Programmi dei corsi

 

FA/0055 - MECCANISMI MOLECOLARI DELLA CELLULA

Anno Accademico ​2015/2016

Docente
MARINA ​QUARTU (Tit.)
SEBASTIANO ​BANNI
Periodo
Secondo Semestre ​
Modalità d'Erogazione
Convenzionale ​
Lingua Insegnamento
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Informazioni aggiuntive

CorsoPercorsoCFUDurata(h)
[60/71] ​ ​BIOLOGIA CELLULARE E MOLECOLARE [60/71-00 - Ord. 2015] ​ ​PERCORSO COMUNE652
Obiettivi

Il corso si prefigge di fornire conoscenze citologiche e fisiologiche integrate sui meccanismi di segnalazione cellulare che stanno alla base dei processi biologici che regolano lo sviluppo, la differenziazione, il mantenimento fenotipico, la specializzazione e comunicazione/segnalazione cellulare, l’apoptosi, l’attivazione delle cellule immunocompetenti, il mantenimento della diversità cellulare (con particolare riferimento alle cellule staminali) e di fornire conoscenze sulla interazioni molecolari che determinano le funzioni cellulari e dei sistemi. Permetterà inoltre l'acquisizione di competenze applicative sulle tecniche di indagini di laboratorio utili a comprendere le relazioni tra morfologia e attività funzionali di cellule, tessuti e sistemi.


Conoscenza e capacità di comprensione:
Acquisizione strumenti critici e familiarità con le tematiche inerenti la comunicazione tra cellule e i sistemi di trasduzione intracellulare del segnale e il mantenimento della diversità cellulare nei diversi sistemi e organi del corpo umano. Acquisizione di competenze teoriche e operative sui meccanismi funzionali di omeostasi integrati con particolare riferimento agli aspetti cellulari e molecolari.

Capacità applicative:
Il corso di Citologia fornisce allo studente competenze applicative di tipo metodologico e strumentale per la determinazione immunochimica di molecole biologicamente attive e per la comprensione dei meccanismi fisiologici alla base del mantenimento dell'omeostasi. Capacità di applicare le conoscenze/competenze possedute alla lettura critica degli articoli scientifici sugli argomenti del corso.

Autonomia di giudizio:
Alla fine del corso lo studente deve essere in condizione di usare le conoscenze/capacità maturate per sviluppare, con autonomia di giudizio e valutazione, semplici ragionamenti sui complessi di segnalazione molecolare utilizzabili dalle cellule in diversi momenti della vita e per analizzare fenomeni biologici alla base delle funzioni cellulari e dei sistemi.
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Abilità nella comunicazione:
Il corso contribuisce all’apprendimento del linguaggio, della logica e della sintesi in ambito scientifico che permette allo studente di comunicare in maniera efficace su temi correlati ai meccanismi molecolari della cellula.

Capacità di apprendere:
Alla fine del corso lo studente deve aver sviluppato la capacità di comprendere nell'insieme l'avanzamento delle conoscenze attuali nel campo della segnalazione inter- e intracellulare e, su tali basi, deve essere in condizione di curare in modo autonomo revisioni ed aggiornamenti che potranno successivamente presentarsi. Capacità di applicare le conoscenze acquisite ad ambiti interdisciplinari. Capacità di effettuare una lettura critica degli approfondimenti e di concludere che uno studio o un articolo scientifico presenti solide evidenze e un argomento ben giustificato oppure è scientificamente debole.

Prerequisiti

Conoscenza di base di Citologia e istologia animale, Anatomia umana e solida preparazione in Chimica e Biochimica.

Contenuti

Modulo di Citologia (2 CFU + 1 CFU)
Lezioni frontali
La comunicazione tra cellule: molecole segnale e loro recettori. Nozioni di base sui sistemi di trasduzione del segnale intracellulare: concetto di segnalosoma; recettori accoppiati a proteine G eterotrimeriche, recettori di membrana accoppiati/collegati a sistemi enzimatici, proteine G monomeriche, vie di segnalazione mediata da proteolisi regolata di proteine latenti (sistema Notch-Delta; proteine Wnt, Hedgehog e relativi recettori; sistema NF-kB); i secondi messaggeri intracellulari; aspetti spaziali e temporali di trasmissione del segnale (meccanismi di ON/OFF).
Sistemi di degradazione molecolare intracellulare: L’apoptosi (vie estrinseca ed intrinseca). Cenni sul sistema ubiquitina-proteasoma. L’autofagia. La senescenza cellulare.
Il sistema immunitario adattativo. Linfociti T e B: nozioni di base sulla struttura dei recettori di membrana e molecole associate e processi molecolari coinvolti nell'attivazione e nello spegnimento della risposta linfocitaria.

Il mantenimento della diversità cellulare. Concetti base di istogenesi e rinnovamento tissutale. Le cellule staminali: definizione, classificazione e tipi, caratteristiche molecolari; concetto di nicchia; esempi di nicchie nell’organismo dell'uomo adulto: epidermide e annessi; limbus corneale; cripte intestinali, cellule endoteliali dei vasi sanguigni e linfatici.

Attività di laboratorio autonome e guidate
Cenni sulla sicurezza e lo smaltimento dei reagenti in laboratorio. Organizzazione del laboratorio di istologia. Prelievo dei tessuti e/o organi (inclusione in paraffina, taglio al criostato/microtomo e colorazioni istologiche e istochimiche). Organizzazione del laboratorio di immunochimica. Scelta degli anticorpi adatti alla visualizzazione degli antigeni di interesse. Determinazione immunoistochimica di molecole biologicamente attive su sezioni tissutali (in campo chiaro e in fluorescenza). Lettura ed interpretazione dei preparati immunocolorati al microscopio ottico e in fluorescenza, acquisizione digitale di microfotografie, densitometria e/o analisi d'immagine.

Modulo di Fisiologia (3 CFU)
Lezioni frontali
Meccanismi molecolari e cellulari dei sistemi integrati omeostatici
Omeostasi della composizione corporea - omeostasi del calcio - regolazione del bilancio idrolitico -regolazione del bilancio acido-base – termoregolazione - ritmi circadiani
Meccanismi molecolari e cellulari del metabolismo energetico e azione degli ormoni tiroidei e dell’insulina
Trasferimento dell’energia a livello cellulare – meccanismi molecolari e cellulari della spesa energetica – Regolazione delle riserve energetiche totali – sintesi, funzione e controllo omeostatico degli ormoni tiroidei. Sintesi, funzione e controllo omeostatico dell’insulina.
Meccanismi molecolari e cellulari dell'asse ipotalamo ipofisario e controllo endocrino.
Sistemi di controllo dell’asse ipotalamo ipofisario – ormoni dell’ipofisi posteriore – ormoni dell’ipofisi anteriore e dell’ipotalamo.

Esercitazioni

Analisi composizione corporea tramite bioimpedenziometria

Metodi Didattici

Lezioni frontali (complessivamente circa 12 settimane, 4 ore di lezione settimanali), attività pratiche di laboratorio, attività seminariale su argomenti specifici. Una parte dell’attività pratica sarà dedicata alla lettura critica di articoli scientifici su argomenti specifici selezionati in aula che prevede una discussione comune finale, fatta mediante presentazioni power point a cura degli studenti divisi in piccoli gruppi di lavoro.
A supporto delle lezioni frontali saranno utilizzate presentazioni su PowerPoint con schemi di facile interpretazione e illustrazioni a colori di alta qualità delle strutture cellulari e molecolari per una migliore comprensione dei temi trattati.

Verifica dell'apprendimento

Modulo di Citologia:
Verifiche scritte in itinere (sia domande a scelta multipla che aperte) ed esame orale finale. Lo studente dovrà discutere oralmente alcuni argomenti differenti proposti dal docente avvalendosi, se necessario, anche di schemi/rappresentazioni grafiche. Sono valutate la conoscenza degli argomenti del corso, le capacità di collegamento tra argomenti diversi, la capacità espressiva, l’uso di terminologia appropriata, le capacità logiche e la consequenzialità nel raccordo dei contenuti, la capacità di sintesi. Il voto è espresso in trentesimi ed esprime la valutazione complessiva delle risposte su alcuni differenti argomenti proposti, per ciascuno dei quali deve essere dimostrata una preparazione almeno elementare.
Modulo di Fisiologia:
Esame scritto (quiz “multi-choice” + domande aperte) o esame orale.

Testi

Modulo di Citologia:

- Alberts, Johnson, Lewis, Raff, Roberts, Walter _ Biologia Molecolare della cellula quinta edizione con DVD, Zanichelli (ISBN 978-88-08-06451-6)
- M. Berridge, Cell Signalling Biology, http://www.biochemj.org/csb/, Innovative internet database with signalling maps involving twelve basic modules, can downloaded and printed for free.
- Studio autonomo e approfondimenti di Biologia Cellulare usando PUBMED: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?db=PubMed; Cliccare su BOOKS.

Modulo di Fisiologia:

Altre Informazioni

-Modulo di Citologia:
Testi di biologia molecolare della cellula disponibili presso la Biblioteca Centrale dell’Area Biomedica (http://pacs.unica.it/Biblio/);
Il materiale iconografico utilizzato per le lezioni teoriche (power point) sarà disponibile per il periodo delle lezioni presso la docente.
Articoli scientifici di approfondimento su riviste internazionali.

Modulo di Fisiologia:

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