organo, biochimica, fisica, chimica organica, biologia molecolare e immunologia. Al termine delle lezioni, gli studenti saranno in grado di applicare i concetti fondamentali della Fisiologia Molecolare e della Patologia Molecolare nell’ambito delle biotecnologie. Per la sezione di Patologia è richiesta una solida preparazione in Patologia Generale e Immunologia.

Metodi didattici

Lezioni frontali supportate da presentazioni in PowerPoint e proiezione di diapositive, seminari e contenuti video. Durante il periodo didattico, agli studenti verranno forniti articoli scientifici selezionati e pertinenti agli argomenti trattati. La frequenza alle lezioni è fortemente raccomandata

Verifica Apprendimento

Esame orale con valutazione in trentesimi. L’esame è individuale e verte sui programmi delle sezioni di Fisiologia e Patologia. Per la sezione di Fisiologia, la valutazione consiste nella presentazione di un progetto in cui gli studenti analizzano una patologia neurologica a scelta, descrivendo i meccanismi fisiopatologici coinvolti e proponendo un approccio cellulare e molecolare per il suo studio a cui seguirà una discussione relativa agli argomenti trattati durante l’insegnamento. La prova sarà valutata per chiarezza espositiva, capacità critica e rilevanza biotecnologica Circa il 70% della valutazione è basato sulla conoscenza dei contenuti del programma; la parte restante (30%) si basa sulla capacità dello studente di nell’uso di una terminologia scientifica appropriata e sul lavoro svolto per la preparazione del progetto. Per la sezione di Patologia, lo studente dovrà sostenere un esame orale relativo agli aspetti teorici e tecnici trattati durante le lezioni. La valutazione finale terrà conto di: Conoscenza e comprensione dei contenuti (40%); Capacità di applicare le conoscenze acquisite, discutendo l’argomento specifico e fornendo esempi/applicazioni pertinenti (40%); Competenze comunicative (20%). È richiesta precisione terminologica e correttezza dei contenuti per superare l’esame. La capacità di integrare le diverse conoscenze acquisite e i contenuti del corso sarà considerata ai fini dell’assegnazione dei voti più alti (29–30 e lode).

Contenuti

Contenuti per la parte di Fisiologia Applicata:Neurofisiologia: eccitabilità, trasmissione sinaptica,canali recettori e trasporti trasmembrana. Circuiti neuronali.Tecniche classiche ed avanzate: elettrofisiologia, imaging cellulare, saggi biochimici, optogenetica, chemogenetica, modelli cellulari da iPSC e organoidi cerebrali. Contenuti della sezione di Patologia Refresh immunologia a protologia generale: adattamenti cellulari al danno, infiammazione acuta e cronica, biologia dei tumori. Introduzione alla patologia applicata. Pathways molecolari in patologia: panoramica sulleprincipali vie di segnalazione coinvolte nell’insorgenza e nella progressione tumorale, sia dal punto di vista intrinseco (cellule tumorali) sia estrinseco (microambiente tumorale). Fibroblasti associati al tumore (CAF - Cancer Associated Fibroblasts): classificazione, differenze rispetto ai fibroblasti normali (NF), fenotipi dei CAF. Ruolo dei CAF nella progressione neoplastica, immunosoppressione, angiogenesi e metabolismo tumorale. Metodologie sperimentali per lo studio dei CAF. Strategie terapeutiche mirate contro i CAF. Cellule staminali tumorali (CSC - Cancer Stem Cells) classificazione, rilevanza nella biologia tumorale e nella risposta alle terapie antitumorali. Cellule tumorali circolanti. Ruolo delle CSC nel processo metastatico. Metodiche sperimentali per lo studio delle CSC. Approcci terapeutici diretti contro le CSC. Sferoidi tumorali e organoidi nella fisiopatologia: generazione di sferoidi tumorali e relative applicazioni biomediche; generazione di organoidi tumorali e loro impiego in ambito biotecnologico e patologico. Matrice extracellulare (ECM - Extracellular Matrix): composizione e classificazione della ECM, ruolo fisiopatologico della matrice extracellulare. ECM nella riparazione tissutale e nel contesto tumorale. Metodi sperimentali per lo studio della ECM. Modelli animali in oncologia: modelli murini di cancerogenesi chimicamente indotta, modelli ortotopici murini di tumore, modelli murini transgenici (esempi selezionati), modelli murini umanizzati. Immunoterapia oncologica: concetti generali di immunizzazione attiva e passiva. Checkpoint immunologici. Strategie in immunoterapia oncologica: prodotti batterici, immunocitochine, vaccini, trasferimento adottivo di cellule T o NK. Recettori antigenici chimerici: cellule CAR-T e CAR-NK. Combinazione di immunoterapia con chemioterapia e farmaci anti-angiogenetici. Effetti collaterali dell’immunoterapia: Sindrome da Rilascio di Citochine (CRS). Vescicole extracellulari (EV - Extracellular Vesicles): definizione, classificazione, attività biologiche, tecniche sperimentali per lo studio delle EV. **Citofluorimetria avanzata e cell sorting: principi di base della citofluorimetria: fluorescenza, anticorpi monoclonali, densità antigenica, determinazione dello stain index. Componenti di un citofluorimetro e cell sorter: camera di flusso, sistema ottico e filtri, segnali. Progettazione dei pannelli citofluorimetrici e compensazione del segnale. Applicazioni specifiche e casi d’uso della citofluorimetria: apoptosi, ciclo cellulare, stress ossidativo, fattori intracellulari e intranucleari, immunofenotipizzazione. Applicazioni Immunofenotipizzazione mediante citofluorimetria multicolore: progettazione del pannello, isolamento di PBMC da sangue intero, colorazione con anticorpi, acquisizione al FACS e analisi dei dati citofluorimetrici.