Biotecnologie

Programma integrato con il Prof. Giovanni Bernardini Introduzione al sistema immunitario: immunità innata ed immunità acquisita; immunità umorale e cellulare; componenti del sistema immunitario. Organi linfoidi primari e secondari. Immunità innata e recettori coinvolti nel riconoscimento di agenti infettivi. Le molecole coinvolte nel riconoscimento e nel legame dell'antigene. Concetto di antigenicità ed immunogenicità. Caratteristiche degli antigeni riconosciuti dai linfociti B e T. Il complesso maggiore di istocompatibilità (MHC). Caratteristiche generali dei geni ed organizzazione genomica del complesso maggiore di istocompatibilità; struttura delle molecole del complesso MHC. Basi strutturali del legame dei peptidi alle molecole MHC. Biologia cellulare della processazione dell'antigene. Le cellule che presentano l'antigene ai linfociti T. Significato fisiologico della presentazione dell'antigene in associazione all'MHC. Il recettore per l'antigene dei linfociti T (TCR). Caratteristiche strutturali. Interazione TCR-complesso MHC-peptide antigenico. Le proteine del complesso recettoriale dei linfociti T. Le principali molecole accessorie dei linfociti T. Gli anticorpi. Struttura molecolare: anticorpi solubili e di membrana. La superfamiglia delle immunoglobuline. Correlazione struttura e funzione nelle molecole anticorpali. Gli anticorpi monoclonali. Meccanismi di generazione della diversità dei recettori per l'antigene. Meccanismi di riarrangiamento dei geni del TCR e delle immunoglobuline; ipermutazioni somatiche dei geni delle immunoglobuline e maturazione dell’affinità. L'attivazione dei linfociti T e B. La trasduzione del segnale da parte del complesso recettoriale per l'antigene dei linfociti T e B. Le conseguenze funzionali della trasduzione del segnale. Il ruolo dei linfociti T helper nella determinazione della natura della risposta immunitaria. Meccanismi effettori dell'immunità umorale. Le funzioni effettrici degli anticorpi. Il sistema del complemento. Le citochine ed i loro recettori: caratteristiche generali, classificazione strutturale e funzionale. Meccanismi effettori dell'immunità cellulo-mediata. Le cellule citotossiche: i linfociti T citotossici e le cellule NK; meccanismi di citolisi. L'attivazione dei macrofagi: fagocitosi e citolisi. Principi di vaccinazione e strategie per lo sviluppo di vaccini. Argomenti trattati: Introduzione al sistema immunitario: componenti della risposta immunitaria e caratteristiche generali. L'antigene e le molecole coinvolte nel legame e nel riconoscimento dell'antigene. Il complesso maggiore di istocompatibilità (MHC). Caratteristiche generali dei geni ed organizzazione genomica del complesso maggiore di istocompatibilità; struttura delle molecole del complesso MHC. Basi strutturali del legame dei peptidi alle molecole MHC. Biologia cellulare della processazione dell'antigene. Le cellule che presentano l'antigene ai linfociti T. Significato fisiologico della presentazione dell'antigene in associazione all'MHC. Il recettore per l'antigene dei linfociti T (TCR). Caratteristiche strutturali. Interazione TCR-complesso MHC-peptide antigenico. Le proteine del complesso recettoriale dei linfociti T. Le principali molecole accessorie dei linfociti T.

Sebbene non siano richieste propedeuticità, lo studente deve possedere nozioni di basi di biologia molecolare e cellulare, e conoscere elementi di anatomia umana, istologia e microbiologia. Gli studenti potranno sostenere l'esame solo se hanno già superato gli esami del I°anno con la sola eccezione del corso di inglese e del corso integrato di "Microbiologia generale, biotecnologie microbiche ed elementi di microbiologia medica" per il quale è previsto un modulo aggiuntivo da sostenere durante il II°anno di corso.

Materiale didattico proiettato a lezione. Argomenti specifici possono essere approfonditi sui testi: Abbas A.K., Lichtman A. H., Pillai S. IMMUNOLOGIA CELLULARE E MOLECOLARE Nona edizione, Edra Masson 2018; Parham P. Il sistema immunitario. II edizione, EdiSES, 2017; Murphy K. IMMUNOBIOLOGIA di Janeway Nona edizione, Piccin-Nuova Libreria, 2019.

Lezioni frontali

Facoltativa, ma strettamente raccomandata.

Test in itinere alla fine del corso per valutare il livello di preparazione raggiunto. Esame orale a stimolo aperto e con risposta aperta. L’obiettivo della prova d’esame consiste nel verificare il livello di raggiungimento degli obiettivi formativi precedentemente indicati.

Siti internet consigliati: http://www.bioinf.org.uk/abs/ riassume utili informazioni sulla struttura e sequenza degli anticorpi. http://imgt.cines.fr/ il sito contiene un insieme di banche date di geni rilevanti per il sistema immunitario. http://www.copewithcytokines.de/cope.cgi il sito dà accesso ad informazioni su citochine e chemochine. http://www.bioscience.org/knockout/knochome.htm questo sito elenca i knockout per diversi geni. http://www.nature.com/nrg/joiurnalk/v5/n12/poster/MHCmap questo sito contiene una mappa genica estesa del locus MHC umano. http://www.cellsalive.com/ctl.htm con questo sito è possibile ottenere immagini video di linfociti T citotossici che riconoscono ed uccidono una cellula bersaglio infettata dal virus dell’influenza. http://www.who.int home page dell’Organizzazione Mondiale di Sanità (OMS o WHO), l’organizzazione che controlla le malattie infettive in tutto il mondo. http://www.upmc-biosecurity.org il sito fornisce informazioni su un numero di agenti patogeni e di malattie emergenti che possono costituire un grave rischio. http://www.sabin.org/ http://www.VaccineAlliance.org/ siti di informazione sui vaccini nei paesi in via di sviluppo.

Lezioni frontali

Introduzione al sistema immunitario: componenti della risposta immunitaria e caratteristiche generali. Immunità innata ed immunità acquisita; immunità umorale e cellulare; componenti del sistema immunitario. Ruolo dell’immunità innata nella generazione di risposte immunitarie specifiche. Organi linfoidi primari e secondari. Migrazione leucocitaria. Immunità innata e recettori coinvolti nel riconoscimento di agenti infettivi. Le molecole coinvolte nel riconoscimento e nel legame dell'antigene. Concetto di antigenicità ed immunogenicità. Caratteristiche degli antigeni riconosciuti dai linfociti B e T. Il complesso maggiore di istocompatibilità (MHC). Caratteristiche generali dei geni ed organizzazione genomica del complesso maggiore di istocompatibilità; struttura delle molecole del complesso MHC. Basi strutturali del legame dei peptidi alle molecole MHC. Biologia cellulare della processazione dell'antigene. Le cellule che presentano l'antigene ai linfociti T. Significato fisiologico della presentazione dell'antigene in associazione all'MHC. Il recettore per l'antigene dei linfociti T (TCR). Caratteristiche strutturali. Interazione TCR-complesso MHC-peptide antigenico. Le proteine del complesso recettoriale dei linfociti T. Le principali molecole accessorie dei linfociti T. Gli anticorpi. Struttura molecolare: anticorpi solubili e di membrana. La superfamiglia delle immunoglobuline. Correlazione struttura e funzione nelle molecole anticorpali. Meccanismi di generazione della diversità dei recettori per l'antigene. Meccanismi di riarrangiamento dei geni del TCR e delle immunoglobuline; ipermutazioni somatiche dei geni delle immunoglobuline e maturazione dell’affinità. L'attivazione dei linfociti T e B. La trasduzione del segnale da parte del complesso recettoriale per l'antigene dei linfociti T e B. Le conseguenze funzionali della trasduzione del segnale. Il ruolo dei linfociti T helper nella determinazione della natura della risposta immunitaria. Meccanismi effettori dell'immunità umorale. Le funzioni effettrici degli anticorpi. Il sistema del complemento. Le citochine ed i loro recettori: caratteristiche generali, classificazione strutturale e funzionale. Gli anticorpi monoclonali. Meccanismi effettori dell'immunità cellulo-mediata. Le cellule citotossiche: i linfociti T citotossici e le cellule NK; meccanismi di citolisi. L'attivazione dei macrofagi: fagocitosi e citolisi. Programma di questo modulo: Componenti cellulari e molecolari dell'Immunità innata e loro funzioni. Meccanismo di riconoscimento dei patogeni nell'immunità innata. La ricircolazione linfocitaria e l'organizzazione degli organi linfoidi. L'attivazione dei macrofagi: fagocitosi e citolisi. Anticorpi monoclonali

Sebbene non siano richieste propedeuticità lo studente deve possedere conoscenze di biologia cellulare e molecolare e di microbiologia Gli studenti potranno sostenere l'esame solo se hanno già superato gli esami del I° anno con la sola eccezione del corso di Inglese e del corso integrato di "Microbiologia Generale, biotecnologie microbiche ed elementi di microbiologia medica" per il quale è previsto un modulo aggiuntivo nel II anno

IMMUNOLOGIA CELLULARE E MOLECOLARE Nona edizione, Masson 2018. Janeway, Weaver, Murphy. IMMUNOBIOLOGIA DI JANEWAY- Nona edizione Piccin, 2019.

Il corso si articolerà soprattutto in lezioni frontali, tenute dai singoli docenti. La frequenza non è obbligatoria ma fortemente consigliata, visto che l'esame verterà prevalentemente sugli argomenti spiegati a lezione. Gli studenti verranno infine invitati a partecipare ad eventuali seminari su argomenti di immunologia, tenuti da relatori nazionali e internazionali. Anche in questo caso, la partecipazione è facoltativa.

Un test scritto (anonimo) a risposta multipla viene eseguito alla fine del corso per valutare il livello di preparazione raggiunto Prova orale a stimolo aperto con risposta aperta L'obiettivo della prova d'esame consiste nel verificare il raggiungimento degli obiettivi formativi precedentemente indicati

Lezioni frontali. La lezione consiste in una presentazione in Power point sui contenuti del corso