Obiettivi formativi
Il modulo di Microbiologia ha i seguenti obiettivi.
a. Conoscenza e capacità di comprensione: il corso si prefigge di fornire allo studente le conoscenze di base relative ai modelli interpretativi atti a valutare, con riferimento alle diverse specie animali, le principali malattie infettive, soprattutto quelle a carattere zoonosico. Agli studenti è presentata, inoltre, la logica che sottende i processi di determinazione e comunicazione dei risultati in un'ottica di sistema che veda coinvolte le seguenti figure: proprietario di animale domestico, allevatore, veterinario AUSL, operatore IZS.
b. Conoscenza e capacità di comprensione applicate: lo studente sarà in grado di gestire autonomamente l'iter necessario ad inquadrare tassonomicamente un microrganismo (sia di origine clinica come pure proveniente da substrato alimentare); per poi procedere ad individuare le strategie necessarie in ambito terapeutico ma soprattutto di prevenzione e controllo.
c. Autonomia di giudizio: lo studente potrà affrontare proficuamente le logiche
interpretative della dinamica che regola l'eziopatogenesi di differenti agenti patogeni (di natura batterica, micetica o virale), anche mediante l'acquisizione di un modello interpretativo idoneo ad interfacciarsi con le differenti realtà coinvolte in ambito sanitario.
d. Abilità comunicative: al termine del corso lo studente avrà acquisito capacità di analisi dei problemi (attitudini al problem solving), capacità relazionali e capacità di espressione in forma scritta e orale in modo efficace e con un linguaggio adeguato a diversi interlocutori (proprietari di animali, allevatori, veterinari AUSL, responsabili unità IZS). Lo studente sarà in grado di esprimere le proprie conclusioni riguardo a studi e analisi delle problematiche sanitarie analizzate, esplicitando in
modo chiaro i propri ragionamenti e le proprie linee di intervento (terapia, piani vaccinali, misure di prevenzione).
e. Capacità di apprendere: il corso si prefigge di favorire l'apprendimento dello
studente mediante un corretto approccio allo studio individuale e lo sviluppo guidato di esercitazioni in aula (nel corso delle quali lo studente deve fare scelte operative e di gestione dei risultati).
Al termine del corso di epidemiologia lo studente in conformità con i descrittori di Dublino dovrà aver acquisito:
D1- Conoscenza e comprensione. Lo Lo studente dovrà affrontare problemi medico-veterinari, utilizzando metodi epidemiologici e conoscere i principi di base e le tecniche epidemiologiche di più comune applicazione in medicina veterinaria;
D2- Capacità di applicare conoscenza e comprensione. Lo studente dovrà essere in grado di approcciare le problematiche applicando i test epidemiologici corretti e poter approcciare libri di testo specifici della materia, allo scopo di consentire allo studente capacità di utilizzare la conoscenza e la comprensione applicando un metodo di ragionamento quantitativo, con particolare riferimento alla stima della frequenza delle malattie, alla valutazione dei test, alla valutazione dei fattori di rischio.
D3- Autonomia di giudizio. Lo studente dovrà aver ben chiaro quali sono i fattori che caratterizzano lo stato di salute e malattia. Inoltre dovrà conoscere le modalità di trasmissione delle malattie infettive l'evoluzione patogenetica delle stesse.
D4 - Abilità comunicative. Lo studente dovrà esprimersi con termini appropriati che appartengono al gergo epidemiologico
D5- Capacità di apprendimento. Lo studente dovrà aver le basi e le capacità critiche per affrontare autonomamente tematiche complesse con la duttilità che è propria dei conoscitori della materia qualora ben assimilata durante il corso facendo anche ricorso a libri o pubblicazioni scientifiche.
Prerequisiti
Nozioni di statistica medica.
Contenuti dell'insegnamento
Il corso prevede due moduli, che concorrono a fornire elementi per la futura comprensione delle malattie infettive.
Modulo di Epidemiologia: Studio delle metodiche applicate alla comprensione dell'epidemiologia delle malattie di interesse medico veterinario.
Modulo di Microbiologia e immunologia: nozioni di base inerenti Batteriologia, micologia, virologia e immunologia.
Programma esteso
1. Introduzione allo studio dell'epidemiologia. Cenni storici e concetti di base. Differenze tra epidemiologia ed altre discipline diagnostiche. Il concetto di "determinante" di malattia. Determinanti primari. Determinanti secondari. Il concetto di "popolazione". Livelli organizzativi di popolazioni.
2. Compiti e scopi dell'epidemiologia.Compiti specifici e scopi pratici dell'epidemiologia. Prevenzione, controllo ed eradicazione delle malattie. Obiettivi degli studi epidemiologici. Studi osservazionali e sperimentali.
3. Dalla associazione alla causalità.Dimostrazione di causalità in studi osservazionali. Associazione, causalità e casualità. Associazione di eventi in epidemiologia. Significatività statistica e causalità. Metodo del chi quadrato nel confronto tra due percentuali. Test di significatività statistica. Associazione e causalità: tipi di associazione. Modello generale di associazioni causali e non causali. Esempi di associazioni causali e non causali.
4. L'approccio epidemiologico alle cause di malattia. Postulati di Henle-Koch. Postulati di Evans. Regole di John Stuart Mill. Dimostrazione della causalità. Criteri di causalità. Studi prospettivi e retrospettivi per la dimostrazione di causalità. Rapporto di prevalenza, rischio relativo e odds ratio.
5. Variabilità biologica: concetti di base utili in epidemiologia. Distribuzione di frequenze. Frequenze cumulative, mediana e centili. Indici di tendenza centrale. Indici di variazione.
6. Campionamento. Scopi del campionamento. Caratteri di un buon campione. Errore di campionamento. Metodi di campionamento. Variabilità di una stima e limiti fiduciali. Numerosità del campione. Campionamento mirato al rilevamento di malattia.
7. Misura della frequenza di malattia. Concetti generali. Morbilità e mortalità. Sopravvivenza e letalità. Prevalenza e incidenza. Tasso di attacco. Relazione tra incidenza e prevalenza. Malattie epidemiche, endemiche, sporadiche. Altre misure di frequenza delle malattie. Standardizzazione delle misure.
8. Test di screening per malattie subcliniche. Screening di popolazioni. Valutazione della performance di un test. Sensibilità, specificità, valore predittivo positivo e negativo. Metodi per migliorare il valore predittivo di un test. Test multipli: utilizzo di 2 test contemporaneamente o in successione; interpretazione in serie o in parallelo. Indice di concordanza fra due test.
9. Trasmissione e mantenimento delle malattie infettive. Malattie trasmissibili. Ciclo di una malattia trasmissibile. Infezione latente e stato di portatore. Trasmissione orizzontale e verticale, diretta e indiretta. Tipi di ospite. Vettore meccanico e biologico. Fattori associati alla diffusione delle infezioni. Diffusione delle infezioni e caratteristiche dell'ospite: recettività e contagiosità. Diffusione delle infezioni e caratteristiche dell'agente. Diffusione delle infezioni ed efficienza del contatto. Vie di infezione. Modalità di trasmissione. Trasmissione a lunga distanza di agenti di malattia. Trasmissione delle malattie per via verticale. Strategie di mantenimento e di sopravvivenza dell'agente.
10. Pattern di malattia. Curve epidemiche. Il teorema della soglia di Kendall. Andamento delle epidemie. Epidemie a sorgente comune e a propagazione.
11. Modelli in epidemiologia. Tipi e funzionamento dei modelli. Un modello classico: il modello di Reed e Frost. Infezione da Neospora caninum nel bovino: un esempio di modello matematico.
DIDATTICA PRATICA.
Con l’ausilio del calcolatore e l'allestimento di fogli di calcolo, lo studente consoliderà i concetti acquisiti, con particolare riferimento a: dimostrazione della causalità (studi caso-controllo e studi di coorte), campionamento, misure di frequenza delle malattie, validazione di test di screening.
Inoltre, in accordo alle indicazioni della European Association of Establishment for Veterinary Education, lo studente apprenderà i principi di base, ed effettuerà simulazioni, sul reperimento di informazioni tecnico-scientifiche via Internet e sulla consultazione di database online (OPAC SBN, PUBMED ecc.).
BATTERIOLOGIA
Forma, dimensioni, disposizione spaziale. Struttura della cellula procariotica: nucleo, citoplasma, inclusioni citoplasmatiche, ribosomi, plasmidi, membrana citoplasmatica, mesosomi, parete batterica, flagelli, organi di adesione, capsula, antigeni. Protoplasti, sferoplasti, forme L. La spora: sporogenesi, struttura della spora, germinazione, significato biologico.
Nutrizione, metabolismo batterico e strategie di coltivazione definite sulla base delle differenti esigenze intrinseche. Riproduzione: curva di crescita. Criteri di identificazione batterica e inquadramento tassonomico. Genetica batterica: mutazioni, ricombinazioni (trasformazione, coniugazione e trasduzione), conversione fagica, plasmidi R e isole di patogenicità. Biotecnologie: concetti e tecniche di base dell'ingegneria genetica. Concetto di patogenicità: virulenza, infettività, recettività, infezione, malattia, concetto di portatore sano; fattori di patogenicità. Tecniche molecolari applicate alla diagnostica microbiologica. Genesi ed evoluzione di una malattia infettiva: lesione primaria, disseminazione, tropismi.
Nozioni fondamentali sulla disinfezione. Antibiotici: classi e meccanismo di azione.
MICOLOGIA
Caratteri generali dei miceti. Azione patogena dei miceti e principali patogeni di interesse medico-veterinario. Risposta immunitaria alle infezioni fungine. Antimicotici e antifungini.
VIROLOGIA
Composizione chimica, dimensioni, struttura dei virus a simmetria cubica-elicoidale, complessa, capside, capsomeri, peplos, peplomeri. Batteriofagi. Interazione dei virus con le cellule eucariotiche: adsorbimento, penetrazione, replicazione, maturazione, liberazione.
Coltivazione: coltura di tessuto, colture cellulari, animali recettivi, uova embrionate.
Titolazione dei virus: metodi fisici, biologici e mediante emoagglutinazione.
Carateristiche tassonomiche dei virus a DNA e ad RNA. Agenti infettivi non convenzionali.
IMMUNOLOGIA
Meccanismi aspecifici di protezione della cute e delle mucose. Fagocitosi: fagociti professionisti ed occasionali, osponine, dinamica della fagocitosi, destino dei microrganismi fagocitati, conseguenze della sopravvivenza. Antigeni: carateri chimico-fisici, determinanti o epitopi, apteni e carrier, immunogenicità, antigeni timo-dipedenti e timo-indipendenti.
Immunità umorale: organi linfoidi primari e secondari, classi di linfociti, produzione di anticorpi, strutture e classi delle immunoglobuline, distribuzione.
Immunità locale e cellulo-mediata. Risposta primaria e secondaria, memoria, ricircolazione dei linfociti. Immunità attiva: infezione, vaccinazione, tipologie vaccinali, vie di somministrazione. Immunità passiva: transplacentare, colostrale, da sieri-immuni. Complemento: componenti, via classica, alternativa e properdinica di attivazione, funzioni.
Interferoni: classi, produzione, significato biologico nella difesa antivirale e nella risposta immunitaria ritardata. Ipersensibilità. Reazioni sierologiche: precipitazione, agglutinazione, emoagglutinazione e sua inibizione, neutralizzazione, fissazione del complemento, immunofluorescenza, tecniche radioimmunologiche e immunoenzimatiche.
DIDATTICA PRATICA
Parete batterica e colorazione di Gram. Architettura della spora e colorazione di Shaeffer e Fulton. Struttura della capsula e colorazione mediante inchiostro di china. Vari test biochimico-enzimatici (ossidasi, catalasi, ureasi, TSI, lisina ed ornitina decarbossilasi, esculinasi, riduzione dei nitrati, Gram chimico). Agglutinazione rapida su vetrino e lattice. Sistema identificativo API. Varie tecniche di semina su terreno liquido e solido. Antibiogramma e MIC. Struttura e colorazione di Saccharomyces cerivisiae. Esame microscopico a fresco di Malassezia. Coltivazione di virus su colture cellulari e uova embrionate. Valutazione di diversi effetti citopatici. Titolazione di virus mediante emoagglutinazione e metodo delle placche di lisi.
Bibliografia
BOTTARELLI E.: Quaderno di Epidemiologia Veterinaria. http://www.quadernodiepidemiologia.it.
TESTI DI CONSULTAZIONE
AHLBOM A., NORELL S.: Epidemiologia moderna. Il Pensiero Scientifico Editore, Roma, 1993
BEAGLEHOLE R., BONITA R., KJELLSTROM: Epidemiologia di base. Edizione italiana a cura di G. Agazzotti, Editoriale Fernando Folini, Casalnoceto, 1997.
LOPALCO P.L., TOZZI A.E. (2003) Epidemiologia facile. Il Pensiero Scientifico Editore, Roma.
PFEIFFER D.U., Veterinary Epidemiology - An Introduction. Institute of Veterinary, Animal and Biomedical Sciences, Massey University, New Zealand. Disponibile online (al 25/9/2009) all'indirizzo: http://www2.vetmed.wisc.edu/education/courses/epi/Pfeiffer.pdf
Signorelli C. (2000) Elementi di metodologia epidemiologica. Società Editrice Universo, Roma, V ed.
Abbas A.K. et alt. Immunologia cellulare e molecolare. Elsevier 2010
Poli at elt. Microbiologia e immunologia veterinaria. UTET 2009.
Brock Biologia dei microrganismi (volumi 1, 2, 3)Pearson 2012.
Metodi didattici
Lezioni frontali, esercitazioni in laboratorio e in aula informatica.
Modalità verifica apprendimento
L'esame si svolge in due fasi distinte: esame scritto di Epidemiologia e esame orale di Microbiologia e immunologia. Il voto finale deriva dalla media aritmetica dei voti conseguiti nei due moduli.
