BIOLOGIA CELLULARE E PATOLOGIAModulo BIOLOGIA CELLULARE
Anno accademico 2026/2027 - Docente: ANNA MARIA PAPPALARDORisultati di apprendimento attesi
Al termine del corso lo studente acquisirà conoscenze approfondite e sistematiche relative alla composizione molecolare e alle proprietà funzionali del citoscheletro, della matrice extracellulare e dei sistemi di adesione cellula-cellula e cellula-matrice (caderine, integrine, selectine, ecc.). Comprenderà i meccanismi molecolari della motilità cellulare, dello stress ossidativo (via di segnalazione Nrf2), della morte cellulare programmata (necrosi e apoptosi) e della biologia delle cellule staminali (potenzialità differenziative e riprogrammazione nucleare). Saprà inoltre inquadrare le basi patologiche correlate alle alterazioni di tali strutture macromolecolari.
Lo studente sarà in grado di applicare i principi biologici appresi all'analisi critica di protocolli sperimentali e metodologie di laboratorio. In particolare, saprà descrivere e impostare le principali metodiche di allestimento, mantenimento, espansione e conta di linee cellulari sia in adesione che in sospensione (primarie e continue). Sarà in grado di interpretare i risultati derivanti dalle tecniche di studio in vivo e in vitro delle cellule staminali e dell'analisi funzionale del citoscheletro.
Lo studente svilupperà la capacità di valutare autonomamente e interpretare in modo critico i dati scientifici derivanti dalla letteratura e dalle esercitazioni d'aula. Saprà analizzare e discutere criticamente lavori scientifici originali riguardanti le tematiche trattate, correlando alterazioni molecolari specifiche a fenotipi patologici o a variazioni della risposta cellulare allo stress ossidativo.
Lo studente acquisirà la capacità di esporre in modo chiaro, lineare e con un linguaggio scientifico e bio-medico rigoroso i concetti della biologia cellulare. Sarà in grado di argomentare in forma scritta e orale le basi teoriche del differenziamento, della motilità e delle interazioni cellulari, dimostrando capacità di sintesi ed efficacia comunicativa nella restituzione dei contenuti scientifici analizzati a lezione.
L'insegnamento fornirà allo studente i criteri metodologici necessari per l'auto-aggiornamento continuo nel settore delle biotecnologie cellulari e della biologia sperimentale. Svilupperà attitudini di apprendimento autonomo che lo renderanno capace di approfondire in modo indipendente le nuove frontiere delle applicazioni cliniche delle cellule staminali e della riprogrammazione nucleare, affrontando con successo studi di livello superiore.
Modalità di svolgimento dell'insegnamento
Lezioni frontali, esercitazioni e discussione di lavori scientifici sulle tematiche trattate.
Prerequisiti richiesti
Conoscenza dell'organizzazione morfologica, strutturale e funzionale della cellula eucariotica
animale. Conoscenza della organizzazione morfologica e funzionale dei tessuti animali. Conoscenza
di base dei principali meccanismi di sviluppo dei Metazoi, con particolare riferimento ai Mammiferi
Euteri. Conoscenze di base di biochimica e biologia molecolare.
Frequenza lezioni
La frequenza delle lezioni è richiesta.
Contenuti del corso
1) Citoscheletro e motilità cellulare. Organizzazione e caratteristiche funzionali degli elementi strutturali del citoscheletro. Interazioni fra le componenti citoscheletriche. Metodi di analisi per lo studio delle funzioni del citoscheletro. Patologie correlate alle alterazioni delle componenti del citoscheletro.
2) Interazioni tra cellule ed ambiente circostante. Matrice extracellulare. Interazioni cellula-cellula e cellula-matrice. Recettori di membrana e molecole di adesione: immunoglobuline, caderine, integrine, lectine, selectine. Necrosi e Apoptosi: aspetti cellulari e molecolari. Patologie correlate alle alterazioni dei meccanismi di adesione cellulare.
3)ROS e stress ossidativo. Sistemi cellulari di difesa antiossidante. Nrf2 e la risposta allo stress ossidativo.
4) Introduzione alle culture cellulari. Linee cellulari continue o primarie, in adesione e in sospensione. Mantenimento in coltura ed espansione di linee cellulari in adesione e in sospensione. Conta cellulare.
5) Le cellule staminali e la riprogrammazione nucleare. Cellule staminali: generalità e cenni storici. Potenzialità differenziative delle cellule staminali. Cellule staminali: embrionali, germinali embrionali, fetali, amniotiche, adulte. Tecniche di studio in vivo e in vitro delle cellule staminali. Aspetti tecnologici e applicazioni in ambito clinico.
Testi di riferimento
1) Alberts B. et al. - Biologia molecolare della cellula - Zanichelli
2) Karp G. - Biologia cellulare e molecolare - EdiSES
3) Hardin J, Bertoni G.P. - Becker. Il mondo della cellula - Pearson
4) Materiale didattico (ppt) fornito durante il corso
Programmazione del corso
| Argomenti | Riferimenti testi | |
|---|---|---|
| 1 | * Organizzazione e caratteristiche funzionali degli elementi strutturali del citoscheletro. | 1) 2) 3) 4) |
| 2 | * Interazioni tra le componenti citoscheletriche | 1) 2) 3) 4) |
| 3 | Metodi di analisi per lo studio delle funzioni degli elementi strutturali del citoscheletro | 4) |
| 4 | Patologie correlate alle alterazioni delle componenti del citoscheletro | 4) + lavori scientifici forniti dal docente |
| 5 | * Matrice extracellulare | 1) 2) 3) 4) |
| 6 | * Recettori di membrana e molecole di adesione: immunoglobuline, caderine, integrine, lectine, selectine. | 1) 2) 3) 4) |
| 7 | * Interazioni cellula-cellula e cellula-matrice | 1) 2) 3) 4) |
| 8 | * Necrosi e Apoptosi: aspetti cellulari e molecolari. | 1) 2) 3) 4) |
| 9 | Alterazioni dell'adesione cellulare e patologie | 4) + lavori scientifici forniti dal docente |
| 10 | Cellule staminali: generalità e cenni storici | 4) |
| 11 | * Potenzialità differenziative delle cellule staminali | 1) 4) |
| 12 | * Cellule staminali: embrionali, germinali embrionali, fetali, amniotiche, adulte | 1) 4) |
| 13 | Tecniche di studio in vivo e in vitro delle cellule staminali | 4) |
| 14 | * Tecniche di riprogrammazione nucleare: trasferimento nucleare, fusione cellulare, traduzione di fattori di trascrizione | 4) |
| 15 | Cellule staminali e riprogrammazione nucleare: aspetti tecnologici | |
| 16 | * Conoscenze minime irrinunciabili per il superamento dell'esame. | |
| 17 | N.B. La conoscenza degli argomenti contrassegnati con l'asterisco è condizione necessaria ma non sufficiente per il superamento dell'esame. Rispondere in maniera sufficiente o anche più che sufficiente alle domande su tali argomenti non assicura, pertanto, il superamento dell'esame. |
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
L'esame finale consiste in una prova scritta strutturata, ovvero con domande a risposta multipla, domande a completamento e/o schemi.
L’esame è teso ad accertare il grado di apprendimento e comprensione e la capacità di analisi e di
sintesi degli argomenti trattati durante il corso.
La valutazione consiste in una votazione in trentesimi, con voto minimo di 18/30, che fa media con
il voto dell'esame relativo al Modulo di Patologia.