Scheda programma d'esame
MICROBIOLOGIA GENERALE
SEMIH ESIN
Anno accademico2019/20
CdSSCIENZE DEI PRODOTTI ERBORISTICI E DELLA SALUTE
Codice321FF
CFU6
PeriodoSecondo semestre

ModuliSettoreTipoOreDocente/i
MICROBIOLOGIA GENERALEMED/07LEZIONI42
SEMIH ESIN unimap
Obiettivi di apprendimento
Learning outcomes
Conoscenze

Le finalità principali del corso sono l'acquisizione della conoscenza:

  • delle proprietà strutturali e fisiologiche dei microrganismi (batteri, virus, funghi e protozoi), con particolare riferimento a quelli patogeni;
  • dei meccanismi con cui tali microrganismi esplicano la loro azione patogena;
  • delle principali tecniche di coltivazione, isolamento ed identificazione degli agenti patogeni e
  • della diagnosi di laboratorio delle malattie da essi sostenute;
  • dei meccanismi d'azione e di resistenza dei principali farmaci antibatterici, antivirali ed antifungini e di importanti strumenti di prevenzione quali i vaccini.
Knowledge

 

The main purposes of the course are to acquire the knowledge of:

  • the structural and physiological properties of microorganisms (bacteria, viruses, fungus and protozoa) with particular reference to pathogens;
  • the mechanisms by which such microorganisms exert their pathogenic action;
  • the main cultivation, isolation, and identification techniques of pathogenic agents and
  • the laboratory diagnosis of the diseases they sustain;
  • the mechanisms of action and the resistence of the main antibacterial, antiviral and antifungal drugs as well as of vaccines as important prevention tools.
Modalità di verifica delle conoscenze

Elaborato scritto su argomenti del programma del corso, affrontati e discussi estesamente nel corso delle lezioni frontali.

Assessment criteria of knowledge

Written exam on topics of the course program explained and discussed during the lessons.

Capacità

Al termine del corso lo studente avrà la capacità di divulgare e/o presentare in una relazione scritta i comportamenti corretti da tenere per prevenire, curare e diagnosticare le principali malattie infettive che ancora oggi affliggono l'umanità. Saprà inoltre interpretare un antibiogramma e valutare in maniera critica un referto microbiologico.

Skills

At the end of the course, the student will have the ability to disclose and/or present in a written report the correct measures to be taken to prevent, diagnose, and cure the major infectious diseases that are still affecting humanity today. He will also be able to interpret an antibiogram and critically evaluate a microbiological analysis report.

Modalità di verifica delle capacità

Elaborato scritto su argomenti del programma del corso, affrontati e discussi estesamente nel corso delle lezioni frontali.

Assessment criteria of skills

Written exam on topics of the course program explained and discussed during the lessons.

Comportamenti

Lo studente potrà acquisire comportamenti corretti riguardo all'uso dei farmaci ad attività antimicrobica e sviluppare sensibilità verso problematiche legate al controllo, diffusione, patogenesi e diagnosi di laboratorio delle malattie infettive.

Behaviors

The student will be able to acquire knowledge regarding the appropiate use of antimicrobial drugs and develop ability to manage issues related to the control, diffusion, pathogenesis and laboratory diagnosis of infectious diseases.

Modalità di verifica dei comportamenti

Elaborato scritto su argomenti riguardanti le problematiche legate al controllo, diffusione, patogenesi e diagnosi di laboratorio delle malattie infettive.

Assessment criteria of behaviors

Written report to evaluate knowledge acquired to manage issues on topics related to control, diffusion, pathogenesis and laboratory diagnosis of infectious diseases.

Prerequisiti (conoscenze iniziali)

Si richiede la conoscenza di elementi di base di biochimica, biologia della cellula, anatomia umana e fisiologia.

Prerequisites

Knowledge on basic elements of biochemistry, cell biology, human anatomy and physiology is required.

Indicazioni metodologiche
  • lezioni frontali, con ausilio di diapositive e filmati/animazioni
  • scaricamento materiali didattici e comunicazioni docente-studenti sul sito e-learning (moodle)
Teaching methods
  • Lectures with the help of slides and movies/animations
  • Downloading teaching materials and teacher-student communications on the e-learning website (moodle)
Programma (contenuti dell'insegnamento)

MICROBIOLOGIA GENERALE

Struttura e fisiologia batterica:

Caratteristiche generali della cellula batterica: differenze tra procarioti ed eucarioti. Classificazione e tassonomia batterica. I principali gruppi di batteri.

Morfologia della cellula batterica: Struttura generalizzata di una cellula batterica. Citoplasma batterico. Inclusioni citoplasmatiche. Organizzazione del genoma batterico. Membrana cellulare: struttura e funzioni. Parete: Struttura e funzioni del peptidoglicano nei batteri Gram+ e Gram-. Membrana esterna dei batteri Gram-. Struttura del lipopolisaccaride (o endotossina) ed effetti biologici. Capsula: composizione chimica, evidenziazione, rapporti con la virulenza batterica. Flagelli e pili: ruolo fisiologico e nella virulenza.

La spora batterica: Ciclo di crescita di un microrganismo sporigeno. Struttura e formazione della spora. Germinazione ed esocrescita. Termoresistenza.

Fisiologia batterica: Esigenze nutrizionali dei batteri. Classificazione dei batteri in rapporto alla richiesta dell'ossigeno per la crescita. Coltivazione dei microrganismi: terreni solidi, liquidi, selettivi, discriminativi. Coltura di arrichimento. Isolamento in coltura pura. Cenni sulla coltivazione dei microrganismi anaerobi. Curva di crescita in terreni liquidi. Metodi di conta dei batteri. Fattori che influenzano la presenza e la durata delle varie fasi di crescita.

Cenni di genetica batterica: l'organizzazione del genoma batterico; l'origine della variabilità genetica nei batteri; meccanismi di scambio di frammenti di DNA tra batteri.

Chemioterapici ed antibiotici:

Concetto di tossicità selettiva. Attività batteriostatica e battericida di un farmaco. Meccanismi di azione dei principali farmaci antimicrobici. Fattori di resistenza: resistenza cromosomica (mutazione) ed extracromosomica (plasmidica). Metodi di valutazione della suscettibilità dei batteri ai farmaci: in terreno solido (metodo di Kirby-Bauer) ed in terreno liquido.

Cenni di immunità anti-infettiva:

Generalità sulla risposta immune naturale e acquisita. Definizioni. Antigeni. Anticorpi. Struttura delle immunoglobuline (Ig), principali proprietà biochimiche e biologiche delle diverse classi di Ig. Risposta primaria e secondaria ad uno stimolo antigenico. Azione protettiva degli anticorpi nelle malattie batteriche e virali. Riconoscimento dell'antigene da parte dei linfociti T. Classi di linfociti T e loro partecipazione all'immunità antinfettiva.

I meccanismi di patogenicità batterica:

Definizione di contagio, infezione, malattia, patogenicità, virulenza. La flora normale. I patogeni opportunisti. Invasività batterica, produzione di tossine. Esotossine ed endotossine.

MICROBIOLOGIA CLINICA

Cocchi Gram positivi:

Stafilococchi e streptococchi: caratteristiche morfologiche e colturali. Tossine ed enzimi. Patogenesi delle infezioni sostenute da Staphylococcus aureus e Streptococcus pyogenes. Diagnosi di laboratorio. Principali test di identificazione nell'ambito dei cocchi Gram positivi.

Bacilli Gram positivi:

Clostridi: Generalità sui clostridi. Clostridium tetani, C. botulinum, C. perfringens, C. difficile. Patogenesi dell'infezione, le tossine, forme cliniche, tossinfezioni alimentari. Campionamento e diagnosi di laboratorio.

Cocchi Gram negativi:

Il genere Neisseria: proprietà generali, struttura, aspetto microscopico, coltivazione, suscettibilità ad agenti chimici e fisici. Neisseria meningitidis: classificazione, fattori di virulenza, epidemiologia, immunità. Patogenesi della meningite cerebrospinale epidemica. Vaccini antimeningococcici. Diagnosi di laboratorio di meningite meningococcca.

 

Bacilli Gram negativi:

Enterobatteri: morfologia e criteri generali di classificazione e di identificazione. Tifo addominale: patogenesi e diagnosi di laboratorio. Gastroenteriti da salmonelle non-tifoidee. Gastroenteriti causate da Escherichia coli patogeni.

Pseudomonas aeruginosa: caratteri morfologici e metabolici, coltivazione, diffusione. Fattori di virulenza cellulari e secreti. Infezioni nell'uomo. P. aeruginosa e la fibrosi cistica. Evoluzione dei ceppi mucoidi e loro adattamento all'ambiente polmonare. Diagnosi di laboratorio. La farmacoresistenza di P. aeruginosa.

Bacilli alcol-acido resistenti:

Mycobacterium tuberculosis: caratteristiche generali, proprietà tintoriali, specie di importanza medica, coltivazione, struttura. Epidemiologia della tubercolosi. Misure di controllo della tubercolosi. Patogenesi dell'infezione tubercolare. Il granuloma o tubercolo. Diagnosi di laboratorio. Il vaccino antitubercolare. Cenni di terapia antitubercolare.

Infezioni correlate all’assistenza (ICA): Definizione. Specie batteriche che causano infezioni ospedaliere. Biofilm. Fonti e vie di diffusione delle infezioni nosocomiali. Procedure per ridurre il rischio di trasmissione. Terapia antimicrobica.

VIROLOGIA GENERALE e SPECIALE

Caratteristiche generali dei virus. Struttura e classificazione. Il capside, l'involucro, gli acidi nucleici virali. Fasi dell'infezione virale. Replicazione dei virus animali a DNA ed RNA. Infezioni virali litiche, persistenti, latenti, trasformanti, abortive. Caratteri generali dei principali virus di interesse medico.

Retrovirus: Caratteristiche generali e classificazione. HIV: Caratteristiche morfologiche ed antigeniche. Ciclo di replicazione. Organizzazione del genoma virale e modalità di espressione dei geni. Proteine regolatorie e strutturali. Vie di trasmissione. Storia naturale dell'infezione da HIV attraverso il monitoraggio dei marcatori sierici. Infezioni opportunistiche in AIDS. Cenni di terapia antiretrovirale. Diagnosi di laboratorio.

Virus epatotropi: Caratteri morfologici, vie di trasmissione, tipi di infezione. Epidemiologia delle epatiti virali in Italia. I virus dell’epatite A, B e C. Caratteristiche morfologiche ed antigeniche. Ciclo di replicazione. Vie di trasmissione. Patogenesi dell'infezione e possibili evoluzioni. I principali marcatori sierici dell'infezione acuta e cronica. Vaccinazione e sieroprofilassi. Diagnosi di laboratorio

MICOLOGIA GENERALE e SPECIALE

Caratteri morfologici e strutturali della cellula fungina. Modalità di riproduzione e classificazione dei miceti. Caratteri generali delle principali micosi di interesse medico. Farmaci antimicotici.

PARASSITOLOGIA

Cenni di parassitologia. Caratteristiche generali e criteri di classificazione. Principali gruppi di protozoi ed elminti. Riproduzione sessuata ed asessuata. Caratteri generali dei principali protozoi di interesse medico. Malattie da protozoi. Ciclo vitale del parassita della malaria.

Syllabus

GENERAL MICROBIOLOGY

Bacterial structure and physiology:

General characteristics of the bacterial cell: differences between prokaryotes and eukaryotes. Classification of bacteria and taxonomy. The main groups of bacteria.

Bacterial cell morphology: Generalized structure of a bacterial cell. Bacterial cytoplasm. Cytoplasmic inclusions. Organization of the bacterial genome. Cell membrane: structure and functions. Wall: Peptidoglycan structure and functions in Gram + and Gram- bacteria. External membrane of Gram- bacteria. Structure and biological effects of lipopolysaccharide (endotoxin). Capsule: chemical composition, highlights, reports with bacterial virulence. Flagellas and pili: physiological role and virulence.

Bacterial Spore: Growth cycle of a sporogenic microorganism. Structure and formation of the spore. Germination and outgrowth. Resistance to heat.

Bacterial physiology: Nutritional needs of bacteria. Classification of bacteria in relation to oxygen demand for growth. Cultivation of microorganisms: solid, liquid, selective, discriminatory media. Arrichment culture. Pure culture isolation. Cultivation of anaerobic microorganisms. Growth curve in liquid media. Bacteria counting methods. Factors affecting the presence and duration of the various stages of growth.

Bacterial genetics: the organization of the bacterial genome; genetic variability in bacteria; mechanisms of DNA-fragment exchange among bacteria.

Chemotherapy and antibiotics:

Selective toxicity concept. Bacteriostatic and bactericidal activity of a drug. Mechanisms of action of the main antimicrobial drugs. Resistance factors: chromosomal (mutation) and extracromosomal (plasmid) resistance. Methods for assessing the susceptibility of bacteria to drugs: in solid (Kirby-Bauer method) and in liquid medium.

 Immunity to infections:

General characteristics of the natural and acquired immune response. Definitions. Antigens. Antibodies. Structure of immunoglobulins (Ig), the main biochemical and biological properties of the different classes of Ig. Primary and secondary response to an antigenic stimulus. Protective action of antibodies in bacterial and viral diseases. Lymphocyte T. T cell lymphocyte recognition and their participation in immunity against infections.

Bacterial pathogenicity mechanisms:

Definition of contamination, infection, disease, pathogenicity, virulence. Normal bacterial flora. The opportunistic pathogens. Invasion mechanisms of bacteria and toxin production. Exotoxins and endotoxins.

CLINICAL MICROBIOLOGY

Gram positive cocci:

Staphylococci and streptococci: morphological and growth characteristics. Toxins and enzymes. Pathogenesis of infections sustained by Staphylococcus aureus and Streptococcus pyogenes. Laboratory Diagnosis. Main identification tests of the Gram positive cocci.

Gram positive bacilli:

Clostridium: General characteristics of Clostridium genus. Clostridium tetani, C. botulinum, C. perfringens, C. difficile. Pathogenesis of infection, toxins, clinical forms, food intoxication. Sampling and laboratory diagnosis.

Gram negative cocci:

Genus Neisseria: general properties, structure, microscopic appearance, cultivation, susceptibility to chemical and physical agents. Neisseria meningitidis: classification, virulence factors, epidemiology, immunity. Pathogenesis of epidemic cerebrospinal meningitis. Anti-menincococcal vaccines. Laboratory diagnosis of meningococcal meningitis.

 

Gram negative bacilli:

Enterobacteria: morphology and general criteria for classification and identification. Abdominal typhus: pathogenesis and laboratory diagnosis. Non-Typhoid Salmonella Gastroenteritis. Gastroenteritis caused by pathogenic Escherichia coli strains.

Pseudomonas aeruginosa: morphological and metabolic characteristics, cultivation, diffusion. Cellular and secreted virulence factors. Infections in humans. P. aeruginosa and cystic fibrosis. Evolution of mucoid strains and their adaptation to the lung environment. Laboratory Diagnosis. Pharmacoresistance mechaninsms of P. aeruginosa.

Alcohol-acid resistent bacilli:

Mycobacterium tuberculosis: general characteristics, tintorial properties, species of medical importance, cultivation, structure. Tuberculosis epidemiology. Tuberculosis control measures. Pathogenesis of tuberculosis infection. Granuloma or tubercle. Laboratory Diagnosis. The antituberculosis vaccine. Therapy of tuberculosis.

Health care associated infections (HAI): Definition. Bacterial species that cause hospital infections. Biofilm. Sources and routes of diffusion of nosocomial infections. Procedures to reduce the risk of transmission. Antimicrobial Therapy.

GENERAL AND SPECIAL VIROLOGY

General characteristics of viruses. Structure and classification. The capsid, the envelope, the viral nucleic acids. Phases of viral infection. Replication of DNA and RNA viruses. Viral, persistent, latent, transforming, abortive viral infections. General characters of major viruses of medical interest.

Retrovirus: General characteristics and classification. HIV: Morphological and antigenic characteristics. Replication cycle. Organization of the viral genome and expression of genes. Regulatory and structural proteins. Transmission routes. Natural history of HIV infection by monitoring serum markers. Opportunistic infections in AIDS. Antiretroviral therapy. Laboratory Diagnosis.

Hepatropic Viruses: Morphological characteristics, transmission paths, types of infection. Epidemiology of viral hepatitis in Italy. Hepatitis A, B and C viruses. Morphological and antigenic characteristics. Replication cycle. Transmission routes. Pathogenesis and possible evolutions of the infection. The main serum markers of acute and chronic infection. Vaccination and seroprophylaxia. Laboratory Diagnosis

GENERAL AND SPECIAL MICOLOGY

Morphological and structural features of the fungal cell. Reproduction of fungi and their classification. General features of the Main Mycoses of Medical Interest. Antimycotic drugs.

Parasitology

General characteristics and classification criteria of parasites. Main protozoa and helminth groups. Sexual and asexual reproduction. General features of the major protozoa of medical interest. Protozoal diseases. Vital Cycle of Plasmodium.

Bibliografia e materiale didattico
  • Principi di Microbiologia Medica, G. Antonelli, M. Clementi, G. Pozzi, G. M. Rossolini Ed. Ambrosiana (2012).
  • Le basi della Microbiologia, con approfondimenti clinici, Richard A. Harvey, Pamela C. Champe, Bruce D. Fisher, ZANICHELLI
  • Diapositive presentate a lezione
Bibliography
  • Principi di Microbiologia Medica, G. Antonelli, M. Clementi, G. Pozzi, G. M. Rossolini Ed. Ambrosiana (2012).
  • Le basi della Microbiologia, con approfondimenti clinici, Richard A. Harvey, Pamela C. Champe, Bruce D. Fisher, ZANICHELLI
  • Diapositive presentate a lezione
Indicazioni per non frequentanti

Prepararsi all'esame studiando sui testi di riferimento e seguendo gli schemi delle diapositive presentate a lezione.

Non-attending students info

Prepare for the exam by studying the reference texts and the slides presented in the lessons.

Modalità d'esame

Esame scritto organizzato con domande a scelta multipla su tutti gli argomenti del corso.

Assessment methods

Written examination organized with multiple choice questions on all the subjects of the course.

Ultimo aggiornamento 30/09/2019 11:23