Obiettivi formativi
Obiettivo del Corso è far si che gli studenti acquisiscano le conoscenze e siano in grado di comprendere in dettaglio le basi biologiche del tessuto cartilagineo articolare (in termini di condrogenesi, metabolismo e differenziamento), gli aspetti patogenetici cellulari e molecolari in corso di patologia e le basi cellulari e molecolari dei processi rigenerativi/riparativi con particolare enfasi sui concetti alla base delle terapie cellulari e di ingegneria tissutale
Come risultato dell'apprendimento lo studente avrà acquisito competenze che gli consentiranno di
- approfondire in modo autonomo lo studio della medicina rigenerativa/riparativa della cartilagine articolare;
- comprendere a fondo il significato dello studio di modelli cellulari e di tecniche biotecnologiche utilizzate ai fini della riparazione/rigenerazione della cartilagine articolare.
- valutare criticamente le informazioni contenute nella letteratura scientifica
- analizzare quanto la ricerca scientifica ha sviluppato in tale campo;
- acquisire, con l'attività di laboratorio, le competenze necessarie per l’allestimento di colture di cellule primarie di condrociti articolari e per il loro mantenimento differenziativo in sistemi tridimensionali e per la valutazione della biocompatibilità e delle caratteristiche condro-induttive di film e di scaffold di biomateriali.
Prerequisiti
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Contenuti dell'insegnamento
Il contenuto del Corso riguarda la "Patologia e Riparazione della cartilagine articolare" con specifica trattazione degli aspetti e meccanismi cellulari e molecolari della patologia degenerativa e della risposta riparativa del tessuto, con particolare riferimento ai modelli di studio ed alle applicazioni biotecnologiche finalizzate alla rigenerazione cartilaginea.
Le lezioni teoriche trattano, in una prima parte, gli argomenti generali riguardanti la condrogenesi, la biologia e fisiologia delle articolazioni sinoviali e della cartilagine articolare ed i principali aspetti di fisiopatologia della cartilagine articolare e di eziopatogenesi della patologia degenerativa e discondroplasica. In una seconda parte sono trattati gli aspetti biopatologici della riparazione della cartilagine articolare e le basi biologiche delle applicazioni biotecnologiche per la sua rigenerazione: concetti sul differenziamento condrocitario e sui modelli cellulari utilizzati nell’ambito delle tecniche biotecnologiche innovative applicate ai fini della rigenerazione del tessuto (ingegneria tissutale, biomateriali biocompatibili e sistemi per l’induzione della condrogenesi).
La parte pratica riguarda la gestione in vitro di colture di condrociti isolati da cartilagine articolare.
Programma esteso
Parte Teorica.
a) PRIMA PARTE. Aspetti introduttivi e caratteristiche generali del tessuto cartilagineo: - La condrogenesi: aspetti molecolari del differenziamento condrogenico in vitro ed in vivo: espressione genica ed influenza di fattori di crescita. Regolazione molecolare della condrogenesi.
- Fisiologia delle Le articolazioni sinoviali: struttura ed funzione; - Biologia della cartilagine articolare: organizzazione microscopica, composizione molecolare, funzione e metabolismo. Il condrocita ed il suo ruolo nella patologia e nelle riparazione.
-Fisiopatologia della cartilagine articolare: aspetti macroscopici, microscopici e patogenetici della patologia degenerativa e discondroplasica della cartilagine articolare (l’osteoartrite e l’osteocondrosi).
b) SECONDA PARTE. La riparazione/rigenerazione della cartilagine articolare: modelli di studio in vitro e in vivo: - Problematiche e prospettive, cenni sulle molecole condroprotettive; - Modelli e tecniche cellulari per la rigenerazione/riparazione della cartilagine: i condrociti differenziati e le cellule staminali mesenchimali, le prospettive e i limiti del trapianto cellulare, il differenziamento e lo sdifferenziamneto del condrocita, l’induzione della condrogenesi; - Applicazioni biotecnologiche innovative: concetti di ingegneria tissutale, biomateriali, principi di biocompatibilità, di condro-conduzione e sistemi per la condro-induzione.
Attività pratica: 1) Isolamento e coltura primaria di condrociti articolari; 2) Modelli colturali per la condrogenesi ed il mantenimento del differenziamento condrocitario in vitro (sistemi bi- e tridimensionali) e per la valutazione della biocompatibiltità di biomateriali
Bibliografia
1) Diapositive delle lezioni frontali; 2) Dispense riassuntive schematiche sugli argomenti trattati; 3) Protocolli sperimentali descrittivi dell'attività pratica di laboratorio. 4) Rassegne scientifiche dalla bibliografia internazionale per l’approfondimento dei vari argomenti del programma. Il materiale didattico è a disposizione on-line.
Metodi didattici
Le lezioni frontali (28 ore) sono organizzate mediante la trattazione degli argomenti con presentazione di diapositive Power Point. L'attività di laboratorio (12 ore) è svolta in laboratorio biologico multipostazione con disponibilità di cappe microbiologiche, bagnetti termostatati per isolamenti enzimatici tissutali e microscopi ottici rovesciati per la conta e l'osservazione delle cellule e dei sistemi colturali applicati; gli studenti opereranno direttamente seguendo protocolli di laboratorio definiti nell'allestimento di colture primarie e di sistemi colturali specifici.
Modalità verifica apprendimento
L’accertamento del raggiungimento degli obiettivi previsti dal corso verterà su un esame orale con una o più domande sugli argomenti trattati nella parte teorica ed una sulla parte pratica ai fini di valutare se lo studente ha acquisito la conoscenze e la comprensione dei contenuti e la capacità di applicare quanto acquisto. Il risultato dell'esame è vincolato alla valutazione positiva della risposta dello studente ad entrambe le domande ed il voto finale deriverà dalla loro valutazione globale. E’ facoltativo sostenere una verifica in itinere (test scritto a risposta multipla oppure presentazione Power Point di argomento specifico con una o più domande orali) sulla prima parte del programma. L’esame sarà completato, negli appelli ufficiali, sugli argomenti della seconda parte e della parte pratica con definizione del voto finale.
Altre informazioni
Il docente è disponibile per colloqui didattici agli studenti al fine di ulteriori delucidazioni e chiarimenti, sia durante lo svolgimento del Corso che per la preparazione dell'esame, dal lunedi al venerdi previo accordo via-email.
Obiettivi agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
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