DIPARTIMENTO DI SCIENZE BIOMEDICHE E BIOTECNOLOGICHE
Corso di laurea magistrale in Biotecnologie mediche
Anno accademico 2017/2018 - 1° anno

MICROBIOLOGIA MOLECOLARE APPLICATA E MICROBIOLOGIA CLINICA

Docenti titolari dell'insegnamento

Obiettivi formativi

• MICROBIOLOGIA MOLECOLARE APPLICATA
  

  Con l’insegnamento di MICROBIOLOGIA MOLECOLARE APPLICATA lo studente amplia ed approfondisce le conoscenze di base in ambito microbiologico e biomolecolare acquisite con le lauree di primo livello. Il corso approfondisce gli aspetti molecolari della patogenicità, della virulenza, e dell’antibiotico-resistenza dei principali patogeni dell’uomo, nonché le loro relazioni clonali. Vengono affrontate inoltre le nuove tecnologie di identificazione e studio dei microrganismi (genomi, metagenomi, proteomi etc) nonché le basi dell’interazione ospite parassita includendo gli aspetti immunologici. Dal punto di vista applicativo, vengono presi in considerazione le preparazioni vaccinali ( sia tradizionali che ricombinati) nonché alcuni esempi di prodotti microbici ottenuti con tecnologie avanzate. Lo studente matura, quindi, una comprensione integrata dei fenomeni biologici e una preparazione scientifica avanzata a livello morfologico/funzionale, chimico/biochimico, cellulare/molecolare ed evoluzionistico del mondo microbico.

• MICROBIOLOGIA CLINICA
  

  Acquisire la conoscenza delle basi applicative della microbiologia clinica nei vari settori di interesse sanitario;

  Acquisire la conoscenza delle principali tecniche di identificazione microbica e capacità di applicare le stesse in campo sanitario

Prerequisiti richiesti

• MICROBIOLOGIA MOLECOLARE APPLICATA
  

  Conoscenze di base di microbiologia, biochimica e genetica

• MICROBIOLOGIA CLINICA
  

  Conoscenze relative ai concetti fondamentali della biologia della cellula procariotica (struttura, funzione, metabolismo, genetica).

Frequenza lezioni

• MICROBIOLOGIA MOLECOLARE APPLICATA
  

  Obbligatoria

• MICROBIOLOGIA CLINICA
  

  Obbligatoria

Contenuti del corso

• MICROBIOLOGIA MOLECOLARE APPLICATA
  

  Studio dei microrganismi di interesse bio-medico. Tassonomia ed identificazione. Interazioni ospite- parassita. Meccanismi molecolari dell’azione patogena.

  Biotecnologia molecolare dei sistemi microbici. Filo-genomica: I benefici della combinazione tra ricostruzione evolutiva e l’analisi genomica. Applicazioni

  Genetica e genomica batterica indirizzata allo studio dei nuovi target molecolari.

  Agenti terapeutici e studio di nuovi bersagli molecolari. Studio dei meccanismi molecolari di resistenza agli antibiotici

  Screening di batteriocine. sRNA regolatori di geni target

  Composti farmaceutici, enzimi, produzione di anticorpi in E.coli, acidi nucleici come agenti terapeutici.

  Vaccini tradizionali e tecnologicamente avanzati.

  Tecnologie tradizionali e ricombinanti in microbiologia medica.

• MICROBIOLOGIA CLINICA
  
  1. Caratteristiche essenziali e differenziali dei principali batteri, virus, miceti, protozoi ed altri parassiti responsabili di infezioni nell’uomo:
     1. Staphylococcus, Streptococcus, Enterococcus, Neisseria, Branhamella, Mycobacterium, Streptomyces, Nocardia, Actinomyces, Corynebacterium, Lactobacillus, Bartonella, Listeria, Gardnerella, Bacillus, Clostridium, Enterobacteriaceae, Haemophilus, Pasteurella, Vibrio, Legionella, Brucella, Bordetella, Acinetobacter, Pseudomonas, Bacteroides, Campylobacter, Helicobacter, Mycoplasma, Ureaplasma, Chlamydiaceae, Rickettsiales, Spirochetales.
     2. Poxviridae, Herpesviridae, Adenoviridae, Papillomavirus e Polyomavirus umani, Parvoviridae, Paramyxoviridae, Orthomyxoviridae, Picornaviridae, Arenaviridae, Bunyaviridae, Caliciviridae, Coronaviridae, Filoviridae, Flaviridae, Reoviridae, retrovirus umani, Togaviridae, Rhabdoviridae, virus delle epatiti (HAV, HBV, HCV, HDV, HEV, HGV).
     3. Funghi
        1. Patogeni primari Dimorfi responsabili di micosi profonde:
           1. Histoplasma capsulatum var. capsulatum, Histoplasma capsulatum var. duboisii, Blastomyces dermatitidis, Coccidioides immits , Paracoccidioides brasiliensis .
        2. Micosi superficiali:
           1. Aspergillus spp., Rhizopus spp., Scopulariopsis spp., Mucor spp., Penicillium spp., Malassezia furfur, Exophiala werneckii, Trichosporon beigelii, Piedraia hortae, Candida spp.
        3. Micosi cutanee:
           1. Dermatofitosi: Microsporum spp., Trichophyton spp., Epidermophyton spp.
           2. Dermatomicosi: Candida albicans, Hendersonula toruloidea, Scytalidium hyalium (Natrassia spp.), Scopulariopsis brevicaulis.
        4. I principali agenti di micosi sottocutanee
        5. Patogeni opportunisti responsabili di varie forme di micosi:
           1. Candida spp., Cryptococcus neoformans (micosi sistemiche), Zygomyces spp., Trichosporon spp., Fusarium spp., Penicillium spp.
        6. Cenni su Microsporidiosi e Pneumocystis spp
     4. Parassiti
        1. Protozoi:
           1. Sarcomastigophora: flagellati (Giardia intestinalis, Trichomonas spp.); emoflagellati (Trypanosoma spp., Leishmania spp.); amebe (Entamoeba histolytica, Acanthamoeba spp).
           2. Apicomplexa: Plasmodium spp., Toxoplasma gondii, Criptosporidium parvum, Isospora (cenni), Eimeria (cenni) parassitosi opportunistiche.
           3. Ciliophora: Balantidium coli
        2. Elminti:
           1. Cestodi:
              1. Echinococcus spp., Taenia spp.
           2. Trematodi:
              1. Schistosoma spp., Paragonimus spp., Fasciola hepatica, Opistorchis spp.
           3. Nematodi:
              1. Ancylostoma duodenale, Necator americanus, Ascaris lumbricoides, Enterobius vermicularis, Trichinella spp., Filarie (Brugia malayi, Onchocerca volvulus , Wuchereria bancrofti, Loa loa)
  2. Le diverse possibilità di contagio e diffusione delle infezioni;
     1. La popolazione microbica normalmente residente nell’organismo umano.
     2. L'epidemiologia delle malattie infettive
     3. Concetti generali
     4. Terminologia epidemiologica
     5. Indici di frequenza
     6. Riconoscimento di una malattia infettiva all'interno di una popolazione
     7. Riconoscimento di un'epidemia
     8. Il ciclo infettivo: storia di una malattia
     9. Portatori e serbatoi
     10. Il microbiota umano
         1. Modelli di microbiota per apparati
         2. Il ruolo del microbiota
         3. Disfunzioni del microbiota e perdita di resilienza
  3. Il controllo delle infezioni e nozioni generali sulla prevenzione delle malattie infettive;
     1. Tecniche di sterilizzazione e disinfezione
        1. Sterilizzazione con metodi fisici
        2. Sterilizzazione con metodi chimici
        3. Preparazione di terreni nel laboratorio di microbiologia
        4. La sterilizzazione degli ambienti di lavoro
        5. I disinfettanti
           1. Obiettivi e metodi di realizzazione della disinfezione
           2. Bersagli e meccanismi d’azione dei disinfettanti
           3. Tipi di disinfettanti
           4. Metodi di valutazione dell’efficacia e dell’attività dei disinfettanti
     2. Biosicurezza
        1. Il decreto legge 81/2008 e la gestione del rischio microbiologico
     3. Il dosaggio biologico nel laboratorio di microbiologia clinica
        1. Saggi di sensibilità
           1. Metodi classici
           2. Metodi Automatizzati
        2. Il dosaggio biologico delle concentrazioni di antibiotici in vari organi ed apparati
        3. Tecniche non biologiche per Il dosaggio biologico delle concentrazioni di antibiotici in vari organi ed apparati
     4. Procedure per la conservazione dei microrganismi
  4. Diagnostica delle malattie batteriche, micotiche, virali e protozoi;
     1. Il laboratorio di Microbiologia Clinica
     2. Tecniche colturali
        1. Batteri
        2. Virus
        3. Funghi
        4. Protozoi
     3. Tecniche coltura indipendente
        1. Tecniche istologiche
        2. Tecniche molecolari
           1. Amplificazione del bersaglio
           2. Amplificazione delle “sonde”
           3. Amplificazione del segnale
           4. Ibridazione
           5. Sistemi di sequenziamento
           6. Tecniche di proteomica (MALDI-TOF etc.)
        3. Tecniche cromatografiche
        4. Altre metodologie
     4. Tecniche sierologiche
        1. Fluorescenza
        2. Immunoenzimatica
        3. Sistemi immunocromatografici
  5. Il controllo di qualità microbiologico, principi di diagnostica per la microbiologia degli alimenti e per la microbiologia ambientale in ambito sanitario.
     1. Il controllo di qualità nel laboratorio di microbiologia clinica
        1. Procedure ISO e UNI EN
     2. Procedure per il controllo microbiologico degli alimenti
        1. Il rischio e la gestione del rischio
        2. Il sistema HACCP
        3. Il concetto di limite
        4. Normativa vigente
     3. Il controllo ambientale in ambiente sanitario
        1. Ambito applicativo
        2. Tecniche di campionamento
           1. Aria
           2. Superfici
           3. Acqua
           4. Altro
        3. Valutazione microbiologica dei campioni
           1. Tecniche colturali
           2. Tecniche coltura indipendente
           3. Tecniche coltura indipendente molecolari
        4. Normativa vigente
  6. Modelli diagnostici applicati alle infezioni
     1. dell’apparato respiratorio
     2. dell’apparato cardiocircolatorio
     3. dell’apparato tegumentario
     4. dell’apparato digerente
     5. dell’apparato escretore
     6. dell’apparato riproduttivo
     7. del sistema muscolare
     8. del sistema scheletrico
     9. del sistema nervoso e degli organi di senso
  7. Nuove e vecchie metodologie diagnostiche integrate e i metodi polifasici
     1. Sequenziamento del DNA “Next-Generation” in Microbiologia clinica
     2. Spettroscopia Raman per la tipizzazione di ceppi batterici
     3. Applicazione dei biosensori in Microbiologia clinica
     4. Metodi rapidi in microbiologia clinica
     5. Metodi in ecologia microbica umana
        1. Tecniche colturali
        2. Metodi per la valutazione della diversità microbica
        3. Metodi per la valutazione della l'attività comunità microbiche
     6. I sistemi chemiotassonomici
     7. L’applicazione dell’omica nella microbiologia clinica
        1. Microbiomica
        2. Metagenomica
        3. Metabolomica
        4. Altre “omiche”
     8. I metodi polifasici in microbiologia clinica
        1. Caratteristiche generali

Testi di riferimento

• MICROBIOLOGIA MOLECOLARE APPLICATA
  
  1. Deho' Galli - Biologia dei Microrganismi - Casa editrice EA
  2. Brock – Biologia dei Microrganismi – vol. 2 Casa Editrice CEA
  3. Perry JJ et al – Microbiologia vol 2 – Casa Editrice Zanichelli
  4. Sherris - Microbiologia Medica - Edizione EMSI

  Da consultare:

  1. Glick et al – Molecular Biotechnology 3th ed. ASM
  2. Brodgen KA et al – Virulence mechanisms of bacterial pathogens 3th ed ASM
  3. Lavori in lingua Inglese
• MICROBIOLOGIA CLINICA
  

  1) Koneman's - Color Atlas and textbook of Diagnostic Microbiology 7ed. Wolters Kluver - International Edition ISBN-13: 978-1-4511-8935-3

  2) Persing et Al. MOLECULAR MICROBIOLOGY Diagnostic Principles and Practice 2 nd Ed. ASM Press. ISBN 978-1-55581-497-7

Altro materiale didattico

• MICROBIOLOGIA MOLECOLARE APPLICATA
  

  www.unict.it/labmicrobiologia

• MICROBIOLOGIA CLINICA
  

  Il materiale didattico in aggiunta a quanto già presente nei Testi consigliati sarà a disposizione nella pagina web del corso all'interno del sito "Studium" o distribuito direttamente agli studenti durante il corso

Programmazione del corso

Verifica dell'apprendimento

• MICROBIOLOGIA MOLECOLARE APPLICATA
  

  Orale

• MICROBIOLOGIA CLINICA
  

  Esame orale con 3 domande.

  Ogni risposta completa fino a 10 punti. Per superare l’esame con diciotto/venti bastano 2 risposte complete su 3.

• MICROBIOLOGIA MOLECOLARE APPLICATA
  

  non sono previste prove in itinere.

• MICROBIOLOGIA CLINICA
  

  Non sono previste
  

• MICROBIOLOGIA CLINICA
  

  Non prevista

• MICROBIOLOGIA MOLECOLARE APPLICATA
  

  Le domande coprono le tre macroaree del programma

• MICROBIOLOGIA CLINICA
  

  Non ci sono domande frequenti