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Oggetto:
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C.I. ORGANIZZAZIONE, FUNZIONE E RICAMBIO CELLULARE IN TESSUTI E ORGANI UMANI

Oggetto:

ORGANIZATION, FUNCTION AND CELLULAR RENEWAL IN HUMAN TISSUES AND ORGANS

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Anno accademico 2022/2023

Codice attività didattica
SME1023
Docenti
Prof.ssa Enrica Boda (Docente Titolare dell'insegnamento)
Prof.ssa Mirella Ghirardi (Docente Titolare dell'insegnamento)
Prof.ssa Marina Maria Boido (Docente Responsabile del Corso Integrato)
Prof.ssa Sabrina Arena (Docente Titolare dell'insegnamento)
Prof. Alberto Bardelli (Docente Titolare dell'insegnamento)
Corso di studio
[f007-c201] laurea spec. in biotecnologie mediche - a torino
Anno
1° anno
Periodo
Primo semestre
Tipologia
Caratterizzante, Affine o integrativo
Crediti/Valenza
13
SSD attività didattica
BIO/09 - fisiologia
BIO/16 - anatomia umana
BIO/17 - istologia
Erogazione
Mista
Lingua
Italiano
Frequenza
Obbligatoria
Tipologia esame
Scritto ed orale
Tipologia unità didattica
corso
Prerequisiti

Conoscenze di base di matematica, fisica, chimica, istologia classica ed anatomia microscopica e macroscopica dei principali apparati


Basic knowledge of mathematics, physics, chemistry, classical histology, and microscopic and macroscopic anatomy of the main systems
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Sommario insegnamento

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Obiettivi formativi

Il corso intende fornire le basi per la comprensione dell'organizzazione generale del corpo umano e della architettura e delle proprietà funzionali dei  diversi sistemi e apparati mediante uno studio morfofunzionale anatomico, istologico e fisiologico, con piccoli riferimenti alla patologia. Inoltre verranno fornite nozioni sulle basi genomiche delle patologie neoplastiche e sul ruolo della medicina computazionale nelle attività di ricerca in ambito oncologico.

The course aims to give the fundamental basis for the understanding of the organization of the human body and of the architecture and functional properties of the different systems using a morphofunctional anatomical, histological and physiological approach with some reference to human pathology. Moreover, notions will be provided on the genomic bases of neoplastic pathologies and on the role of computational medicine in research activities in the oncology field. 

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Risultati dell'apprendimento attesi

Conoscenza dell'architettura cellulare e dei meccanismi di funzionamento e ricambio tissutale dei diversi sistemi e apparati del corpo umanio di interesse biotecnologico. Conoscenza del ruolo delle alterazioni del genoma nella progressione neoplastica e nella risposta alle terapie dei tumori.

Knowledge of the cellular architecture and of the functionalities and renewal mechanisms of systems and organs of the human body of particular interest for biotechnology. Knowledge of the role of genome alterations in neoplastic progression and in the response to cancer therapies 

 

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Programma

MECCANISMI FISIOPATOLOGICI DI RICAMBIO E RIPARAZIONE DEI TESSUTI (ex ISTOLOGIA), Docente: Arena

Il corso si prefigge l'insegnamento dettagliato e aggiornato dei meccanismi di formazione, ricambio e riparazione dei principali tessuti e organi di interesse biotecnologico. Verranno trattati in particolare: (i) gli eventi morfogenetici e molecolari che portano alla gametogenesi, alla formazione di un embrione umano e dei tessuti derivati dai vari foglietti embrionali (ii) la biologia cellulare e molecolare delle cellule staminali embrionali e adulte, e le principali nicchie staminali dei tessuti adulti; (iii) meccanismi molecolari di riprogrammazione differenziativa e staminale, naturale e indotta sperimentalmente; (iv) le principali vie di segnalazione correlate a staminalità, proliferazione e sopravvivenza cellulare; (v) comprensione dei meccanismi di ricambio tissutale attraverso tecniche di "lineage tracing"; (vi) meccanismi cellulari e molecolari alla base delle alterazioni patologiche dell'omeostasi tissutale, con particolare riguardo alle alterazioni per difetto nelle malattie degenerative e per eccesso nelle malattie neoplastiche.

MORFOLOGIA DELLE CELLULE E DEGLI ORGANI UMANI DI INTERESSE BIOTECNOLOGICO, Docenti: Boido e Boda

Verranno ripresi ed approfonditi alcuni argomenti trattati nel programma di Anatomia I svolto nel CI di “Anatomia e Fisiologia dei modelli animali” nella Laurea di I livello (sistema cardiovascolare, apparati digerente e respiratorio). Inoltre, nel corso verrà trattato l'argomento Neuroanatomia: organizzazione generale del sistema nervoso centrale e periferico. Principali vie nervose (motrici e sensitive) e relativi nuclei. Midollo spinale, tronco encefalico, diencefalo, telencefalo, sistema limbico, occhio e vie visive, orecchio e vie uditive, sistema vestibolare. Cenni sul sistema nervoso periferico e sistema nervoso autonomo.

FUNZIONE DELLE CELLULE E DEGLI ORGANI UMANI DI INTERESSE BIOTECNOLOGICO (ex FISIOLOGIA), Docente: Ghirardi

1) Apparato cardiovascolare: a) Organizzazione funzionale del sistema cardiocircolatorio; richiami di emodinamica: flusso, pressione, resistenza e viscosità; b) Il cuore: attività elettrica, ECGramma; c) Meccanica cardiaca, ciclo cardiaco e gittata cardiaca; d) Vasi sanguigni, sistema arterioso e venoso, pressione arteriosa, distensibilità e resistenza vascolare;  e) Capillari e scambi capillari;  f) Regolazione del sistema cardiovascolare. 2) Apparato respiratorio: a) Organizzazione funzionale del sistema respiratorio,  leggi dei gas; b) Volumi e capacità polmonari, meccanica della ventilazione, spazio morto e ventilazione alveolare; c) Circolazione polmonare, rapporto ventilazione-perfusione; d) Scambio e trasporto dei gas nel sangue, regolazione del pH; e) Regolazione della ventilazione. 3) Apparato digerente: a) Organizzazione funzionale; b) Motilità e secrezioni; c) Regolazione nervosa e ormonale dell’attività digestiva; d) Controllo dell'alimentazione. 4) Apparato renale: a) Organizzazione funzionale del sistema urinario; b) La formazione dell’urina: filtrazione glomerulare, riassorbimento e secrezione tubulare; c) Regolazione renale dell’equilibrio acido-basico; d) Regolazione renale della volemia e dell’osmolarità corporea. 5) Organizzazione funzionale del sistema nervoso: a) Sistemi sensoriali, recettori e vie della sensibilità, corteccia sensoriale; b) Sistema motorio, riflessi, vie motorie, corteccia motoria, funzioni del cervelletto e gangli della base; c) Funzioni integrative superiori, ciclo sonno-veglia, linguaggio, apprendimento e memoria, sistema limbico e emozioni, ipotalamo e controllo omeostatico; d) Plasticità neuronale.

MEDICINA GENOMICA E COMPUTAZIONALE IN ONCOLOGIA, Docente: Bardelli

Il genoma del cancro; Alterazioni genetiche e risposta alle terapie; Introduzione alla Bioinformatica e all’analisi di dati provenienti dal Next Generation Sequencing; Workflow bioinformatico per identificare variazioni genomiche nelle cellule tumorali; Mutational Signatures e medicina di precisione; Biopsia Liquida; Identificazione dei neoantigeni tumore specifici; Analisi di espressione nella medicina di precisione.

PHYSIOPATOLOGICAL MECHANISMS OF TISSUE RENEWAL AND REPAIR (ex HISTOLOGY): The course aims at providing a detailed and up-to-date description of the cellular and molecular mechanims at the basis of the formation, homeostasis, renewal and repair of the main tissues of the human body. In particular, the course will cover: (i) morphogenetic and molecular events leading to gametogenesis, formation of the human embryo and tissues derived from the various embryonic sheets (ii) cellular and molecular biology of embryonic and adult stem cells, and the main stem niches of adult tissues; (iii) molecular mechanisms of differentiation and stem cell reprogramming, natural or experimentally induced; (iv) the main signaling pathways related to cell stemness, proliferation and survival; (v) understanding of tissue turnover mechanisms through "lineage tracing" techniques; (vi) cellular and molecular mechanisms underlying the pathological alterations of tissue homeostasis, including defective renewal in degenerative diseases and excessive renewal in neoplastic diseases.

MORPHOLOGY OF HUMAN CELLS AND ORGANS OF BIOTECHNOLOGICAL RELEVANCE: The course will deepen the study of some topics of the Anatomy lectures scheduled in the course of Anatomy and Physiology of animal models in the I level degree (cardiovascular , digestive and respiratory systems). Further, in the present course, lectures will treat Neuroanatomy, i.e. the general organization of the central and peripheral nervous system. Main motor and sensitive pathways and relative nuclei. Spinal cord, brainstem, diencephalon, telencephalon, limbic system, eye and visual pathways, ear and auditory pathways, vestibular system, with basic notions on the peripheral and autonomic systems.

FUNCTION OF HUMAN CELLS AND ORGANS OF BIOTECHNOLOGICAL RELEVANCE (EX PHYSIOLOGY): 1) The Heart and Circulation: a) Overview of cardiocircular system functions, medical physics of pressure, flow, resistance and viscosity; b) Rhytmical excitation of the heart, EKG; c) Heart as a pump, cardiac cycle and cardiac output; d) The Circulation: arterial and venous system, vascular distensibility, pressure and resistance; e) The microcirculation; f) Control of cardiovascular system. 2) Respiratory System: a) Overview of respiratory system functions, gas laws;  b) Lung volumes and capacities, mechanics of ventilation, dead space and alveolar ventilation; c) Perfusion of the lungs; d) Gas exchange and transport of Oxigen and Carbon dioxide in blood and tissue fluids, pH regulation; e) Control of ventilation. 3) Gastrointestinal System: a) Overview of digestive functions; b) Motility and secretions; c) Neural and hormonal regulation of digestive activity; e) Control of food intake. 4) Urinary System: a) Overview of renal functions; b) Urine formation by the kidneys: glomerular filtration and tubular processing of the glomerular filtrate; c) Regulation of acid-base balance; d) Regulation of extracellular fluid volume and osmolality. 5) Functional Organization of the Nervous System: a) Sensory systems, sensory receptors, sensory pathways, and sensory cortex; b) Motor system, reflexes, motor pathways, motor cortex, functions of cerebellum and basal ganglia; c) Integrative functions, circadian rhythms and sleep, language, learning and memory, limbic system and emotions, hypothalamus and omeostastic processes; d) Neural plasticity.

GENOMIC AND COMPUTATIONAL MEDICINE IN ONCOLOGY: The cancer genome; Genetic alterations and response to therapies; Introduction to Bioinformatics and to the analysis of data from Next Generation Sequencing; Bioinformatics workflow to identify genomic variations in cancer cells; Mutational Signatures and Precision Medicine; Liquid Biopsy; Identification of tumor specific neoantigens; Expression analysis in precision medicine.

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Modalità di insegnamento

Lezioni frontali e lezioni in diretta con registrazione o videolezioni registrate

 

Class lectures and live lectures with recording or recorded videolessons

 

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Modalità di verifica dell'apprendimento

Esame orale e/o scritto (a seconda del modulo). Il voto di ciascun singolo modulo rimarrà valido per sempre, una volta superato l'esame. Quando saranno superati tutti e quattro i moduli, sarà possibile l'iscrizione all'appello verbalizzante per la registrazione del voto finale che deriverà dalla media ponderata dei voti dei singoli moduli.

Oral and/or written examination (depending on the teaching module). The mark of each individual teaching module will remain valid forever, once the exam has been passed. When all the four teaching modules have been passed, it will be possible to register for the "appello verbalizzante" for the registration of the final mark, that will derive from the weighted mean of the marks of the single teaching modules. 

 

Testi consigliati e bibliografia

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- Vercelli et al., Anatomia Umana Funzionale, Minerva Medica

- Purves et al., NEUROSCIENZE, ed Zanichelli

- D.U. Silverthorn, FISIOLOGIA UMANA, un approccio integrato. Pearson

 

Verranno inoltre forniti dispense e/o materiali audiovisivi



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Note

Le modalità di svolgimento dell'attività didattica potranno subire variazioni in base alle limitazioni imposte dalla crisi sanitaria in corso.

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Moduli didattici

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Orario lezioniV

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    Ultimo aggiornamento: 27/06/2022 15:55