CdSMEDICINA E CHIRURGIA
Codice360FF
CFU10
PeriodoAnnuale
LinguaItaliano
Corso Integrato di Patologia Generale e Immunologia
CORE CURRICULUM
Eziologia generale
- Agenti patogeni di natura fisica: radiazioni, temperatura, elettricità, pressione.
- Agenti patogeni di natura biologica: esotossine ed endotossine.
- Agenti patogeni di natura chimica.
- Biotrasformazione, detossificazione e bioattivazione degli xenobiotici.
- Patologia ambientale: origine ed azione patogena dei principali agenti inquinanti.
- Malformazioni congenite: embriopatie, fetopatie.
Immunologia
- Caratteristiche generali del sistema immunitario.
- L’immunità naturale.
- Il sistema del complemento.
- Le immunoglobuline e la reazione antigene anticorpo.
- Riarrangiamento ed espressione dei geni del recettore per l’antigene.
- Ontogenesi dei linfociti B.
- Il complesso maggiore di istocompatibilità (MHC).
- Il recettore dei linfociti T (TCR) ed ontogenesi dei linfociti T.
- Processazione e presentazione dell’antigene.
- Le citochine ed i loro recettori.
- Attivazione dei linfociti B e produzione di anticorpi.
- Attivazione dei linfociti T.
- Risposta immunitaria umorale.
- Risposta immunitaria cellulo-mediata.
Patologia generale
- Meccanismi del danno cellulare.
- Meccanismi all’origine dello stress ossidativo ed effetti patologici dei radicali liberi.
- Morte cellulare: necrosi, apoptosi, necroptosi ed altre modalità morte programmata.
- Caratteristiche isto- e citologiche del danno cellulare.
- Fenomeni vascolari dell'infiammazione acuta.
- Cellule e mediatori chimici dell'infiammazione acuta.
- Adesione, chemiotassi e fagocitosi.
- Meccanismi di formazione delle diverse tipologie di essudati.
- Riparazione delle ferite e formazione delle cicatrici.
- Cause di cronicizzazione dei processi infiammatori.
- Infiammazioni croniche aspecifiche e granulomatose.
- Caratteristiche istopatologiche dei processi infiammatori.
Oncologia generale e sperimentale
- Adattamenti cellulari: ipertrofia, iperplasia, atrofia e metaplasia.
- Lesioni preneoplastiche: displasia.
- Caratteristiche della crescita tumorale benigna e maligna
- Caratteristiche istopatologiche delle lesioni neoplastiche
- Fattori genetici, chimici e fisici nell’eziologia dei tumori.
- Modelli sperimentali di cancerogenesi.
- Meccanismi dell’oncogenesi virale e oncogeni.
- Aberrazioni cromosomiche nelle cellule neoplastiche
- Geni oncosoppressori e tumori ereditari.
- Meccanismi dell’angiogenesi tumorale.
- Interazioni con il microambiente tumorale e angiogenesi
- Metastasi tumorali: basi molecolari e vie di diffusione.
- Immunologia dei tumori
General Etiology
- Physical pathogens: electromagnetics radiations, heat, electricity, atmospheric pressure
- Biological pathogens: endotoxins and esotoxins
- Chemical Pathogens
- Biotransformation, detoxifications and bioactivation of xenobiotics
- Environmental pathology: source and pathogenic action of main pollutants
- Patologia ambientale: origine ed azione patogena dei principali agenti inquinanti.
- Congenital defects: embryopathy and pathologies of the fetus
Immunology
- Features of the immune system
- Innate immunity
- Complement system
- Immunoglobulins and the interaction of antigen and antibody
- Rearrangement and expression of genes for the antigen receptor
- Lymphocyte B ontogenesis
- The Major Histocompatibility Complex (MHC)
- T cell receptor and lymphocytes T ontogenesis
- Antigen processing and presentation
- Cytokines and their receptors
- B lymphocytes activation and antibody secretion
- T lymphocytes activation
- The humoral immunity response
- Cell-mediate immunity
General Pathology
- Cellular damage
- Oxidative stress and pathological effects of free radicals
- Cell death: necrosis, apoptosis, necroptosis and other kinds of programmed cell deaths
- Histologic and cytologic features of cell damage
- Vascular modifications of acute inflammation
- Cell and chemical mediators of acute inflammation
- Adhesion, chemotaxis and phagocytosis
- Kinds of exudate
- Wound healing
- Causes of chronic inflammation
- Nonspecific and granulomatous causes of inflammation
- Histopathologic features of inflammatory process
General and experimental oncology
- Cellular adaptions: hypertrophy, hyperplasia, atrophy and metaplasia
- Preneoplastic lesion: dysplasia
- Features of benign and malignant tumors
- Histopathologic features of tumors
- Genetic factors, chemical and physical carcinogens
- Experimental models of carcinogenesis
- Oncogenic viruses, oncogenes and proto-oncogenes
- Chromosomal aberrations in cancer genome
- Tumor suppressor genes and hereditary cancer syndromes
- Tumor angiogenesis and microenvironment
- Metastasis: molecular basis and diffusion
- Tumor immunology
Le conoscenze verranno verificate attraverso la prova d'esame per valutare le conoscenze acquisite durante il corso.
During the oral exam, the student will be assessed on his/her demonstrated ability to discuss the main course contents using the appropriate terminology.
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 e relative modalità di interazione con la materia vivente; organi e cellule del sistema immunitario; fasi, meccanismi ed effetti della risposta immunitaria; 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; eziopatogenesi delle neoplasie; cancerogenesi chimica sperimentale; oncogeni, geni oncosoppressori; tumori ereditari; progressione tumorale e metastatizzazione.
The student who successfully completes the course will be able to demonstrate a solid knowledge of fundamental pathological processes obtained through the study of the causes of diseases, their pathological effects and the molecular mechanisms by which these effects are produced. He or she will acquire advanced knowledge of the body's defensive and adaptive mechanisms aimed at restoring physiological homeostasis at the levels of cells, tissues, organs and systems. In particular, he or she will be deeply aware of the basic mechanisms of immunological response and discuss with ease about their intervention in pathological situations.
Le conoscenze verranno verificate attraverso la prova d'esame per valutare le conoscenze acquisite durante il corso.
Final oral exam
Una buona conoscenza dei fondamenti dell'anatomia umana, dell'istologia e della biochimica sono essenziali per trarre il massimo profitto dalle lezioni
Lezioni frontali
Il riceviemnto degli studenti sarà programmato tramite contatto email con il docente.
Face to face lectures
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, correnti elettriche). Cause chimiche (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). Agenti chimici tossici da esposizione voluttuaria (tabacco, alcol, sostanze illecite). Reazioni avverse ai farmaci. 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. Principali inquinanti delle acque. Inquinanti di origine agricola (pesticidi): principali esempi. Inquinanti dell’ambiente domestico. Principali inquinanti negli ambienti di lavoro. “Endocrine Disruptor Chemicals” (EDC): caratteristiche dei principali composti, origine nell’ambiente ed effetti patologici. Inquinamento da campi elettromagnetici.
MALFORMAZIONI CONGENITE
Embriopatie e fetopatie: agenti causali responsabili, periodi si sensibilità durante la vita intrauterina. Nomenclatura dei principali quadri malformativi dello scheletro e di altri apparati.
MECCANISMI DEL DANNO E DELLA MORTE CELLULARE
La patologia cellulare: principi e metodi di studio. Danno cellulare subletale e letale. Elementi di patologia ultrastrutturale. Degenerazioni cellulari: rigonfiamento torbido e degenerazione idropica; degenerazione vacuolare; 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). 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, NETosi.
Degenerazioni extracellulari (amiloidosi). Pigmentazioni e calcificazioni patologiche.
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.
Caratteristiche generali delle citochine. Citochine che regolano l’immunità innata. Citochine che regolano l’immunità adattativa. Recettori delle citochine e trasduzione del segnale.
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 ed il self danneggiato. Recettori cellulari, recettori solubili e molecole effettrici. Citochine secrete dai macrofagi durante la risposta innata. Cellule ILC, NK, cellule NKT, linfociti T e B con recettori poco diversificati. Ruolo dell’immunità innata nell’attivazione dell’immunità adattativa
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. Cenni su tecniche immunologiche di laboratorio che si basano sull’utilizzo di anticorpi: le reazioni di precipitazione e di agglutinazione
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 processazione 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 zeta. Corecettori CD4 e CD8. Interazione antigene-TCR.
Recettore per l'antigene dei linfociti B (BCR): struttura
Attivazione dei linfociti T
Attivazione dei linfociti T CD4+. Attivazione dei linfociti T CD8+. Ruolo dei corecettori CD4 e CD8 nell’attivazione dei linfociti T. Ruolo delle molecole costimolatorie nell’attivazione dei linfociti 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). Riconoscimento dell’antigene e attivazione dei CTL. Citotosicità mediata dai 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. Interazioni cellulari durante l’attivazione delle celluleB. Ruolo delle molecole costimolatorie. Processi del centro germinativo (mutazioni somatiche, maturazione dell’affinità e scambio di classe) e ruolo delle cellule dendritiche follicolari (FDC) e dei linfociti T helper 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); eliminazione degli elminti. Gli isotipi di immunoglobuline e correlazione con le funzioni effettrici. Il sistema del complemento: vie di attivazione, regolazione dell’attivazione. Funzioni del complemento. Recettori per le proteine del complemento.
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). 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. Le proteine di fase acuta. Infiammazioni croniche specifiche ed aspecifiche. Infiammazioni croniche granulomatose: esempi più comuni.
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. Fibrosi.
ONCOLOGIA GENERALE E SPERIMENTALE
Adattamenti cellulari. 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. Modalità̀€ di crescita delle neoplasie benigne e maligne. Aspetti morfologici macroscopici, microscopici e ultrastrutturali. Criteri di classificazione istologica. Stadiazione TNM. Aspetti di epidemiologia: fattori genetici, ambientali e culturali. Fattori di rischio per lo sviluppo di neoplasie: tabella IARC e principali esempi: fumo, etanolo, carni rosse processate, aflatossina, HPV, fattori di rischio per lo sviluppo del carcinoma mammario, cancerogeni professionali: asbesto. Etiologia del cancro: prime evidenze osservazionali. Cancerogenesi chimica: test di Ames, esperimento di Isaac Beremblum: concetti di iniziazione e promozione delle neoplasie. I cancerogeni chimici: idrocarburi policiclici aromatici, ammine aromatiche, composti azoici, nitrosocomposti, composti alchilanti. Cancerogeni fisici: radiazioni ultraviolette, ionizzanti e gas radon. Basi molecolari della trasformazione neoplastica: scoperta degli oncogeni grazie ai virus oncogeni e concetto di protooncogene. Alterazioni molecolari che trasformano i protooncogeni in oncogeni e funzioni delle proteine da essi codificate: principali esempi. La scoperta dei geni oncosoppressori grazie al retinoblastoma. Principali esempi di malattie ereditarie dovute a geni oncosoppressori: poliposi familiare del colon, malattia di Von Hippel-Lindau, di von Recklinghausen. Ruolo del gene RB1 nel ciclo cellulare e nello sviluppo delle neoplasie. Ruolo di P53 nel cancro e malattia di Li-Fraumeni. Il problema dell’immortalizzazione delle cellule neoplastiche: senescenza e telomerasi. Geni della riparazione del DNA e il loro ruolo nello sviluppo delle neoplasie: sindrome di Lynch e dello xeroderma pigmentosum. Modelli di cancerogenesi multi-step, instabilità del genoma tumorale ed eterogeneità del cancro. Microambiente tumorale ed angiogenesi.
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’. Vie di disseminazione delle metastasi: linfatiche, ematiche, transcelomatiche, per contatto e per contiguità̀€. Organotropismo delle metastasi: basi molecolari ed esempi.
Immunologia dei tumori: antigeni tumorali, evidenze osservazionali dell’attività antitumorale del sistema immunitario, evidenze sperimentali dell’attività antitumorale del sistema immunitario, le cellule immunitarie con attività antitumorale, teoria dell’immuno-sorveglianza, immunoediting e meccanismi di evasione del controllo immunitario, CTLA4 e PDL1. Immunoterapia: stimolazione immunitaria non specifica, inibitori dei checkpoint immunitari, terapia con cellule attivate in vitro e CAR T, vaccinazione anti-tumorale.
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 physiopathology. GENERAL EXTRINSIC ETIOLOGY Physical causes of disease (mechanical trauma; high and low temperatures; high and low pressures; exciting and ionizing radiation, electric currents). Chemical causes (generic and specific chemical damage; poisons; bacterial exotoxins and endotoxins; acute, chronic and cumulative toxicity). The biotransformation of xenobiotics: phases, products and enzymatic activities involved. Lethal synthesis (bioactivation). Toxic chemicals from discretionary exposure (tobacco, alcohol, illicit substances). Adverse drug reactions. Nutrition as a cause of disease (main examples of deficiency syndromes). Environmental pathology Physico-chemical nature of pollutants. Heavy metals (lead, mercury, chromium, etc.): industrial uses and main pathological effects. Atmospheric pollutants (gases and vapors, acid rain, fine dust; radon). Geographical and climatic factors. Main water pollutants. Pollutants of agricultural origin (pesticides): main examples. Pollutants in the home environment. Main pollutants in the workplace. "Endocrine Disruptor Chemicals" (EDC): characteristics of the main compounds, origin in the environment and pathological effects. Pollution from electromagnetic fields. CONGENITAL MALFORMATIONS Embriopathies and fetopathies: responsible causative agents, periods of sensitivity during intrauterine life. Nomenclature of the main malformations of the skeleton and other systems.
MECHANISMS OF CELL DAMAGE AND DEATH Cellular pathology: principles and methods of study. Sublethal and lethal cell damage. Elements of ultrastructural pathology. Cellular degeneration: cloudy swelling and hydropic degeneration; vacuolar degeneration; intracellular accumulations; pathogenesis of steatosis. Molecular mechanisms of cell damage: depletion of energy reserves, fluxes and compartmentalization of ionic calcium, endogenous and exogenous sources of free radicals. Reactive oxygen (ROS) and nitrogen (RNS) species. Oxidative stress and the main cellular defenses against it. Mechanisms of ischemic necrosis. Different histological aspects of necrosis: coagulative, colliquative, caseous, rubbery, 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, NETosis. Extracellular degenerations (amyloidosis). Pathological pigmentations and calcifications. IMMUNOLOGY Basic concepts General characteristics of innate immunity and adaptive immunity. Interaction between the 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. The dendritic cells. General characteristics of cytokines. Cytokines that regulate innate immunity. Cytokines that regulate adaptive immunity. Cytokine receptors and signal transduction. Anatomy and functions of lymphoid tissues. Hematopoietic marrow, thymus, spleen, lymph nodes, mucosal-associated immune system and cutaneous 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 and damaged self. Cell receptors, soluble receptors and effector molecules. Cytokines secreted by macrophages during the innate response. ILC, NK, NKT cells, T and B lymphocytes with poorly diversified receptors. Role of innate immunity in the activation of adaptive immunity Antibodies Molecular structure of antibodies. Structural characteristics of the variable regions and role in binding with the antigen. Cross-reactivity. Structural characteristics of constant regions. Fc receptors. Antisera and monoclonal antibodies. Antigen-antibody interactions in vivo and in vitro: type of bonds, concepts of affinity, avidity and antibody titer. Notes on laboratory immunological techniques based on the use of antibodies: precipitation and agglutination reactions The major histocompatibility complex (MHC & HLA) Genes and MHC products: structure and function of class I and class II molecules; characteristics of the 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 the ligands of T lymphocytes. Cells presenting the antigen. Biology of antigen processing: processing of exogenous and endogenous antigens. The cross-presentation. Physiological significance of the antigen presentation in association with the MHC. Other methods of antigen presentation. Lymphocyte maturation, rearrangement and expression of antigen receptor genes in B and T lymphocytes. V (D) J recombination. Diversification of T and B lymphocytes. Stages of development of B lymphocytes. Stages of development of T lymphocytes T-cell antigen receptor (TCR) Structure of the receptor complex of T lymphocytes; CD3 and zeta proteins. CD4 and CD8 coreceptors. Antigen-TCR interaction.
B lymphocyte antigen receptor (BCR): structure Activation of T lymphocytes Activation of CD4 + T lymphocytes. Activation of CD8 + T lymphocytes. Role of CD4 and CD8 coreceptors in the activation of T lymphocytes. Role of costimulatory molecules in the activation of T lymphocytes. Attenuation of the T response. Differentiation of Th cells (Th1, Th2 and Th17). Differentiation of cytotoxic T cells. Memory T cells. Activation and effector functions of memory T cells Effector 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). Antigen recognition and activation of CTLs. CTL-mediated cytotoxicity. Mechanisms of destruction of a target cell. Activation of macrophages and leukocytes by T lymphocytes. Activation of B lymphocytes and production of antibodies Structure of the B lymphocyte antigen receptor. Antigen recognition. Activation of B lymphocytes by T-dependent immunogens. Cellular interactions during cell activationB. Role of costimulatory molecules. Processes of the germinal center (somatic mutations, maturation of affinity and class exchange) and the role of follicular dendritic cells (FDC) and follicular helper T lymphocytes. Differentiation of B lymphocytes into plasma cells. Differentiation of B cells into memory cells. The primary and secondary response. Antibody responses to independent T antigens. Regulation of humoral immune responses. Effective mechanisms of humoral immunity Effector functions of antibodies: neutralization, opsonization, classical complement activation. Antibody Mediated Cytotoxicity Reaction (ADCC); elimination of helminths. Immunoglobulin isotypes and correlation with effector functions. The complement system: activation paths, activation regulation. Complement functions. Complement protein receptors. INFLAMMATORY PROCESSES The cardinal signs. Vascular and haemodynamic aspects: changes in the caliber and vascular permeability, activation of endothelial cells. Molecular basis of leukocyte margination, adhesion and diapedesis. Main classes of adhesion molecules. Chemotaxis, chemokines and other chemotactic factors. The process of exudation and its pathogenesis. Types of exudates (serous, fibrinous, mucous, hemorrhagic). 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. Acute phase proteins. Specific and non-specific chronic inflammations. Chronic granulomatous inflammations: most common examples. Reparative and healing processes Cell-extracellular matrix interactions. Stages of the damaged tissue repair process: angiogenesis, fibroblast proliferation, matrix deposition, remodeling. Wound healing, first and second intention. Local and general factors capable of influencing wound healing. Pathological aspects of wound healing. Regeneration. Fibrosis.
GENERAL AND EXPERIMENTAL ONCOLOGY Cellular adaptations. Atrophy, hypertrophy, hyperplasia: pathogenetic mechanisms. Definition of hypoplasia, aplasia, involution, atresia, agenesis. The metaplasias. Dysplasias and carcinoma in situ. Neoplasms. Neoplasm concept. Mode of growth of benign and malignant neoplasms. Macroscopic, microscopic and ultrastructural morphological aspects. Histological classification criteria. TNM staging. Aspects of epidemiology: genetic, environmental and cultural factors. Risk factors for the development of cancer: IARC table and main examples: smoking, ethanol, processed red meat, aflatoxin, HPV, risk factors for the development of breast cancer, occupational carcinogens: asbestos. Cancer etiology: first observational evidences. Chemical carcinogenesis: Ames test, Isaac Beremblum experiment: concepts of initiation and promotion of neoplasms. Chemical carcinogens: polycyclic aromatic hydrocarbons, aromatic amines, azo compounds, nitro compounds, alkylating compounds. Physical carcinogens: ultraviolet and ionizing radiation and radon gas. Molecular basis of neoplastic transformation: discovery of oncogenes thanks to oncogenic viruses and the concept of protooncogene. Molecular alterations that transform protooncogenes into oncogenes and functions of the proteins they encode: main examples. The discovery of tumor suppressor genes thanks to retinoblastoma. Main examples of hereditary diseases due to tumor suppressor genes: familial polyposis of the colon, Von Hippel-Lindau disease, von Recklinghausen. Role of the RB1 gene in the cell cycle and in the development of neoplasms. Role of P53 in cancer and Li-Fraumeni disease. The problem of the immortalization of cancer cells: senescence and telomerase. DNA repair genes and their role in cancer development: Lynch syndrome and xeroderma pigmentosum. Multi-step carcinogenesis models, tumor genome instability and cancer heterogeneity. Tumor microenvironment and angiogenesis. Metastasis. Molecular factors in the origin of the metastatic capacity of cancer cells. Mechanisms, cells and mediators in the epithelium-mesenchymal transition (EMT). Origin and evolution of pre-metastatic niches. Micro-metastasis and the concept of 'dormancy'. Ways of dissemination of metastases: lymphatic, blood, transcelomatic, by contact and by contiguitỳ. Organotropism of metastases: molecular basis and examples. Tumor immunology: tumor antigens, observational evidence of the antitumor activity of the immune system, experimental evidence of the antitumor activity of the immune system, immune cells with antitumor activity, theory of immuno-surveillance, immunoediting and evasion mechanisms of immune control, CTLA4 and PDL1. Immunotherapy: non-specific immune stimulation, immune checkpoint inhibitors, therapy with activated in vitro and CAR T cells, anti-tumor vaccination.
Testi consigliati
Cotran RS, Kumar V, Robbins SL: "Le basi patologiche delle malattie - Patologia generale" vol.1”, Edra Masson.
Pontieri G: “Patologia generale e fisiopatologia generale”, Piccin.
Pompella A: “L’ambiente e la salute”, Ed. ETS Pisa.
Abbas, Lichtman, Pillai: “Immunologia cellulare e molecolare”, 9.a Edizione, Edra Masson, 2018.
Testi di consultazione
Moncharmont B (a cura di): “Patologia generale”, Idelson-Gnocchi, Napoli.
Mange EJ, Mange AP: “Basic human genetics”, Sinauer Associates Inc.
Majno G, Ioris I. “Cellule, tessuti e malattia”. CEA, Milano.
LaDou J: “Occupational and environmental medicine”, Appleton & Lange.
Murphy & C. Weaver: Janeway's Immunobiology. 9th edition
Weinberg “La Biologia del cancro”, Zanichelli 2016
Suggested books:
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Gli studenti vengono esaminati oralmente dai diversi Docenti del Corso integrato
Students are examined orally by the various teachers of the integrated course
Su appuntamento da richiedere via e-mail:
gabriella.cavallini@unipi.it
iacopo.petrini@unipi.it
federico.pratesi@unipi.it
RECEPTION FOR STUDENTS
Docents receive by appointment, to be determined by e-mail:
gabriella.cavallini@unipi.it
iacopo.petrini@unipi.it
federico.pratesi@unipi.it