Obiettivi formativi
Al termine del corso lo studente arriverà a comprendere:
- che è possibile utilizzare diversi sistemi sperimentali per modellare aspetti chiave di malattie umane.
- che diversi tipi di modelli animali, dal nematode o la Drosofila ai roditori di laboratorio o ai primati non umani, hanno sostanzialmente contribuito al chiarire i meccanismi alla base di funzioni fisiologiche e patologiche umane, come ad esempio malattie neuropsichiatriche, metaboliche, tumorali
- che i modelli animali possono consentire di comprendere anche i meccanismi funzionali di base e a sperimentare diverse opzioni terapeutiche.
- che la ricerca animale richiede grande cura del benessere degli animali sperimentali.
Lo studente sarà inoltre grado di sviluppare capacità critica e autonomia di giudizio per valutare i vantaggi e i limiti dei diversi modelli sperimentali e per analizzare con senso critico la letteratura sui modelli animali rispetto alla descrizione ed interpretazione di dati comportamentali.
Lo studente acquisirà le competenze e capacità teorico-pratiche per:
- identificare e analizzare problemi scientifici e trovare possibili soluzioni sperimentali;
-preparare un protocollo sperimentale su modelli animali
- mettere in pratica procedure e protocolli sperimentali su modelli animali in accordo con le leggi e i regolamenti europei e nazionali.
-presentare dati scientifici in modo chiaro conciso e con linguaggio appropriato.
Prerequisiti
conoscenze di base di biologia, genetica, fisiologia, patologia.
Contenuti dell'insegnamento
I. Introduzione ai modelli animali. Premesse e puntualizzazioni: la teoria dell’evoluzione, classificazione e filogenesi, il metodo scientifico. La scelta del modello e il protocollo di ricerca. Strategie per l'ideazione, stesura e valutazione critica di un quesito scientifico.
2. Specie animali utilizzate nella ricerca biomedica. Panoramica dei principali modelli animali: Invertebrati (C. elegans; D. melanogaster; Aplysia). Vertebrati (zebrafish, il pulcino, roditori, primati) – caratteristiche del modello e traslazionalità del dato.
3.Le specie di laboratorio: anatomia, fisiologia, etologia. procedure sperimentali. Linee guida comunitarie sull'uso degli animali nella ricerca, Legislazione e le 3 R.. Il benessere degli animali di laboratorio. Linee outbred, Ceppi inbred e ceppi geneticamente modificati.
4. “Case studies”: Analisi di alcuni modelli animali di funzionalità e di patologia (differenziazione sessuale; psicopatologie e dipendenze; disordini metabolici; patologia cardiovascolare; neuroscienze cognitive).
5. Esercitazioni in laboratorio. Lo stabulario: tecniche di allevamento, mantenimento e manipolazione di roditori. Benessere animale. Pratica di modelli sperimentali di psicopatologia (ansia e depressione) e disfunzioni metaboliche (obesità e diabete).
Programma esteso
I. Introduzione ai modelli animali. Premesse e puntualizzazioni: la teoria dell’evoluzione, classificazione e filogenesi, il metodo scientifico. La scelta del modello e il protocollo di ricerca. Strategie per l'ideazione, stesura e valutazione critica di un quesito scientifico.
2. Specie animali utilizzate nella ricerca biomedica. Panoramica dei principali modelli animali: Invertebrati (C. elegans; D. melanogaster; Aplysia). Vertebrati (zebrafish, il pulcino, roditori, primati) – caratteristiche del modello e traslazionalità del dato.
3.Le specie di laboratorio: anatomia, fisiologia, etologia. procedure sperimentali. Linee guida comunitarie sull'uso degli animali nella ricerca, Legislazione e le 3 R.. Il benessere degli animali di laboratorio. Linee outbred, Ceppi inbred e ceppi geneticamente modificati.
4. “Case studies”: Analisi di alcuni modelli animali di funzionalità e di patologia (differenziazione sessuale; psicopatologie e dipendenze; disordini metabolici; patologia cardiovascolare; neuroscienze cognitive).
5. Esercitazioni in laboratorio. Lo stabulario: tecniche di allevamento, mantenimento e manipolazione di roditori. Benessere animale. Pratica di modelli sperimentali di psicopatologia (ansia e depressione) e disfunzioni metaboliche (obesità e diabete). 1. Introduction to animal models. The Theory of Evolution, Classification and Phylogeny, the scientific method. Planning and evaluation of scientific questions.
2. Animal species employed in biomedical research. A survey of the main animal models: C. elegans; D. melanogaster; Aplysia; zebrafish, chicks, rodents, primates. Characteristics of models and translational data.
3. Laboratory species: anatomy, physiology, ethology. European Directive on animals used in scientific research and the three Rs. Animal Welfare. Outbred, Inbred and genetically modified strains .
4. “Case studies”: Analysis of specific animal models of functions and pathology (sexual differentiation, neuropsychiatric disorders; methabolic diseases; cognitive neuroscience)
5. Laboratory Training. Techniques of maintainance, breeding and handling of mice colonies. Animal welfare and environmental enrichment. Experimental models of anxiety, depression, social and metabolic disorders.
Bibliografia
L’organizzazione e la specificità del corso non rende possibile utilizzare un manuale di testo di riferimento. Verranno quindi indicati durante le lezioni, e resi disponibili sul sito del corso, review o articoli su argomenti specifici e le lezioni in pdf.
Metodi didattici
Durante le lezioni verranno discussi e illustrati i principali modelli animali nella ricerca biomedica, veterinaria e farmacologia, le problematiche generali relative all’uso degli animali nella ricerca scientifica, i principi etici e scientifici da osservare. Le lezioni si svolgono in forma interattiva e gli studenti sono incoraggiati ad intervenire con domande e commenti. Verranno forniti articoli scientifici ad esemplificazione dei modelli discussi in classe e verra’ richiesto agli studenti di commentarne il l’ipotesi e il disegno sperimentale, la metodologia e l’interpretazione dei dati. Verranno presentati seminari monografici da parte di ricercatori.
Il corso è affiancato da esercitazioni in laboratorio in piccoli gruppi, in cui lo studente avrà occasione di mettere in pratica alcune metodologie sperimentali.
Modalità verifica apprendimento
Chi frequenta le lezioni con una partecipazione uguale o superiore al 70% potrà sostnere l’esame con le seguenti modalità in itinere e valutazioni:
- una prova scritta con 5 domande aperte a risposta breve (30% del punteggio finale)
- la presentazione in powerpoint di un articolo scientifico assegnato dal docente (30% del punteggio finale)
- la partecipazione attiva alle lezioni, ai seminari e all'esercitazione di laboratorio (20%)
- colloquio orale finale di verbalizzazione sull’articolo presentato (20%).
Chi non frequenta in modo assiduo il corso o comunque non ha sostenuto le prove in itinere dovrà sostenere una prova scritta e un esame orale:
- l’esame scritto verte su tutto il programma e si compone di 20 domande a risposta multipla e 8 domande brevi aperte
- il colloquio orale verte sugli gli argomenti dello scritto, una discussione di un articolo scientifico a scelta tra quelli suggeriti dal docente e di una domanda sulle esercitazioni di laboratorio.
Altre informazioni
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Obiettivi agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
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