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Mechanisms of Cell Communication
ELISABETTA FERRARO
Academic year2022/23
CourseMOLECULAR AND CELLULAR BIOLOGY
Code538EE
Credits3
PeriodSemester 2
LanguageItalian

ModulesAreaTypeHoursTeacher(s)
MECCANISMI DI COMUNICAZIONE CELLULAREBIO/06LEZIONI24
ELISABETTA FERRARO unimap
Obiettivi di apprendimento
Learning outcomes
Conoscenze

Durante il corso gli studenti apprenderanno come comunicano le cellule di un tessuto con i tessuti circostanti e con cellule geograficamente distanti. Comprenderanno che le modalità di comunicazione cellulare a distanza mediante i fluidi biologici rappresentano la base di potenziali strumenti diagnostici e prognostici per molte patologie. Nello specifico, acquisiranno le conoscenze relative ad alcuni meccanismi molecolari e cellulari di interazione tra il sistema immunitario innato e il sistema nervoso centrale, tra il sistema nervoso e il muscolo scheletrico, e tra quest’ultimo e i macrofagi nonchè il tessuto osseo.

 

Knowledge

During this course students will learn how the cells of a tissue communicate with the surrounding tissues and with cells located at long distance from them. They will be aware that the modalities of cell communication by means of biological fluids are at the origin of potentially powerful diagnostic and prognostic tool for many pathologies. Specifically, they will acquire the knowledge about some cellular and molecular mechanisms of interaction between innate immune system and central nervous system, between nervous system and skeletal muscle, and between this latter one and macrophages as well as bone tissue.

Modalità di verifica delle conoscenze

Tramite un esame orale alla fine del corso.

Assessment criteria of knowledge

The assessment of knowledge will be performed by an oral examination at the end of the course.

Capacità

Questo corso si propone di stimolare le capacità critiche dello studente nonché la capacità di integrare nuove informazioni con le conoscenze acquisite nel corso degli anni di studio precedenti. Lo studente dovrà ristrutturare e rielaborare in modo critico le sue conoscenze poiché comprenderà che ogni tipo cellulare e ogni tessuto non è una entità isolata -come descritto per motivi didattici nelle prime fasi di studio delle varie discipline- ma è interessato a scambi intensi con altri tessuti sia durante lo sviluppo che nell’adulto, sia in condizioni fisiologiche che patologiche. Senza queste interazioni, l’esistenza stessa del tessuto sarebbe compromessa. Poichè verranno affrontati argomenti relativi a interazioni complesse, lo studente dovrà acquisire la consapevolezza che molte tra quelle proposte sono teorie i cui dettagli non sono stati ancora avvalorati in toto e quindi molti studi relativi a questi argomenti sono ancora in itinere. Questo è fondamentale per lo sviluppo della sua valutazione critica della letteratura.

Skills

The aim of the course is to set the foundations for the acquisition of a critical thinking and of key skills for the integration of new insight with previous knowledge. Students will be asked to critically re-elaborate their knowledge since they will understand that each cell type and each tissue is not isolated – as described for didactical purpose in the courses of the first years- but is characterized by intense interconnections with other tissues both during the development and in the adult life, physiologically and in pathologies. Without these interactions the existence of the tissue would be compromised. Since the course will focus on complex interactions, students will have to realize that we will talk about theories whose details have not been fully elucidated since many studies are still in itinere. This is crucial for the development of their critical evaluation of the literature.

Modalità di verifica delle capacità

L’acquisizione di queste capacità verrà verificata nel corso delle lezioni, attraverso la sollecitazione dell’esposizione dei dubbi e di ipotesi di risposta alle domande del docente e degli altri studenti. Le capacità di integrazione verranno inoltre valutate nel corso dell’esame orale finale.

Assessment criteria of skills

The acquisition of these skills will be verified during the course by asking questions and by soliciting questions and answers to other student’s doubts. The ability to integrate their knowledge will also be evaluated during the final oral examination.

Comportamenti

Durante il corso gli studenti verranno spesso stimolati dal docente a partecipare attivamente alla lezione. Sia attraverso domande sugli argomenti trattati, che attraverso la sollecitazione dell’esposizione dei dubbi nonchè attraverso proposte di risposte alle domande degli altri studenti. Inoltre, verrà loro richiesto di scegliere e di approfondire un argomento di interesse, organizzandosi in gruppi. Uno di questi argomenti verrà da loro presentato agli altri nel corso di una delle ultime lezioni.

Behaviors

During the course, student will be stimulated to actively participate to the discussion both by means of questions, by expressing doubts and by trying to answer the questions of the other students. Moreover, they will be asked to choose and study, in groups, a topic of interest; in the last part of the course one group will expose the selected topic to the other students.

Modalità di verifica dei comportamenti

I comportamenti verranno valutati, testando la partecipazione e l’interesse dimostrato nel corso di ogni lezione, nonché la capacità e le modalità di comunicazione.

Assessment criteria of behaviors

The behaviours will be evaluated by testing the participation and the interest to the discussion during the various lessons. Also, the ability and the modalities of communication will be evaluated.

Programma (contenuti dell'insegnamento)

Argomenti

  1. Principi generali relativi alla comunicazione cellulare
  2. Le vescicole extracellulari: una modalità di comunicazione a distanza tra tessuti. Biogenesi degli esosomi.
  3. Funzioni e metodi di studio degli esosomi.
  4. La biopsia liquida.
  5. Il sistema immunitario innato nel sistema nervoso centrale: la microglia.
  6. La “polarizzazione metabolica” delle cellule macrofagiche.
  7. Interazione tra sistema immunitario innato e tessuto muscolare scheletrico. La rigenerazione muscolare.
  8. I progenitori fibroadipogenici (FAPs). La rigenerazione muscolare nella distrofia muscolare di Duchenne (DMD).
  9. La comunicazione tra motoneuroni e muscolo scheletrico. Meccanismi di formazione della giunzione neuromuscolare.
  10. Il muscolo scheletrico artificiale.
  11. La sclerosi laterale amiotrofica (SLA).
  12. Discussione attiva con gli studenti su pubblicazioni scientifiche attinenti al programma del corso
Syllabus
  1. Principles of cell communication.
  2. Extracellular vesicles; a modality of cell communication at long distances. Exosome biogenesis.
  3. Exosome functions. How to study the exosomes.
  4. The liquid biopsy.
  5. Microglia; the innate immune system of the central nervous system.
  6. The “metabolic polarization” of macrophage cells.
  7. Interaction between the innate immune system and skeletal muscle. The muscle regeneration process.
  8. Fibroadipogenic progenitors (FAPs). Skeletal muscle regeneration and Duchenne muscular dystrophy (DMD)
  9. Communication between motor neurons and skeletal muscle. Mechanisms of formation of the neuromuscular junction. The amyotrophic lateral sclerosis (ALS).
  10. The artificial skeletal muscle.
  11. Scientific article presentation by students.
Bibliografia e materiale didattico

Articoli scientifici e review pubblicate su autorevoli riviste internazionali.

Bibliography

Scientific articles and reviews published on international journals.

Modalità d'esame

L’esame sarà orale. Verterà sugli argomenti trattati e mirerà alla valutazione delle conoscenze e delle capacità critiche di integrazione e di comunicazione.

Assessment methods

An oral examination on the treated topics will be given in order to test student’s knowledge, critical attitude and abilites of integration and communication.

Updated: 29/07/2022 11:34