DIPARTIMENTO DI SCIENZE DEL FARMACO Corso di laurea magistrale in Farmacia Anno accademico 2016/2017 - 1° anno MICROBIOLOGIA E MICROBIOLOGIA APPLICATA A - L 10 CFU - 2° semestre Docente titolare dell'insegnamento GIOVANNA BLANDINO Email: [email protected] Edificio / Indirizzo: Sezione di Microbiologia.Via Androne 81 Catania Telefono: 0039-0952504703 Orario ricevimento: Da lunedì a venerdì mattina previo appuntamento concordato via email OBIETTIVI FORMATIVI Fornire le principali conoscenze su batteri e virus, sui loro meccanismi di patogenicità, sulle più comuni malattie da essi sostenute, su modalità d’azione e utilizzazione di farmaci antibatterici e antivirali. Fornire le conoscenze di base sui meccanismi della genetica dei microrganismi e sulla metodologia del clonaggio genico applicato in campo farmaceutico. Fornire le conoscenze di base sul ruolo del sistema immunitario umano nella neutralizzazione dell’agente infettivo e sul ruolo di sieri e vaccini nell’immunità artificiale passiva ed attiva. Fornire nozioni di base della Microbiologia ad indirizzo farmaceutico-sanitario, approfondendo gli aspetti epidemiologici e clinici delle principali malattie infettive classificate per apparati ed organi e le strategie per la prevenzione e la terapia delle malattie da microrganismi e virus. Fornire le conoscenze di base sui farmaci antimicrobici ed sui differenti meccanismi di azione e di resistenza. Fornire le conoscenze sui metodi di realizzazione della disinfezione e sterilizzazione e sugli aspetti microbiologici della produzione farmaceutica. Permettere una corretta interpretazione dei Saggi e Dosaggi Microbiologici previsti dalla Farmacopea. PREREQUISITI RICHIESTI Conoscenze di base di Biologia Generale. FREQUENZA LEZIONI Frequenza obbligatoria. CONTENUTI DEL CORSO MICROBIOLOGIA Caratteristiche morfologiche, metaboliche, nutrizionali e colturali dei microrganismi. Caratteristiche dei virus. Meccanismi di patogenicità. Principi di immunologia. Studio dei principali gruppi di batteri, miceti, protozoi e virus di importanza clinica. MICROBIOLOGIA APPLICATA Aspetti epidemiologici, clinici e diagnostici delle principali malattie infettive classificate per apparati ed organi. Sieri e vaccini nell’immunità artificiale passiva e attiva. Farmaci antimicrobici: meccanismi di azione e di resistenza. Meccanismi della genetica dei microrganismi e metodologia del clonaggio genico applicato in campo farmaceutico. Disinfezione e sterilizzazione. Aspetti microbiologici della produzione in campo farmaceutico e erboristico-nutraceutico. Saggi e Dosaggi Microbiologici previsti dalla Farmacopea Ufficiale. TESTI DI RIFERIMENTO N. Carlone e R. Pompei – MICROBIOLOGIA FARMACEUTICA – Seconda edizione EdiSES. Madigan, Martinko, Stahl, Clark – BROCK. BIOLOGIA DEI MICROORGANISMI – Vol 3 Microbiologia medica. Prima Edizione italiana PEARSON PROGRAMMAZIONE DEL CORSO Argomenti Riferimenti testi 1 MODULO DI MICROBIOLOGIA 2 IL MONDO MICROBICO. Testo 1 - Cap 2-3 3 BATTERI. Cellula batterica: Dimensioni. Forma e stati di aggregazione. Strutture cellulari obbligatorie. Strutture cellulari facoltative. Testo 1 - Cap 4 4 BATTERI. Metabolismo batterico: Respirazione. Fermentazione. Fotosintesi. Nutrizione e crescita: tipi nutrizionali dei procarioti; fattori di crescita; condizioni fisiche e ambientali per la crescita; terreni di coltura. Biosintesi macromolecolari. Testo 1 - Cap 5: 5.3, 5.4, 5.5, 5.6, 5.8; Cap 19: 19.1, 19.2 5 BATTERI. Crescita cellulare: Divisione cellulare. Misurazione della crescita batterica. Curve di crescita. Strategie di sopravvivenza (spora, biofilm). Testo 1 - Cap 6 6 BATTERI. Azione patogena: Adesione e colonizzazione. Invasione. Moltiplicazione nell’ospite. Resistenza alla fagocitosi ed al complemento. Danno ai tessuti dell’ospite (enzimi, prodotti batterici che provocano risposte infiammatorie, tossine) Testo 1 - Cap 8 7 FUNGHI. Struttura, riproduzione, cellula fungina, nutrizione, tossicologia. Testo 1 - Cap 13 8 PARASSITI. Classificazione ed organizzazione cellulare; patogenesi delle malattie da parassiti (vie di ingresso, adesione e replicazione, danno cellulare e tessutale). Testo 1 - Cap 15 9 VIRUS. Caratteristiche, classificazione e replicazione dei virus. Coltivazione. Titolazione. Rapporto virus-cellula. Meccanismi per eludere le difese immunitarie dell’ospite. Testo 1 - Cap 11:11.1, 11.2, 11.4, 11.7 10 Esame microscopico dei microrganismi. Testo 1 - Cap 19: 19.3 11 GENETICA DEI MICROORGANISMI. Genetica batterica: Variabilità. Mutazioni e isolamento dei mutanti. Ricombinazione genetica e meccanismi di trasferimento genico nei batteri (trasformazione e coniugazione). Plasmidi ed elementi trasponibili. Testo 1 - Cap 7: 7.1-7.8 12 CLASSIFICAZIONE DEI MICRORGANISMI E CONCETTO DI SPECIE. Testo 1 - Cap 28 13 PRINCIPALI GRUPPI BATTERICI DI IMPORTANZA CLINICA. Gram-positivi: Staphylococcus, Streptococcus, Enterococcus; Neisseria; Haemophilus, Bordetella, Legionella, Brucella; Corynebacterium, Listeria; Bacillus, Clostridium; Gardnerella. Testo 1 - Cap 29-30; Cap 31: 31.1; Cap 32; Cap 35; Cap 37; Cap 41: 41.3 14 PRINCIPALI BATTERI DI IMPORTANZA CLINICA. Gram-negativi: Enterobacteriaceae, Pseudomonas, Acinetobacter; Vibrio, Campylobacter, Helicobacter. Testo 1 - Cap 33: 33.1, 33.2, 33.5; Cap 36 15 ALTRI BATTERI DI IMPORTANZA CLINICA. Micobatteri. Micoplasmi, Clamidie, Rickettsia Testo 1 - Cap 34; Cap 40: 40.1, 40.2, 40.3. 16 PRINCIPALI FUNGHI DI IMPORTANZA CLINICA. Classificazione delle micosi: superficiali, cutanee, sottocutanee, sistemiche. Testo 1 - Cap 14:14.1 17 PRINCIPALI FUNGHI DI IMPORTANZA CLINICA. Lieviti (Candida ssp., Criptococcus spp., Malassezia furfur, Pneumocystis jiroveci). Funghi filamentosi (Fusarium spp., Aspergillus spp., Histoplasma capsulatum). Dermatofiti. Testo 1 - Cap 42: 42.1, 42.2, 42.3 18 PRINCIPALI PROTOZOI DI IMPORTANZA CLINICA. Protozoi parassiti di sangue e tessuti (Plasmodium spp., Toxoplasma gondii, Leishmania). Protozoi parassiti intestinali ed urogenitali (Amebe: Entamoeba hystolitica, Giardia lamblia, Tricomonas vaginalis). Testo 1 - Cap 57: 57.1,57.2 19 ESEMPI DI METAZOI PARASSITI. Cestodi. Nematodi. Trematodi. Testo 1 - Cap 57: 57.3 20 PRINCIPALI GRUPPI VIRALI DI IMPORTANZA CLINICA. Herpesvirus; Virus dell’epatite; Parvovirus; Papillomavirus; Orthomyxovirus; Paramyxovirus; Picornavirus; Togavirus (Rubivirus); Rotavirus Testo 1 - Cap 44, 46-50, 52, 54: 54.1 e Power Point 21 MODULO DI MICROBIOLOGIA APPLICATA 22 GENETICA DEI MICROORGANISMI. Genetica con coinvolgimento dei virus: Variabilità nei virus. Batteriofagi (trasduzione e conversione fagica). Testo 1 - Cap 7: 7.9, 7.10 23 GENETICA DEI MICROORGANISMI. Clonaggio genico (vettore di clonaggio, enzimi di restrizione e DNA ligasi). Tecniche dell’ingegneria genetica per la produzione di vaccini. Power Point 24 PRINCIPI DI IMMUNOLOGIA E PROFILASSI DELLE MALATTIE INFETTIVE. Immunità naturale innata e adattiva. Cenni su tecniche immunologhe. Testo 1 - Cap 21, Cap 24 25 PRINCIPI DI IMMUNOLOGIA E PROFILASSI DELLE MALATTIE INFETTIVE. Immunità artificiale passiva mediante sieri immuni, immunoglobuline, anticorpi monoclinali: utilizzo nella profilassi e nella terapia delle malattie infettive. Testo 1 - Cap 23 26 PRINCIPI DI IMMUNOLOGIA E PROFILASSI DELLE MALATTIE INFETTIVE. Immunità artificiale attiva mediante vaccinazione. Classificazione dei vaccini: inattivati, vivi, ricombinanti, a DNA. I principali vaccini antibatterici e antivirali. Testo 1 - Cap 22: 22.1, 22.2, 22.4, 22.5 27 EPIDEMIOLOGIA DELLE MALATTIE INFETTIVE. Concetto di infezione e malattia, fonti e vie di trasmissione (penetrazione e diffusione). Tappe del processo infettivo. Strategie di prevenzione e controllo dell’infezione. Concetti di endemia, epidemia, pandemia. Testo 2 - Cap 34, 35, 36 Power Point 28 EPIDEMIOLOGIA DELLE MALATTIE INFETTIVE. Inquadramento per apparati e organi bersaglio degli aspetti epidemiologici e clinici delle principali malattie infettive causate da batteri, miceti, protozoi e virus. Testo 1 - Cap 58 29 EPIDEMIOLOGIA DELLE MALATTIE INFETTIVE. Principi per la diagnosi delle malattie da infezione: campione biologico, diagnosi diretta e indiretta. Testo 1 - Cap 27 30 TERAPIA DELLE MALATTIE INFETTIVE. Agenti antibatterici. Chemioterapici antivirali. Agenti antifungini. Agenti antiparassitari. Meccanismi di azione e resistenza. Valutazione dell’attività “in vitro” di agenti antimicrobici. Testo 1 - Cap 10, Cap 12, Cap 14, Cap 16, Cap 20 31 MICROORGANISMI E PRODOTTI MICROBICI UTILI PER L'INDUSTRIA FARMACEUTICA ED ALIMENTARE. Caratteristiche microbiologiche di ceppi probiotici. Microorganismi e prodotti industriali usati in campo farmaceutico e alimentare. Testo 1 - Cap 9, Cap. 13:13.9. Power Point 32 PRODUZIONE DI VACCINI. Principi attivi e costituenti. Biotecnologie applicate ai vaccini. Orientamenti futuri. Testo 1 - Cap 22: 22.1, 22.3 33 DISINFEZIONE. Obiettivi e metodi. Bersagli e meccanismi di azione dei disinfettanti. Tipi di disinfettanti. Metodi di valutazione dell’efficacia dei disinfettanti. Testo 1 - Cap 18 34 STERILIZZAZIONE. Metodi fisici e chimici. Controlli di sterilità (indicatori fisici, chimici). Applicazione della sterilizzazione in campo farmaceutico. Testo 1 - Cap 17 35 SAGGI E DOSAGGI MICROBIOLOGICI DELLA FARMACOPEA. Saggio di sterilità. Valutazione della contaminazione microbica dei prodotti farmaceutici non necessariamente sterili. Saggio per pirogeni ed endotossine batteriche. Dosaggi microbiologici. Testo 1 - Cap 25 36 ASPETTI MICROBIOLOGICI DELLA PRODUZIONE FARMACEUTICA, NUTRACEUTICA E COSMETICA. Caratteristiche microbiologiche dei prodotti. Sterilizzazione. Norme di buona preparazione. Testo 1 - Cap 26 Power Point MATERIALE DIDATTICO PowerPoint di tutte le lezioni. PROVA D'ESAME MODALITÀ D'ESAME Orale DATE D'ESAME Calendario o eventuale link PROVE IN ITINERE Verifica di apprendimento con test a risposta multipla PROVE DI FINE CORSO Verifica di apprendimento con test a risposta multipla: 30 quesiti che presentano 4 opzioni di risposta, tra cui lo studente deve individuare una risposta esatta e un 31° quesito che presenta 4 opzioni di risposta, tra cui lo studente deve individuare da 2 a 4 risposte esatte. Valutazione: 1 punto per ogni risposta esatta (31° quesito: 3 punti); nessuna penalità per le risposte errate o non date. Requisiti minimi per il superamento delle prova: 18 punti su 31 domande. ESEMPI DI DOMANDE E/O ESERCIZI FREQUENTI Esempi di test a risposta multipla: Il virus dell’immunodeficenza umana (HIV) non può essere trasmesso: [] attraverso rapporti eterosessuali [] attraverso rapporti omosessuali [] per via inalatoria [] dalla madre al feto La tossina colerica stimola le cellule della mucosa intestinale ad iperprodurre quale enzima? [] peptidil-transferasi [] adenilato-ciclasi [] piruvil-transferasi [] carbossi-peptidasi Quale virus causa la mononucleosi infettiva? [] HIV [] HSV-1 [] Epstein-Barr [] HSV-2 Domande frequenti durante l’esame orale: Caratteristiche generali di batteri / funghi/ protozoi/ virus Eziologia microbica delle principali malattie infettive Vaccini Classificazione, meccanismi di azione e di resistenza di antibiotici e chemioterapici antivirali, antifungini, antiprotozoari Disinfezione, sterilizzazione e saggi F.U.