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    Lucia ALTUCCI

    Insegnamento di GENERAL PATHOLOGY, PHYSIOPATHOLOGY AND MEDICAL GENETICS 2

    Corso di laurea magistrale a ciclo unico in MEDICINA E CHIRURGIA

    SSD: MED/04

    CFU: 5,00

    ORE PER UNITÀ DIDATTICA: 50,00

    Periodo di Erogazione: Primo Semestre

    Italiano

    Lingua di insegnamento

    Inglese

    Contenuti

    Eziologia generale. Patologia cellulare: infiammazione; degenerazione e necrosi; patologia della riproduzione e crescita cellulare. Oncologia. Cuore e circolazione. Malattie del sangue. Malattie delle ghiandole endocrine. Principali malattie metaboliche.
    Termoregolazione e febbre.
    Genetica medica: il genoma umano. Le mutazioni e loro significato patologico. Next generation sequencing. Malattie monogeniche autosomiche e legate al cromosoma X. Malattie cromosomiche e malattie complesse. Terapia genica.

    Testi di riferimento

    Kumar V, Abbas AK, Aster JC - Robbins & Cotran Pathologic Basis of Disease, IX ed. – Saunders, 2015
    Majno G, Joris I – Cells, Tissues and Disease – Principles of General Pathology, II ed. – Oxford University Press, 2004
    Robert A. Weinberg- The Biology of Cancer
    2nd Edition- Garland Science- Taylor & Francis Group
    Tom Strachan, Andrew Read. Human Molecular Genetics, 4th edition. Garland Science
    Thompson and Thompson Genetics in Medicine. Saunders 7th edition.

    Obiettivi formativi

    Il Corso introduce lo studente alla comprensione dei meccanismi e dei fenomeni che sono alla base delle patologie umane.
    In particolare, il Corso consentirà allo studente di conoscere le alterazioni dello stato di salute; di conoscere le principali cause esogene ed endogene di malattia; di conoscere i meccanismi fondamentali di malattia e i meccanismi biologici di difesa, reazione al danno, rigenerazione e riparazione. Al termine del Corso lo studente dovrà comprendere in qual modo:
    i) gli agenti eziologici di malattia, siano essi di natura esogena o endogena, si traducono in eventi patologici attraverso meccanismi molecolari complessi;
    ii) questi meccanismi determinano la risposta dell'organismo al danno;
    iii) lo stato di malattia consegua all' interazione delle cause con i meccanismi di regolazione dell'organismo;
    iv) l'innesco di circuiti omeopatici di regolazione possa diventare parte integrante del quadro della malattia.

    Prerequisiti

    Lo studente che accede al corso di Patologia, Fisiopatologia Generale e Genetica medica deve aver seguito i Corsi dei primi due anni e aver acquisito le nozioni propedeutiche di Biologia e Biologia Molecolare, Biochimica, Anatomia e Istologia, Fisiologia, Immunologia e Immunopatologia. L'accesso all'esame è regolato dal superamento degli esami propedeutici, secondo quanto stabilito dal Consiglio di Corso di Laurea. Nel biennio precedente lo studente deve aver acquisito anche una buona metodologia di studio e un'adeguata capacità di autovalutazione.

    Metodologie didattiche

    Il Corso sarà svolto mediante lezioni frontali in Lingua Inglese con l'ausilio di 'slides' o altro materiale informatico.

    Metodi di valutazione

    L'esame orale sarà sostenuto con 3 Docenti, di cui due di General Pathology and Pathophysiology ed uno di Medical genetics. Il voto finale (in trentesimi) rappresenta la media dei voti dati da ciascun Docente. Le domande d'esame verteranno su argomenti di Patologia Generale, Fisiopatologia e Genetica medica trattati durante il Corso. L'esame si intende superato solo quando lo Studente raggiunge almeno la sufficienza con i 3 Docenti. La mancata sufficienza con uno solo dei Docenti, comporta il non superamento dell'esame.
    Inoltre, è prevista una prova intercorso, basata su quiz a risposta multipla o su domande che richiedono una risposta breve. Tale prova costituisce solo una verifica dell'apprendimento in aula.

    Altre informazioni

    Il Corso sarà organizzato in due semestri come di seguito indicato:
    II Semestre II Anno Accademico:
    Patologia Generale (proff.rri Castoria, Migliaccio, Altucci, Bilancio; Banfi)
    I semestre III Anno Accademico
    Fisiopatologia Generale (proff.ri Castoria, Migliaccio, Altucci, Bilancio, Banfi). E' prevista una prova intercorso contenente una specifica sezione dedicata ai suggerimenti da parte degli Studenti.
    La compilazione di tale campo è utile per migliorare l'organizzazione del Corso ed i contenuti delle lezioni.

    Programma del corso

    1. EZIOLOGIA GENERALE
    Cause di malattia: agenti fisici, chimici e biologici.

    2. PATOLOGIA CELLULARE
    A -L'infiammazione
    Definizione e cause delle infiammazioni acute. I fenomeni vascolo-ematici. I mediatori chimici della infiammazione. Formazione dell'essudato e vari tipi di essudato. Esiti dei processi infiammatori acuti: cronicizzazione, riparazione del focolaio flogistico. Classificazione e cause delle infiammazioni croniche.
    B - Degenerazione e necrosi
    Processi degenerativi e necrosi. Patologia da accumulo. Calcificazioni distrofiche e metastatiche. Amiloidosi. Sclerosi e cirrosi. Necrosi.
    C- Patologia della riproduzione e crescita cellulare
    Guarigione delle ferite: il tessuto di granulazione e cicatrizzazione. Iperplasia ed ipertrofia. Ipoplasia, atrofia e metaplasia. Invecchiamento cellulare.

    3. ONCOLOGIA
    Classificazione istogenetica delle neoplasie. Proliferazione cellulare e crescita dei tumori. Caratteristiche morfologiche e biochimiche di cellule e tessuti tumorali. Infiltrazione neoplastica e metastasi. Eziologia dei tumori: agenti chimici oncogeni, agenti fisici oncogeni, virus oncogeni, oncogèni ed oncosoppressori. Tumori ormono-dipendenti. Infiammazione e tumori. Basi biologiche della terapia antineoplastica.


    4. CUORE E CIRCOLAZIONE
    Fisiopatologia dell'attività cardiaca. Patogenesi dell'edema. Emorragia e sue conseguenze. Patogenesi dell'arteriosclerosi. Patogenesi di trombosi ed embolia. Infarto. Shock.

    5. SANGUE
    Fisiopatologia delle plasma proteine. Classificazione ed effetti generali delle anemie. - Anemie da carenza di ferro e sideroblastiche. Anemie megaloblastiche. Anemie emolitiche da cause intraglobulari o extraglobulari. Anemie da emoglobinopatie. Talassemie. Fisiopatologia della leucopoiesi. Leucemie ed eritremie. Fisiopatologia delle plasmacellule. Emostasi e coagulazione.

    6. GHIANDOLE ENDOCRINE
    Meccanismi generali dell'azione degli ormoni. Iperfunzioni ed ipofunzioni delle ghiandole endocrine. Fisiopatologia della secrezione ipofisaria, tiroidea, paratiroidea, pancreatica, cortico-surrenale. Fisiopatologia della secrezione della midollare del surrene. Fisiopatologia della secrezione delle gonadi.

    7. METABOLISMO
    Concetto ed esempi di lesione biochimica. Fisiopatologia del metabolismo dei glicidi. Alterazioni del trasporto di monosaccaridi. Patogenesi del diabete. Alterazioni metaboliche nel diabete. Complicazioni croniche del diabete. Le glicogenosi. Fisiopatologia del metabolismo proteico. Fisiopatologia del metabolismo lipidico. Steatosi epatica. Patogenesi dell'obesità. Patogenesi della gotta ed altre alterazioni del metabolismo purifico.

    8. PATOLOGIA DELLA TERMOREGOLAZIONE
    Patogenesi e decorso della febbre.


    GENETICA MEDICA
    1. Il genoma
    Il genoma umano: geni ed organizzazione. Cromatidi e cromosomi: telomeri, centromeri, eucromatina ed eterocromatina. Il cromosoma X e la sua inattivazione, regioni PAR. La funzioni degli RNA codificanti e non codificanti. Lo splicing e le sue alterazioni.
    2. I test genetici.
    L'analisi del cariotipo e i bandeggi, la FISH. Array CGH. PCR, sequenziamento, real-time PCR, MLPA. Analisi di linkage, microsatelliti, CNV e SNPs. Next generation sequencing (NGS), WGS, WES, targeted NGS. Noninvasive Prenatal Testing (NIPT)
    3. I meccanismi della genetica umana
    I meccanismi di trasmissione ereditaria dei caratteri mendeliani. Eredità mitocondriale. L’imprinting e la disomia uniparentale. Eterogeneità clinica ed eterogeneità genetica. Penetranza ed espressività, anticipazione. Omozigosità ed eterozigosità composta. Aploinsufficienza.
    4. Le malattie mendeliane
    Classi di mutazioni puntiformi, transizione e trasversione, conservative, missenso, nonsenso, nonstop. Inserzioni, delezioni con frame-shift e non, duplicazioni, conversione genica. Significato patologico delle varie classi di variazioni del DNA: alleli equivalente, amorfo, ipomorfo, ipermorfo, neomorfo e antimorfo. Nomenclatura internazionale delle variazioni genetiche
    5. Malattie mendeliane monoalleliche con mutazioni de novo (es: craniosonostosi, acondroplasia, sindromi rare, ecc).
    6. Malattie mendeliane monoalleliche a trasmissione autosomica dominante (es. neurofibromatosi, s. di Marfan, rene policistico, osteogenesi imperfetta).
    7. Malattie mendeliane monoalleliche legate al cromosoma X (distrofia muscolare di Duchenne e Becker, emofilia, sindrome di Rett).
    8. Malattie mendeliane bialleliche a trasmissione autosomica recessiva (fibrosi cistica, alfa e beta talassemia, amiotrofia spinale, emocromatosi, glicogenosi)
    9. Mutazioni dinamiche
    Mutazioni dinamiche in regioni non codificanti (X-fragile, distrofia miotonica). Mutazioni dinamiche in regioni codificanti (corea di Huntington, atassie spino-cerebellari)
    10. Mutazioni in regioni cromosomiche con imprinting (Prader-Willi, Beckwith Wiedemann, Angelman, Silver-Russel).
    11. Mutazioni del DNA mitocondriale (MERFF, MELAS, LHON, KS, s. di Leigh)
    12. Patologie cromosomiche e subcromosomiche
    La consulenza genetica: rischio riproduttivo dipendente ed indipendente dal partner. Aneuploidie negli aborti e rischio di ricorrenza. Triploidia, tetraploidia. Trisomie autosomiche (21, 18, 13, 16) e dei cromosomi sessuali. Mosaicismo. Le monosomie, la sindrome di Turner. Delezioni cromosomiche, inversioni paracentriche e pericentriche. Traslocazioni sbilanciate e bilanciate, robertsoniane, cromosomi marcatori. Delezioni e duplicazioni submicroscopiche (Williams, diGeorge, Cri du Chat, Smith Magenis, Wolf Hirschhorn)
    13. Caratteri multifattoriali e studi GWAs
    14. Ruolo dei microRNA in malattie genetiche
    15. Principi generali di terapie avanzate per malattie genetiche (terapia genica, sostituzione enzimatica, terapia cellulare, editing genomico).

    English

    Teaching language

    English

    Contents

    General etiology. Cellular Pathology. inflammation; chronic degeneration and necrosis; cell division and cell growth. Oncology. Heart and vascular diseases. Blood diseases. Endocrine glands and hormone action. Metabolic diseases. Fever.

    Medical genetics:
    The human genome. Point mutations and their pathogenic significance. Next generation sequencing. Monogenic diseases, autosomal and X-linked. Chromosomal diseases. Complex multifactorial diseases. Gene therapy.

    Textbook and course materials

    Kumar V, Abbas AK, Aster JC - Robbins & Cotran Pathologic Basis of Disease, IX ed. – Saunders, 2015
    Majno G, Joris I – Cells, Tissues and Disease – Principles of General Pathology, II ed. – Oxford University Press, 2004
    Robert A. Weinberg- The Biology of Cancer
    2nd Edition- Garland Science- Taylor & Francis Group
    Tom Strachan, Andrew Read. Human Molecular Genetics, 4th edition. Garland Science
    Thompson and Thompson Genetics in Medicine. Saunders 7th edition.

    Course objectives

    The learning goals of this integrated Course include the knowledge of exogenous and endogenous causes of diseases and of the mechanisms of disease, biological defense, reaction to cell and tissue damage, tissue responses, regeneration and repair, together with their principal alterations, with attention also to cell transformation and neoplasia. The course’s aim is allow the students to learn about those aspects of cell pathology and of the alterations of the integrated functions of tissues, organs and systems, which may turn useful to them in the medical setting. Moreover, the Course will also focus on the contribution of genetic factors to disease pathogenesis. Acquiring such knowledge and expertise will allow the students to address complex professional issues with a critical attitude and with the ability to obtain and interpret autonomously relevant scientific information.

    Prerequisites

    In order to attend the course proficiently, the students will need to have a well-established background in Cell and Molecular Biology, Biochemistry, Anatomy and Histology, Physiology, Immunology and Immunopathology, as specifically indicated by The Council of the Medicine and Surgery School.

    Teaching methods

    Teaching techniques: Lectures supported by presentation of slides in Power Point.
    Key topics will be also supported by presentation, discussion and critical reading of the most recent reviews in the field.

    Evaluation methods

    Oral Examination will be done by 3 Professors, two Professors of General Pathology and Pathophysiology and one Professor of Medical genetics. The final score will represents the mean of the score obtained by each Professor. The oral examination will be focused on three independent questions: the first in General Pathology, the second in Pathophysiology, the third in Medical Genetics. An intercourse test is planned to check the learning of Students in the Classroom.

    Other information

    ORGANIZATION
    II Semester II Year:
    General Pathology (Professors Castoria, Migliaccio, Altucci, Bilancio, Banfi)

    I Semester III Year:
    Pathophysiology (Professors Castoria, Migliaccio, Altucci, Bilancio, Banfi).

    An elapsed test containing a 'Suggestion's section' is planned to modify the organization of the Course according to the Student's hints.

    Course Syllabus

    GENERAL PATHOLOGY
    General etiology: physical, chemical and biological agents of disease. Cell and molecular mechanisms of defense and reaction: Cell damage, adaptation and death; necrosis and apoptosis; senescence; acute and chronic inflammation. Diapedesis, chemotaxis and phagocytosis. Chemical mediators of inflammation. Systemic effects of acute inflammation. Fever. Tissue regeneration, wound healing and repair. Cell pathology: congenital anomalies of lysosomes. Extracellular pathology: amyloidosis.
    General oncology: epidemiology, classification and staging of tumors; physical, chemical and biological carcinogens; properties of transformed cells; molecular bases of cell transformation; oncogenes and onco-suppressor genes; multiphasic carcinogenesis; tumor progression; metastasis. Molecular basis of invasiveness and metastasis. Hormones and cancer. Hormone-dependent tumors. Molecular basis of anti-neoplastic therapies.
    PATHOPHYSIOLOGY
    Physiopathology of blood: Classification and pathogenesis of the main forms of anemia; hyperbilirubinemias; erythremias, leukemias, lymphomas; alterations of haemostasis; hyperlipidemias; atherosclerosis.
    Physiopathology of metabolism: alterations of glucose metabolism; type I and type II dyabete; alterations of the transport of iron and copper.
    Endocrine physiopathology: general mechanisms of hormone biosynthesis and action; general and isolated defects of the pituitary; disorders of calcium and phosphate homeostasis; adrenal hypo- and hyperfunction; gonadal hypofunction; hypo- and hyperthyroidism.
    Physiopathology of gastrointestinal tract: pancreatic and liver diseases.
    Hemodynamic Disorders: Thromboembolism and Shock. Heart: myocardial infarction.

    MEDICAL GENETICS
    The human genome: genes and chromosomes. Point mutations: substitutions, insertions, deletions and frameshift. Splicing and its alterations. Pathological significance of DNA variations: equivalent, amorphic, hypomorphic, hypermorphic, neomorphic and antimorphic alleles. Next generation sequencing (NGS). Monogenic diseases: autosomal dominant disorders (neurofibromatosis, Marfan, polycystic kidney disease, osteogenesis imperfecta); monoallelic Mendelian disorders due to de novo mutations (craniosynostosis, achondroplasia); X-Linked disorders (DMD/BMD, hemophilia, XLID); autosomal recessive disorders (cystic fibrosis, alpha and beta thalassemia, spinal muscular atrophy, hemochromatosis, glycogen storage disorders, lysosomal storage disorders). Complications of mendelian inheritance: clinical and genetic heterogeneity, penetrance and expressivity, germline mosaicism. Diseases due to dynamic mutations (Fragile-X, Myotonic dystrophy, Huntington’s disease, spinocerebellar ataxias). Mutations in chromosomal regions with imprinting (Prader-Willi, Angelman, Beckwith-Wiedemann, Silver-Russell syndromes), uniparental disomy. Mutations of mitochondrial DNA (MERFF, MELAS, LHON, KS, Leigh syndrome). Genetic counseling and chromosomal diseases: reproductive risk. Prenatal diagnosis and presymptomatic testing. Karyotype analysis, FISH and array-CGH. Triploidy, tetraploidy. X-inactivation and PARs. Trisomies and monosomies (Turner syndrome). Structural anomalies of chromosomes: deletions, inversions, translocations (balanced, unbalanced and robertsonian), marker chromosomes. Submicroscopic deletions and duplications (Williams., DiGeorge, Smith-Magenis syndromes). Complex diseases: multifactorial traits, GWAS. Epigenetics. Noncoding RNAs. Gene therapy.

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