Patologia e Immunologia - Università degli Studi di Udine
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Insegnamento Patologia e Immunlogia – Modulo I Docente: Gaetano Vitale Corso di Laurea Biotecnologie Periodo Crediti didattico 6 2 Anno accademico: 2013/2014 Anno 3 Obiettivi formativi specifici: Il corso si propone di introdurre lo studente allo studio delle difese immunitarie dei Vertebrati. Competenze acquisite: - Conoscenza approfondita dei meccanismi molecolari e cellulari responsabili delle difese dell’organismo al danno e alle infezioni. - Conoscenza di base dei principali meccanismi patogenetici immuno-mediati. - Conoscenza a titolo esemplificativo di alcuni modelli sperimentali utili allo studio e alla manipolazione della risposta immune. Argomenti Intro Il riconoscimento innato e l’immunità naturale Immunità acquisita: l’antigene e il riconoscimento specifico Lezioni ed esercitazioni Contenuti specifici Introduzione ai concetti di infezione, interazioni ospite-parassita ed immunità; principali caratteristiche delle difese innate ed acquisite. Le linee di difesa dell’immunità naturale: Il processo infettivo e le difese naturali; strategie e meccanismi di riconoscimento dei segni di un processo infettivo; PAMPs microbici e principali PRRs. Meccanismi umorali innati: i fattori complementari; attivazione del complemento e meccanismi effettori; regolazione dell’attivazione del complemento. La componente cellulare delle difese innate: le cellule sentinella (mastociti, sistema reticoloendoteliale e le cellule dendritiche); i fagociti e la fagocitosi. Le componenti innate delle risposte immunitarie (generalità introduttive): mediatori immunologici solubili nelle risposte innate; le cellule natural killer (NK). L’antigene: i concetti di antigienicità e immunogenicità; epitopi lineari e conformazionali; la struttura molecolare degli anticorpi; il dominio Ig; le framework regions e le CDRs; interazioni antigene-anticorpo: valenza, affinità e avidità. Generazione somatica della diversità recettoriale (dal precursore staminale al linfocita maturo vergine): la diversità anticorpale isotipica, allotipica e idiotipica; organizzazione dei loci per le catene anticorpali; meccanismi molecolari della ricombinazione. Generazione somatica della diversità recettoriale (linfocita maturo attivato): meccanismi di assemblaggio delle immunoglobuline; switch isotipico; maturazione dell’affinità degli anticorpi. Il riconoscimento dell’antigene da parte dei linfociti T: struttura del recettore dell’antigene dei linfociti T (TCR); il processamento e la presentazione dell’antigene ai linfociti T; riconoscimento dell’antigene MHC-ristretto da parte dei linfociti T. Generazione somatica della diversità recettoriale nei linfociti T: i geni del TCR riarrangiamento dei geni per il TCR. Ore 2 8 10 Immunità acquisita: linfociti e meccanismi di base Immunità acquisita: la risposta immunitaria I geni segnali e leeproteine la comunicazione del complesso tra lemaggiore cellule del disistema istocompatibilità immunitario (SI): (MHC): il network le molecole delle del interazioni Complessomolecolari Maggiore alla di Istocompatibilità; base della trasduzione dei genica organizzazione segnalienelle polimorfismi; cellule del SI; le principali aplotipi MHC; vie intracellulari di trasmissione dei segnali; citochine:molecolare struttura origine, struttura e classificazione molecolare,dei meccanismo prodotti genici d’azione (MHC di classe e cellule I ebersaglio. II); Trasmissione struttura deiesegnali funzionenelle del solco cellule combinatorio; del sistema immunitario: i meccanismicellulari meccanismi di trasduzione del processamento del segnale di degli BCR antigeni e TCR;e chinasi della dei generazione famiglia complessi Src che peptide:MHC trasducono Iilesegnale II. di BCR e Innesco TCR; delle risposte specifiche cellulomediate e maturazione dei linfociti principali T effettori: vie di trasmissione del segnale del BRC e TCR; alcune che cellule principali presentano di molecole l’antigene di adesione ai linfociti e di T co-stimolazione CD4+ (APC che partecipano professionali) e cellule al processo. che lo presentano ai linfociti T CD8+; Differenziamento elaborazione e maturazione (processazione) dei linfociti degli antigeni B: extracellulari ed fasi e meccanismi del differenziamento e della selezione dei intracellulari; linfociti B nel midollo osseo; cross-presentazione; maturazione innesco e attivazione e attivazione dei linfociti dei linfociti T: i segnali B negli costimolatori; organi linfoidi secondari. sottopopolazioni di linfociti CD4 (cellule Th1, Th2, Th17 e Differenziamento Treg); e maturazione dei linfociti T: differenziamento ruolo delle citochine e selezione nel differenziamento timica dei linfociti polarizzato T; dei i meccanismi linfociti T; timici di selezione positiva e negativa; omeostasi periferica meccanismi effettori dell’immunità dei linfociti T.cellulomediata; Strutturail enetwork funzione immunitario: degli organi riconoscimento linfoidi: congiunto e il midollo osseotrae linfociti cooperazione l’emopoiesi T e B. Meccanismi struttura effettori e funzioni dell’immunità del timo; umorale: organizzazione innesco e attivazione morfo-funzionale dei linfociti degli B; organi linfoidi ilsecondari; centro germinativo e il suo ruolo nell’ipermutazione la ricircolazione somatica e nellodei scambio linfocitiisotipico; e la selezione periferica di linfociti B e timo-indipendente attivazione T. dei linfociti B; funzioni biologiche delle classi e sottoclassi anticorpali; meccanismi effettori dell’immunità umorale. Immunità delle mucose: il compartimento immunitario mucosale: principali caratteristiche e peculiarità; tolleranza e risposta immunitaria a livello delle mucose (cenni). La memoria naturale: caratteristiche e funzioni delle principali popolazioni cellulari responsabile delle risposta di memoria naturale (cellule B1 e MZ, linfociti T NK e !δ). Regolazione delle risposte immunitarie: 10 Immunopatologia Immunità acquisita: la risposta immunitaria IIpersensibilità geni e le proteine ed allergie: del complesso maggiore di istocompatibilità (MHC): le reazioni di ipersensibilità (classificazione di Gell e le molecole del Complesso Maggiore di Istocompatibilità; Coombs) organizzazione concetti generaligenica delle reazioni e polimorfismi; di ipersensibilità; aplotipi MHC;e principali manifestazioni delle reazioni meccanismi struttura molecolare e classificazione dei prodotti genici anafilattiche; (MHC di classe meccanismi e principali I e II); manifestazioni delle reazioni struttura eofunzione citolitiche citotossiche; del solco combinatorio; meccanismi e cellulari principali del manifestazioni processamentodelle deglireazioni antigenidae generazione dei complessi peptide:MHC I e II. immunocomplessi; Innesco ipersensibilità delle risposteritardata. specifiche cellulomediate e maturazione deitolleranza La linfociti T immunitaria effettori: e le malattie autoimmuni: icellule meccanismi che presentano del mantenimento l’antigenedelle ai linfociti tolleranza T CD4+ verso (APC il self; professionali) eecellule classificazione patogenesi che lodelle presentano malattieaiautoimmuni; linfociti T CD8+; elaborazionedi(processazione) meccanismi perdita della tolleranza; degli antigeni extracellulari ed intracellulari; cross-presentazione; innesco e attivazione dei linfociti T: i segnali costimolatori; sottopopolazioni di linfociti CD4 (cellule Th1, Th2, Th17 e Treg); ruolo delle citochine nel differenziamento polarizzato dei linfociti T; meccanismi effettori dell’immunità cellulomediata; il network immunitario: riconoscimento congiunto e cooperazione tra linfociti T e B. Meccanismi effettori dell’immunità umorale: innesco e attivazione dei linfociti B; il centro germinativo e il suo ruolo nell’ipermutazione somatica e nello scambio isotipico; attivazione timo-indipendente dei linfociti B; funzioni biologiche delle classi e sottoclassi anticorpali; meccanismi effettori dell’immunità umorale. Immunità delle mucose: il compartimento immunitario mucosale: principali caratteristiche e peculiarità; tolleranza e risposta immunitaria a livello delle mucose (cenni). La memoria naturale: caratteristiche e funzioni delle principali popolazioni cellulari responsabile delle risposta di memoria naturale (cellule B1 e MZ, linfociti T NK e !δ). Regolazione delle risposte immunitarie: i meccanismi intrinseci (cellulo-autonomi) della tolleranza; il controllo soppressivo dell’attivazione dei linfociti; le cellule regolatorie. Meccanismi della risposta immunitaria alle infezioni: l’interazione ospite/parassita e la malattia infettiva; i meccanismi innati di risposta e l’innesco delle risposte specifiche; ruolo dei linfociti T e B effettori; risoluzione della risposta; le cellule memoria. Infezioni e immunità: immunità verso i virus; immunità verso i batteri extracellulari; immunità verso i batteri intracellulari; immunità verso i parassiti. 16 Immunopatologia Ipersensibilità ed allergie: le reazioni di ipersensibilità (classificazione di Gell e Coombs) concetti generali delle reazioni di ipersensibilità; meccanismi e principali manifestazioni delle reazioni anafilattiche; meccanismi e principali manifestazioni delle reazioni citolitiche o citotossiche; meccanismi e principali manifestazioni delle reazioni da immunocomplessi; ipersensibilità ritardata. La tolleranza immunitaria e le malattie autoimmuni: i meccanismi del mantenimento delle tolleranza verso il self; classificazione e patogenesi delle malattie autoimmuni; meccanismi di perdita della tolleranza; principali malattie autoimmuni (cenni). Deficienze primarie e secondarie della risposta immunitaria deficit del sistema immunitario; immunodeficienze acquisite; principali immunodeficienze primarie: basi genetiche e manifestazioni cliniche (cenni). Totale ore lezioni ed esercitazioni di cui di esercitazioni Ulteriori attività di didattica assistita Laboratorio Seminari e/o testimonianze: l’immunologia sperimentale (4 lezioni, due frontali e due tutorials con lettura individuale e discussione in classe di letteratura selezionata): Interazioni antigene-anticorpo: principi ed applicazioni, tutorial sulle applicazioni biotecnologiche degli anticorpi, modelli per lo studio e l’indagine sperimentale del sistema immunitario, tutorial sull’uso di modelli animali per lo studio del sistema immunitario. Corsi integrativi Visite guidate Totale ore dedicate ad altre attività di didattica assistita Totale ore complessive 6 52 0 Ore 0 8 0 0 8 60 Modalità d'esame: Orale Testi consigliati: K. Murphy et al., JANEWAY’S “IMMUNOBIOLOGIA, IL SISTEMA IMMUNITARIO IN STATO DI SALUTE E MALATTIA” 7a Ed. Piccin Peter PARHAM, “IL SISTEMA IMMUNITARIO” 1a Ed. (3a americana) EDISES Tak W. MAK e Mary SAUNDERS, “FONDAMENTI DI IMMUNOLOGIA” Zanichelli Ulteriore materiale didattico o informazioni reperibili sul sito on-line del materiale didattico dell’Università di Udine.
