ECTS - University of Pisa
| Modules | Area | Type | Hours | Teacher(s) | |
| MICROBIOLOGIA , IMMUNOLOGIA E VIROLOGIA MOLECOLARE | VET/05 | LEZIONI | 84 |
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L'insegnamento di Microbiologia, Immunologia e Virologia Molecolare prevede l'acquisizione di conoscenze in merito agli aspetti fondamentali inerenti le caratteristiche principali dei microrganismi patogeni e non patogeni di natura batterica e virale. Nel corso saranno evidenziate le caratteristiche generali di batteri e virus riguardando la loro morfologia, classificazione e ciclo biologico. Di ogni agente patogeno vengono discusse le caratteristiche di patogenicità, infettività e le vie di trasmissione. Il corso prevede inoltre di acquisire le principali conoscenze in merito al funzionamento del sistema immunitario e le principali metodiche di valutazione del suo funzionamento e delle sue alterazioni. Il corso prevede l'insegnamento delle principali tecniche diagnostiche dirette ed indirette per l'identificazione degli agenti eziologici. Un attenzione particolare sarà rivolta ai virus responsabili di gastroenteriti discutendo eventuali precauzioni per evitare la trasmissione oro-fecale.
Il programma in dettagli sarà il seguente:
Microbiologia
Totale 14 h
Virologia Molecolare
Totale 16 h
Immunologia
Totale 18 h
Lezioni frontali totale 48 h
Esercitazioni
Totale Esercitazioni 36 h
During the course in Microbiology, Immunology and molecular virology, students will be gaining knowledge about pathogenic and not-pathogenic viruses and bacteria important in quality and food biosafey. General features such as morphology, classification and replication of microorganism will be discussed. For each microorganism will be also discussed trasmission routes and pathogenicity. General features of the immune-system and basic approached to evaluate its funtionality will be provided. During the course students will learn direct and indirect diagnostic methods. Particular attention will be given to viruses involved in gastro-enteritis and to prevention and prophylactic measures to avoid trasmission and infection.
Momenti di verifica delle conoscenze acquisite sono previsti all'interno del corso in occasione delle stesse lezioni che durante la progressione del programma acquisiscono sempre più la connotazione di "lezione interattiva", nonché in occasione delle esercitazioni pratiche di laboratorio.
Prova finale orale inerente alcuni degli argomenti trattati nel corso delle lezioni fontali e delle esercitazioni.
The student's ability to explain correctly and using an appropriate terminology the main topics presented during the course at the board will be assessed. In particular the student must show deep knowledge of the most important molecular and serological assays explaining not only the concepts but also the formalities of execution.
Methods:
Further information:
final oral exam 80$; laboratory practical 20%
Sulla base delle conoscenze acquisite lo studente dovrà essere in grado di eseguire le tecniche principali di isolamento ed identificazione fenotipica e genotipica dei diversi microrganismi. Lo studente dovrà altresì aver acquisito capacità inerenti l'esecuzione e l'interpretazione dei risultati dei diversi test diagnostici di tipo diretto ed indiretto affrontati durante il corso.
Based on the knowledge gained, the student will be able to perform the main techniques of phenotypic and genotypic isolation and identification of different microorganisms. The student should also have acquired the ability to perform and interpret the results of the various direct and indirect diagnostic tests dealt with during the course.
l principale momento in cui è possibile verificare l'avvenuta acquisizione delle capacità specifiche è rappresentato dalle esercitazioni di laboratorio in cui le conoscenze teoriche e quelle pratiche possono essere applicate sia in gruppo che, quando possibile, anche singolarmente.
Durante le attività di gruppo in laboratorio e attraverso l’osservazione delle stesse il docente esprimerà un giudizio sulle capacità acquisite.
The main moment in which it will be possible to verify the acquisition of specific skills is represented by laboratory practical sessions in which theoretical and practical knowledge can be applied both in groups and whenever possible individually.
During group work in the lab and through observation of the same, the teacher will express a judgment on the acquired skills.
Conseguenza diretta dell'acquisizione di conoscenze e capacità teorico-pratiche è ovviamente l'acquisizione di comportamenti appropriati in ambiente di laboratorio (buone pratiche di laboratorio, lavoro in condizioni di sterilità, corretto utilizzo e manutenzione di attrezzature e materiale monouso).
Lo studente dovrà altresì avere padronanza della terminologia e dei concetti principali che concernono la microbiologia la virologia e l'immunologia e sapersene servire nelle occasioni in cui si renda necessaria la sua conoscenza.
The direct consequence of the acquisition of knowledge and theoretical and practical skills is the acquisition of appropriate behaviors in a laboratory environment (good laboratory practice, work in sterility, correct use and maintenance of equipment and disposable material).
The student must also master the terminology and the main concepts concerning microbiology and immunology and be able to use it every time it is needed.
Le esercitazioni pratiche rappresentano il principale momento per la verifica dei comportamenti acquisiti.
Practical sessions are the main time for verifying the acquired behaviors.
Rappresentano prerequisiti indispensabili alla corretta comprensione del corso nozioni basilari di microbiologia, biologia molecolare e biochimica.
Prerequisites for the correct understanding of the course are the basic notions of microbiology, molecular biology, , biochemistry.
Delivery: face to face
Learning activities:
Attendance: Advised
Teaching methods:
BATTERIOLOGIA GENERALE (Dott. Mario Forzan)
Didattica teorica
Generalità sui batteri. Morfologia e struttura della cellula batterica. Parete cellulare. Membrana citoplasmatica. Citoplasma. Nucleoide. Flagelli. Pili. Capsula. Spora. Fattori di crescita batterica. Metodi di coltura dei batteri : curva di accrescimento, identificazione dei batteri in coltura pura. Azione patogena dei batteri : adesività, invasività, fattori di virulenza , tossine batteriche. Genetica batterica: riproduzione, mutazioni e meccanismi di trasferimento di materiale genetico nei batteri : trasformazione, trasduzione, coniugazione e conversione fagica. Antibiotico resistenza. Concetti essenziali riguardanti il metabolismo batterico: suddivisione dei batteri in base alle fonti di carbonio e di energia utilizzate; catabolismo, anabolismo, principali fermentazioni. Agenti fisici e chimici nel controllo dei microrganismi
Didattica pratica ( esercitazioni in laboratorio)
Osservazione e studio dei microrganismi al microscopio
Allestimento dei preparati per l’esame batterioscopico : esame a fresco e su preparati colorati.
Terreni di coltura per batteri. Conta dei batteri. Antibiogramma.
IMMUNOLOGIA
Didattica teorica : Come l’organismo si difende: caratteristiche del sistema immunitario e fasi della risposta immunitaria. Organi linfoidi. Antigeni. Apteni. Anticorpi (Immunoglobuline) : struttura e caratteristiche biologiche, classi immunoglobuliniche. Immunità naturale e acquisita. Immunità umorale. Immunità cellulo-mediata. Il complesso maggiore di istocompatibilità (MHC). Le citochine. Immunità mucosale. Risposta immunitaria primaria e secondaria. Il sistema complemento. Ibridomi e anticorpi monoclonali. Immunità passiva : colostro, sieri immuni. Immunità attiva. Vaccini e vaccinazioni. Principi di immunopatologia : ipersensibilità di tipo I,II,III,IV.
Didattica pratica (esercitazioni in laboratorio)
Reazioni immuni in laboratorio: Sieroagglutinazione rapida. Immunodiffusione in gel di agar. Fissazione del complemento. Immunofluorescenza. ELISA. Sieroneutralizzazione. Inibizione dell’emoagglutinazione.
VIROLOGIA MOLECOLARE
Lezioni in aula:
Introduzione alla virologia. Struttura e composizione dei virus. Classificazione dei virus. Fasi della replicazione virale. Genetica virale. Modalità di trasmissione dei virus e meccanismi di infezione. Definizione di patogenicità e virulenza. Tipi di infezioni virali, acute, croniche e latenti. Principali metodiche di diagnostica diretta ed indiretta (ELISA, PCR, RT-qPCR, emoagglutinazione, colture cellulari ed effetti citopatici virali). Batteriofagi: morfologia, ciclo litico e lisogeno (I batteriofagi per i batteri lattici). Influenza aviaria (caratteristiche generali, replicazione, shift e drift antigenico). Afta epizootica. I prioni. Virus responsabili di gastroenteriti virali: Norovirus, Rotavirus, astrovirus, adenovirus. Virus Epatite A, virus Epatite E. Virus importanti nelle produzioni animali (Bluetongue, EHDV, malattia di Aujeszky; BVD, peste suina classica, peste africana).
Esercitazioni in laboratorio:
Sistemi di coltura e isolamento virale. Metodiche di diagnostica diretta per la ricerca di antigeni e genoma virale. Emoagglutinazione. PCR
Bacteriology
History of microbiology
Generality on microorganisms: main differences between eukaryotic and prokaryotic cells
Observation of microorganisms: optical microscopy, electronic microscopy, fresh examination and preparations
Morphology, structure and function of the bacterial cell; Surface structures: capsule, wall and cytoplasmic membrane; Bacterial appendages: mobility and adhesiveness; The spore (sporulation and germination phases)
Simple and differential stains of bacteria. Gram stain, Ziehl-Neelsen stain, spore coloration, capsules and flagellas, silver impregnation (pratcice session)
Bacteria cultivation in the laboratory: enrichment, selective, elective, differential, solid, liquid, transport media; different growth techniques. Growth curve and determination of bacterial count (pratcice session)
Identification of a microorganism: phenotypic or biochemical identification and genotypic identification (pratcice session)
Evaluation of antibiotic bacterial sensitivity: antibiogram, agar diffusion methods (Kirby-Bauer) and determination of MIC (Minimum Inhibitory Concentration) (pratcice session)
Essential concepts regarding bacterial metabolism: bacteria classification according to the carbon and energy sources used; catabolism and anabolism; glucid, protein and lipid metabolism; the main fermentation pathways.
Genetics of microorganisms: mutations and mechanisms of transfer of genetic material in bacteria strains: transformation, restricted and generalized translation, conjugation and phagic conversion
Bacterial pathogenicity: colonization factors, diffusion factors, production of enzymes, exotoxins and endotoxins.
Immunology
How the body defends itself: the functioning of the immune system and phases of the immune response
Antigens and immunogenicity; epitopes, aptens, various types of antigen
Non-specific innate defensive systems: physical-chemical barriers; Cellular mechanisms: phagocytosis; Humoral defense factors
Acquired and specific defensive systems. Cells of the immune system. Lymphocytes: typologies, maturation and differentiation.
Antibodies: structure and biological characteristics. Antibody classes
Humoral immunity: production and activity of antibodies. Antibody production kinetics. Mechanisms of action of antibodies
Serology diagnosis; Serological reactions: precipitation test: precipitation in test tube, AGID; Agglutination tests: rapid serum agglutination on slide; Hemagglutination and inhibition of hemagglutination; Fixation of the complement; serum neutralization; Direct and indirect immunofluorescence; Immunoenzymatic tests: E.L.I.S.A. Direct, indirect, competition and immunoblotting (pratcice session)
The complement. Activation of the complement through the classic way and through the alternative route
Local or mucosal immunity
Natural passive immunity. Transplacental transfer; Colostral transfer
Cell-mediated immunity: the largest complex of histocompatibility (MHC). Processing and presentation of antigens. Cellular interactions and immunoregulation (interleukins). Cell-mediated immune mechanism mechanisms: direct and indirect cytotoxicity
Immunoprophylaxis: Various types of vaccine (off, live attenuated, subunit, synthetic, recombinant DNA, anti-idiotype), advantages and disadvantages. Adjuvanti. Artificial Passive Immunization
Principles of immunopathology: hypersensitivity of Type I, II, III and IV
Molecular Virology
Face to face
Introduction to virology. Viruses morphology and classification. Stages of virus replication. Viral genome. Virus transmission and infection mechanisms. Pathogenicity and Virulence. Direct and indirect viral diagnostic techniques (ELISA, PCR, RT-qPCR, hemagglutination, cell cultures and CPE). Phages: morphology. Lysogenic and lytic cycle. Avian flu (general aspects, replication and genetic features). Foot and Mouth Disease Virus. Prions. Viruses involved in food-derived gastroenteritis (norovirus, rotavirus, astrovirus, adenovirus). Hepatitis A, hepatitis B. Viruses important for animal production (BTV, EHDV, Aujeszky, BVD, classical and African swine fever).
Laboratory practical
Cell cultures. Virus isolation. Direct and indirect diagnostic. Hemagglutination. PCR
Microbiologia e Immunologia Veterinaria. G. Poli terza edizione. EDRA editricce
Recommended reading includes the following works: “Microbiologia e Immunologia Veterinaria” G. Poli, 3rd edition. EDRA
Indicazioni per gli studenti lavoratori, genitori ed in maternità sono disponibili al sito:
http://www.agr.unipi.it/studente-lavoratoregenitore/
Le modalità di svolgimento dell'esame consistono in una prova orale nella quale verificare l'acquisizione di conoscenze, capacità e comportamenti sia di natura teorica che pratica.
Per i moduli di microbilogia, immunologia e virologia l’esame prevede che il candidato esponga nella maniera più completa ed esauriente possibile più argomenti trattati nei moduli didattici: solitamente un argomento di virologia generale, uno di diagnostica e virologia speciale, uno di batteriologia generale, uno o più argomenti di immunologia
