MICROBIOLOGIA

Anno accademico 2026/2027 - Docente: ROBERTO MARIA ANTONIO DI MARCO

Risultati di apprendimento attesi

L’insegnamento si propone di fornire le conoscenze fondamentali di microbiologia generale e applicata necessarie per comprendere le caratteristiche strutturali, fisiologiche, metaboliche e genetiche dei microrganismi, le loro interazioni con l’ospite e con l’ambiente e i meccanismi alla base della patogenicità e della diffusione delle infezioni. Il corso mira inoltre a fornire le conoscenze necessarie per comprendere i principi della diagnostica microbiologica, dell’azione e della resistenza ai farmaci antimicrobici, della sterilizzazione, della disinfezione e del controllo della contaminazione microbica, con particolare riferimento ai prodotti farmaceutici, nutraceutici e alimentari e ai principi del sistema HACCP.

Conoscenza e capacità di comprensione

Al termine del corso, studentesse e studenti saranno in grado di descrivere e spiegare la struttura, la fisiologia, il metabolismo, la crescita e i principali meccanismi genetici dei microrganismi, di comprendere le principali modalità di interazione tra microrganismi e ospite, i meccanismi di patogenicità e virulenza, le modalità di trasmissione delle infezioni e i principali meccanismi di difesa dell’ospite. Acquisiranno inoltre conoscenze relative al microbiota umano, alle condizioni di eubiosi e disbiosi e al ruolo di probiotici, prebiotici e postbiotici. Saranno inoltre in grado di descrivere i principi della diagnostica microbiologica, della coltivazione dei microrganismi e della valutazione della sensibilità agli antimicrobici, nonché i principi e le applicazioni della sterilizzazione, della disinfezione e del controllo della contaminazione microbica. Studentesse e studenti acquisiranno inoltre conoscenze relative al significato dei microrganismi negli alimenti, alle principali contaminazioni microbiologiche associate agli alimenti e ai principi del sistema HACCP. Saranno infine in grado di descrivere le caratteristiche biologiche, la patogenicità e le principali patologie associate ai principali batteri, virus, miceti e protozoi patogeni per l'uomo.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Al termine del corso, studentesse e studenti saranno in grado di applicare le conoscenze acquisite per correlare le caratteristiche biologiche dei microrganismi alla loro capacità di sopravvivere, diffondersi e determinare infezioni. Saranno anche in grado di interpretare le relazioni tra microrganismi, ospite e ambiente e sapranno applicare i principi microbiologici alla valutazione della contaminazione dei prodotti farmaceutici, dei nutraceutici e degli alimentari, individuando i criteri generali per la scelta dei metodi di sterilizzazione, disinfezione e controllo microbiologico.

Autonomia di giudizio

Al termine del corso, studentesse e studenti saranno in grado di valutare problematiche di natura microbiologica connesse alla qualità e alla sicurezza dei prodotti farmaceutici, nutraceutici e alimentari, alla contaminazione microbica, alla sterilizzazione, alla disinfezione e alle procedure di prevenzione e controllo del rischio microbiologico.

Abilità comunicative

Al termine del corso, studentesse e studenti saranno in grado di esporre in modo chiaro e organico i principi fondamentali della microbiologia generale e applicata, utilizzando appropriatamente la terminologia specifica della disciplina. Saranno inoltre in grado di valutare gli aspetti microbiologici riguardanti la produzione di farmaci, nutraceutici e alimenti, stabilendo collegamenti coerenti tra i diversi argomenti del programma.

Capacità di apprendimento

Studentesse e studenti possono approfondire autonomamente gli argomenti trattati durante il corso mediante la consultazione critica di testi, materiale didattico e fonti scientifiche pertinenti. E' possibile inoltre utilizzare l'IA come strumento di supporto allo studio, nel rispetto della normativa vigente, ivi inclusa quella in materia di diritto d'autore e di utilizzo delle opere dell'ingegno, come descritto nel punto 5.1 delle linee guida (https://www.unict.it/it/ateneo/cidia-centro-l%E2%80%99informatica-la-digitalizzazione-e-l%E2%80%99intelligenza-artificiale).

Secondo il RDA, Art. 12 - Crediti Formativi Universitari (CFU). Nel carico standard di 25 ore di impegno complessivo della studentessa o dello studente, corrispondente a un credito, possono rientrare 7 ore dedicate a lezioni frontali o attività didattiche equivalenti e le restanti allo studio individuale; almeno 12 e non più di 15 ore dedicate a esercitazioni in aula o attività assistite equivalenti (laboratori) e le restanti allo studio ed alla rielaborazione personale.

Modalità di svolgimento dell'insegnamento

L’insegnamento è svolto prevalentemente mediante lezioni frontali, riconducibili alla Didattica Erogativa (DE), finalizzate all’acquisizione e alla comprensione dei principi della microbiologia generale e applicata. L’attività didattica è organizzata secondo una progressione che, a partire dalle caratteristiche strutturali, fisiologiche, metaboliche e genetiche dei microrganismi, conduce allo studio delle loro interazioni con l’ospite e con l’ambiente e, successivamente, agli aspetti applicativi di interesse farmaceutico, nutraceutico e alimentare. Durante le lezioni vengono utilizzate presentazioni e immagini per facilitare la comprensione dei processi microbiologici e delle loro applicazioni. Particolare attenzione è rivolta al controllo della contaminazione microbica, alla sterilizzazione e disinfezione, alla sicurezza microbiologica dei prodotti e ai principi del sistema HACCP. Tale impostazione favorisce l’acquisizione delle conoscenze, la capacità di stabilire collegamenti tra i diversi argomenti del corso e l’applicazione delle conoscenze microbiologiche ad un ambito professionale, contribuendo al raggiungimento dei risultati di apprendimento attesi.

Qualora l’insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto sopra dichiarato, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel presente syllabus.

Prerequisiti richiesti

Sono ritenute importanti per la comprensione dei contenuti del corso alcune conoscenze di base di biologia, con particolare riferimento alla struttura e alle funzioni cellulari e all’organizzazione del materiale genetico.

Frequenza lezioni

La frequenza è obbligatoria come previsto dall'ordinamento didattico del Corso di Laurea. Sono consentite assenze per non più del 30% delle ore complessive di lezione, valutate in tutte le forme di espletamento (https://www.dsf.unict.it/it/corsi/l-29_sfa/regolamento-didattico).

Contenuti del corso

Introduzione alla microbiologia

Classificazione generale dei microrganismi: Archea, Bacteria, Eucarya.
I microrganismi e i loro ambienti naturali.
L’impatto dei microrganismi sull’uomo.
Le scoperte in campo microbiologico.

La cellula procariotica

Dimensioni, forma e stati di aggregazione.
Strutture fondamentali (nucleoide, membrana citoplasmatica, parete cellulare).
Strutture accessorie (capsula e glicocalice, pili e fimbrie, flagelli e movimento della cellula batterica).
Struttura e sintesi del peptidoglicano. Gli involucri esterni nei batteri Gram-negativi e il lipopolisaccaride. Gli involucri esterni nei batteri Gram-positivi e gli acidi teicoici. La permeabilità e lo spazio periplasmatico. Gli involucri esterni nei micobatteri.

Genetica dei microbi

Caratteristiche generali del genoma batterico.
Cromosoma e plasmidi.
Mutazioni ed elementi trasponibili: sequenze di inserzione, trasposoni, elementi invertibili.
Trasferimento intercellulare del materiale genetico: trasformazione, trasduzione, coniugazione batterica.

Nutrizione e metabolismo dei microrganismi

Fattori fisici e ambientali che influenzano la crescita batterica.
Aerobiosi ed anaerobiosi.
Fonti energetiche per i microrganismi.
Respirazione e vie fermentative.

Riproduzione e crescita dei batteri

Divisione cellulare.
Curva di crescita di una popolazione batterica.
Strategie di sopravvivenza (la spora e il biofilm).

Rapporti microrganismo-ospite

Associazioni biologiche e interazioni tra parassita e ospite.
Fonti di infezione.
Trasmissibilità delle malattie.
Il processo infettivo (patogenicità e fattori di virulenza).
Azione patogena: adesione e penetrazione.

Risposta dell’ospite alle infezioni e immunità

Difese dell’ospite contro le infezioni (immunità innata e adattativa).
Altri meccanismi di difesa (infiammazione e febbre).
Superamento dei sistemi di difesa dell'ospite.
Immunizzazione passiva (immunoglobuline e sieri).
Immunizzazione attiva (vaccini).

Microbiota e microbioma umano

Composizione e fisiologia del microbiota umano.
Ruolo del microbiota nei diversi distretti corporei.
Relazione bi-direzionale del microbiota con altri organi (asse intestino-cervello).
Le disbiosi e il loro contributo nell’insorgenza di patologie e disordini metabolici.
Probiotici, prebiotici e postbiotici.

Principi di diagnostica microbiologica

Identificazione diretta e indiretta dei patogeni.
Esame microscopico e colorazioni.
Caratteristiche e composizione dei terreni di coltura e loro classificazione.
Valutazione della sensibilità dei microrganismi ai farmaci antibatterici: metodi per diluizione e diffusione.

Sterilizzazione e disinfezione

Sterilizzazione con metodi fisici, chimici, meccanici e controlli di sterilità.
Sterilizzazione in campo farmaceutico (preparazioni obbligatoriamente sterili, controlli di sterilità, saggio per la ricerca delle endotossine batteriche).
Valutazione della contaminazione microbica dei prodotti non sterili.
Disinfettanti, antisettici e conservanti.
Norme di buona preparazione dei medicinali (requisiti per l’ambiente, per il personale e per le materie prime).

Batteriologia sistematica dei principali batteri patogeni per l’uomo

Tassonomia, caratteristiche, patogenicità, principali patologie, antibiotico-sensibilità e antibiotico-resistenza dei generi Staphylococcus, Streptococcus, Haemophilus, Enterococcus, Neisseria, Bordetella, Legionella, Brucella, Corynebacterium, Helicobacter, Mycobacterium, Enterobacteriaceae, Vibrio, Acinetobacter, Pseudomonas, Helicobacter, Mycoplasma, Chlamydiaceae, Rickettsiales, Spirochetales, Clostridium, Bacillus. Classificazione e meccanismo d’azione dei principali farmaci antibatterici.

I virus

Struttura, caratteristiche e classificazione dei virus.
Strategie e meccanismi replicativi delle diverse classi di virus a DNA ed a RNA.
Patogenesi dell’infezione virale e danno alla cellula ospite.
Difese dell’ospite contro l’infezione virale (interferone).
I batteriofagi.
Coltivazione dei virus.
Meccanismo d’azione e spettro di attività dei principali farmaci antivirali.

Virologia sistematica dei principali virus patogeni per l’uomo

Tassonomia, caratteristiche, patogenicità, principali patologie, prevenzione e trattamento dei generi Poxvirus, Herpesvirus, Adenovirus, Papillomavirus, Paramyxovirus, Togavirus, Orthomyxovirus, Rhabdovirus, Rhinovirus, Poliovirus, Picornaviridae, Papovaviridae, Parvoviridae, Coronavirus, Filovirus, Lentivirus (HIV) e virus epatici maggiori (HAV, HBV, HCV, HDV, HEV, HGV).

I miceti

Tassonomia, classificazione, morfologia e riproduzione.
Classificazione delle micosi (superficiali, cutanee, sottocutanee, sistemiche).
Immunodepressione e micosi opportunistiche.
Tossicologia dei miceti (micetismo e micotossine).
I principali miceti di interesse medico: Candida, Aspergillus, Cryptococcus, miceti dimorfi, dermatofiti, zigomiceti.
Meccanismo d’azione e spettro di attività dei principali farmaci antifungini.

I protozoi

Tassonomia, classificazione, morfologia e riproduzione.
Principali protozoi parassiti di interesse medico: flagellati a localizzazione intestinale e genitourinaria, emoflagellati, amebe, sporozoi, ciliati.
Meccanismo d’azione e spettro di attività dei principali farmaci antiprotozoari.

Malattie infettive emergenti e riemergenti associate al cambiamento climatico e alla globalizzazione.

Microbiologia degli alimenti e sistema HACCP

Significato e ruolo dei microrganismi negli alimenti.
Alimenti fermentati e non fermentati.
Infezioni di origine alimentare.
Principi e finalità del sistema HACCP.

Testi di riferimento

Carlone N., Pompei R., Tullio V., Microbiologia Farmaceutica, III edizione, EdiSES Università.

Programmazione del corso

	Argomenti	Riferimenti testi
1	L’insegnamento è organizzato secondo una progressione che parte dall’acquisizione dei fondamenti della microbiologia generale e procede verso lo studio delle interazioni tra microrganismi, ospite e ambiente e delle principali applicazioni della microbiologia in ambito farmaceutico, nutraceutico e alimentare. Fondamenti di microbiologia generale La prima parte del corso fornisce le conoscenze necessarie per comprendere l’organizzazione strutturale e funzionale dei microrganismi, i principali processi metabolici e genetici, la crescita microbica e le strategie di sopravvivenza. Tali conoscenze costituiscono la base per l’interpretazione dei successivi aspetti di microbiologia applicata. Microrganismi, ospite e ambiente Una seconda area è dedicata alle relazioni tra microrganismi e organismo umano, dalle modalità di colonizzazione e trasmissione ai meccanismi di patogenicità e alla risposta dell’ospite. Vengono inoltre considerate le relazioni tra microbiota, salute e malattia e l’influenza dei fattori ambientali sulla sopravvivenza e sulla diffusione dei microrganismi. Diagnostica e controllo microbiologico Il corso prosegue con gli aspetti applicativi della microbiologia, comprendendo i principi dell’identificazione e della coltivazione dei microrganismi, la valutazione della sensibilità agli antimicrobici e i metodi di sterilizzazione, disinfezione e controllo della contaminazione. Particolare attenzione è rivolta alle applicazioni in ambito farmaceutico e nutraceutico e alla sicurezza microbiologica dei prodotti. Batteriologia generale e sistematica Lo studio dei batteri procede dai principi generali relativi all’azione dei farmaci antibatterici e ai meccanismi di antibiotico-resistenza alla batteriologia sistematica dei principali patogeni umani, integrando caratteristiche microbiologiche, patogenicità, patologie associate e sensibilità agli antimicrobici. Virologia generale e sistematica La virologia è sviluppata a partire dai principi generali relativi a struttura, replicazione e patogenesi virale, per proseguire con lo studio sistematico dei principali virus patogeni per l’uomo e con i principi dell’azione dei farmaci antivirali. Micologia e protozoologia Lo studio di miceti e protozoi parte dalle rispettive caratteristiche biologiche generali e procede verso gli aspetti di interesse medico, comprendendo le principali patologie associate e i principi della terapia antifungina e antiprotozoaria. Microbiologia degli alimenti e sicurezza alimentare La parte conclusiva del corso è dedicata al ruolo dei microrganismi negli alimenti, alle contaminazioni e alle infezioni di origine alimentare, agli alimenti fermentati e non fermentati e ai principi e alle finalità del sistema HACCP. Questa sezione integra le conoscenze microbiologiche acquisite con la loro applicazione alla prevenzione e al controllo del rischio microbiologico in ambito alimentare.

Verifica dell'apprendimento

Modalità di verifica dell'apprendimento

La verifica dell’apprendimento avviene mediante un esame finale orale, finalizzato ad accertare il raggiungimento dei risultati di apprendimento attesi e il livello di conoscenza e comprensione dei contenuti dell’insegnamento. La valutazione tiene conto della correttezza, completezza e pertinenza delle risposte, della capacità di applicare le conoscenze acquisite e della capacità di stabilire collegamenti tra i diversi argomenti del programma. Particolare attenzione è rivolta alla capacità di correlare le caratteristiche biologiche dei microrganismi alla loro capacità di sopravvivere, diffondersi e determinare infezioni, di comprendere e interpretare le relazioni tra microrganismi, ospite e ambiente. Sono inoltre valutate la capacità di applicare i principi microbiologici di sterilizzazione e disinfezione nell'ambito del controllo microbiologico dei prodotti farmaceutici, nutraceutici e alimentari, nonché la comprensione dei principi del sistema HACCP. La valutazione considera inoltre la capacità di analisi e sintesi, la proprietà del linguaggio scientifico e la chiarezza e coerenza dell’esposizione.

La votazione finale è espressa in trentesimi e tiene conto complessivamente della qualità e della completezza delle conoscenze acquisite, della capacità di applicarle e integrarle, dell’autonomia di giudizio, della capacità di collegamento tra i diversi argomenti e della qualità dell’esposizione.

Per l’attribuzione del voto finale si applicano i seguenti criteri:

Esame non superato: conoscenze insufficienti dei contenuti fondamentali dell’insegnamento, scarsa o nulla capacità di utilizzare il linguaggio specifico della disciplina e inadeguata capacità di applicare le conoscenze acquisite.

Voto 18–21: conoscenza essenziale dei contenuti, modesta capacità di integrazione e analisi critica, esposizione sufficientemente chiara e limitata proprietà di linguaggio scientifico.

Voto 22–25: discreta conoscenza dei contenuti, adeguata capacità di integrazione e analisi, sebbene non sempre lineare, ed esposizione abbastanza chiara con discreto utilizzo della terminologia specifica.

Voto 26–28: buona conoscenza dei contenuti, buona capacità di integrazione, analisi critica e collegamento tra gli argomenti, con esposizione chiara e uso appropriato del linguaggio scientifico.

Voto 29–30 e lode: conoscenza approfondita e completa dei contenuti, elevata capacità di integrazione e analisi critica, autonomia nell’applicazione delle conoscenze a problematiche microbiologiche di interesse farmaceutico, nutraceutico e alimentare e ottime capacità comunicative e proprietà di linguaggio.

Le date di esami sono pubblicate sul sito del Corso di Studio: https://www.dsf.unict.it/it/corsi/l-29_sfa/calendario-esami.

La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.

A garanzia di pari opportunità e nel rispetto della normativa vigente, le studentesse e gli studenti interessati possono richiedere un colloquio individuale finalizzato alla definizione di eventuali misure compensative e/o dispensative, in relazione agli obiettivi didattici dell’insegnamento e alle specifiche esigenze. È inoltre possibile rivolgersi alla Prof.ssa Santina Chiechio (santina.chiechio@unict.it), docente referente CInAP del Dipartimento di Scienze del Farmaco e della Salute.

Esempi di domande e/o esercizi frequenti

Descrivere la curva di crescita di una popolazione batterica e spiegare quali fattori fisici e ambientali possono influenzarla.
Illustrare le fasi del processo infettivo e spiegare il ruolo dei fattori di virulenza.
Descrivere il microbiota umano e spiegare il significato di disbiosi ed eubiosi, il ruolo dei probiotici, dei prebiotici e dei postbiotici.
Confrontare sterilizzazione e disinfezione, illustrandone i principali metodi e le applicazioni in ambito farmaceutico.
Descrivere le caratteristiche biologiche, i principali fattori di patogenicità, le patologie associate di uno dei microrganismi di interesse medico trattati durante il corso.

Corso di laurea in

Scienze farmaceutiche applicate