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UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI SALERNO
FACOLTA’ DI MEDICINA E CHIRUGIA
Programma del corso di ISTOLOGIA ED EMBRIOLOGIA (8 CFU)
Istologia ed Embriologia Generale
Programmi, contenuti, informazioni generali
Prof. Gianfranco Tajana
01.VISUALIZZAZIONE,PRODUZIONE ED INTERPRETAZIONE DI
IMMAGINI ISTOLOGICHE.
01a.Visualizzazione di strutture e/o molecole.
Tecniche standard, colorazioni speciali, istochimica ed istoenzimologia,
immunocitochimica (IF, immunofluoresce;
FICC, immuno-Cyto-Chemistry) ,
immunoenzimatica (HRP, horseradish peroxydase; DAB diaminobenzidine; PAP
peroxydase-antiperoxidase; APAAP, Alcalin Phosphatase anti alcalin phosphatase,
Immunogold, Silverimmunogold, SBA, system biotine avidine, LCC
Lectinocytochemistry, ISH, in situ hibridation, PCR polymerase chain reaction;
NORs, Nucleolar organizing Regions, FACS, Activated fluorescence Cell Sorter
01b.Produzione di immagini
Microscopio ottico o fotonico, polarizzazione a fondo nero, in contrasto di fase, a
contrasto interferenziale secondo Nomarski, CLSM Confocal Laser Scaning
Microscopy, microscopia a fluorescenza,TEM microscopia elettronica, SEM
microscopia elettronica a scansione.
01c.L'interpretazione delle immagini
Valutazione tridimensionale della sezione,riconoscimento ed interpretazione degli
artefatti, impiego degli analizzatorui d'immagini.
02.LA CELLULA INTERFASICA
02a. Il nucleo ed i domini nucleari
L'involucro nucleare, relazioni nucleo citoplasma : i pori nucleari. Etero ed
eucromatina, I nucleosomi. Organizzazione dello "Splicesome". La struttura del
nucleolo.
02b.I sistemi membranari delimitanti i compartimenti intracellulari
Architettura delle membrane biologiche. Meccanismi di trasporto e proteine
trasmembranarie. Il REG Reticolo Endoplasmico Granulare. Il REL reticolo
Endoplasmico Liscio. L'Apparato di Golgi. Il sistema GERL.
02c.Basi strutturali per la conservazione, la duplicazione e la decifrazione del
codice genetico.
La sintesi proteica, ribosomi, polisomi e REG.
02d.La "digestione" intracellulare
Endocitosi, Pinocitosi, Significato dell' internalizzazione recettoriale .Lisosomi
"vergini" e lisosomi secondari. Modalità di escrezione. Le lipofuscine
02e.La respirazione cellulare
Struttura e funzione dei mitocondri. I perossisomi e loro intervento nei meccanismi di
respirazione cellulare.
03.IL CITOSCHELETRO
03a. Microtubuli
Aspetto ultrastrutturale. Tubulina. Meccanismidi controllo della "nucleazione " e
della "eongazione"Il significato della instabilità dinamica .L'acetilazione e la
detirosinazione nella maturazione e nell'invecchiamento dei microtubuli. Le MAPs,
microtubule associated proteins. Il significato delle "reti" microtubulari.
03b. Microfilamenti
Aspetto ultrastrutturale. L'actina. Le isoforme actiniche.Actin-depolymerizing factor:
Timosina beta-4,profilina,cofilina,villina,gelsolina. La RAS family (ras,rho,rab,ARF,
ran) e sue interazioni con il GTP.
03c. Filamenti intermedi
TipoI:cheratine acide. TipoII:cheratine basiche. Tipo III:vimentina, desmina, GFA,
Periferine. Tipo IV:Neurofilamenti,alfa-internexine,nestine. Tipo V:laminia A, B e C.
Altre:Filensine, Phakine,Tanabine
03d. Interazioni tra citoscheletro e membrane cellulari
Un esempio: la membrana dei globuli rossi. La rete spectrina-actina. Ruolo del
citoscheletro nelle giunzioni intercellulari. Le "protrusioni" cellulari.
03e. Specializzazioni del citoscheletro
Ciglia, micovilli, flagelli. Trasporto assonale.
04.DIFFERENZIAMENTO E RINNOVAMENTO CELLULARE
04a.Modificazioni qualitative e quantitative del fenotipo
Differenziamento invisibileo molecolare, citodifferenziamento, istodifferenziamento,
differenziamento funzionale. Simmetria mitotica. Induzione.
04b.Definizione di cellula staminale
Concetto di unipotente, pluripotente, totipotente. Clone e linea cellulare. Linee
monoclonali determinate, linee policlonali determinate, linee policlonali
indeterminate. Olocloni, merocloni, paracloni.
05.INSIEMI COOPERATIVI CELLULARI
05a.Livelli di organizzazione tessutale
Il mondo I di Popper: Apparati, organi, tessuti, cellule,membrane, molecole, atomi,
particelle elementari, ignoto.
05b.I quattro tessuti fondamentali
Epiteli di rivestimento. Epiteli ghiandolari. Tessuto connettivo. Tessuto Muscolare.
Tessuto nervoso.
05c.CAM: Cell Adhesion Molecules.
Integrine,Caderine,selectine ed immunoglobuline
05d.Molecole informative
Le citochine. Fattori di crescita a largo spettro (EGF,FGF,PDGF,TGF-alfa,TGFbeta,IGF,PTHrP). Fattori di crescita specifici.: monochine (TNF-alfa, MGF),
linfochine(IFN-gamma,IFN-beta). Fattori di crescita ematopoietici. Recettori
membranari delle citochine
05e.Modalità di diffusione
Neurocrinia,Intraxcrinia,Autocrinia,Paracrinia, Endocrinia, Juxtracrinia.
06.LA POLARITA' CELLULARE
06a. Epiteli polarizzati
I domini della membrana plasmatica :apicale e basolaterale. Ruolo dei microtubuli
nella definizione della polarità. Le giunzioni serrate. Le proteine di placca (ZO1,
ZO2, 7H6,Cingulina, antigene BG9,1)
06b. Il polo apicale
Cell coating. Microvilli labili, stabili, blebs.Stereociglia. Ciglia vibratili. Membrana
plasmatica dell'urotelio: il sistema delle uroplastikine Ia, Ib e III
06c.Regione latero-basale
Zonula adherens., Desmosomi. Gap-junction. Il sistema dei connessoni.
07.MATRICE EXTRACELLULARE
07a. La matrice extracellulare come composito
Interazioni tra sostanza fondamentale, fibre di collagene e proteine non collageniche.
07b. La sostanza fondamentale
GAGs tipi,funzioni, distribuzioni. Proteoglicani. La core protein e la link protein.
Concetto di dominio o spazio escluso.
07c. Collagene
Tassonomia ragionata delle XXIX classi collageniche. Organizzazione spaziale del
collagene: microfibirilla, fibrilla, fibra. Biosintesi del collagene. Ruolo della vitamina
C nella fibrillogenesi. (storia di pietro scabrosa)
07d. L'elastina
Struttura e modelli molecolari dell'elasticità. L'EMILINA (Elastin Microfibril
Interface Located Protein
07e. Glicoproteine della matrice
La Fibronectina, SGP (vedi cheratocono)
07f. Relazioni matrice-cellula
Membrana basale: laminina, fibulina,nidogenina,SPARC, Perlecan, Collagen IV.
Contatti focali: tenuina, VASP (vasodilator-stimulated phosphoprotein)
Emidesmosomi: HD1,laminina5,integrina-alfa6-beta4
Recettori: CD44 e RHAMM (Receptor for Hayaluronate-Mediated Motility)
08.LA SECREZIONE
08a.Popolazioni cellulari a secrezione proteica
Definizione ultrastrutturale dei compartimenti
Golgi,vescicole di secrezione.
08b.Popolazioni cellulari a secrezione steroidea.
cellulari
coinvolti:
REG,
Definizione ultrastrutturale dei compartimenti cellulari coivolti: Liposomi,REL,
mitocondri a creste vescicolose.
08c.Popolazioni cellulari a secrezione speciale
La cellula oxintica della stomaco e la produzione diHCl
09. COMUNICAZIONE ENDOCRINA
09a. Ormoni
Ormoni idrofobi/liofili con recettore intracellulare. Ormoni idrofili con funzione
recettoriale sulla superficie cellulare.
09b. Il controllo della secrezione ormonale
I meccanismi: la pro-opiocortina. La secrezione dell'insulina.
09c.Il sistema ipotalamo-ipofisi
Origine degli ormoni antee post ipofisari
09d. Il follicolo tiroideo
La produzione degli ormoni tiroidei e della calcitonina.
09e.Le paratiroidi
Il paratormone e la regolazione del metabiolismo del calcio.
09f.Le isole di Langherans
Il controllo della glicemia: cellula alfa e beta . Le cellule delta ed il significato della
somatostatina.
09g. La corteccia surrenalica
Compartimento glomerulare, fascicolato, reticolare: aldosterone, corticosteroidi ed
androgeni.
09h.La midollare surrenalica
Regolazione nervosa della produzione di catecolamine: adrenalina e noradrenalina.
09i. La serie APUD
Distribuzione e significato funzionale
09l. Le cellule mioendocrine del cuore
Produzione e significato della cardiodilatina
09m. Apparato juxta-glomerulare
La produzione di rennina e di eritropietina.
10.TESSUTO ADIPOSO
10a Il grasso bianco
Adipociti "bianco". Tessuto adiposo. Metabolismo lipidico: sintesi, stoccaggio e
liberazione. Il recettore Beta3-adrenergico nella regolazione della lipolisi
adipocitaria. L'odesità nell'adulto
10b. Il tessuto adiposo bruno
Adipocita "bruno". Distribuzione. Metabolismo:la particella F1. Correlazioni tra
tessuto adiposo "bianco" e "bruno".
10c. La leptina
Il gene ob. Interazioni con il lipostato ipotalamico.
11.FORMAZIONE,MANTENIMENTO E RIPARAZIONE SCHELETRICA
11a. La Cartilagine
Le tre cartilagini base: fibrosa, elastica e ialina. Modalità di crescita:apposizionale ed
interstiziale. Il condrocita. Il condrone sec. A.Poole. I 7 collageni delle cartilagini. Le
proteine non collageniche( Anchorina CII; CMP,CBP,COMP,fibronectina,
fibromodulina, tenascina,CH21)
11b Struttura tridimensionale dell'osso
La lamella ossea. Osso compatto e osso spugnoso. Il sistema biomeccanico delle
isostatiche portanti.
11c. Le cellule dell'osso
Osteoblasti, osteociti, osteocasti,cellule bordanti (bone lining cells)
11d. Le componenti dell'osso
Matrice organica: collageni I e V, proteoglicani, osteopontina, osteonectina,
osteocalcina, sialoproteine, trombospondina.
Matrice inorganica: l'idrossiapatite e la sostituzione isomorfa dell'osso.
11e. Rimodellamento osseo.
Osteoblasti:origine. Azione del: FGF2, GH ipofisario, IGF. Fattori ormonali che
regolano la proliferazione osteoblastica (Paratormone, TGF-beta, IGF1 e
2,progesterone,androgeni, 1,25,dihidro-cholecalciferolo).
Osteoclasti: origine, CFU-GM. Interazione osteoblasti-osteoclasti. Il meccanismo di
riassorbimento della matrice . Ruolo delTGF-beta nel rimodellamento osseo.
11f: La riparazione del tessuto osseo in seguito a frattura
Ossificazione diretta ed indiretta. La fissazione esterna secondo Ilizarov.
12.IL SISTEMA IMMUNITARIO
12a.Strutturazione delle barriere tissulari
Il sistema reticolo endoteliale
12b.Il sistema Monocito-Macrofago
I monociti.La trasformazione monocita-macrofago:resting,primed,activated,full
activated. Ruolo degli antigeni di attivazione. Il meccanismo della presentazione.
12c.I PMNs: polimorfonucleati
Neutrofili, eosinofili, basofili: caratteristiche ultrastrutturali e molecolari delle
granulazioni.
12d.Linfociti T
Linfociti T,B,NK.Struttura del TCR,CD4,CD8. Interazione linfocita T e cellula
presentante l'antigene. Il processamento dell'antigene. Antigeni endogeni e
attivazione dei linfociti T citotossici.
12e. Linfociti B
La trasformazione B-plasmacellula. La struttura del linfonodo e di un centro
germinativo.
12f.Il tessuto linfoide diffuso
Distribuzione. Il tessuto nell'apparato digerente ed in quello respiratorio.
13. IL SANGUE
13a. Gli elementi del sangue
Tipi, dimensioni,numero struttura.
13b.Eritrociti
Struttura. Funzionamento dell'emoglobina. I gruppi sanguigni.
13c. Eritropoiesi
Nascita, vita e morte di un globulo rosso. I meccanismi e le strutture preposte al
controllo dell'emopoiesi e dell'emocataresi.
13d. Emostasi
La coagulazione del sangue. Origine, struttura e funzionamento delle piastrine.
14. IL SISTEMA DELLE CELLULE PIGMENTATE
14a. Cellule producenti
Melanofori, melanociti, xantofori,iridofori.
14b.La Melanina
Biosintesi e struttura del melanosoma. Il controllo ormonale e citochinico del
melanocita. Il problema del trasferimento dei melanosomi.
14c.Origine e distribuzione dei melanociti
Le creste neurali. Coroide, iride, orecchio interno, meningi, retina. La neuromelanina
15. LA CONTRATTILITA' CELLULARE
15a. Leiomiociti
La cellula muscolare liscia. Giunzioni e domini. Organizzazione e disposizione.
Miociti viscerali e tubo digerente. Miociti della parete dei vasi e struttura delle arterie
e delle vene. Cellule mioepiteliali,mioepitelioidi,miofibroblasti. Innervazione
simpaticovegetativa.
15b. Muscolatura scheletrica
Rabdiomiociti. Reticolo sarcoplasmatico longitudinale, sistema T, mitocondri,
miofibrille, Il sarcomero aspetto ultrastrutturale e composizione molecolare.
15c. Unità motoria(pochissimo)
Placca motrice.La contrazione muscolare. Muscoli fast e slow.
15d. La muscolatura cardiaca
Il cardiocita. Cardiociti atriali e ventricolari. Il tessuto di conduzione cardiaco.
16.SINAPSI E NEUTROTRASMISSIONE
16a Neutrasmettitori
Neurotrasmettitori classici (Acetilcolina, monoamine, catecolamine, serotonina,
istamina). Purine (ATP,adenosina). Aminoacidi (glutammato,aspartato,GABA)
Neuropepetidi. No(ossido diazoto).
16b. La sinapsi
La membrana presinaptica: Small Synaptic Vesicles e Large Dense core Vesicles.
La membrana postsinaptica: ispessimento, apparato sottosinaptico e apparato spinoso.
La fessura sinaptica
16.Le sinapsi
Sinapsi eccitatrici ed inibitrici. Rapporti e collegamenti sinaptici interneuronali: ruolo
del soma, dei dendriti e dell'assone. Ruolo dei complessi NSF (NEM Sensitive
Factor) SNAPs (Soluble NSF Attachment Proteins). Ruolo della synaptobrevina e
della synaprtophysina nella trasmissione sinaptica.La plasticità neuronale e sinaptica
17. LA MIELINA
17a. Le cellule mielinizzanti.
Schwann e Oligodendrociti. La Mielina in TEM. La mielina "compatta".
17b.Mielina e conduzione nervosa
Accelerazione della conduzione, risparmio energetico, economia di spazio. Il
significato e l'analisi del nodo di Ranvier
Differenze ed analogie molecolari tra la mielina del sistema nervoso centrale e
periferico
18.L'IMMORTALITA' E LA PROCREAZIONE
18a.Immortalizzazione artificiale delle cellule. Diversità di strategie nelle varie
specie ai fini procreativi. Il significato del "bierth-controll". Il controllo ormonale
della riproduzione.
19. APPARATO RIPRODUTTIVO MASCHILE
19a. La cellula spermatica
Testa, corpo, collo e coda. La membrana plasmatica ed i suoi domini. L'acrosoma. I
mitocondri. Il sistema delle fibre dense. La guaina fibrosa. Il movimento della
cellulòa spermatica.
19b. La spermatogenesi.
Tempi e modalità di costruzione della cellula spermatic.
19c. Organizzazione del Testicolo
I tubuli seminiferi. Ruolo della Cellula di Sertoli. Controllo ormonale della
spermatogenesi. Il trasferimento degli spermatozoi nella rete di Haller.
19d. TIL: tessuto intertubulo leydighiano
La cellula di Leydigh. La produzioone del Testosterone e suoi effetti nei tessuti
bersaglio. La regolazione della libido. I caratteri sessuali primario e secondari.
19e.Vie spermatiche extratesticolari
Epididimo, Deferente, Uretra prostatica e peniena. I meccanismi e le strutture
coinvolte nell'erezione. Ruolo delle vescichette seminali, della prostata e delle
ghiandole bulbo-uretrali nella regolazione immunitaria del liquido seminale.
20.APPARATO RIPRODUTTIVO FEMMINILE
20a. L'ovocellula
Aspetto. Caratteristiche genetiche ed ultrastrutturali dell'ovocellula pronta per la
fecondazione. Il significato della divisione meiotica. Le ovocellule delle varie specie
animali.
20b. L'ovaio
L'ovogenesi. Il follicolo primario resting ed il significato dell' evoluzione del
follicolo. Lo "scoppio" del follicolo. La formazione del corpo luteo. La produzione
ormonale dell'ovaio.
20c. I "grandi cicli:
Ovarico, tubarico, uterino e vaginale meccanismi di controllo e tecnologie di
monitoraggio.
21.LA FECONDAZIONE
21a. Il coito
Strutture ed apparati coinvolti.
21b. Lo spermatozoo nell'apparato sessuale femminile
Comportamento dell'eiaculato. Interazioni con le mucose vaginali, uterine e
tubariche.
L'attivazione e la reazione acrosomiale. La fusione intergametica. La membrana di
fecondazione.
21c. L'ovocella fecondata
L'attivazione e le procedure genetiche per la formazione dello zigote
21d.La contraccezione
Uso e funzionamento dei principali contraccettivi
22. LA I SETTIMANA DI SVILUPPO
22a La segmentazione
Significato e meccanismi molecolari regolativi. La segmentazione nelle varie specie
animali. Interazioni tra la mucosa tubarica e zigote.
23. LA II SETTIMANA DI SVILUPPO
23a Dallo zigote alla bastula .
Meccanismi molecolari di controllo.
23b. L'annidamento
Interazione blastula mucosa uterina. Meccanismi molecolari dell'annidamento.
Dal citotrofoblasto al sinciziotrofoblasto. Prime interazioni madre-embrione.
24. LA III SETTIMANA DI SVILUPPO
24a. La gastrulazione
Tempi e modalità di esecuzione. La definizione dei "foglietti" ectodermali,
entodermali e mesodermali. La definizione dei rapporti madre-feto il
differenziamento del sistema feto-placentare.
25.IL DIFFERENZIAMENTO
25a. Meccanismi molecolari del cloning
25b. Differenziamento dell' ectoderma
la neurolazione. Le creste neurali.
25c. Differenziamento dell' entoderma
L'apparato digerente e le ghiandole annesse
25d. Differenziamento del mesoderma
I tessuti di sostegno ed il sistema ematopoietico
26. BIOETICA DELLA RIPRODUZIONE
Dalla fecondazione artificiale alla clonazione
I testi di base consigliati sono:
Per l’ Istologia
-P.ROSATI e altri ISTOLOGIA edizioni Edi-Ermes. Milano
Per l’embriologia
Per l’ Embriologia
-P.Rosati Embriologia Generale dell’uomo edizioni Edi-Ermes Milano
Utili per approfondimenti:
-W.R. Schmitt Cell Biology . Saunders- Elsevier 2006
-Bloo &Fawcett Histology Oxford University Press 2006
- Hamilton Embriology Saunders 2004
Per l' Embriologia il testo TAVOLE DI EMBRIOLOGIA di GF.Tajana (edizioni Edi
Ermes.Milano) viene direttamente fornito dal docente del corso.
References del Corso di Istologia ed Embriologia Generale: Durante gli anni
passati(1980-2000) nell'ambito del corso di Istologia ed Embriologia(NapoliCatanzaro)
si sono tenute sperimentazioni didattiche i cui risultati vengono
utilizzati durante la gestione del corso. Alcuni risultati sono stati pubblicati e /o
riportati in:
-Il Corso di Istologia ed Embriologia dell' Università di Catanzaro
New Trends in Medical Education Ed. franco Angeli pag.77-79 1988
-La sperimentazione didattica in morfologia
Atti del congresso SIPEM .Bari 1-3 febbraio 1990
-G.Tajana Le potenzialità del supporto informatico nell'apprendimento per problemi
Ped. Med. Vol5. N.4. 194.1991
-G.Tajana Lo studio delle discipline morfologiche attraverso la tecnica del PBL
Ped. Med. Vol.3 N.4. 184-186.1991
-G.Tajana L'albero dei concetti: un utile strumento per la pianificazione del PBL in
un corso di Istologia ed Embriologia
Ped. Med. Vol5 N4. 194. 1991
-G.Tajana L'itinerario della conversione di un docente
Form. Med. Editoriale Vol8. N. 2;2-5 1993
-G.Tajana Problemi e Teoremi
Manuale di formazione. VIP 1997
-G.Tajana Being a teacher at the end of this millenium: confessions of an aborigine
teaching
Act. Urol.Ital:1999, 134 (2) 55-57