ECTS - University of Pisa
Corso Integrato di Microbiologia
CORE CURRICULUM
Virologia generale
Virologia speciale
Batteriologia generale
Batteriologia speciale
Micologia
Scopo del corso è consentire agli studenti di acquisire le cognizioni necessarie per la comprensione dei rapporti che si stabiliscono tra agenti infettivi (virus, batteri e miceti) e ospite, al fine di conseguire una adeguata conoscenza delle basi biologiche delle malattie infettive. Tale finalità viene raggiunta attraverso lo studio delle proprietà strutturali e biologiche degli agenti infettivi e dei meccanismi con cui questi esplicano l’azione patogena. Scopo del corso è inoltre fornire le basi per la programmazione e la interpretazione delle procedure diagnostiche di laboratorio delle malattie da infezione.
The student who completes the course successfully will be able to demonstrate a solid knowledge of the biology, structure, morphogenesis, chemical and genetic organization, replication, of Pathogenic Infectious Agents (Viruses, Bacteria and Fungi). This knowledge is focused to the understanding of the interaction of infectious agents with the human host cells, tissues, organs; to focus on the natural and induced immunological response, on infectious disease pathogeneses and development (infection, re-infection, endogenous reactivation). The student will therefore be able to choose competently among the available laboratory direct and indirect diagnoses assay (with conventional and biomolecular approaches) and master principles of intervention (anti-microbiological agents, immunotherapy, vaccination) and evolution control.
Le conoscenze verranno verificate attraverso un compito in itinere unico a fine corso (Se possibile) e/o l'esame orale.
The student will be assessed, by final oral exam, on his/her ability to discuss, with critical awareness, using the appropriate terminology, the subjects and issues presented in the attending lectures, and on the ability to muster the decision making process of selection of the appropriate laboratory diagnostic procedures in any specific clinical situation prospected.
Methods:
Lezioni frontali Frequenza: obbligatoria Attività didattiche: frequenza lezioni partecipazione ai seminari partecipazione alle discussioni studio individuale Lavoro di laboratorio Ricerca bibliografica
Metodi di insegnamento: Lezioni frontali
Delivery: face to face
Attendance: Mandatory
Learning activities:
Teaching methods:
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 seriologici) 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).
Vibrio cholerae.
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 pallidum, Borrelia, Leptospira)
Clamidie, Rickettsie, Micoplasmi
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 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, Emagglutinazione. Tecniche molecolari.
HERPESVIRIDAE, PAPILLOMAVIRIDAE,PARVOVIRIDAE, HEPADNAVIRIDAE. PICORNAVIRIDAE:
FLAVIVIRIDAE, TOGAVIRIDA, CORONAVIRIDAE, RETROVIRIDAE, FILOVIRIDAE, ORTOMIXOVIRIDAE, PARAMIXOVIRIDAE, REOVIRIDAE, HEPEVIRIDAE, HEPACIVIRUS
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
Bacteriology
Classification criteria of the main groups of bacteria of medical interest. Bacterial cytology and physiology: structure, biosynthesis, function and role in virulence of envelopes and flagella, bacterial fimbriae and pili.
The bacterial genome, recombination and the genetic transfer mechanisms. Structure and properties of bacterial spores. Bacterial metabolism and nutritional needs of bacteria. Bacterial growth. Liquid and solid, organic and synthetic, selective, differential and enrichment media. Molecular basis of the selective toxicity of chemoantibiotics. Drug resistance: genetic and phenotypic mechanisms of drug resistance. Microbiological diagnostics: direct methods (bacterioscopic examination, isolation and identification of microorganisms); indirect methods (serological tests) in microbial infections. The antibiogram: principles and methods Host-parasite relationship in bacterial infections. Mechanisms of virulence and bacterial pathogenicity. Immunity in bacterial infections.
Morphology, cultural characteristics, isolation and identification, determinants of pathogenicity, pathogenesis of infection, immunity, laboratory diagnosis of the following bacteria: Gram + Cocci: Staphylococci, Streptococci, Pneumococcus, Gram- Cocci, Enterobacteria (Salmonella, Shigella, E. coli). Vibrio cholerae. 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 pallidum, Borrelia, Leptospira) Chlamydia, Rickettsia, Mycoplasma.
VIROLOGY Introduction to the Course and history of virology. Definition, nomenclature and main properties of viruses. Morphology and structure. Nature of the virus genome. Baltimore classification. Replication and expression of DNA and RNA viral genomes. Viral genetics. The bacteriophage model. Replication of animal viruses. Virus-cell interaction: productive replication of viruses and cytopathic effects. PATHOGENESIS, direct and indirect. Latency, persistence. Principles of virus-host interaction. Virus entry. Symptomatic and subclinical infections, incubation and disease: definition. Acute and chronic diseases. Concept of latent and active persistent infection. ONCOGENIC VIRUS Defense mechanisms and cellular restriction Antiviral defenses. Innate and adaptive immunity, generality. Interferon system and cellular restriction mechanisms. Seroprophylaxis and vaccination: principles. Active and passive IMMUNITY. Adaptive immunity: induction, types and mechanisms of the antiviral immune response. IgG IgM IgA, physiological and diagnostic significance. Mechanisms of avoidance of the innate and adaptive response. Pathogenesis of virus diseases: direct and indirect mechanisms of viral damage; factors affecting the outcome of viral infections. The oncogenic action of viruses in vivo. Diagnosis of viral infection: DIRECT DIAGNOSIS: Cell cultures. Substrates for the cultivation of viruses. Electron microscopy, isolation, immunofluorescence. Immunoenzymatic methods for the detection of antigens. ELISA for antigen detection. Molecular methods: PCR and real-time PCR: diagnosis of viral infection with molecular methods. Clinical significance and interpretation of quantitative molecular tests. INDIRECT methods of diagnosis of infection: neutralization test. Antibody titer: definition and determination. Complement fixation. Immunoenzymatic systems, Western blot: principles, significance and interpretation of the results in the confirmation of anti-HIV antibodies. Virus titration: Plaque assay, electron microscope count, hemagglutination. Molecular techniques. HERPESVIRIDAE, PAPILLOMAVIRIDAE, PARVOVIRIDAE, HEPADNAVIRIDAE. PICORNAVIRIDAE: FLAVIVIRIDAE, TOGAVIRIDA, CORONAVIRIDAE, RETROVIRIDAE, FILOVIRIDAE, ORTOMIXOVIRIDAE, PARAMIXOVIRIDAE, REOVIRIDAE, HEPEVIRIDAE, HEPACIVIRUS The prions
Mycology General properties of fungi and cellular organization. Classification of mycetes of medical interest. Human pathogenic fungi. Superficial mycoses and deep mycoses. Candida, Aspergillus, Cryptococcus .
TESTI CONSIGLIATI
ANTONELLI, CLEMENTI, POZZI, ROSSOLINI (A CURA DI) “PRINCIPI DI MICROBIOLOGIA MEDICA“, 3A ED., CASA EDITRICE AMBROSIANA, MILANO, 2017.
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.
Attending lectures will present data with bibliography and with slides of clinical evidence and summary; this matherial, provided by the professor, with up-to-date textbooks of Microbiology and Clinical Microbiology, is suitable to prepare the student to gain the knowledge needed to complete the course successfully.
A fine corso esame orale.
One-to-one written exam at the end of the course and / or the oral exam.
RICEVIMENTO STUDENTI
I docenti ricevono su appuntamento preso via e-mail o per telefono.
