Obiettivi formativi
Il corso si prefigge l’insegnamento degli aspetti basilari del funzionamento degli organismi vegetali, con particolare enfasi per i sistemi di produzione ed accumulo dei metaboliti primari e secondari di interesse farmaceutico, usati sia come principi attivi che come eccipienti. In questa chiave il corso si propone di fornire gli stumenti fondamentali a comprendere i motivi ecofisiologici influenzano e determinano il ruolo dei metaboliti secondari vegetali nella drug discovery.FARMACOGNOSIA
Al termine dell’attività formativa lo studente dovrebbe aver acquisito conoscenze e competenze relative alla farmacognosia, ai principi attivi di origine vegetale e alla loro attività biologica.
In particolare lo studente dovrebbe essere in grado di:
1) Acquisire le conoscenze di base della farmacognosia (origine dei principi attivi, processi tecnologici, metodi di estrazione fitochimica, classificazione dei principi attivi);
Ricordare il nome botanico delle piante e la parte da cui si ricavano i principi attivi;
Acquisire conoscenze preliminari di farmacocinetica e farmacodinamica per la comprensione dell’attività farmacologica delle sostanze di origine naturale;
Conoscere l’attività farmacologica delle principali sostanze droghe vegetali e i relativi meccanismi d’azione;
Acquisire capacità di utilizzare il linguaggio specifico della disciplina
(Conoscenza e capacità di comprensione)
2) Applicare la conoscenza dei meccanismi d’azione delle droghe vegetali per definirne l’attività farmacologica e l’utilizzo
(Conoscenza e capacità di comprensione applicate)
3) Saper valutare in modo autonomo la validità di un prodotto fitoterapico (Autonomia di giudizio)
4) Possedere la capacità di rispondere in modo preciso alla domanda posta, di sintetizzare le informazioni e di comunicarle in maniera efficace ad interlocutori specialisti e non specialisti. (Abilità comunicative)
5) Sviluppare competenze e metodologia che consentano di studiare in modo altamente autonomo;
Possedere la capacità di collegamento tra i vari argomenti trattati e con le conoscenze di base di anatomia;
Acquisire la capacità di aggiornamento tramite la consultazione di banche dati scientifiche
Prerequisiti
Non sono fissati prerequisiti. Tuttavia viene caldamente raccomandato aver sostenuto i seguenti esami: Anatomia umana /Biologia animale
Contenuti dell'insegnamento
- Il ruolo del metabolismo secondario vegetale nella drug-discovery.
Basi sulla presenza di molecole bioattive nei vegetali e loro impiego da parte dell'uomo. Importanza del metabolismo secondario vegetale come fonte di diversità molecolare per composti farmaceutici naturali e di emisintesi.
- Morfogenesi vegetale e metabolismo secondario vegetale.
Organismi autotrofi ed eterotrofi. Citologia: la cellula procariotica e eucariotica, struttura, organizzazione, ruolo fisiologico ed ecologico delle sue componenti. La cellula vegetale come laboratorio di produzione di composti di importanza farmaceutica: aspetti biologici (metabolismo primario e secondario). Le strutture elettive della cellula vegetale (vacuolo, plastidi, parete) e loro funzione biologica e farmaceutica. Istologia: tessuti meristematici, tessuti adulti o definitivi. Strutture di secrezione ed accumulo dei metaboliti secondari vegetali. Anatomia istologica di radici, fusti (in struttura primaria e secondaria) e foglie, con esempi funzionali all'ottenimento di droghe vegetali. Organografia di foglie, fiori, frutti, semi e suo ruolo nell'accumulo di metaboliti secondari. Riproduzione agamica e gamica. Importanza farmaceutica dei tessuti vegetali nel riconoscimento delle piante e nella produzione ed accumulo dei principi attivi. La variabilità del metabolismo secondario vegetale in funzione di fattori fisiologici ed ecologici e le conseguenze sugli usi farmaceutici dei derivati vegetali.
- Sistematica vegetale.
Fondamenti di sistematica vegetale: concetti di specie, gruppi tassonomici; metodi e
nomenclatura sistematica, cenni di chemosistematica. Principali famiglie di piante alimentari, medicinali e velenose.
Programma esteso
BIOLOGIA VEGETALE
Individui autotrofi ed eterotrofi.
Unità tassonomiche e nomenclatura. Sistematica, Tassonomia, Identificazione.
Le classificazioni: sistemi descrittivi, morfologici, filogenetici.
Riproduzione (agamica, sessuale).
Funghi. Organizzazione e principali caratteristiche biologiche
Le principali divisioni del regno vegetale.
Procarioti, eucarioti.
Piante a tallo, piante a cormo.
LA CELLULA VEGETALE
I plastidi
Cloroplasto: ultrastruttura. Fotosintesi.
Cromoplasti.
Leucoplasti.
La parete cellulare.
La lamella mediana
Sostanze pectiche
La parete primaria
Cellulosa ed Emicellulosa
La parete secondaria
Punteggiature, plasmodesmi
Modificazioni chimiche della parete
Importanza farmaceutica della parete
Il vacuolo
Funzioni del vacuolo
Capacità di assumere e trattenere acqua
Funzione segregatrice
Componenti del succo vacuolare
Metabolismo secondario produzione dei principi attivi nelle piante officinali.
I tessuti
Tessuti Meristematici
Tessuti Tegumentali
Tessuti Parenchimatici
Tessuti Conduttori
Tessuti Meccanici
Tessuti segregatori
ANATOMIA DELLA PIANTA
Le diverse zone di sviluppo del fusto e della radice
Anatomia del fusto
Zona meristematica
Zona di struttura primaria
Zona di passaggio dalla struttura primaria alla secondaria
Zona di struttura secondaria
Il legno omoxilo ed eteroxilo
Anatomia delle radice
Differenze anatomiche fra radice e fusto
Il fiore
Anatomia del fiore e impollinazione
Il frutto
Anatomia dei principali tipi di frutti
Frutti veri e falsi frutti
Anatomia della foglia
Trasporto delle soluzioni
Elementi minerali e loro funzione nella pianta
Ormoni vegetali
Tropismi e ritmi circadiani.
FARMACOGNOSIA
Definizioni: pianta medicinale e droga.
Fitocomplesso e principi attivi: Tossicità
Cenni di farmacologia generale: farmacocinetica e farmacodinamica.
Medicina tradizionale, fitoterapia, nutraceutica
Preparazione delle droghe: coltivazione, raccolta, essiccamento, macinazione,
spremitura, enfleurage, distillazione, estrazione.
Conservazione delle droghe.
Preparazioni fitoterapiche galeniche.
Fitochimica e vie metaboliche secondarie
Chimica, applicazioni farmaceutiche, attività farmacologica e terapeutica dei principi attivi di origine vegetale e descrizione delle piante in cui sono contenuti:
- carboidrati: monosaccaridi, oligosaccaridi, polisaccaridi, amido, cellulosa, gomme, mucillagini,pectine, destrani, inulina
- glicosidi (cardioattivi, cianogenici, solforati, antrachinonici, saponinici)
- alcaloidi: purinergici, tropanici, isochinolinici, chinolinici, indolici, pirroloindolici
- lipidi: oli, grassi, cere. Acidi grassi omega-3 (aterosclerosi) ed omega-6
- polifenoli: flavonoidi, lignani, tannini, fenilpropanoidi, cumarine
- oli essenziali
-proteine: enzimi.
Droghe che agiscono sull'apparato gastro-enterico:
- Aloe, camomilla, altea, liquirizia, finocchio, anice verde, anice stellato cinese e giapponese, zenzero
- Purganti e lassativi: manna, ricino, frangula, cascara, senna, rabarbaro, aloe
Droghe che agiscono sul sistema nervoso centrale:
-Canape Indiana
- Stimolanti: caffè, tè, cacao, cola, matè, guaranà.
- Adattogene: Ginseng, gingko.
-sedative: valeriana, kava kava, passiflora, melissa, luppolo
-antidepressive: iperico
Droghe attive sull'apparato cardiovascolare
- Dislipidemie: carciofo, aglio, mirtillo, guggul, riso rosso fermentato, berberina
- Insufficienza venosa periferica: ippocastano, amamelide, mirtillo, rusco
Droghe che agiscono sull'apparato respiratorio:
- saponine: edera, poligala
- oli essenziali: eucalipto, melaleuca, menta, timo, anice, finocchio, balsamo del Perù, balsamo del Tolù
- mucillagini: altea
Droghe immunostimolanti:
-aloe, uncaria, eleuterococco, astragalo, echinacea
Bibliografia
F. Senatore, Biologia delle piante Biologia e Botanica farmaceutica. Ed. Piccin. PH Raven, FE Ray, Biologia delle Piante, Ed. Zanichelli. M.L. Leporatti, S. Foddai, L. Tommasini: "Testo Atlante di Anatomia Vegetale e delle Piante Officinali" Edizioni Piccin, Padova.
FARMACOGNOSIA
Testi in italiano
-M.Tognolini, M.Chiavarini - Principi di Farmacognosia e Fitoterapia - UNINOVA;
-G. Fassina, E. Ragazzi-Lezione di Farmacognosia Droghe vegetali- CEDAM
-F. Firenzuoli- Fitoterapia, guida all'uso delle piante medicinali- MASSON
-P.M. Dewick- Chimica, biosintesi e bioattività delle sostanze naturali- Ed PICCIN
Testi in inglese:
-Dewick«Medicinaland naturalproducts», Ed. Piccin
-Capassoet al. «Phytotherapy», Ed. Springer
I testi sono presenti e fruibili nella Biblioteca del Dipartimento di Scienze degli Alimenti e del Farmaco.
Il Docente mette a disposizione copia delle diapositive sul portale Elly (http://elly.farmacia.unipr.it/), all’inizio del corso.
Modalità verifica apprendimento
L’esame finale (orale) verterà su tutti gli argomenti del programma. Lo studente dovrà dimostrare di aver compreso, e di essere in grado di utilizzare, i concetti fondamentali di ogni argomento.
Altre informazioni
ORARIO DI RICEVIMENTO
Biologia Vegetale:
tutti i giorni su appuntamento. enrico.rolli@unipr.it
Farmacognosia:
Martedì 10:00-12:00
Giovedì 10:00-12:00
(previo concordato appuntamento telefonico o via e-mail)
email: francesca.zimetti@unipr.it
tel: 0521 906172
