ECTS - University of Pisa
Corso Integrato di Medicina di Laboratorio
CORE CURRICULUM
At the end of this integrated course, the student will be able to demonstrate a solid knowledge of Laboratory Medicine, including topics of clinical biochemistry, molecular biology and medical genetics. The student will be aware of the clinical meaning and usefulness of the main routine blood and urine tests, and their normal/critical ranges, and will study a range of clinical biochemistry topics integrated to laboratory practice, as well as covering current and new technologies and contemporary issues within the discipline. Students will also gain an understanding of the principles and components of instrumentation, laboratory calculations, quality assurance and statistics relevant to the medical laboratory. Students will learn mendelian inheritance patterns, will be able to solve and discuss a genetic pedigree, including the evaluation of disease risk in future generations, as well as to understand the contribution of susceptibility genes to complex human disorders. Gene-environment interactions, non-mendelian inheritance patterns, the role of epigenetics in human diseases and the principles of pharmacogenetics will be also covered. Students will also gain understanding of the correct application and interpretation of genetic testings that identifies changes in chromosomes and genes.
La verifica delle conoscenze degli studenti sulle basi teoriche e le metodologie relative agli esami di laboratorio ed i criteri per la valutazione corretta dei risultati per la formulazione della diagnosi, sarà oggetto dell'esamde contestuale per i due moduli.
The student must demonstrate his/her knowledge of the course material and organise an effective and correctly written reply.
Al termine del corso lo studente saprà:
Applicare correttamente le tecniche di prelievo venoso; valutare correttamente il significato fisiopatologico, clinico e prognostico delle alterazioni del metabolismo glucidico, lipidico e fosfo-calcico, del bilancio idro-elettrolitico, dei marcatori tumorali.
Costruire un albero genealogico. Identificare il modello di ereditarietà delle più comuni malattie zzmendeliane.
Identificare le basi genetiche delle più comuni malattie non mendeliane (malattie mitocondriali, da espansioni di triplette, da difetti dell’imprinting, da anomalie cromosomiche strutturali e numeriche, tumori ereditari).
Valutare correttamente un referto molecolare o citogenetico relativo a patologie genetiche.
Fornire, per casi semplici, consulenza genetica e valutare il rischio di ricorrenza.
Valutare l’appropriatezza di specifici test genetici.
At the end of the course the student will be able to apply the correct method for venous blood drawing; he/she will be also able to correctly evaluate the physiopatological, clinical and prognostic meaning of biochemical blood and urine tests. Furthermore, students will be able to draw and discuss a genetic pedigree, to calculate disease risk, to understand the statistics and the results of genetic association studies, as well as to correctly understand the clinical and prognostic meaning of molecular genetic and cytogenetic tests.
La verifica finale sarà fatta sugli argomenti di biochimica clinica trattati a lezione. Si tratta di quesiti concernenti il significato fisiopatologico e clinico dei parametri di laboratorio e delle loro modificazioni in corso di malattia.
Nell’ambito della verifica finale verrà chiesto di costruire un albero genealogico in base alle informazioni fornite dal probando. Verranno proposti dei referti di analisi genetiche da interpretare. Verranno proposte domande aperte sulle basi genetiche delle specifiche malattie trattate a lezione.
The acquired skills will be evaluated by an oral examination on the topics of the course.
Lo studente acquisirà le nozioni teoriche necessarie per effettuare un prelievo di sangue venoso su paziente, insieme ai concetti di errore preanalitico ed analitico, sensibilità, specificità, valore predittivo dei test diagnostici. Saranno fornite anche nozioni sull’organizzazione dei laboratori clinici e sui concetti di controllo di qualità ed accreditamento. Lo studente acquisirà, quindi, per la prima volta, consapevolezza su alcune problematiche cliniche importanti e su come attuare una procedura medica su un paziente. Lo studente alla fine del corso sarà in grado di identificare i casi in cui è possibile conoscere l'entità del rischio che una coppia possa trasmettere un difetto congenito al figlio, ed avrà acquisito il concetto di appropriatezza di un test genetico (diagnostico, predittivo, prenatale, farmacogenetico..). Si ritiene inoltre che lo studente attraverso il corso possa acquisire consapevolezza delle interazioni gene-ambiente, in caso di malattie complesse.
The student will acquire the skills to perform venous blood drawing on patients. He/she will be also able to critically interpret clinical biochemical tests and he/she will learn how to organize a clinical biochemical lab.
Saranno proposti alcuni casi clinici da risolvere sulla base delle conoscenze acquisite.
Some clinical cases will be proposed to be solved on the basis of the acquired knowledge.
Lo studente dovrà avere conoscenze di biochimica, biologia molecolare, fisiologia. Dovrà conoscere la struttura e la funzione degli acidi nucleici e le modalità di trasmissione dell’informazione genetica; la regolazione dell’espressione genica; le leggi di Mendel, la mappatura genica. Dovrà aver acquisito i concetti di frequenza genica, genotipica, e saper verificare l’equilibrio di Hardy-Weinberg in una popolazione
Students must already have knowledge of biochemistry, molecular biology and physiology. They must know the structure and function of nucleic acids, the methods of transmission of genetic information, the regulation of gene expression, Mendel's laws and gene mapping. They must have acquired the concepts of gene frequency, genotype, and be able to verify the Hardy-Weinberg equilibrium in a population
Modulo Biochimica Clinica
Lezioni frontali con l’ausilio di diapositive, che saranno rese disponibili sul portale e-learning.
Incontri con il docente in caso di necessità di chiarimenti e di spiegazioni integrative sugli argomenti trattati a lezione, previo appuntamento fissato per email.
Modulo Genetica Medica
Lezioni frontali, con ausilio di diapositive, che saranno rese disponibili sul portale e-learning.
Esercitazioni in aula, con ausilio di diapositive. Verranno tenute esercitazioni in itinere ed esercitazioni finali, per la preparazione alla prova scritta (svolgimento di esercizi di compiti già dati)
Strumenti di supporto: diapositive delle lezioni e vecchi compiti, sul portale e-learning
Comunicazione con il docente tramite posta elettronica.
Delivery: face to face
Learning activities:
Attendance: Advised
Teaching methods:
Modulo Biochimica Clinica
Prelievo, conservazione ed invio dei campioni di sangue. L’errore preanalitico. Variabilità analitica e variabilità biologica. Organizzazione e controllo di qualità nel laboratorio biomedico. Sensibilità e specificità di un esame di laboratorio. Concetto di intervallo di riferimento. Valori nella popolazione sana, valori decisionali e valori critici.
Proteine plasmatiche: proprietà fisiche, elettriche ed antigeniche. Metodi di dosaggio (metodi qualitativi, quantitativi, e semiquantitativi). Dosaggio della proteinemia totale e delle frazioni proteiche. La nefelometria. Immunodiffusione semplice o radiale. Elettroforesi delle proteine plasmatiche. Cenni clinici sulle principali alterazioni proteiche.
Assetto lipidico plasmatico in condizioni normali e patologiche.
Determinazione dei costituenti glucidici con speciale riferimento alle sindromi iperglicemiche. Il sistema omeostatico di regolazione della glicemia. Metodi di valutazione: glicemia basale e curve da carico, modalità di esecuzione e significato clinico.
Il dosaggio degli elettroliti plasmatici. Il bilancio idroelettrico e la determinazione di sodio, potassio, cloro.
Metabolismo e determinazione del calcio, fosforo, magnesio. Metodi di analisi dei parametri biochimici per lo studio del metabolismo fosfo-calcico.
Contributo della diagnostica di laboratorio nella prevenzione, diagnosi, prognosi e monitoraggio terapeutico delle neoplasie. Definizione e caratteristiche principali dei marcatori tumorali (sensibilità e specificità diagnostica). Selezione e criteri interpretativi della validità diagnostica dei marcatori tumorali. Esempi di marcatori di neoplasia (neoplasie a carico di mammella, polmone, tiroide, stomaco, fegato, pancreas, colon-retto, prostata, ovaio, testicolo…). Ruolo e dosaggio dei recettori.
Lo studio della funzionalità piastrinica.
Test per lo studio della coagulazione del sangue e della fibrinolisi. Monitoraggio del trattamento con anticoagulanti orali. Cenni sulle alterazioni di laboratorio nelle principali malattie associate con alterazioni di emostasi e coagulazione.
Le emoglobinopatie. Le sindromi talassemiche. Le varianti strutturali dell’emoglobina. La diagnosi di laboratorio di I e II livello delle emoglobinopatie.
Modulo Genetica Medica
Definizione, costruzione e studio degli alberi genealogici. Modelli di ereditarietà monogenici. Malattie genetiche con ereditarietà mendeliana classica, ereditarietà autosomica recessiva ed ereditarietà autosomica dominante. Ereditarietà legata all’ X. Problematiche legate all’interpretazione degli alberi genealogici: espressività variabile, penetranza incompleta, eterogeneità genica ed allelica, malattie ad insorgenza tardiva, anticipazione, mosaicismo germinale.
Genetica delle malattie complesse: analisi genetiche dei tratti quantitativi, mappatura genetica dei tratti complessi. Malattie ad eredità complessa.
La genetica nella pratica clinica: malattie da mutazioni dinamiche, errori congeniti del metabolismo, malattie mitocondriali, malattie neuromuscolari su base genetica, difetti genetici della differenziazione sessuale.
Citogenetica: cariotipo, principali anomalie cromosomiche numeriche e strutturali. Sindromi cromosomiche e disordini genomici.
Epigenetica: imprinting genomico e malattie da difetti dell’ imprinting genomico. Malattie da difetti dell'apparato epigenetico. Epigenetica e malattie complesse.
Genetica clinica oncologica: basi genetiche del cancro, mutazioni germinali e somatiche, oncogéni, geni oncosoppressori, geni di suscettibilità. Sindromi da predisposizione a tumori. Tumori ereditari della mammella e dell’ovaio, tumori ereditari del colonretto.
Le basi genetiche della risposta ai farmaci.
La consulenza genetica e la valutazione del rischio. Diagnosi pre- e post-natale di malattie genetiche. Appropriatezza dei test genetici.
Clinical Biochemistry Module Collection, storage and sending of blood samples. The pre-analytical error. Analytical variability and biological variability. Organization and quality control in the biomedical laboratory. Sensitivity and specificity of a laboratory test. Reference range concept. Values in the healthy population, decision-making values and critical values. Plasma proteins: physical, electrical and antigenic properties. Dosage methods (qualitative, quantitative, and semi-quantitative methods). Measurement of total proteins and protein fractions. The nephelometry. Simple or radial immunodiffusion. Plasma protein electrophoresis. Clinical notes on the main protein alterations. Plasma lipid structure in normal and pathological conditions. Determination of carbohydrate constituents with special reference to hyperglycemic syndromes. The homeostatic system for regulating blood sugar. Evaluation methods: basal blood glucose and load curves, method of execution and clinical significance. The dosage of plasma electrolytes. The hydroelectric balance and the determination of sodium, potassium, chlorine. Metabolism and determination of calcium, phosphorus, magnesium. Methods of analysis of biochemical parameters for the study of phospho-calcium metabolism. Contribution of laboratory diagnostics in the prevention, diagnosis, prognosis and therapeutic monitoring of neoplasms. Definition and main characteristics of tumor markers (diagnostic sensitivity and specificity). Selection and interpretation criteria of the diagnostic validity of tumor markers. Examples of cancer markers (breast, lung, thyroid, stomach, liver, pancreas, colorectal, prostate, ovary, testis ...). Role and dosage of receptors. The study of platelet function. Test for the study of blood coagulation and fibrinolysis. Monitoring of treatment with oral anticoagulants. Notes on laboratory alterations in the main diseases associated with haemostasis and coagulation alterations. Hemoglobinopathies. The thalassemia syndromes. The structural variants of hemoglobin. Laboratory diagnosis of I and II level of hemoglobinopathies. Medical Genetics Module Definition, construction and study of family trees. Monogenic models of inheritance. Genetic diseases with classical Mendelian inheritance, autosomal recessive inheritance and autosomal dominant inheritance. Inheritance linked to X. Problems related to the interpretation of family trees: variable expressiveness, incomplete penetrance, gene and allelic heterogeneity, late-onset diseases, anticipation, germinal mosaicism. Genetics of complex diseases: genetic analysis of quantitative traits, genetic mapping of complex traits. Diseases with complex inheritance. Genetics in clinical practice: diseases due to dynamic mutations, inborn errors of metabolism, mitochondrial diseases, neuromuscular diseases on a genetic basis, genetic defects of sexual differentiation. Cytogenetics: karyotype, main numerical and structural chromosomal anomalies. Chromosomal syndromes and genomic disorders. Epigenetics: genomic imprinting and diseases caused by genomic imprinting defects. Diseases from defects of the epigenetic apparatus. Epigenetics and complex diseases. Clinical oncological genetics: genetic basis of cancer, germline and somatic mutations, oncogenes, tumor suppressor genes, susceptibility genes. Tumor predisposition syndromes. Hereditary tumors of the breast and ovary, hereditary colorectal cancers. The genetic basis of the response to drugs. Genetic counseling and risk assessment. Pre- and post-natal diagnosis of genetic diseases. Appropriateness of genetic testing.
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NERI G, GENUARDI M "Genetica umana e medica" Ed. Elsevier Masson, 2017.
NUSSBAUM RL, MC INNES RR, WILLARD HF "Thompson & Thompson Genetica in Medicina" ED EdiSES, 2016
READ A DONNAI D "Genetica Clinica" Ed. Zanichelli 2014.
STRACHAN T, READ AP "Genetica Molecolare Umana", Ed. Zanichelli, 2012
CIACCIO M, LIPPI G. "Biochimica clinica e medicina di laboratorio", Edises, 2017
Testi di consultazione
Henry's Clinical Diagnosis and Management by Laboratory Methods, 22ª Ediz. 2012.
BURTIS CA, ASHWOOD ER "Tietz Textbook of Clinical Chemistry", 5ª ediz. W.B. Saunder, 2012
ANTONOZZI I, GULLETTA E. Medicina di Laboratorio. Logica e Patologia Clinica. PICCIN, 2015.
Recommended texts NERI G, GENUARDI M "Human and medical genetics" Ed. Elsevier Masson, 2017. NUSSBAUM RL, MC INNES RR, WILLARD HF "Thompson & Thompson Genetics in Medicine" ED EdiSES, 2016 READ A DONNAI D "Clinical Genetics" Ed. Zanichelli 2014. STRACHAN T, READ AP "Human Molecular Genetics", Ed. Zanichelli, 2012 CIACCIO M, LIPPI G. "Clinical biochemistry and laboratory medicine", Edises, 2017 Consultation texts Henry's Clinical Diagnosis and Management by Laboratory Methods, 22nd Ed. 2012. BURTIS CA, ASHWOOD ER "Tietz Textbook of Clinical Chemistry", 5th ed. W.B. Saunder, 2012 ANTONOZZI I, GULLETTA E. Laboratory Medicine. Logic and Clinical Pathology. PICCIN, 2015.
Il Corso prevede la frequenza obbligatoria (almeno il 70% delle lezioni).
The attendance to the lessons is mandatory (at least for 70% of the course)
L'esame sarà orale e contestuale per entrambi i moduli
The exam will be oral and contextual for both modules
RICEVIMENTO STUDENTI
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