Scheda programma d'esame
MICROBIOLOGIA
EMILIA GHELARDI
Anno accademico2023/24
CdSMEDICINA E CHIRURGIA
Codice024FF
CFU9
PeriodoPrimo semestre
LinguaItaliano

ModuliSettore/iTipoOreDocente/i
MICROBIOLOGIAMED/07LEZIONI112.50
GIULIA FREER unimap
EMILIA GHELARDI unimap
Obiettivi di apprendimento
Learning outcomes
Conoscenze

Al termine del corso, in linea con il core curricula nazionali, la studentessa/ lo studente sarà in grado di:

  • descrivere la struttura e la classificazione di batteri, virus e funghi patogeni per l’uomo;
  • descrivere i meccanismi patogenetici alla base di una infezione da parte di batteri, virus e funghi;
  • descrivere le basi di terapia, di prevenzione, di diagnosi e l’epidemiologia delle principali infezioni batteriche, virali e fungine.
Knowledge

At the end of the course, in line with national core curricula, the student will be able to:

describe the structure and classification of pathogenic bacteria, viruses, and fungi for humans; explain the pathogenetic mechanisms underlying an infection caused by bacteria, viruses, and fungi; outline the fundamentals of therapy, prevention, diagnosis, and the epidemiology of the main bacterial, viral, and fungal infections.

Modalità di verifica delle conoscenze

Le modalità di verifica delle conoscenze richiamano la partecipazione attiva alle lezioni frontali tramite l’interazione diretta tra docente e discenti, così da favorire momenti di commento e/o approfondimento degli argomenti esposti. Per la verifica in tempo reale dell’efficacia dell’apprendimento e per suscitare interesse di approfondimento della materia, i docenti propongono alle studentesse e agli studenti domande inerenti all’argomento oggetto della lezione e discussione di casi clinici nei quali i discenti devono inquadrare la problematica clinica ed ipotizzare i possibili scenari diagnostici differenziali. Le conoscenze verranno verificate attraverso un test in itinere a metà corso e l'esame orale finale.

Assessment criteria of knowledge

 The assessment methods involve active participation to the lectures through direct interaction between the instructor and students, thereby encouraging moments of commentary and/or further exploration of the covered topics. To assess real-time learning effectiveness and to stimulate interest in delving deeper into the subject, instructors propose questions relevant to the lesson topic to the students, and engage in discussions involving clinical cases. In these cases, students must frame the clinical issue and hypothesize possible differential diagnostic scenarios. Knowledge will be assessed through a midterm test and a final oral examination.

Capacità

Al termine del corso il/la discente avrà la capacità di approfondire ulteriormente specifici argomenti in completa autonomia, di essere pronto per iniziare un ragionamento clinico su pazienti che manifestino sintomi riferibili a malattie infettive batteriche, virali o fungine.

 

Skills

  At the end of the course, the learner will have the ability to further explore specific topics independently and be prepared to initiate a clinical reasoning process concerning patients exhibiting symptoms related to bacterial, viral, or fungal infectious diseases.

Modalità di verifica delle capacità

  

Durante le lezioni verranno forniti spunti di approfondimento sui quali i discenti potranno interagire tra loro ed i docenti per affrontare ulteriori aspetti, con un focus sugli scenari più attuali in microbiologia e virologia.

 

Assessment criteria of skills

 During the lectures, opportunities for further exploration will be provided, allowing students to interact with each other and the instructors to delve into additional aspects, focusing on the most current scenarios in microbiology and virology.

Comportamenti

 

Al termine del corso saranno acquisite le conoscenze sulle principali patologie infettive che consentiranno di sviluppare l’adeguata sensibilità nei confronti delle persone con disturbi di tale natura.

Behaviors

 At the end of the course, knowledge about the main infectious diseases will be acquired, enabling the development of appropriate sensitivity towards individuals experiencing such conditions.

Modalità di verifica dei comportamenti

 

Durante il corso delle lezioni vengono presentate situazioni reali da discutere in maniera interattiva.

Assessment criteria of behaviors

 

 Throughout the course, real-life situations are presented for interactive discussion.

Prerequisiti (conoscenze iniziali)

Per poter seguire il corso in maniera proficua è opportuno aver conoscenza degli argomenti trattati nei corsi di biologia, biochimica e biologia molecolare.

Prerequisites

 

 In order to effectively follow the course, it is advisable to have knowledge of the topics covered in biology, biochemistry, and molecular biology courses.

Prerequisiti per studi successivi

Il corso pone le basi in particolare per i corsi di Patologia sistematica.

 

Prerequisites for further study

 The course lays the foundations, particularly for systematic Pathology courses.

Indicazioni metodologiche

Le lezioni, la cui frequenza è obbligatoria ai sensi del Regolamento didattico del Corso di Studio, si svolgono con metodologia frontale, durante le quali il materiale didattico è presentato: in forma di diapositive (e.g. presentazioni PowerPoint), filmati o pubblicazioni scientifiche.

Oltre allo studio individuale, viene stimolato ed incoraggiato lo studio di gruppo e vengono altresì fornite indicazioni su metodologie di studio che permettano una più efficace acquisizione ed elaborazione dei concetti presentati nel corso delle lezioni. Gran parte del materiale didattico presentato a lezione e materiale integrativo è messo a disposizione sulla pagina di Teams dedicata al corso di insegnamento.

Per ricevere chiarimenti su specifici argomenti descritti nel corso delle lezioni, e comunque per migliorare il livello di preparazione richiesto dall’insegnamento, viene consigliato l’uso dello strumento dei ricevimenti con i docenti.

Teaching methods

 

 

The lectures, whose attendance is mandatory according to the Teaching Regulations of the Study Program, are conducted through frontal methodology, during which educational material is presented in the form of slides (e.g., PowerPoint presentations), videos, or scientific publications.

In addition to individual study, group study is encouraged and stimulated, and guidance is provided on study methodologies that enable more effective acquisition and processing of the concepts presented during the lectures. A significant portion of the educational material presented during the classes, along with supplementary material, is made available on the dedicated Teams page for the course.

To seek clarification on specific topics covered during the lectures and to enhance the level of preparation required for the course, students are advised to utilize faculty office hours for individual consultations.

Programma (contenuti dell'insegnamento)

  

Batteriologia generale

Posizione dei microorganismi nel mondo vivente e criteri di classificazione dei principali gruppi di batteri di interesse medico

Citologia e fisiologia batterica: struttura, biosintesi, funzione e ruolo nella virulenza degli involucri e dei flagelli, fimbrie e pili batterici. Il genoma batterico, la ricombinazione e i meccanismi di trasferimento genetico dei batteri.

Struttura e proprietà delle spore batteriche

Il metabolismo batterico e le esigenze nutrizionali dei batteri.

La crescita batterica a livello cellulare e di popolazione. Terreni di coltura liquidi e solidi, organici e sintetici, selettivi, differenziali e di arricchimento.

Basi molecolari della tossicità selettiva dei chemioantibiotici. La farmaco-resistenza: meccanismi genetici e fenotipici di farmaco-resistenza.

Diagnostica microbiologica: metodi diretti (esame batterioscopico, isolamento ed identificazione dei microrganismi); metodi indiretti (test sierologici) nelle infezioni microbiche. L’antibiogramma: principi e metodi

Rapporti ospite-parassita nelle infezioni batteriche. Meccanismi di virulenza e patogenicità batterica. L’immunità nelle infezioni batteriche

Batteriologia speciale

Morfologia, caratteri colturali, isolamento ed identificazione, determinanti di patogenicità, patogenesi dell’infezione, immunità, diagnosi di laboratorio dei seguenti batteri:

Cocchi Gram+: Stafilococchi, Streptococchi, Pneumococco

Cocchi Gram-: Meningococco, gonococco

Enterobatteri (Salmonella, Shigella, E. coli).

Brucella.

Haemophilus influenzae e Bordetella pertussis

Bacillus anthracis.

Clostridium botulinum, C. tetani, C. difficile e clostridi della gangrena gassosa.

Corynebacterium diphtheriae.

Mycobacterium tuberculosis, micobatteri non tubercolari e Mycobacterium leprae

Organismi spiraliformi (Treponema, Borrelia, Leptospira)

Clamidie, Rickettsie.

Virologia generale

Introduzione al Corso e storia della virologia. Definizione, nomenclatura e proprietà salienti dei virus. Morfologia e struttura. Natura del genoma dei virus. Classificazione di Baltimore.

Replicazione ed espressione dei genomi virali a DNA e RNA Elementi di genetica dei virus. Il modello batteriofagi.

Replicazione dei virus animali. Interazione virus-cellula: replicazione produttiva dei virus ed effetti citopatici.

Patogenesi diretta e indiretta. Latenza, persistenza. Principi di interazione virus-ospite. Porte di ingresso dei virus. Infezioni sintomatiche e subcliniche, incubazione e malattia: definizione. Malattie acute e croniche. Concetto di infezione persistente latente ed attiva.

Virus oncogeni.

Meccanismi di difesa e restrizione cellulare. Difese antivirali. Immunità innata e adattativa, generalità. Sistema interferone e meccanismi di restrizione cellulare. Sieroprofilassi e vaccinazione: principi. Immunità attiva e passiva. Immunità adattativa: induzione, tipi e meccanismi della risposta immune antivirale. IgG, IgM, e IgA: significato fisiologico e diagnostico. Meccanismi di elusione della risposta innata e adattativa.

Patogenesi delle malattie da virus: meccanismi diretti e indiretti di danno virale; fattori che condizionano l'esito delle infezioni virali. L'azione oncogena dei virus in vivo.

Diagnosi di infezione virale. Diagnosi diretta: Le colture cellulari. Substrati per la coltivazione dei virus. Microscopia elettronica, isolamento, immunofluorescenza. Metodi immunoenzimatici per rilevazione degli antigeni. ELISA per rilevazione degli antigeni. Metodi molecolari: PCR e real-time PCR: diagnosi di infezione virale con metodi molecolari. Significato e interpretazione clinica dei test molecolari quantitativi. Metodi indiretti di diagnosi di infezione: test di neutralizzazione. Titolo anticorpale: definizione e determinazione. Fissazione del complemento. Sistemi immunoenzimatici, Western blot: principi, significato e interpretazione dei risultati nella conferma di anticorpi anti-HIV.

Titolazione dei virus: Saggio delle placche, conta al microscopio elettronico, Emoagglutinazione. Tecniche molecolari.

Virologia speciale

Herpesviridae, Papillomaviridae, Parvoviridae, Hepadnaviridae, Picornaviridae, Flaviviridae, Togaviridae, Coronaviridae, Retroviridae, Filoviridae, Ortomixoviridae, Paramixoviridae, Reoviridae, Hepeviridae, Hepacivirus, Poxviridae

I prioni.

Micologia

Proprietà generali dei miceti ed organizzazione cellulare. Classificazione dei miceti di interesse medico.

Miceti patogeni per l’uomo. Micosi superficiali e micosi profonde.

Candida, Aspergillus, Cryptococcus

Syllabus

General Bacteriology

Position of microorganisms in the living world and criteria for the classification of major groups of medically relevant bacteria

Bacterial cytology and physiology: structure, biosynthesis, function, and role in virulence of envelopes and flagella, bacterial fimbriae, and pili. Bacterial genome, recombination, and mechanisms of bacterial genetic transfer.

Structure and properties of bacterial spores

Bacterial metabolism and nutritional requirements of bacteria.

Bacterial growth at cellular and population levels. Culture media—liquid and solid, organic and synthetic, selective, differential, and enrichment media.

Molecular basis of selective toxicity of chemotherapeutic antibiotics. Drug resistance: genetic and phenotypic mechanisms of drug resistance.

Microbiological diagnostics: direct methods (bacterial examination, isolation, and identification of microorganisms); indirect methods (serological tests) in microbial infections. Antibiogram: principles and methods

Host-parasite relationships in bacterial infections. Mechanisms of bacterial virulence and pathogenicity. Immunity in bacterial infections

Special Bacteriology

Morphology, cultural characteristics, isolation and identification, determinants of pathogenicity, infection pathogenesis, immunity, laboratory diagnosis of the following bacteria:

Gram-positive Cocci: Staphylococci, Streptococci, Pneumococci

Gram-negative Cocci: Meningococci, Gonococci

Enterobacteria (Salmonella, Shigella, E. coli)

Brucella

Haemophilus influenzae and Bordetella pertussis

Bacillus anthracis

Clostridium botulinum, C. tetani, C. difficile, and gas gangrene clostridia

Corynebacterium diphtheriae

Mycobacterium tuberculosis, non-tuberculous mycobacteria, and Mycobacterium leprae

Spiral organisms (Treponema, Borrelia, Leptospira)

Chlamydia, Rickettsia

General Virology

Introduction to the Course and history of virology. Definition, nomenclature, and salient properties of viruses. Morphology and structure. Nature of viral genomes. Baltimore classification.

Replication and expression of viral DNA and RNA genomes. Elements of viral genetics. The bacteriophage model.

Replication of animal viruses. Virus-cell interaction: productive virus replication and cytopathic effects.

Direct and indirect pathogenesis. Latency, persistence. Principles of virus-host interaction. Virus entry ports. Symptomatic and subclinical infections, incubation, and disease: definition. Acute and chronic diseases. Concept of latent and active persistent infection.

Oncogenic viruses.

Mechanisms of cellular defense and restriction. Antiviral defenses. Innate and adaptive immunity, overview. Interferon system and cellular restriction mechanisms. Seroprophylaxis and vaccination: principles. Active and passive immunity. Adaptive immunity: induction, types, and mechanisms of antiviral immune response. IgG, IgM, and IgA: physiological and diagnostic significance. Mechanisms of evasion of innate and adaptive immunity.

Pathogenesis of viral diseases: direct and indirect mechanisms of viral damage; factors influencing the outcome of viral infections. Oncogenic action of viruses in vivo.

Diagnosis of viral infection. Direct diagnosis: Cell cultures. Substrates for virus cultivation. Electron microscopy, isolation, immunofluorescence. Enzyme-linked immunosorbent assays for antigen detection. ELISA for antigen detection. Molecular methods: PCR and real-time PCR: viral infection diagnosis with molecular methods. Meaning and clinical interpretation of quantitative molecular tests. Indirect methods of infection diagnosis: neutralization tests. Antibody titer: definition and determination. Complement fixation. Enzyme-linked systems, Western blot: principles, significance, and interpretation of results in confirming HIV antibodies.

Virus titration: Plaque assay, electron microscope count, Hemagglutination. Molecular techniques.

Special Virology

Herpesviridae, Papillomaviridae, Parvoviridae, Hepadnaviridae, Picornaviridae, Flaviviridae, Togaviridae, Coronaviridae, Retroviridae, Filoviridae, Orthomyxoviridae, Paramyxoviridae, Reoviridae, Hepeviridae, Hepacivirus, Poxviridae

Prions.

Mycology

General properties of fungi and cellular organization. Classification of medically relevant fungi.

Fungi pathogenic to humans. Superficial mycoses and deep mycoses.

Candida, Aspergillus, Cryptococcus.

Bibliografia e materiale didattico

TESTI CONSIGLIATI

ANTONELLI, CLEMENTI, POZZI, ROSSOLINI (A CURA DI) “PRINCIPI DI MICROBIOLOGIA MEDICA“, 4A ED., CASA EDITRICE AMBROSIANA, MILANO, 2022.

SHERRIS: “MICROBIOLOGIA MEDICA“, 5A ED., EMSI, Edizioni Mediche Scientifiche Internazionali – ROMA, 2013

LA PLACA: “PRINCIPI DI MICROBIOLOGIA MEDICA“, 13A ED., SOCIETÀ EDITRICE ESCULAPIO, BOLOGNA, 2012.

TESTI DI CONSULTAZIONE

 FLINT, ENQUIST, KRUG, RACANIELLO, SKALKA: Virology: Molecular Biology, Pathogenesis, and Control, 4 ed. ASM Press, Washington.

MIMS, DOCKRELL, GOERING, ROITT, WAKELIN, ZUCKERMAN. “MICROBIOLOGIA CLINICA”, 3A ED, EMSI, Edizioni mediche scientifiche internazionali – Roma, 2006.

Bibliography

RECOMMENDED BOOKS

ANTONELLI, CLEMENTI, POZZI, ROSSOLINI (A CURA DI) “PRINCIPI DI MICROBIOLOGIA MEDICA“, 4A ED., CASA EDITRICE AMBROSIANA, MILANO, 2022.

SHERRIS: “MICROBIOLOGIA MEDICA“, 5A ED., EMSI, Edizioni Mediche Scientifiche Internazionali – ROMA, 2013

LA PLACA: “PRINCIPI DI MICROBIOLOGIA MEDICA“, 13A ED., SOCIETÀ EDITRICE ESCULAPIO, BOLOGNA, 2012.

CONSULTATION BOOKS

 FLINT, ENQUIST, KRUG, RACANIELLO, SKALKA: Virology: Molecular Biology, Pathogenesis, and Control, 4 ed. ASM Press, Washington.

MIMS, DOCKRELL, GOERING, ROITT, WAKELIN, ZUCKERMAN. “MICROBIOLOGIA CLINICA”, 3A ED, EMSI, Edizioni mediche scientifiche internazionali – Roma, 2006.

Indicazioni per non frequentanti

 

Non esistono indicazioni per non frequentanti, poiché la frequenza al corso ai sensi del regolamento didattica del Corso di Studio è obbligatoria.

 

Non-attending students info

There are no specific indications for non-attending students, as attendance to the courses is mandatory.

 

Modalità d'esame

 

La verifica finale per valutare il livello di conoscenza acquisita si svolge con un esame orale in forma colloquiale. Il voto finale rappresenta la media dei voti ottenuti e verrà deciso collegialmente dai docenti dopo discussione. La valutazione verrà espressa in trentesimi e terrà conto delle proprietà di linguaggio e della coerenza della risposta rispetto al quesito.

Assessment methods

The final assessment to evaluate the level of acquired knowledge is conducted through an informal oral examination. The final grade represents the average of the scores obtained and will be collectively decided by the instructors after discussion. The evaluation will be expressed on a thirty-point scale and will consider language proficiency and the coherence of the response in relation to the question. 

Stage e tirocini

 

Non sono previste forme di stage, tirocini o collaborazioni con terzi durante lo svolgimento del corso.

Work placement

 No internships, traineeships, or collaborations with third parties are planned during the course.

Altri riferimenti web

n/a

Additional web pages

not applicable

Note

RICEVIMENTO STUDENTI

Prof.ssa Emilia Ghelardi

Ricevimento Studenti: previo appuntamento telefonico o via e-mail. Sede: Via San Zeno, 37, Pisa. e-mail: emilia.ghelardi@unipi.it; telefono: 0502213679.

Prof.ssa Giulia Freer

Ricevimento Studenti: previo appuntamento telefonico o via e-mail. Sede: Centro Retrovirus, SS del Brennero 2, Pisa Pisa. e.mail: giulia.freer@unipi.it. Telefono: 050 2213785

Notes

STUDENT OFFICE HOURS

Professor Emilia Ghelardi

Student Office Hours: By prior appointment via phone or email. Location: Via San Zeno, 37, Pisa. Email: emilia.ghelardi@unipi.it; Phone: 0502213679.

Professor Giulia Freer

Student Office Hours: By prior appointment via phone or email. Location: Retrovirus Center, SS del Brennero 2, Pisa Pisa. Email: giulia.freer@unipi.it. Phone: 050 2213785.

Ultimo aggiornamento 19/12/2023 17:04