PRESENTAZIONE

Il modulo di Tossicologia fa parte del corso integrato di Farmacologia e Tossicologia, erogato agli studenti del I anno del Corso di Laurea Magistrale di Biotecnologie, e riguarda lo studio degli effetti avversi di xenobiotici e sostanze endogene sugli organismi viventi. Il modulo include anche esercitazioni in laboratorio.

Le lezioni frontali saranno erogate in lingua Inglese.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

The Toxicology module aims at providing students with the basic knowledge regarding the interactions between xenobiotics and living organisms and the mechanisms through which such interactions can lead to harmful effects.

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.

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

Lezioni con tecniche di apprendimento attivo che coinvolgono gli studenti con domande e ragionamenti scientifici e con utilizzo della piattaforma Wooclap per un coinvolgimento interattivo. Tutti gli argomenti del corso saranno illustrati in modo dettagliato durante le lezioni. I materiali didattici utilizzati durante le lezioni saranno disponibili per gli studenti sul sito web di AulaWeb.

Le lezioni saranno erogate in presenza. Per cause di forza maggiore,  le lezioni potranno essere erogate in modalità di didattica a distanza, utilizzando la piattaforma online Microsoft Teams. Gli studenti saranno prontamente informati dal docente.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Introduzione alla tossicologia. Definizione di xenobiotico, agente tossico e tossina. 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, autofagia e necrosi regolata (necroptosi, parthanatos, ferroptosi, piroptosi). 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. Dato il numero di CFU, come esempio di tossicità di organo verrà illustrata la neurotossicità. 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 margine 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. 

Laboratorio. La tecnica dei sinaptosomi in superfusione come modello in vitro per lo studio di alterazioni della neurotrasmissione. La microdialisi intracerebrale come modello in vivo per lo studio di alterazioni della neurotrasmissione.

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.

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

ERNESTO FEDELE (Presidente)

TULLIO FLORIO (Presidente)

ALESSANDRO CORSARO

MASSIMO GRILLI

LEZIONI

Orari delle lezioni

L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

L’esame prevede una prova orale per i moduli di Farmacologia e di Tossicologia sugli argomenti trattati a lezione.

Nel caso insorgano particolari problematiche che non permettano gli esami in presenza per un significativo periodo di tempo (ad es. emergenza Covid-19), questi potranno svolgersi telematicamente utilizzando la piattaforma online Microsoft Teams.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

L'accertamento dei risultati di apprendimento avverrà durante l'esame attraverso la valutazione della competenza dello studente sui diversi argomenti del programma, dell’uso di un’appropriata terminologia scientifica e delle capacità di correlazione e ragionamento scientifico. 

Calendario appelli