OBIETTIVI FORMATIVI

Il modulo di tossicologia ha lo scopo di fornire le conoscenze di base  riguardanti le interazioni degli xenobiotici con l’organismo umano e come tali interazioni possano portare all’insorgenza di effetti tossici.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Lo studente dovrà acquisire i fondamenti della Tossicologia, le nozioni di base di tossicocinetica e tossicodinamica, e apprendere i concetti basilari relativi alla valutazione della tossicità. 

Per questo scopo, nel modulo di Tossicologia verranno trattati  i meccanismi con i quali gli xenobiotici penetrano nell’organismo, vengono distribuiti, metabolizzati ed eliminati ed i fattori che influenzano questi processi e l'effetto tossico (Tossicocinetica). Inoltre, verranno illustrati i principali meccanismi di tossicità cellulare (produzione di radicali, variazioni dell’omeostasi del calcio, danni mitocondriali, genotossicità, cancerogenesi chimica e tossicità dello sviluppo) e l'azione di diverse tossine naturali (Tossicodinamica). Per la tossicità d'organo, verrà trattata la neurotossicità con particolare riguardo all'eccitotossicità glutammatergica ed il suo ruolo nelle patologie neurodegenerative. Infine, saranno illustrati i test di tossicità ed i metodi per la valutazione del rischio tossicologico per l'uomo.

Nelle esercitazioni di laboratorio, lo studente apprenderà metodiche per lo studio, in vitro ed in vivo, del rilascio di neurotrasmettitori e degli effetti di xenobiotici. 

MODALITA' DIDATTICHE

Il modulo di Tossicologia prevede lezioni frontali in lingua Inglese durante le quali verranno illustrati, in maniera completa e dettagliata, gli argomenti previsti dal programma. Il materiale didattico utilizzato durante le lezioni frontali sarà accessibile sul portale di AulaWeb.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Introduzione alla tossicologia. Definizione di tossico. Aree generali e aree specialistiche della tossicologia. Concetti di tossicità locale o sistemica, immediata e ritardata, reversibile o irreversibile.

Tossicocinetica. Fattori che influenzano la tossicità: dose assorbita, via di esposizione, durata e frequenza di esposizione, processi di tossificazione e detossificazione, velocità di eliminazione.

Tossicodinamica. Reazione con il bersaglio biologico: attributi del bersaglio, tipi di reazioni con il bersaglio, effetti sul bersaglio. Principali meccanismi di tossicità cellulare: danno strutturale o disfunzione. Stress ossidativo, tossicità mitocondriale, alterazione dell'omeostasi del calcio. Metodiche per la misurazione dei radicali dei radicali superossido, ossidrilico e monossido d'azoto. Metodiche per la misurazione dello stress ossidativo a livello di fosfolipidi, proteine e DNA. Metodiche per la misurazione del calcio intracellulare. La morte cellulare: necrosi, apoptosi, necroptosi e autofagia. Meccanismi di riparazione molecolare e tissutale. Meccanismi di genotossicità, cancerogenesi chimica e tossicità dello sviluppo. 

Interazioni tra farmaci. Generalità. Meccanismi di interazione farmacocinetici e farmacodinamici. Interazioni tra farmaci, tra farmaci e prodotti erboristici, tra farmaci e alimenti. Database di consultazione. 

Tossicità d'organo. Neurotossicità: neuronopatie, assonopatie, mielinopatie e interferenza con la neurotrasmissione. Eccitotossicità glutammatergica: effetti tossici del monosodio glutammato e di agonisti naturali dei recettori glutammatergici.  Eccitotossicità glutammatergica e suo ruolo in patologie del sistema nervoso centrale (ischemia cerebrale, malattia di Parkinson, Corea di Huntington, malattia di Alzheimer, sclerosi laterale amiotrofica, sclerosi multipla, neuroAIDS). La neurogenesi adulta come meccanismo di ricambio cellulare e neuroriparazione.

Tossine di origine naturale. Bersagli molecolari, meccanismo di azione e loro utilizzo nella ricerca tossicologica.

Test di tossicità e valutazione del rischio tossicologico. Test di tossicità acuta e determinazione della DL50. Indice terapeutico e di sicurezza per un farmaco. Test di tossicità subacuta, subcronica e cronica. Test di cancerogenesi a breve e lungo termine. Test di genotossicità. Test di tossicità embrio-fetale. Metodi per la valutazione del rischio tossicologico nell'uomo.

Laboratorio. La tecnica dei sinaptosomi in superfusione per lo studio di neurotossine. La misurazione del calcio intracellulare con tecniche spettrofotofluorimetriche. La microdialisi intracerebrale.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Galli, Corsini, Marinovich. Tossicologia. Ed. Piccin; Greim, Deml. Tossicologia. Ed. Zanichelli; Klaasen , Watkins III.  Casarett & Doull's. Elementi di Tossicologia. Ed. Ambrosiana; Cantelli Forti, Galli, Hrelia, Marinovich. Tossicologia molecolare e cellulare. Ed. UTET.