PATOLOGIA GENERALE ED IMMUNOLOGIA - canale 4

Il corso di Patologia Generale si propone di fornire agli studenti le conoscenze delle cause estrinseche ed intrinseche di malattia dell’uomo, interpretandone i meccanismi patogenetici fondamentali; dei meccanismi biologici fondamentali di difesa, di reazione al danno e di riparazione; delle alterazioni cellulari e di funzioni non differenziate; delle alterazioni primarie di funzioni differenziate di organi, apparati e sistemi. Si propone inoltre di fornire una visione cellulare e molecolare dell'oncologia. Sarranno approfonditi i meccanismi che regolano il normale, ma anche l"anomalo", funzionamento del sistema immunitario. In particolare gli obiettivi principali del corso di Immunologia saranno finalizzati alla conoscenza: delle caratteristiche generali degli antigeni, delle strutture molecolari (anticorpi, recettori, citochine), delle cellule, tessuti ed organi che costituiscono il sistema immunitario; dei meccanismi di maturazione dei linfociti T e B e di regolazione della tolleranza centrale e periferica: dei componenti e meccanismi molecolari delle risposte immuni innata ed adattativa e della loro cooperazione ed integrazione. Inoltre verranno approfondite i meccanismi alla base delle alterazioni del sistema immunitario, in particolare: le reazioni di Ipersensibilità, le Immunodeficienze e le Patologie Autoimmnuni.

Il corso è articolato in lezioni frontali e lezioni teorico-pratiche (esercitazioni

pratiche/dimostrative, discussioni seminariali).

Conoscenze di chimica biologica, fisiologia, conoscenza delle basi anatomo-istologiche e dei meccanismi fisiologici dei sistemi ed apparati umani

Frequenza obbligatoria

1. Definizione di Malattia

2. Definizione di Eziologia

3. Definizione di Patogenesi

Patologia Cellulare

1. Adattamenti cellulari- Rigenerazione-Ipertrofia, iperplasia, poliploidia- Atrofia-Modulazione e metaplasia
2. I sintomi di malattia della cellula

Gli accumuli intracellulari:

Accumulo di liquidi (Vacuoli; Rigonfiamento cellulare)

Accumulo di lipidi (Accumulo di Trigliceridi, di esteri del colesterolo e patologie ad essi correlati)

Accumulo di glicogeno

Accumulo di pigmenti esogeni ed endogeni

Ferritina ed emosiderina

Patologia da sovraccarico di ferro

3. Patologia degli organuli:

Misfolding delle proteine

Patologia della membrana cellulare (lesioni traumatiche, Vescicolazione, Scompenso delle pompe di membrana (Rigonfiamento cellulare acuto)

Modificazione della fluidità della membrana cellulare-

Alterazione dei recettori di membrana

Alterazioni congenite dei recettori di membrana

Alterazioni congenite della membrana cellulare

Canalopatie congenite e acquisite

Patologia dei mitocondri:

DNA mitocondriale

Encefalomiopatie mitocondriali

Mitocondri e invecchiamento

Mitocondri e morte cellulare

Mitocondri e metabolismo lipidico

Anomalie ultrastrutturali dei mitocondri

Patologia del reticolo endoplasmatico e dell’apparato di Golgi

Patologia del reticolo endoplasmatico collegata alla sintesi proteica

Patologia del reticolo endoplasmatico collegata alla detossificazione

Patologia dell’apparato del Golgi

Patologia dei lisosomi:

Liberazione massiva di enzimi lisosomiali nella cellula

Liberazione massiva di enzimi lisosomiali nello spazio extracellulare

Lisosomi e parassiti: insuccessi funzionali

Lisosomi congenitamente anormali (malattie da accumulo lisosomiale)

Malattie lisosomiali indotte da farmaci (iatrogene)

Patologia dei perossisomi

Patologia del citoscheletro

Patologia dei filamenti sottili

Patologia dei filamenti intermedi

Patologia dei microtubuli

Patologia delle ciglia

Dai corpi inclusi ai prioni

Aggresomi – Corpi inclusi nelle malattie neurodegenerative

Patologie del nucleo:

Microscopia del nucleoStudio dei cromosomi: la citogenetica

Biologia molecolare: gli animali transgenici

Genetica molecolare: i metodi della patologia molecolare

L’avvento dei microarray

Danno cellulare e morte cellulare

Risposta cellulare allo stress

Ferite cellulari

Ferite cellulari isolate

Danno cellulare e patologia da radicali liberi

Le reazioni dei radicali liberi nei sistemi biologici

Esempi di malattie da radicali liberi

Morte cellulare: oncosi e apoptosi

Morte cellulare con rigonfiamento: l’oncosi

Morte cellulare con restringimento: l’apoptosi

Morte cellulare programmata

La necrosi

Deposizione di calcio

Figure mieliniche

Molecole rilasciate dalle cellule lese, morenti e morte

Morte di grandi quantità di batteri

Morte cellulare e necrosi nei tessuti specializzati

Autolisi

Come le cellule si uccidono tra loro

Uccisione da parte dei linfociti

Uccisione da parte dei macrofagi

Calcificazione patologica

Dal calcio plasmatico all’apatite

Caratteristiche istologiche della calcificazione

Due vie per la calcificazione patologica

Calcificazione distrofica

Calcificazione metastatica

Crescita ed evoluzione delle calcificazioni

Patologia extracellulare:

Patologia del collageno

Difetti genetici e difetti acquisiti del collageno

Patologia dell’elastina

Difetti genetici e difetti acquisiti delle fibre elastiche

Patologia delle membrane basali

Patologia dei proteoglicani

Alterazioni patologiche causate dal glucosio

Amiloide

Infiammazione:

Le due fasi della risposta infiammatoria: innata e adattiva

Infezione e infiammazione a confronto

Terminologia dell’infiammazione

Sistema reticolo-endoteliale

Alcuni fondamentali della fisiologia del SRE

Infiammazione neurogena

Infiammazione generalizzata

L’infiammazione: i protagonisti e la loro lingua

Neutrofili, Eosinofili, Macrofagi, Piastrine, Mastociti e basofili, Linfociti T e B, Cellule Natural Killer, Cellule dentritiche, Cellule endoteliali, Fibroblasti

Mediatori del linguaggio chimico dell’infiammazione: Origine dei mediatori infiammatori endogeni; Amine vasoattive; Peptidi vasoattivi

Complemento: Cascata coagulativa e fibrinolitica

Mediatori derivati dai fosfolipidi

Citochine

Agenti chemioterapici (chemiotassine)

Radicali liberi

Enzimi lisosomiali

Fattori nucleari

Peptidi battericidi

Componenti cellulari

Mediatori esogeni dell’infiammazione

I quattro segni cardinali dell’infiammazione

Meccanismi del rossore, del calore e del dolore

Reazione triplice della cute

Calore e dolore

Infiammazione acuta senza rossore

Infiammazione acuta senza dolore

Edema infiammatorio: i meccanismi della permeabilità vascolare

Dinamiche dell’essudazione

Tipi di permeabilizzazione vascolare

Questioni sollevate dalla permeabilizzazione vascolare

Il richiamo del leucocita all’azione: le fasi della fagocitosi

Biologia della chemiotassi

Chemiotassi e infiammazione

Attivazione dell’endotelio e rotolamento del leucocita

Attivazione e arresto del leucocita

Diapedesi

Seconda ondata di marginazione e diapedesi

Diapedesi inversa

Riconoscimento e adesione

Fagocitosi

Meccanismi antibatterici ossigeno-dipendenti

Meccanismi antibatterici ossigeno-dipendenti induttori dell’attivazione fagocitaria

Funzione delle molecole adesive

L’essudato infiammatorio

Sequenza delle cellule e sue radici nell’evoluzione

Evoluzione dell’infiammazione

Funzioni dell’essudato infiammatorio

Trasudati ed essudati

Linfociti nell’infiammazione

L’infiammazione cronica

I molti aspetti dell’infiammazione cronica

L’organizzazione “riassorbimento asettico”

Ascesso

Ulcere

Aderenze: infiammazione delle superfici sierose

Infiammazione granulomatosa

Le cellule giganti

Fibrosi

Cause della fibrosi e suo sviluppo

La guarigione delle ferite

Guarigione per prima intenzione: ferite asettiche a margini ravvicinati

Emostasi, Infiammazione, Formazione dell’escara, Migrazione delle cellule residenti

Rigenerazione

Cicatrice iniziale

Maturazione della cicatrice

Cellule e mediatori della guarigione delle ferite

Guarigione per seconda intenzione: la contrazione delle ferite

Guarigione delle ferite infette

Guarigione delle ferite aperte

Velocita del processo di guarigione

Alterazioni del processo di guarigione

Infezione delle ferite

Cicatrici ipertrofiche e cheloidi

Oncologia:

Patologia della proliferazione cellulare e delle differenziazione con richiami all’ omeostasi

tissutale ed ai meccanismi di controllo. Iperplasia, ipoplasia, ipertrofia, ipotrofia, atrofia,

metaplasia.

I tumori: caratteri generali, definizione di benignità e malignità, classificazione istogenetica.

Displasia; carcinoma in situ.

Lesioni preneoplastiche; familiarità nei tumori.

La cancerogenesi: cancerogeni e mutageni; la cancerogenesi chimica, da agenti fisici e

biologici.

Storia naturale del tumore. Iniziazione; promozione.

Angiogenesi nei tumori.

La metastatizzazione: meccanismi cellulari e molecolari; stadiazione dei tumori, classificazione

TNM.

La cellula neoplastica: proprietà morfologiche, di membrana, biochimiche, metaboliche.

Oncogeni e geni oncosoppressori. MicroRNA e cancro.

Antigeni neoplastici; l’ immunità nei tumori; rapporti tumore-ospite; sindromi paraneoplastiche;

cachessia neoplastica.

Disturbi vascolari:

Alterazione dello scambio di liquidi

Iperemia (attiva e passiva)

Edema (localizzato generalizzato)

Emostasi e trombosi:

Il controllo dell’emorragia

Meccanismo della coagulazione (retrazione del coagulo, coagulazione e chinine, fattori che

contrastano la coagulazione, Fibrinolisi)

Ruolo della parete vascolare nell’emostasi

Trombosi (la triade di Virchow)

Storia naturale di un trombo (trombogenesi, trombi arteriosi e venosi)

Aspetti clinici delle trombosi

CID

Ostacoli al flusso Sanguigno:

Emboli

Ostruzioni dei vasi causata da alterazione della loro parete

Ostruzione da compressione

Ostruzione a livello dei capillari

Ischemia e shock

Ischemia localizzata e infarto

Ischemia e riperfusione

Ischemia generalizzata (lo shock)

IMMUNOLOGIA

LA RISPOSTA IMMUNITARIA

A) LA PROFILASSI ATTIVA E PASSIVA, L’ANAFILASSI

1. Definizione etimologica ed evoluzione dei concetti di antigene e anticorpo

2. Gli effetti protettivi e dannosi della risposta immunologica

B) ANTIGENI

1. Concetto di immunogeno e di antigene

2. Caratteri chimico-fisici e proprietà biologiche degli antigeni

3. Epitopo, determinante, aptene, “carrier”; epitopi conformazionali e lineari

C) IL RECETTORE PER L’ANTIGENE

1. L’antigene come ligando

2. Il recettore solubile: anticorpi e immunoglobuline

3. Il recettore associato alla membrana cellulare

3. Riarrangiamenti

D) I LINFOCITI COME PROTAGONISTI DELLA RISPOSTA IMMUNITARIA

1. Il recettore per l’antigene sulla superficie dei linfociti

2. I cloni linfocitari e la selezione clonale

3. La generazione della diversità

4. La memoria immunitaria

E) I TIPI CELLULARI IMPLICATI NELLA RISPOSTA IMMUNITARIA

1. Identificazione delle cellule linfo-ematopoietiche sulla base di marcatori molecolari

(nomenclatura CD)

2. I linfociti T; i linfociti T vergini CD4 e CD8 positivi

3. I linfociti B

4. Le cellule presentanti l’antigene (APC)

F) LE BASI MOLECOLARI DELLA RISPOSTA IMMUNITARIA

1. Le proprietà molecolari dei recettori B linfocitario (BCR) eT linfocitario (TCR)

2. Le molecole codificate dal Complesso Maggiore di Istocompatibilità (MHC)

3. La interazione TCR-MHC-Peptide

G) IL RUOLO DELL’MHC NELLA RISPOSTA IMMUNITARIA

1. L’espressione cellulare delle molecole MHC di I e II classe

2. La restrizione MHC della risposta immunitaria

3. La poligenia e il polimorfismo allelico dell’MHC e il loro significato immunologico

4. La presentazione selettiva degli epitopi antigenici sulle molecole dell’MHC

5. Le basi genetiche della variabilità individuale della risposta ad un antigene

H) L’ORGANIZZAZIONE ANATOMO-FUNZIONALE DEL SISTEMA LINFATICO

1. L’anatomia funzionale degli organi linfoidi primari e secondari

2. Il traffico e lo “homing” linfocitario

3. La maturazione antigene-indipendente dei linfociti T e B negli organi linfoidi primari

4. La selezione clonale antigene-dipendente negli organi linfoidi secondari

I) LE CELLULE E LE MOLECOLE EFFETTRICI DELLA RISPOSTA IMMUNITARIA

1. Le sottopopolazioni linfocitarie generate dallo sviluppo clonale antigene-dipendente

2. La cooperazione tra T e B linfociti

3. Le cellule “natural killer”, i macrofagi attivati, la citotossicità cellulo-mediata anticorpodipendente

(ADCC)

4. Le citochine

5. Il processo infiammatorio come branca effettrice della risposta immunitaria

L) LA RISPOSTA PRIMARIA E SECONDARIA AD UN ANTIGENE

1. La risposta primaria

2. La risposta secondaria come espressione della espansione e della maturazione clonale

3. La vaccinazione

M) LA TOLLERANZA IMMUNITARIA

1. I meccanismi centrali e periferici di induzione della tolleranza

2. La delezione e l’anergia clonale dei T e B linfociti

3. La tolleranza da alta e bassa dose

4. La segregazione immunitaria

N) LA IPERSENSIBILITA’

1. Definizione e cenni storici

2. Definizione di allergia, atopia, anafilassi

3. La classificazione dei vari tipi di ipersensibiltà secondo Coombs e Gell: criteri generali e

meccanismi patogenetici

O) L’AUTOIMMUNITA’

1. Definizione e meccanismi patogenetici dell’autoimmunità

2. Esempi delle principali malattie autoimmunitarie organo-specifiche e sistemiche

P) I TRAPIANTI

1. La istocompatibilità e le sue basi molecolari e immunologiche

2. La tipizzazione tissutale

3. Il rigetto dei trapianti come fenomeno immunitario

4. I vari tipi di rigetto e i loro meccanismi

5. La cosiddetta graft versus host disease

Q) IMMUNODEFICIENZE E IMMUNOSOPPRESSIONE

1. L’immunodeficienza primaria e secondaria

3. Patologie da immunodeficienza

Patologia Generale:

Rubin et al., Patologia Generale. Patologia d’organo e molecolare, Piccin Ed.
Majno e Joris. Cellule, Tessuti e Malattia., Casa Editrice Ambrosiana

Pontieri. Piccin

Immunologia:
C.A Janeway, P.Travers,M.Walport, M. Shlomchik, Immunobiology V Churchill Livingstone, UK