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

Gli studenti acquisiranno i fondamenti della Tossicologia, le nozioni di base di tossicocinetica e tossicodinamica, e apprenderanno i concetti basilari relativi alla valutazione della tossicità. 

Per questo scopo, nel modulo di Tossicologia (4 CFU) 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; 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 per la valutazione del rischio tossicologico.

Nelle esercitazioni di laboratorio (1 CFU), gli studenti apprenderanno metodiche, in vitro ed in vivo, correlate allo studio degli effetti degli xenobiotici.

MODALITA' DIDATTICHE

Lezioni frontali che coinvolgono gli studenti con domande e ragionamenti scientifici e con utilizzo della piattaforma Wooclap . 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. In situazioni emergenziali (ad es., emergenza idrogeologica), le lezioni saranno erogate in modalità di didattica a distanza, utilizzando la piattaforma online Microsoft Teams. Gli studenti saranno prontamente informati dal docente.

Gli studenti con certificazioni valide per Disturbi Specifici dell’Apprendimento (DSA), per disabilità o altri bisogni educativi, sono invitati a contattare il docente e il referente per la disabilità della Scuola/Dipartimento all’inizio del corso per concordare eventuali modalità didattiche che, nel rispetto degli obiettivi dell’insegnamento, tengano conto delle modalità di apprendimento individuali.

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. 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.

Test di tossicità. 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 (1 CFU)

• Preparazione e purificazione di terminali nervosi isolati (sinaptosomi)
• Determinazione del contenuto di proteine nella preparazione sinaptosomiale mediante analisi spettrofotometrica
• Valutazione della vitalità e della risposta dei sinaptosomi dopo esposizione a xenobiotici mediante analisi citofluorimetrica
• La microdialisi intracerebrale per studi farmacologici/tossicologici nel sistema nervoso centrale: aspetti teorici e pratici

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

CAROLA TORAZZA

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.

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