Biochemistry – Biochimica

Tipologia

Discipline farmaceutiche

SSD

BIO/14

Anno

1º anno

Semestre

2º semestre

CFU

3

Distribuzione delle ore

24 classroom hours

Docenti

DANIELE CAPRIOLI

Tipologia

Discipline biotecnologiche comuni

SSD

BIO/09

Anno

1º anno

Semestre

2º semestre

CFU

6

Distribuzione delle ore

48 classroom hours

Docenti

SILVIA DI ANGELANTONIO

Questo corso è composto dai moduli integrati "Physiopathology" (6 CFU) e "Pharmacology" (3 CFU).
Il corso fornisce un'introduzione alle basi fisiologiche del funzionamento del sistema nervoso, delle sue patologie e dei possibili trattamenti farmacologici. Si concentra sull'interazione tra il sistema immunitario e il sistema nervoso a livello molecolare, cellulare e di sistema e fornisce una panoramica dei concetti attuali e in via di sviluppo in Neuroimmunologia sia dal punto di vista della neuroscienza che dell'immunologia. Ha lo scopo di familiarizzare gli studenti con gli elementi molecolari e cellulari dell'interconnettività tra i sistemi immunitario e nervoso e l'effetto dell'interazione neuro-immunitaria sulle risposte fisiologiche e sui processi patologici. Inoltre fornisce le basi per il crosstalk tra cellule del sistema immunitario e nervoso nella risposta allo stress e nell'insorgenza e sviluppo di disturbi neurologici. Gli studenti verranno introdotti ai concetti di danno cellulare, infiammazione e necrosi. Verranno inoltre descritti i fondamenti della farmacologia, compresi gli obiettivi dell'azione del farmaco, dell'assorbimento e del metabolismo dei farmaci e dello sviluppo dei farmaci. Ciò fornisce una piattaforma per iniziare lo studio integrato di fisiopatologia, patologia e trattamento farmacologico di vari disturbi, a partire da dolore, infiammazione e neoplasia. Gli Obiettivi Generali e gli Obiettivi Specifici di ogni singolo modulo sono consultabili nell’apposita sezione relativa al modulo stesso.

Conoscenza e comprensione
Lo studente riconosce e descrive (ricordare, comprendere) i principi fondamentali della fisiopatologia dei sistemi nervoso, muscolare, cardiaco ed endocrino, insieme ai concetti chiave di farmacocinetica e farmacodinamica.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Lo studente applica (applicare) le conoscenze acquisite per spiegare i meccanismi cellulari e molecolari alla base di patologie neurologiche, muscolari, cardiovascolari ed endocrine, e per interpretare parametri farmacocinetici e farmacodinamici.

Autonomia di giudizio
Lo studente analizza e valuta (analizzare, valutare) casi di studio e dati sperimentali, formulando giudizi critici sui meccanismi patologici e sulle risposte ai farmaci, distinguendo i limiti e le potenzialità dei diversi approcci terapeutici.

Abilità comunicative
Lo studente sintetizza e comunica (creare, comunicare) in modo chiaro e accurato concetti complessi di fisiopatologia e farmacologia, sia oralmente che per iscritto, utilizzando una terminologia scientifica appropriata.

Capacità di apprendimento
Lo studente integra e sviluppa (analizzare, creare) conoscenze provenienti da lezioni, articoli scientifici e project works, acquisendo autonomia nello studio e capacità di aggiornamento continuo in vista della pratica professionale e della ricerca.

Per seguire il corso è necessario avere:

Conoscenze di base di biologia cellulare e molecolare.

Nozioni fondamentali di anatomia e fisiologia dei principali sistemi (nervoso, muscolare, cardiaco, endocrino).

Competenze generali di biochimica, utili a comprendere i processi molecolari e metabolici alla base della fisiopatologia e della farmacologia.

Modulo: PHARMACOLOGY
Il corso fornisce i principi generali della farmacologia, con un focus particolare su farmacocinetica e farmacodinamica. Saranno trattati i meccanismi di azione dei farmaci, la loro distribuzione, metabolismo, escrezione e gli effetti farmacologici in relazione alla concentrazione. Gli studenti acquisiranno strumenti teorici e pratici per comprendere il destino dei farmaci nell’organismo e le basi per l’uso clinico.
Il programma del corso si articola in moduli progressivi, con l’obiettivo di fornire una comprensione approfondita dei principi di farmacocinetica e farmacodinamica, e delle loro implicazioni nella pratica clinica e nello sviluppo dei farmaci. Dopo un’introduzione generale alla farmacologia, che comprende un excursus storico e la discussione sul ruolo dell’effetto placebo, il corso affronta in maniera sistematica tutti i principali processi farmacocinetici: assorbimento, distribuzione, metabolismo ed eliminazione.

Vengono trattati i meccanismi di passaggio dei farmaci attraverso le membrane biologiche, i trasportatori di membrana e le vie di somministrazione, con particolare attenzione ai fattori che influenzano la biodisponibilità e l’efficienza dell’assorbimento. Una parte significativa del corso è dedicata alla modellizzazione compartimentale della cinetica dei farmaci, con l’introduzione e l’applicazione di modelli a uno, due e tre compartimenti. Gli studenti acquisiranno familiarità con concetti quali clearance, emivita, volume di distribuzione, Tmax, Cmax, bioequivalenza e farmacocinetica di farmaci a rilascio modificato.

Saranno inoltre affrontati aspetti pratici legati allo studio sperimentale della farmacocinetica, all'analisi dei dati clinici e alla progettazione di studi per la determinazione dei parametri cinetici. Il corso si conclude con l’applicazione clinica dei modelli farmacocinetici, offrendo strumenti per il monitoraggio terapeutico dei farmaci e per la valutazione delle risposte individuali.


Modulo: PHYSIOLOGY AND PATHOLOGY


Introduzione: controllo omeostatico, feedback positivo e negativo
Basi cellulari e molecolari della comunicazione intercellulare-sinaptica paracrina e ormonale
Trasmissione sinaptica - determinanti molecolari della neurotrasmissione elettrica e chimica
neurotrasmettitori - agonisti e antagonisti di sintesi - farmacologia dei recettori
Alterazioni fisiologiche e patologiche di equilibrio ionico, canali ionici e recettori
- Plasticità sinaptica a breve e lungo termine dei recettori glutamatergici
- Channelopatie del muscolo cardiaco (sindrome del QT lungo), muscolo scheletrico (miastenia), canalopatie epilettiche e SLA associate
- Omeostasi del cloro neuronale: trasportatori di membrana e loro regolazione durante lo sviluppo e l'epilessia - GABA depolarizzante
- faramci antiepilettici
- farmaci nootropici
- basi della neuofarmacologia
Interazione neurone-glia nelle funzioni del SNC:
- Funzioni astrocitarie
- Sinapsi tripartita
- Funzioni Migrogliali
- Coinvolgimento microgliale nel rimodellamento sinaptico
- Chemochine come segnali di comunicazione neurone-gliale
- Neuroprotezione e neurotossicità delle cellule gliali
-Asse microbiota - cervello
- nuovi bersagli per lo screening di farmaci
- nuovi modelli 3D per lo studio in vitro del SNC

Modulo: PHARMACOLOGY
Clinical Pharmacokinetics From The Beginning: A Practical Approach

Autori: Dr. Graham Lappin & Dr. Mark Seymour

Perché è valido: offre un approccio pratico e adatto ai principianti alla farmacocinetica, con un focus sulle applicazioni cliniche e sull’interpretazione dei dati, piuttosto che sulla teoria astratta.


Modulo: PHYSIOLOGY AND PATHOLOGY
libri di fisiologia e farmacologia a scelta
articoli, review e video disponibili sul sito eLearning

Modulo: PHARMACOLOGY
N/D
Modulo: PHYSIOLOGY AND PATHOLOGY
N/D

La didattica si svolge principalmente in forma frontale, con il supporto di materiale audiovisivo (diapositive, video e contenuti multimediali) a integrazione delle lezioni. Sono inoltre previsti interventi di visiting professor su argomenti specialistici.

Un elemento caratterizzante del corso è lo svolgimento di student project work, organizzati a cadenza regolare, che prevedono momenti di confronto e sessioni di Q&A (domande e risposte) con i docenti, finalizzati a stimolare la partecipazione attiva, la capacità critica e l’apprendimento collaborativo.

La frequenza al corso non è obbligatoria ma fortemente consigliata, in quanto favorisce una migliore comprensione degli argomenti trattati e l’interazione con i docenti.
La partecipazione ai project work e alle relative sessioni di Q&A richiede la presenza in aula, pertanto la frequenza è necessaria per poter svolgere e presentare queste attività.

Per chi non frequenta:
Valutazione scritta sul programma del corso
Per chi frequenta:
- Partecipazione e frequenza alle lezioni
- Esame finale scritto (40%)
- Presentazione del progetto di gruppo (60%)

Il potenziale di membrana a riposo nei neuroni è leggermente meno negativo rispetto a:
A. Potenziale di equilibrio del K⁺
B. Potenziale di equilibrio del Na⁺
C. Potenziale di equilibrio del Cl⁻
D. Potenziale del Ca²⁺

A cosa si riferisce la “batch syndrome” nella produzione di organoidi?
A. Variabilità tra diversi lotti di organoidi
B. Eccessiva morte neuronale
C. Silenziamento genico
D. Eccessiva presenza di cellule gliali

Cosa propone l’ipotesi del calcio della LTP (potenziamento a lungo termine)?
A. Il calcio attiva vie intracellulari che rafforzano le sinapsi
B. Il calcio blocca i recettori AMPA
C. Il calcio inibisce i neuroni
D. Il calcio forma direttamente nuove sinapsi

Modulo: PHARMACOLOGY

• Introduzione alla farmacologia – excursus storico


• Introduzione alla farmacologia – l’effetto placebo 


• Concetti introduttivi di farmacocinetica e farmacodinamica: dose, risposta, agonisti, antagonisti, range terapeutico, curve concentrazione-effetto 


• Passaggio dei farmaci attraverso le membrane: diffusione passiva, trasporti mediati, trasportatori SLC e ABC, implicazioni cliniche 


• Vie di somministrazione e assorbimento: vie locali e sistemiche, assorbimento orale, biodisponibilità, metabolismo pre-sistemico intestinale ed epatico 


• Distribuzione dei farmaci: volume apparente di distribuzione, legame a proteine plasmatiche e tissutali, distribuzione nel SNC 


• Eliminazione e clearance: clearance totale, renale ed epatica, metabolismo epatico (fasi I e II), sistema del citocromo P450, interazioni farmaco-farmaco 


• Modelli compartimentali: modelli a uno, due e tre compartimenti, parametri macro e micro, applicazioni cliniche 


• Farmacocinetica dell’iniezione endovenosa (modello a un compartimento): equazioni base, emivita, concentrazione plasmatica, dose di carico 


• Farmacocinetica a due compartimenti: fasi di distribuzione ed eliminazione, costanti macro e micro, calcolo dei parametri 


• Somministrazione extravascolare: assorbimento di primo ordine, Tmax, Cmax, formulazioni a rilascio modificato, bioequivalenza