MICROBIOLOGIA A - L

Il Corso si propone di fornire allo studente gli strumenti conoscitivi e metodologici necessari per comprendere:

1) i meccanismi di infezione nell'ospite di microrganismi e parassiti;

2) le caratteristiche biologiche essenziali dei microrganismi e parassiti responsabili di infezioni umane;

3) i microrganismi in relazione all'ambiente;

4) le strategie per il controllo delle infezioni;

5) i meccanismi patogenetici di microrganismi e parassiti responsabili di infezioni umane;

6) l’approccio metodologico nell’accertamento diagnostico delle malattie da infezione.

Obiettivi specifici

In riferimento all’obiettivo di apprendimento dei meccanismi di infezione nell'ospite di microrganismi e parassiti, lo studente dovrà essere in grado di:

• Individuare i diversi tipi di rapporto che microrganismi e parassiti umani determinano con l’ospite, differenziando il fenomeno “infezione” da quello “malattia”.
• Analizzare i fattori critici che determinano il “contagio” e la diffusione di microrganismi e parassiti correlandoli con le relative peculiari caratteristiche biologiche.

In riferimento all’obiettivo di apprendimento delle caratteristiche biologiche essenziali dei microrganismi e parassiti responsabili di infezioni umane lo studente dovrà essere in grado di:

• Classificare i microrganismi e parassiti nell’ambito dei vari stadi di aggregazione della materia vivente (metazoi, procarioti, funghi, virus), correlando il grado di organizzazione con l’azione patogena.
• Nell’ambito dell’organizzazione strutturale dei microrganismi e parassiti, individuare le strutture/funzioni necessarie per effettuare i processi metabolici e la replicazione e per determinare l’infezione/malattia nell’ospite.
• Correlare il fenomeno della variazione e mutazione dei microrganismi e parassiti con l’azione patogena e la resistenza a sostanze antimicrobiche.

In riferimento all’obiettivo di apprendimento delle relazioni tra microrganismi e l'ambiente, lo studente dovrà essere in grado di:

• Valutare il grado di resistenza (sopravvivenza) nell’ambiente di microorganismi e parassiti quale fattore critico per l’infezione dell’ospite.

In riferimento all’obiettivo di apprendimento delle strategie per il controllo delle malattie da infezione, lo studente dovrà essere in grado di:

• Conoscere i livelli di prevenzione e protezione della produzione dei prodotti farmaceutici e nutraceutici.
• Descrivere i principi di base delle procedure di autocontrollo delle infezioni: sterilità, disinfezione, asepsi, HACCP ecc.

Riguardo a "Chemioterapici":

• Definire il principio della “tossicità selettiva” finalizzandolo all’uso terapeutico di sostanze antimicrobiche.
• Descrivere e classificare i meccanismi inibitori, la sede d’azione, lo spettro d’azione di chemioantibiotici, antivirali, sostanze antifungine ed antiprotozoarie.
• Indicare i presupposti biologici della chemio - antibiotico resistenza (genotipica e fenotipica) e della resistenza ad altri agenti antimicrobici (antivirali, antifungini, antiprotozoari).
• Valutare le prospettive sperimentali di interferire sulle diverse funzioni di microrganismi e parassiti tramite sostanze inibenti.

Riguardo a "Vaccini antimicrobici":

• Definire la pratica vaccinale correlandola con la prevenzione delle infezioni dell’uomo (vaccinoprofilassi / vaccinoterapia).
• Definire la pratica del trattamento con sieri immuni (sieroprofilassi e sieroterapia) correlandola con la prevenzione delle infezioni dell’uomo.
• Indicare la composizione di un vaccino antimicrobico e di un siero immune.
• Valutare i risultati attuali e le prospettive sperimentali nel campo della profilassi delle infezioni da miceti e parassiti.
• Elencare i principali vaccini antimicrobici attualmente in uso definendone le caratteristiche essenziali.
• Analizzare le prospettive teorico - applicative derivanti dall’uso dei nuovi vaccini ottenuti con metodiche di biologia molecolare.

In riferimento all’obiettivo di apprendimento dei meccanismi patogenetici di microrganismi e parassiti responsabili di infezioni umane, lo studente dovrà essere in grado di:

• Individuare le più essenziali caratteristiche biologiche e l’azione patogena dei microrganismi e parassiti patogeni per l’uomo.
• Analizzare criticamente e descrivere, per ogni “specie”: le vie di penetrazione nell’organismo, la diffusione differenziata nell’ospite infetto, la presenza di antigeni nei vari distretti dell’organismo (sangue, secreti, escreti) ai fini del “contagio” e della diagnosi di laboratorio.

In riferimento all’obiettivo di apprendimento riguardo all’approccio metodologico nell’accertamento diagnostico delle malattie da infezione, lo studente dovrà essere in grado di:

• Individuare le diverse metodiche di laboratorio che consentono l’identificazione dell’agente responsabile di infezione e quelle necessarie all’approfondimento delle caratteristiche biologiche di microrganismi e parassiti umani.

Il corso è organizzato in 35 ore di lezioni di didattica frontale pari ad un totale di 5 CFU più 12 ore di attività di laboratorio sulle principali tecniche di microbiologia.

Verranno altresì proiettati e commentati in aula video didattici su alcuni argomenti di didattica teorico-pratica riguardanti l'accertamento diagnostico microbiologico (i filmati saranno disponibili nella pagina di Studium, vedi "Materiale didattico" più avanti).

N.B.: Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.

Conoscenza dei concetti di base di Biologia cellulare, chimica inorganica ed organica e Anatomia.

Come previsto dal regolamento del corso di laurea (http://www.dsf.unict.it/corsi/l-29_sfa/regolamento-didattico) lo studente è tenuto a frequentare le attività didattiche frontali per almeno il 70% delle ore previste. L’obbligo di frequenza delle attività didattiche frontali è ridotto al 50% in tutte le condizioni previste dall’art. 27 del Regolamento Didattico d’Ateneo.

1. Microrganismi e parassiti: l’infezione dell’ospite
   1. Rapporti microrganismo-ospite.
   2. Caratteristiche essenziali e differenziali di batteri, virus, miceti, protozoi ed altri parassiti responsabili di infezioni nell’uomo
   3. Il microbiota umano:
      1. Caratteristiche del microbiota
      2. Il microbiota dei vari distretti dell'organismo
   4. I meccanismi patogenetici dei microrganismi.
   5. Le diverse possibilità di contagio e diffusione delle malattie.
2. La cellula procariotica
   1. L’organizzazione della cellula batterica
      1. Struttura e funzioni della parete cellulare
      2. Componenti cellulari
      3. Componenti accessori (capsula, flagelli, pili)
3. ​​La genetica batterica e la crescita cellulare
   1. La divisione batterica
   2. Trasferimento dell’informazione genetica nei procarioti:
      1. La ricombinazione nei batteri: coniugazione, trasformazione e trasduzione
      2. Plasmidi ed elementi trasponibili.
   3. Metabolismo batterico
      1. Fonti di energia per i microrganismi
      2. Fermentazioni batteriche
      3. Respirazione batterica aerobia ed anaerobia
4. Riproduzione e crescita batterica
   1. Crescita, divisione e curva di crescita batterica
   2. Fattori che influenzano la crescita dei microrganismi
   3. Spora batterica
   4. Biofilm
   5. Quorum sensing
5. La patogenesi dell’infezione batterica
   1. Interazione ospite-parassita
   2. Infezioni latenti e stato di portatore
   3. Virulenza
   4. Fasi del processo patogenetico: adesione e colonizzazione; invasione, crescita e moltiplicazione
   5. Cambiamenti adattativi della virulenza
   6. Fattori di virulenza: endotossine; superantigeni; tossina difterica; tossina tetanica; tossina botulinica; enterotossine; isole di patogenicità
6. Il controllo dell’infezione
   1. Sterilizzazione, disinfezione e antisepsi
   2. I chemioterapici antimicrobici:
      1. Classificazione e caratteristiche dei principali gruppi
      2. Meccanismo d’azione
      3. L’antibiotico-resistenza
      4. Metodiche per la valutazione dell’attività dei farmaci antibatterici in vitro
   3. I vaccini
7. I principi di diagnostica delle malattie batteriche
   1. Esame microscopico
   2. La diagnostica diretta
      1. Metodiche colturali
      2. Altri metodi
   3. La diagnostica indiretta:
      1. Metodi sierologici
8. Batteriologia speciale
   1. Inquadramento tassonomico, caratteristiche, identificazione di laboratorio, meccanismi di patogenicità, manifestazioni cliniche, sensibilità e resistenza agli antibiotici di: Cocchi Gram positivi, Cocchi Gram negativi, Enterobacteriaceae, Bacilli Gram negativi non-Enterobacteriaceae, Micobatteri, Vibrio, Helicobacter, Bacilli sporigeni aerobi ed anaerobi, Batteri anaerobi non sporigeni, Spirochete, Chlamydia.
9. I virus e le strutture subvirali
   1. L’organizzazione delle particelle virali
   2. Replicazione dei virus
   3. Patogeni subvirali: prioni, viroidi e virusoidi
10. La patogenesi dell’infezione virale
    1. Modalità di trasmissione
    2. Tipi d’infezione virale: infezione acuta ed infezione persistente (latente, lenta, cronica e citotrasformante)
    3. La risposta dell’ospite all’infezione virale
    4. Il sistema interferon
11. Il controllo delle infezioni virali
    1. I chemioterapici antivirali
       1. Classificazione
       2. Meccanismo d’azione e resistenza
       3. Terapie combinate
    2. I vaccini
12. I principi di diagnostica delle malattie virali
    1. Metodo colturale
    2. Metodi non colturali e molecolari
    3. Metodi sierologici
13. Caratteristiche dei principali virus: Virus a DNA singolo filamento, Virus a DNA dopio filamento con pericapside e senza pericapside, Virus ad RNA singolo filamento (+), Virus ad RNA singolo filamento (-), Virus ad RNA doppio filamento.
14. Funghi
    1. Caratteristiche dei funghi e loro metabolismo
    2. La cellula fungina
15. Rapporti ospite-parassita.
    1. Meccanismi di patogenicità
       1. Micetismo
       2. Micotossicosi
       3. Micosi
    2. Patogenesi delle micosi e dimorfismo
16. I funghi responsabili di micosi
    1. Patogeni primari ed opportunisti
    2. Funghi responsabili di micosi cutanee, sottocutanee e profonde
17. I farmaci antifungini
    1. Farmaci antifungini
    2. Classificazione
    3. Meccanismo d’azione e di resistenza
18. I principi di diagnostica delle malattie da funghi
19. Parassiti
    1. Caratteristiche morfologiche e meccanismo dell’azione patogena.
    2. I principali parassiti di interesse medico:
       1. Protozoi (Flagellati, Amebe, Coccidi, Microsporidi)
       2. Metazoi (Platelminti e Nematodi)
20. Il controllo delle parassitosi: farmaci e vaccini
21. Produzione farmaceutica e Farmacopea
    1. Preparazioni Farmaceutiche obbligatoriamente sterili e non
    2. Applicazioni della sterilizzazione in campo farmaceutico: prodotti parenterali e prodotti non parenterali
    3. Valutazione della contaminazione dei prodotti farmaceutici
    4. Valutazione della contaminazione microbica dei prodotti non sterili
    5. Saggio per la determinazione delle endotossine batteriche (LAL Test)
    6. Impiego di conservanti antimicrobici nelle preparazioni farmaceutiche
    7. Norme di buona preparazione dei medicinali (N.B.P.): caratteristiche dell'ambiente, personale, materie prime
22. Microbiologia degli alimenti
    1. Microrganismi negli alimenti non fermentati e fermentati.
    2. Sistema HACCP: principi generali e descrizione del sistema HACCP.

Le edizioni più recenti:

TESTO 1: Microbiologia Farmaceutica - Carlone N., Pompei R. - Casa Editrice EdiSES

TESTO 2: Principi di microbiologia medica - Antonelli G., Clementi M., Pozzi G., Rossolini G.M. - Casa Editrice Ambrosiana

L’esame è orale della durata di circa 30-45 minuti. Le domande previste variano da un minimo di 5 ad un massimo di 10 suddivise per argomenti. Al fine di una corretta valutazione è considerata la chiarezza espositiva, l’utilizzo di un linguaggio con terminologia appropriata, la capacità di ragionare e di fare collegamenti tra i vari argomenti.

Le date degli esami sono pubblicate sul sito del Dipartimento di Scienze del Farmaco: http://www.dsf.unict.it/corsi/l-29_sfa (cliccare su "Calendario esami")

N.B.: La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.

Caratteristiche generali di microrganismi di interesse medico.

Meccanismi patogenetici di microrganismi di interesse medico.

Principali farmaci e vaccini ad attività antimicrobica.

Immunizzazione passiva ed attiva.

Principi generali di isolamento di microrganismi patogeni da campioni clinici.

Caratteristiche biologiche ed azione patogena dei microrganismi e parassiti patogeni per l’uomo.