TOXICOLOGY AND LABORATORY

TOXICOLOGY AND LABORATORY

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iten
Codice
95311
ANNO ACCADEMICO
2018/2019
CFU
5 cfu al 1° anno di 10598 MEDICAL-PHARMACEUTICAL BIOTECHNOLOGY (LM-9) GENOVA
SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE
BIO/14
LINGUA
Inglese
SEDE
GENOVA (MEDICAL-PHARMACEUTICAL BIOTECHNOLOGY)
periodo
1° Semestre
moduli
Questo insegnamento è un modulo di:
materiale didattico

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 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. 

Modalità 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, 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 tempo limitato, la tossicità di organo si limiterà alla 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. Metodi per la valutazione del rischio tossicologico nell'uomo.

Laboratorio. La tecnica dei sinaptosomi in superfusione per lo studio di neurotossine. 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.

DOCENTI E COMMISSIONI

Ricevimento: Il docente riceve tutti i giorni previo appuntamento telefonico o per posta elettronica (0103532659, fedele@difar.unige.it).

Ricevimento: Su appuntamento

Commissione d'esame

TULLIO FLORIO (Presidente)

ERNESTO FEDELE (Presidente)

ALESSANDRO CORSARO

GIAMBATTISTA BONANNO

LEZIONI

Modalità 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.

ESAMI

Modalità d'esame

L’esame prevede una prova orale unica per i moduli di Farmacologia e di Tossicologia della durata di 40-50 minuti.

Modalità 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.