Obiettivi formativi
Lo studente dovrà: sviluppare la capacità di affrontare e risolvere problemi veterinari utilizzando metodi epidemiologici; conoscere i principi di base e le tecniche epidemiologiche di più comune applicazione in medicina veterinaria; applicare un metodo di ragionamento quantitativo, con particolare riferimento alla stima della frequenza delle malattie, alla valutazione dei test, alla valutazione dei fattori di rischio.
Lo studente deve acquisire le conoscenze fondamentali sulle cellule batteriche e micetiche, sui virus e sui fenomeni immunitari.
Contenuti dell'insegnamento
Studio delle metodiche applicate alla comprensione dell'epidemiologia delle malattie di interesse medico veterinario
Vengono impartite le nozioni fondamentali di batteriologia, micologia, virologia e immunologia, quale approccio propedeutico alla comprensione delle malattie infettive e di interesse clinico nelle diverse specie animali.
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 orali ed esercitazioni pratiche in aula informatica per il modulo di Epidemiologia.
Per Microbiologia ed immunologia, l'intera attività didattica frontale prevede il ricorso a slide (il materiale verrà reso disponibile a fine corso on line). L'attività pratica verrà svolta in laboratorio per batteriologia.
Modalità verifica apprendimento
Esame scritto per il modulo di Epidemiologia
Per Microbiologia ed immunologia, lo studente sarà in grado di gestire autonomamente l'iter necessario ad inquadrare tassonomicamente un microrganismo (sia di origine clinica che proveniente da un substrato alimentare). L'esame finale risulterà totalmente orale.
