ECTS - University of Pisa
Corso Integrato di Patologia Generale e Immunologia
CORE CURRICULUM
Eziologia estrinseca
Immunologia
Patologia generale
Oncologia generale e sperimentale
OBIETTIVI GENERALI
Il corso fornisce allo studente conoscenze di base per la comprensione delle cause e dei meccanismi che sono alla base dei processi patologici e delle difese immunitarie. L’adeguata preparazione dello studente su questi aspetti costituisce il prerequisito per un corretto approccio clinico, in quanto fornisce gli aspetti generali e fondamentali dei seguenti argomenti: caratteristiche fisiche, chimiche e biologiche degli agenti patogeni, loro distribuzione nell’ambiente naturale e antropico e relative modalità di interazione con la materia vivente; organi e cellule del sistema immunitario; fasi, meccanismi ed effetti della risposta immunitaria e sue disfunzioni; risposte omeostatiche innescate dalle lesioni: i processi infiammatori; effetti locali e sistemici delle lesioni; evoluzione ed esiti di esse; meccanismi riparativi e rigenerativi, esaminati a livello molecolare, cellulare e tissutale; alterazioni della crescita cellulare e modalità della crescita neoplastica; cause delle neoplasie; cancerogenesi chimica sperimentale; oncogèni, geni oncosoppressori e geni della riparazione del DNA; tumori ereditari; progressione tumorale, fenotipo metastatico e nicchie pre-metastatiche.
Il corso si articola in lezioni frontali, attività didattiche tutoriali e seminari/esercitazioni a carattere di didattica elettiva.
Integrated Course of General Pathology and Immunology
CORE CURRICULUM
General etiology
Genetic factors in disease development.
Congenital malformations: embryopathies, fetopathies.
Physical pathogens: radiation, temperature, electricity, pressure.
Biological pathogens: exotoxins and endotoxins.
Chemical pathogens.
Biotransformation, detoxification and bioactivation of xenobiotics.
Environmental pathology: origin and pathogenic action of the main polluting agents.
Immunology
General characteristics of the immune system.
Natural immunity.
The complement system
Immunoglobulins and the antibody antigen reaction.
Rearrangement and expression of antigen receptor genes.
Ontogenesis of B lymphocytes
The major histocompatibility complex (MHC).
The T lymphocyte receptor (TCR) and T lymphocyte ontogenesis
Antigen processing and presentation.
Cytokines and their receptors.
Activation of B lymphocytes and production of antibodies
Humoral immune response.
Cell-mediated immune response.
General pathology
Mechanisms of cell damage.
Mechanisms at the origin of oxidative stress and pathological effects of free radicals.
Cell death: necrosis, apoptosis, necroptosis and other modalities.
Histo- and cytological characteristics of cell damage.
Vascular phenomena of acute inflammation.
Cells and chemical mediators of acute inflammation.
Adhesion, chemotaxis and phagocytosis.
Mechanisms of formation of the different types of exudates.
Wound repair and scar formation.
Causes of chronicization of inflammatory processes.
Chronic nonspecific and granulomatous inflammations.
Histopathological characteristics of inflammatory processes.
GENERAL OBJECTIVES
The course provides the student with basic knowledge for understanding the causes and mechanisms that underlie pathological processes and immune defenses. The adequate preparation of the student on these aspects is the prerequisite for a correct clinical approach, as it provides the general and fundamental aspects of the following topics: physical, chemical and biological characteristics of pathogens, their distribution in the natural and anthropic environment and related ways of interacting with living matter; genetic alterations and mechanisms responsible for the related pathologies; molecular, biochemical and morpho-functional modifications produced on cells, tissues and organs; organs and cells of the immune system; phases, mechanisms and effects of the immune response and its dysfunctions; homeostatic responses triggered by lesions; local and systemic effects of injuries; evolution and outcomes of them; reparative and regenerative mechanisms, examined at the molecular, cellular and tissue levels.
The course is divided into lectures, tutorial activities and seminars / exercises of an elective teaching nature.
Le conoscenze verranno verificate attraverso una o più prove in itinere (facoltative) e la prova d'esame finale. Le prove in itinere hanno il solo scopo di permettere allo srtudente di autoverificare la propria preparazione, e consistono in una serie di 5 domande cui fornire una breve risposta scritta. La prova finale si compone di uno o più elaborati scritti (risposte a domande aperte), seguite da un colloquio orale con i docenti del Corso integrato per un totale di 3-4 domande totali.
Esame di Corso integrato: v. dettagli più oltre.
The knowledge will be verified through one or more ongoing tests (optional) and the final exam. The ongoing tests have the sole purpose of allowing the srtudente to self-verify their preparation, and consist of a series of 5 questions to which to provide a short written answer. The final exam consists of one or more written papers (answers to open questions), followed by an oral interview with the teachers of the integrated course for a total of 3-4 total questions.
Integrated Course Exam: v. details further on.
Un’adeguata preparazione in Patologia Generale ed Immunologia costituisce il prerequisito per un corretto approccio alle successive discipline cliniche, in quanto fornisce gli aspetti generali e fondamentali necessari alla comprensione dei meccanismi patogenetici nell'uomo.
An adequate preparation in General Pathology is the prerequisite for a correct approach to subsequent clinical disciplines, as it provides the general and fundamental aspects necessary for the understanding of pathogenetic mechanisms in humans.
Per l'accertamento delle capacità potranno essere svolte delle prove in itinere. Al termine del corso gli studenti accederanno all'esame di Corso integrato, nel quale - dopo la compilazione di un elaborato scritto - sarà valutata in un colloquio orale con i docenti del Corso la capacità dello studente di orientarsi tra gli argomenti svolti, e di metterli in relazione dinamica gli uni con gli altri.
It will be possible to carry out ongoing tests for the assessment of skills. At the end of the course, students will access the integrated course exam, in which - after completing a written paper - the student's ability to orientate between the topics and to put themin dynamic relationship with each other will be assessed in an oral interview with the teachers of the course.
Lo studente imparerà a riconoscere i vari fattori in gioco nella patogenesi umana, tanto come cause di insorgenza degli stati patologici quanto come meccanismi di difesa e progressione verso l'aggravamento (o la guarigione) degli stati patologici.
Students will learn to recognize the various factors involved in human pathogenesis, both as causes of the onset of pathological states and as mechanisms of defense and progression towards the aggravation (or healing) of pathological states.
In seguito alle occasioni di Didattica tutoriale potranno essere richieste agli studenti brevi relazioni con approfondimenti sugli argomenti trattati.
Following the Tutorial Didactic opportunities, students may be asked for short reports with insights on the topics covered.
Una buona conoscenza dei fondamenti dell'anatomia umana, dell'istologia e della biochimica sono essenziali per trarre il massimo profitto dalle attività didattiche nel loro complesso. Utili anche conoscenze di base di microbiologia.
A good knowledge of the fundamentals of human anatomy, histology and biochemistry are essential to make the most of the teaching activities as a whole. Basic knowledge of microbiology is also useful
Il corso si svolge sostanzialmente sotto forma di lezioni frontali in aula, con l'ausilio di proiezioni PowerPoint. Le diapositive proiettate saranno aggiornate di anno in anno e in genere rese disponibili sulla piattaforma eLearning.
The course takes place essentially in the form of classroom lectures, with the aid of PowerPoint projections. The projected slides will be updated year by year and generally made available on the eLearning platform.
Introduzione
Concetti di salute, stato e processo patologico, malattia, eziologia, patogenesi, evoluzione, decorso, complicazioni, esiti. Cenni storici: R. Virchow, C. Bernard e il metodo sperimentale in medicina; I. Metchnikoff e la nascita dell’immunologia. Ambiti di studio della Patologia e Fisiopatologia generale.
EZIOLOGIA GENERALE ESTRINSECA
Cause fisiche di malattia (traumi meccanici; alte e basse temperature; alte e basse pressioni; radiazioni eccitanti e ionizzanti, elettromagnetiche e corpuscolate; correnti elettriche). Cause chimiche di malattia (danno chimico generico e specifico; veleni; esotossine ed endotossine batteriche; tossicità acuta, cronica e cumulativa). La biotrasformazione degli xenobiotici: fasi, prodotti e attività enzimatiche coinvolte. Sintesi letale (bioattivazione): composti di I, II e III tipo, con esempi. L’alimentazione come causa di malattia (principali esempi di sindromi carenziali).
Patologia ambientale
Natura chimico-fisica degli agenti inquinanti. Metalli pesanti (piombo, mercurio, cromo ecc.): impieghi industriali e principali effetti patologici. Gli inquinanti atmosferici (gas e vapori, piogge acide, polveri sottili; il radon). Fattori geografici e climatici. Asbestosi: diverse forme di asbesto e meccanismi dell’azione patogena. Principali inquinanti delle acque di superficie e di falda. Eutrofizzazione delle acque. Inquinanti di origine agricola (pesticidi): principali esempi. Inquinanti dell’ambiente domestico. Principali inquinanti cancerogeni negli ambienti di lavoro. Disastri ambientali: esempi tratti dalla storia nazionale ed internazionale. Diossine, furani clorurati, policloro-bifenili, ftalati ed altri endocrine disruptor chemicals (EDC): caratteristiche dei principali composti, origine nell’ambiente ed effetti patologici. Inquinamento da campi elettro-magnetici: fondo ELF, fonti principali d’inquinamento, effetti patologici presunti. Agenti chimici di impiego bellico. Usi militari dell’uranio impoverito.
MECCANISMI DEL DANNO E DELLA MORTE CELLULARE
La patologia cellulare: principi e metodi di studio. Risposte adattative delle cellule agli stimoli lesivi a livello molecolare e subcellulare. Danno cellulare subletale e letale. Elementi di patologia ultra-strutturale. Degenerazioni cellulari: rigonfiamento torbido e degenerazione idropica; degenerazione vacuolare ed accumuli intracellulari; patogenesi della steatosi. Meccanismi molecolari del danno cellulare: deplezione delle riserve energetiche, flussi e compartimentazione del calcio ionico, fonti endogene ed esogene di radicali liberi. Specie reattive dell’ossigeno (ROS) e dell’azoto (RNS), meccanismi di formazione e reciproche interazioni. Lo stress ossidativo e le principali difese cellulari nei suoi confronti. Meccanismi della necrosi ischemica. Diversi aspetti istologici della necrosi: coagulativa, colliquativa, caseosa, gommosa, fibrinoide. Gangrene: secca, umida, gassosa. L’apoptosi: aspetti morfologici, biochimici e molecolari; elementi distintivi rispetto alla morte cellulare per necrosi. Altre modalità di morte cellulare: morte autofagica, necroptosi, morte PARP-dipendente, NETosi, ferroptosi ecc.
IMMUNOLOGIA
Concetti di base. Caratteristiche generali dell’immunità innata e dell’immunità adattativa. Interazione tra la risposta innata e adattativa.
I componenti del sistema immunitario. Cellule, tessuti e organi del sistema immunitario. Linfociti B e linfociti T. Monociti-macrofagi e granulociti. Le cellule dendritiche. Anatomia e funzioni dei tessuti linfoidi. Midollo emopoietico, timo, milza, linfonodi, sistema immunitario associato alle mucose e sistema immunitario cutaneo. La ricircolazione dei linfociti e l’homing linfocitario.
Antigeni. Antigeni e immunogeni: criteri di classificazione e proprietà generali. Determinanti antigenici. Apteni, adiuvanti, superantigeni e attivatori policlonali.
La risposta immunitaria naturale. Come l’immunità innata riconosce i patogeni. Componenti dell’immunità innata. Ruolo dell’immunità innata nell’attivazione dell’immunità adattativa. Il sistema del complemento: vie di attivazione, regolazione dell’attivazione. Funzioni del complemento. Recettori per le proteine del complemento. Cellule natural killer, (NK), linfociti T g/d e cellule NKT.
Anticorpi. Struttura molecolare degli anticorpi. Caratteristiche strutturali delle regioni variabili e ruolo nel legame con l’antigene. Cross-reattività. Caratteristiche strutturali delle regioni costanti. Recettori Fc. Antisieri e anticorpi monoclonali. Le interazioni antigene-anticorpo in vivo e in vitro: tipologia dei legami, concetti di affinità, avidità e titolo anticorpale. Metodologie immunologiche di laboratorio: le reazioni di precipitazione e di agglutinazione; saggio radioimmunologico (RIA) e immunoenzimatico (ELISA), "immunoblotting". Immunoistochimica e immuno-fluorescenza.
Il complesso maggiore di istocompatibilità (MHC & HLA). Geni e prodotti MHC: struttura e funzione delle molecole di classe I e di classe II; caratteristiche dell’interazione peptide-MHC e basi strutturali del legame dei peptidi alle molecole MHC. Espressione delle molecole MHC. Organizzazione genomica delle molecole MHC. Fisiologia dell’MHC.
Processazione e presentazione dell’antigene. Generazione e caratteristiche dei ligandi dei linfociti T. Cellule che presentano l’antigene. Biologia della pro cessazione dell’antigene: processazione degli antigeni esogeni ed endogeni. La cross-presentazione. Significato fisiologico della presentazione dell’antigene in associazione all’MHC. Altri metodi di presentazione dell’antigene. Maturazione dei linfociti, riarrangiamento ed espressione dei geni del recettore per l’antigene nei linfociti B e T. Ricombinazione V(D)J. Diversificazione dei linfociti T e B. Stadi dello sviluppo dei linfociti B. Stadi dello sviluppo dei linfociti T.
Recettore per l'antigene dei linfociti T (TCR). Struttura del complesso recettoriale dei linfociti T; CD3 e proteine z. Corecettori CD4 e CD8. Interazione antigene-TCR.
Attivazione dei linfociti T. Attivazione dei linfociti T CD4+. Attivazione dei linfociti T CD8+. Ruolo delei corecettori CD4 e CD8 nell’attivazione dei linfociti T. Ruolo delle molecole costimolatrici nell’attivazione dei linfociti T. Trasduzione del segnale da parte del complesso recettoriale del linfocita T. Attenuazione della risposta T. Differenziamento delle cellule Th (Th1, Th2 e Th17). Differenziamento delle cellule T citotossiche. Le cellule T di memoria. Attivazione e funzioni effettrici delle cellule T di memoria.
Meccanismi effettori dell’immunità cellulo-mediata. Tipi di reazioni immunitarie cellulo-mediate. Funzioni effettrici dei linfociti T CD4+. Funzioni effettrici dei linfociti T citotossici CD8+ (CTL). Citotosicità mediata dai CTL. Riconoscimento dell’antigene e attivazione dei CTL. Meccanismi di distruzione di una cellula bersaglio. Attivazione di macrofagi e leucociti da parte dei linfociti T.
Attivazione dei linfociti B e produzione di anticorpi. Struttura del recettore per l’antigene del linfocita B. Riconoscimento dell’antigene. Attivazione dei linfociti B da parte di immunogeni T-dipendenti. Trasduzione del segnale da parte del recettore del linfocita B. Interazioni cellulari durante l’attivazione delle celluleB. Processi del centro germinativo (mutazioni somatiche, maturazione dell’affinità e scambio di classe) e ruolo delle cellule dendritiche follicolari (FDC) e dei linfociti T follicolari. Differenziamento dei linfociti B in plasmacellule. Differenziamento delle cellule B in cellule di memoria. La risposta primaria e secondaria. Risposte anticorpali ad antigeni T indipendenti. Regolazione delle risposte immunitarie umorali.
Meccanismi effettori dell’immunità umorale. Funzioni effettrici degli anticorpi: neutralizzazione, opsonizzazione, attivazione classica del complemento. Reazione di citotossicità mediata da anticorpi (ADCC). Gli isotipi di immunoglobuline e correlazione con le funzioni effettrici. Immunità neonatale.
Citochine. Caratteristiche generali delle citochine. Citochine che regolano l’immunità innata. Citochine che regolano l’immunità adattativa. Recettori delle citochine e trasduzione del segnale.
PROCESSI INFIAMMATORI
I segni cardinali. Aspetti vascolari ed emodinamici: modificazioni del calibro e della permeabilità vasale, attivazione delle cellule endoteliali. Basi molecolari della marginazione, adesione e diapedesi leucocitaria. Principali classi di molecole di adesione. Chemiotassi, chemochine ed altri fattori chemiotattici. Il processo di essudazione e la sua patogenesi. Tipologie degli essudati (sieroso, fibrinoso, mucoso, emorragico, fibrinoide). Formazione ed evoluzione degli ascessi. Fagociti, fagocitosi ed opsonizzazione: ruolo delle ROS e RNS. Mediatori del processo infiammatorio: ad origine cellulare, ad origine plasmatica. Effetti sistemici dell’infiammazione e proteine di fase acuta. Fattori di cronicizzazione dei processi infiammatori. Infiammazioni croniche specifiche ed aspecifiche: quadri istopatologici. Infiammazioni croniche granulomatose: esempi più comuni. Malattia granulomatosa cronica ed altri deficit della funzione leucocitaria. Evoluzioni tardive dei processi infiammatori.
Processi riparativi e di guarigione. Interazioni cellula-matrice extracellulare. Fasi del processo di riparazione dei tessuti danneggiati: angiogenesi, proliferazione dei fibroblasti, deposizione di matrice, rimodellamento. Guarigione delle ferite, per prima e per seconda intenzione. Fattori locali e generali capaci di influire sulla guarigione delle ferite. Aspetti patologici della guarigione delle ferite. Rigenerazione: degli epiteli di rivestimento, dell’endotelio, del tessuto osseo, del muscolo, del tessuto nervoso. La cirrosi del fegato.
ONCOLOGIA GENERALE E SPERIMENTALE
Ciclo cellulare e fattori della sua regolazione. Eventi molecolari nella crescita cellulare. Atrofie, ipertrofie, iperplasie: meccanismi patogenetici. Definizione di ipoplasia, aplasia, involuzione, atresia, agenesia. Le metaplasie. Le displasie ed il carcinoma in situ.
Neoplasie. Concetto di neoplasia. Modalità di crescita delle neoplasie benigne e maligne. Aspetti morfologici macroscopici, microscopici e ultrastrutturali. Perdita della differenziazione e dell’inibizione da contatto. Criteri di classificazione istologica. Aspetti di epidemiologia: fattori genetici, ambientali e culturali. Modelli di cancerogenesi chimica nell’animale da esperimento: concetti di iniziazione e promozione delle neoplasie. Basi molecolari della trasformazione neoplastica: oncogèni virali, proto-oncogèni ed oncogèni cellulari: principali esempi. Meccanismi di “attivazione” dei proto-oncogèni e funzioni delle proteine da essi codificate. Geni della riparazione del DNA: principali esempi. Geni oncosoppressori: principali esempi. Cellule staminali neoplastiche. Anomali cromosomiche: ruolo causale e fenomeno casuale.
Metastasi. Fattori molecolari nell’origine della capacità metastatica delle cellule neoplastiche. Meccanismi, cellule e mediatori nella transizione epitelio-mesenchimale (EMT). Origine ed evoluzione delle nicchie pre-metastatiche. Micro-metastasi e concetto di ‘dormienza’. Anoikosi. Vie di disseminazione delle metastasi: linfatiche, ematiche, transcelomatiche, per contatto e per contiguità. Organotropismo delle metastasi: basi molecolari ed esempi. Neoangiogenesi tumorale: principali mediatori chimici coinvolti. Concetto di progressione neoplastica: aspetti morfologici e molecolari. Basi biologiche della terapia anti-neoplastica. Prognosi delle neoplasie (cenni sulla graduazione e stadiazione delle neoplasie).
Introduction
Concepts of health, state and pathological process, disease, etiology, pathogenesis, evolution, course, complications, outcomes. Historical notes: R. Virchow, C. Bernard and the experimental method in medicine; I. Metchnikoff and the birth of immunology. Fields of study of pathology and general pathophysiology.
GENERAL ETIOLOGY
Intrinsic etiology: Genetic pathology
Pathologies originating from morphological and numerical anomalies of autosomes and heterochromosomes. Point, chromosomal, genomic mutations. Method of transmission of hereditary diseases. Concepts of molecular disease and single gene disease. Congenital errors of metabolism (genetic diseases due to enzyme defect or lysosomal diseases). Main examples of hereditary diseases: gangliosidosis and cerebrosidosis, mucopolysaccharidosis, glycogenosis, hemoglobinopathies, hemophilia, familial hypercholesterolaemia. Rational bases of prenatal diagnosis of hereditary diseases. Multifactorial diseases and polygenic inheritance. Associations between diseases and HLA phenotypes.
Extrinsic etiology
Physical causes of disease (mechanical trauma; high and low temperatures; high and low pressures; exciting and ionizing radiation, electromagnetic and corpuscular; electric currents). Chemical causes of disease (generic and specific chemical damage; poisons; bacterial exotoxins and endotoxins; acute, chronic and cumulative toxicity). Biotransformation of xenobiotics: phases, products and enzymatic activities involved. Lethal synthesis (bioactivation): compounds of type I, II and III, with examples. Nutrition as a cause of disease (main examples of deficiency syndromes).
ENVIRONMENTAL PATHOLOGY
Chemical-physical nature of the polluting agents. Heavy metals (lead, mercury, chromium etc.): industrial uses and main pathological effects. Air pollutants (gases and vapors, acid rain, fine dust; radon). Geographical and climatic factors. Asbestosis: different forms of asbestos and pathogenic mechanisms. Main pollutants of surface and groundwater. Eutrophication of waters. Agricultural pollutants (pesticides): main examples. Pollutants in the home environment. Main carcinogenic pollutants in the workplace. Environmental disasters: examples drawn from national and international history. Dioxins, chlorinated furans, polychlorinated biphenyls, phthalates and other endocrine disruptor chemicals (EDC): characteristics of the main compounds, origin in the environment and pathological effects. Pollution from electro-magnetic fields: ELF background, main sources of pollution, presumed pathological effects. Chemical agents of war use. Military uses of depleted uranium.
CONGENITAL MALFORMATIONS
Embriopathies and fetopathies: responsible causative agents, periods of sensitivity during intrauterine life. Exact nomenclature of the main malformative pictures of the skeleton and other apparatus.
MECHANISMS OF DAMAGE AND CELL DEATH
Cellular pathology: principles and study methods. Adaptive cell responses to harmful stimuli at the molecular and subcellular level. Sublethal and lethal cell damage. Elements of ultra-structural pathology. Cellular degenerations: turbid swelling and hydropic degeneration; vacuolar degeneration and intracellular accumulations; pathogenesis of steatosis. Molecular mechanisms of cell damage: depletion of energy reserves, ionic calcium flows and compartmentalization, endogenous and exogenous sources of free radicals. Reactive oxygen species (ROS) and nitrogen (RNS), formation mechanisms and mutual interactions. Oxidative stress and the main cellular defenses against it. Mechanisms of ischemic necrosis. Different histological aspects of necrosis: coagulative, colliquative, caseous, gummy, fibrinoid. Gangrene: dry, wet, gaseous. Apoptosis: morphological, biochemical and molecular aspects; distinctive elements with respect to cell death by necrosis. Other modalities of cell death: autophagic death, necroptosis, PARP-dependent death, NETosi, ferroptosis etc.
DEGENERATIONS OF THE EXTRA-CELLULAR MATRIX
Fibrosis and sclerosis hyaline degeneration; fibrinoid degeneration; mucous degeneration. Amyloidosis. Pathological pigmentations and calcifications.
IMMUNOLOGY
Basic concepts. General characteristics of innate immunity and adaptive immunity. Interaction between innate and adaptive response.
The components of the immune system. Cells, tissues and organs of the immune system. B lymphocytes and T lymphocytes. Monocytes-macrophages and granulocytes. Dendritic cells. Anatomy and functions of lymphoid tissues. Hematopoietic marrow, thymus, spleen, lymph nodes, immune system associated with mucous membranes and skin immune system. Lymphocyte recirculation and lymphocyte homing.
Antigens. Antigens and immunogens: classification criteria and general properties. Antigenic determinants. Aptenes, adjuvants, superantigens and polyclonal activators.
The natural immune response. How innate immunity recognizes pathogens. Components of innate immunity. Role of innate immunity in the activation of adaptive immunity. The complement system: activation routes, activation regulation. Complement functions. Receptors for complement proteins. Natural killer cells (NK), T g / d lymphocytes and NKT cells.
Antibodies. Molecular structure of antibodies. Structural characteristics of variable regions and role in the link with the antigen. Cross-reactivity. Structural characteristics of constant regions. Fc receptors. Monoclonal antisera and antibodies. In vivo and in vitro antigen-antibody interactions: type of bonds, concepts of affinity, greed and antibody titer. Immunological laboratory methodologies: precipitation and agglutination reactions; radioimmunoassay (RIA) and enzyme immunoassay (ELISA), "immunoblotting". Immunohistochemistry and immuno-fluorescence.
The major histocompatibility complex (MHC & HLA). Genes and MHC products: structure and function of class I and class II molecules; characteristics of peptide-MHC interaction and structural basis of the binding of peptides to MHC molecules. Expression of MHC molecules. Genomic organization of MHC molecules. Physiology of the MHC.
Antigen processing and presentation. Generation and characteristics of lymphocytes of T lymphocytes. Cells that present the antigen. Biology of antigen cessation: processing of exogenous and endogenous antigens. The cross-presentation. Physiological meaning of the presentation of the antigen in association with the MHC. Other methods of antigen presentation. Lymphocyte maturation, rearrangement and expression of antigen receptor genes in B and T lymphocytes. Recombination V (D) J. Diversification of T and B lymphocytes. Stages of B lymphocyte development. Stages of T lymphocyte development.
T lymphocyte antigen receptor (TCR). Structure of the T lymphocyte receptor complex; CD3 and z proteins. Coreceptors CD4 and CD8. Antigen-TCR interaction.
Activation of T lymphocytes. Activation of T lymphocytes CD4 +. Activation of CD8 + T lymphocytes. Role of the CD4 and CD8 co-receptors in the activation of the T lymphocytes. Role of the costimulatory molecules in the activation of the T lymphocytes. Signal transduction by the receptor complex of the T lymphocyte. Attenuation of the response T. Differentiation of the Th cells (Th1, Th2 and Th17). Differentiation of cytotoxic T cells. Memory T cells. Activation and effector functions of memory T cells
Effective mechanisms of cell-mediated immunity. Types of cell-mediated immune reactions. Effector functions of CD4 + T lymphocytes. Effector functions of CD8 + cytotoxic T lymphocytes (CTL). Cytoticity mediated by CTL. Antigen recognition and CTL activation. Destruction mechanisms of a target cell. Activation of macrophages and leukocytes by T lymphocytes.
Activation of B lymphocytes and production of antibodies. Lymphocyte antigen receptor structure B. Antigen recognition. Activation of B lymphocytes by T-dependent immunogens. Signal transduction by the lymphocyte receptor B. Cell interactions during activation of B cells. Germination center processes (somatic mutations, maturation of affinity and class exchange) and role of follicular dendritic cells (FDC) and follicular T lymphocytes. Differentiation of B lymphocytes into plasma cells. Differentiation of B cells into memory cells. The primary and secondary answer. Antibody responses to independent T antigens. Regulation of humoral immune responses.
Effective mechanisms of cell-mediated immunity. Types of cell-mediated immune reactions. Effector functions of CD4 + T lymphocytes. Effector functions of CD8 + cytotoxic T lymphocytes (CTL). Cytoticity mediated by CTL. Antigen recognition and CTL activation. Destruction mechanisms of a target cell. Activation of macrophages and leukocytes by T lymphocytes
Cytokines. General characteristics of cytokines. Cytokines that regulate innate immunity. Cytokines that regulate adaptive immunity. Cytokine receptors and signal transduction.
IMMUNOPATHOLOGY
Immunological tolerance. Maintaining self-tolerance: general characteristics and mechanisms of immunological tolerance. Central tolerance of T lymphocytes. Peripheral tolerance of T lymphocytes. Regulatory T cells. Central tolerance of lymphocytes B. Peripheral tolerance of lymphocytes B. Tolerance towards non-self protein antigens.
Autoimmunity. The breakdown of self-tolerance: pathogenetic mechanisms of autoimmune diseases. The genetic basis of autoimmunity. Environmental factors in the development of autoimmunity: role of inflammation, infections, drugs and chemical agents. Hormonal factors Systemic or organ specific autoimmune diseases. Autoimmune diseases associated with the humoral immune system and autoimmune diseases mediated by T lymphocytes.
Immunology of transplantations. Immune response to allogeneic transplantation. Direct and indirect recognition of alloantigens. Activation of alloreactive lymphocytes. Effective mechanisms of allograft rejection: hyperacute rejection, acute rejection, chronic rejection and transplant vascular disease. Transfusion of blood and antigens of the blood groups AB0 and Rh. Bone marrow transplantation and graft-versus-host disease, GVHD.
Immunity to tumors. General characteristics of immunity to tumors: historical background on tumor immunology. Identification and classification of tumor antigens. Immune responses to tumors: role of innate immunity and adaptive immunity. Immunological surveillance theory. Role of the immune system in tumor progression: chronic inflammation and "macrophage balance". Avoidance of immune responses by tumors. Introduction to tumor immunotherapy.
Hypersensitivity. Classification and molecular mechanisms of hypersensitivity reactions: diseases caused by antibodies, immune complex diseases, diseases caused by T lymphocytes.
Immediate, or type I, hypersensitivity. Nature of allergens. Mechanisms involved in type I hypersensitivity: activation of Th2 lymphocytes, B lymphocytes and IgE production. Role of mast cells, basophils and eosinophils in immediate hypersensitivity: biological effects of the mediators they release. Immediate and late phase reactions. Factors that predispose to the development of allergies: genetic, environmental and triggering events. Allergic-based diseases in humans. Elements of immunotherapy of allergic diseases.
Type II hypersensitivity. Cellular mechanisms of damage caused by antibodies. Diseases caused by antibodies against antigens expressed by cells and tissues: reactions to transfusions, hemolytic anemia of the newborn, drug anemia, S. of Goodpasture.
Type III hypersendibility. Diseases caused by immune complexes: mechanisms underlying type III hypersensitivity. Arthus reaction, serum sickness. Main pathologies in which this type of reactions occur.
Type IV hypersensitivity. Awareness phase. Activation of macrophages. Tissue damage caused by Th1 lymphocytes. Proinflammatory cytokines. Delayed hypersensitivity and contact hypersensitivity; diseases caused by cytotoxic T lymphocytes.
Immunodeficiency. Congenital or primary immune deficiencies. Innate immunity deficiency: phagocyte microbicidal activity deficiency (chronic granulomatous disease, LAD). Adaptive immunity deficiency. Severe combined immunodeficiencies (SCID), DiGeorge syndrome. Antibody deficiencies: B lymphocyte maturation and activation defects (Bruton agammaglobulinemia, selective deficits of immunoglobulin isotypes, hyper-IgM syndrome). Activation and functionality deficiency of T lymphocytes: deficiency of MHC expression (naked lymphocyte syndrome); signal transduction deficiency in T lymphocytes; X-linked lymphoproliferative syndrome, deficiency of CTL and NK cell activation. Defects of complement components and regulatory proteins.
INFLAMMATORY PROCESSES
The cardinal signs. Vascular and hemodynamic aspects: changes in caliber and vascular permeability, activation of endothelial cells. Molecular basis of margination, adhesion and leukocyte diapedesis. Main classes of adhesion molecules. Chemotaxis, chemokines and other chemotactic factors. The exudation process and its pathogenesis. Types of exudates (serous, fibrinous, mucous, hemorrhagic, fibrinoid). Formation and evolution of abscesses. Phagocytes, phagocytosis and opsonization: role of ROS and RNS. Mediators of the inflammatory process: of cellular origin, of plasma origin. Systemic effects of inflammation and acute phase proteins. Chronicization factors of inflammatory processes. Specific and nonspecific chronic inflammations: histopathological pictures. Chronic granulomatous inflammations: most common examples. Chronic granulomatous disease and other white blood cell function deficits. Late evolutions of inflammatory processes.
Reparative and healing processes. Extracellular cell-matrix interactions. Phases of the repair process of damaged tissues: angiogenesis, proliferation of fibroblasts, matrix deposition, remodeling. Wound healing, first and second intention. Local and general factors capable of influencing wound healing. Pathological aspects of wound healing. Regeneration: lining epithelia, endothelium, bone tissue, muscle, nervous tissue. Cirrhosis of the liver.
Testo consigliato: AA.VV., Patologia Generale - Edizioni Idelson-Gnocchi, 2018.
Sono a disposizione dello Studente documenti di approfondimento sui siti eLearning dei singoli Docenti del Corso.
Recommended textbook: AA.VV., General Pathology - Vol. I, Idelson-Gnocchi editions, 2018 (in italian).
In-depth documents are available to the student on the eLearning sites of the individual teachers of the course.
Il programma d'esame e le modalità di svolgimento dello stesso sono uguali per tutti gli studenti, frequentanti o meno.
The exam program and the procedures for carrying it out are the same for all students, whether attending or not.
L'esame di Corso integrato prevede la compilazione di un elaborato scritto, subito dopo l'appello dei presenti, consistente in 5-7 domande aperte di Patologia generale. Completato lo scritto gli Studenti vengono esaminati oralmente da 3 diversi Docenti le cui valutazioni singole verranno in ultimo sintetizzate in un voto unico finale. In dipendenza dal numero di iscritti l'appello potrà protrarsi anche per diversi giorni.
The integrated course exam involves the completion of a written paper, immediately after the appeal of those present, consisting of 5-7 open questions of general pathology. Once the writing is complete, the Students are examined orally by 3 different Professors whose single assessments will ultimately be summarized in a single final grade. Depending on the number of members, the appeal may also last for several days.
RICEVIMENTO STUDENTI
I docenti ricevono su appuntamento, da stabilirsi via e-mail o per telefono.
RECEPTION FOR STUDENTS
The teachers receive by appointment, to be determined by e-mail or by phone.
