BIOLOGIA APPLICATA - ANATOMIA UMANA M - Z

Modulo BIOLOGIA APPLICATA

Conoscenza e comprensione
Al termine del modulo lo studente sarà in grado di descrivere l’organizzazione strutturale e funzionale della cellula eucariotica e dei tessuti oggetto del programma; definire i meccanismi molecolari che regolano l’interazione cellula–cellula e cellula–matrice extracellulare; illustrare i processi di proliferazione, senescenza, differenziamento e morte cellulare; riconoscere le caratteristiche e le potenzialità differenziative delle cellule staminali; spiegare i principi dei modelli cellulari bidimensionali e tridimensionali impiegati nella ricerca biologica e clinica.
Modalità di verifica correlata: prova scritta con domande a risposta multipla e a risposta aperta e/o colloquio orale, volti ad accertare la padronanza dei contenuti e del linguaggio specifico della disciplina.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Lo studente saprà applicare le conoscenze acquisite per interpretare dati sperimentali di base della biologia cellulare; correlare le alterazioni dei meccanismi di adesione, proliferazione e morte cellulare alle principali condizioni patologiche ereditarie e acquisite; utilizzare la terminologia disciplinare per stabilire connessioni interdisciplinari con le altre discipline biologiche e biomediche del percorso formativo, con particolare riferimento all’ambito farmaceutico.
Modalità di verifica correlata: domande aperte a carattere applicativo e discussione di brevi casi/dati sperimentali nel corso della prova d’esame.

Autonomia di giudizio
Lo studente sarà in grado di analizzare e valutare criticamente dati e risultati sperimentali, confrontare l’adeguatezza dei diversi modelli cellulari rispetto a un dato quesito sperimentale e distinguere i processi cellulari fisiologici da quelli patologici, giustificando le proprie conclusioni.
Attività che concorrono allo sviluppo: discussione guidata in aula di dati e immagini sperimentali; analisi comparata di brevi estratti di letteratura scientifica.
Modalità di verifica correlata: domande aperte di confronto e interpretazione all’interno della prova d’esame.

Abilità comunicative
Lo studente saprà esporre e argomentare i contenuti appresi con proprietà di linguaggio tecnico, presentando in forma chiara e ordinata processi e meccanismi cellulari a interlocutori specialisti e non specialisti.
Attività che concorrono allo sviluppo: interventi e discussioni in aula; eventuali brevi esposizioni di gruppo su argomenti del programma.
Modalità di verifica correlata: qualità dell’esposizione nel colloquio orale e nelle risposte aperte della prova scritta.

Capacità di apprendimento
Lo studente svilupperà la capacità di reperire autonomamente materiale bibliografico, ricercare e aggiornare le proprie conoscenze mediante la consultazione di banche dati specialistiche (es. PubMed) e di approfondire in modo auto-diretto i contenuti, così da affrontare con autonomia le discipline biomediche successive del percorso di studi.
Attività che concorrono allo sviluppo: indicazione di letture di approfondimento e di fonti primarie; esercizi guidati di ricerca bibliografica.
Modalità di verifica correlata: monitoraggio della progressione dell’apprendimento durante le attività in aula; richiesta, in sede d’esame, di collegamenti e approfondimenti non limitati al materiale didattico di base.

Il modulo prevede complessivamente 21 ore di Didattica Erogativa (DE), dedicate alla presentazione dei contenuti mediante lezioni frontali con supporto di diapositive, immagini e videofilmati relativi agli argomenti trattati.

Il materiale didattico utilizzato a lezione è reso disponibile sulla piattaforma Studium.

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.

Sono indispensabili conoscenze di base di chimica e di biologia acquisite nella scuola secondaria superiore, in particolare: struttura atomica e legami chimici, soluzioni e pH, struttura e funzione delle principali macromolecole biologiche (proteine, acidi nucleici, lipidi, carboidrati), organizzazione generale della cellula procariotica ed eucariotica.

Sono considerate utili una familiarità di base con il metodo scientifico e la capacità di lettura di grafici e tabelle.

Propedeuticità formali: Nessuna propedeuticità formale è prevista dal Regolamento didattico del Corso di Studio. Le conoscenze sopra elencate costituiscono propedeuticità culturali, non vincolanti ai fini della verbalizzazione dell’esame ma necessarie per la comprensione dei contenuti dell’insegnamento.

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/lm-13/regolamento-didattico).

Vengono tutelati i diritti degli studenti lavoratori e, ove necessario, i diritti degli studenti con disabilità e/o DSA.

1. Cellule e microambiente: formazione dei tessuti e microambiente tissutale
Basi chimiche e organizzazione molecolare degli esseri viventi. Organizzazione dei sistemi biologici: dalla cellula al tessuto. Interazioni cellula–cellula: tipi di giunzione cellulare (giunzioni occludenti, aderenti, comunicanti), recettori e molecole di adesione (integrine, caderine, selectine, lectine). Interazioni omofiliche ed eterofiliche. La matrice extracellulare dei tessuti connettivi: composizione (collageni, elastina, glicoproteine, proteoglicani), struttura, interazione con le cellule e rimodellamento. Cenni sulle patologie associate ad alterata adesione cellulare o ad alterazioni della struttura della matrice extracellulare.

2. Mantenimento, rimodellamento e rinnovamento dei tessuti
Proliferazione cellulare: ciclo cellulare e sua regolazione, mitogeni e fattori di crescita, checkpoint e risposta al danno al DNA, senescenza cellulare. Morte cellulare: segnali di morte, apoptosi, necrosi, cenni ad altre forme di morte cellulare regolata (es. necroptosi). Cellule staminali e riprogrammazione nucleare: generalità, potenzialità differenziative, tipologie (embrionali, germinali embrionali, fetali, amniotiche, adulte, indotte). Cenni sulle tecniche di studio e sulle applicazioni delle cellule staminali.

3. Modelli cellulari 2D e 3D
Linee cellulari, colture primarie, sferoidi, organoidi e 3D-printing: aspetti tecnologici e applicazioni nella ricerca biologica, farmacologica e clinica.

4. Metodologie e tecnologie della ricerca biologica
Principali metodiche di studio della cellula e loro impiego nell’interpretazione dei dati sperimentali: microscopia ottica e a fluorescenza, tecniche di colorazione e immunorilevazione, saggi di vitalità e proliferazione, cenni alle tecniche di analisi dell’espressione genica e proteica.

Contributo dell’insegnamento agli obiettivi dell’Agenda 2030
L’insegnamento contribuisce al perseguimento dell’Obiettivo 3 (Salute e benessere), fornendo le basi cellulari e molecolari necessarie alla comprensione dei meccanismi di malattia e dell’azione dei farmaci; dell’Obiettivo 4 (Istruzione di qualità), attraverso lo sviluppo di un metodo di studio autonomo e critico; e dell’Obiettivo 9 (Imprese, innovazione e infrastrutture), mediante la presentazione dei modelli cellulari avanzati impiegati nella ricerca preclinica e nello sviluppo di nuove strategie terapeutiche.

Testi di riferimento
1. B. Alberts et al., L’essenziale di biologia molecolare della cellula, Zanichelli, ultima edizione disponibile.
2. H. Lodish et al., Biologia molecolare della cellula, Zanichelli, ultima edizione disponibile.

Materiale didattico di approfondimento
3. B. Alberts et al., Biologia molecolare della cellula, Zanichelli, ultima edizione disponibile (per approfondimenti su singoli argomenti).
4. Diapositive delle lezioni e articoli scientifici di rassegna indicati dal docente, disponibili sulla piattaforma Studium.

L’accertamento del raggiungimento dei risultati di apprendimento attesi (declinati secondo i Descrittori di Dublino) avviene mediante una prova scritta e un colloquio orale, progettati in modo unitario e integrato con il modulo di Anatomia Umana.

La prova scritta ha una durata di 60 minuti ed è strutturata in 30 domande a risposta multipla (valore 0,5 punti per ciascuna domanda) e 10 domande a risposta aperta (valore massimo 1,5 punti per ciascuna domanda), riferite a tutti gli argomenti del programma; è finalizzata a verificare la conoscenza e la comprensione dei contenuti e la capacità di applicarli all’interpretazione di dati e situazioni sperimentali. Per accedere al colloquio orale è necessario conseguire nella prova scritta un punteggio minimo di 17/30. L’esito della prova scritta ha validità di un anno accademico.

Il colloquio orale si svolge, di norma, con tre domande incentrate sui nuclei tematici del programma (interazioni cellula–cellula e cellula–matrice; proliferazione, differenziamento e morte cellulare; cellule staminali e modelli cellulari) e ha una durata media di 15–20 minuti. Costituiscono elementi di valutazione: la pertinenza delle risposte rispetto alle domande formulate, la qualità dei contenuti, la capacità di collegamento con altri temi del programma, la capacità di riportare esempi, la proprietà di linguaggio tecnico e la capacità espressiva complessiva dello studente.

Non sono previste prove in itinere.

Il voto finale del modulo, espresso in trentesimi, tiene conto in egual misura degli esiti della prova scritta e del colloquio orale; il voto dell’insegnamento integrato è definito collegialmente dai docenti dei moduli.

Criteri di valutazione
Il voto finale tiene conto dei seguenti fattori, pesati ugualmente e coerenti con i risultati di apprendimento attesi: appropriatezza, correttezza e congruenza di conoscenze, abilità e competenze; capacità espressiva e utilizzo appropriato del linguaggio specifico della disciplina; capacità logiche e di collegamento tra i diversi argomenti; capacità di sintesi, anche mediante schemi e rappresentazioni grafiche; disponibilità allo scambio e all’interazione con il docente durante il colloquio; spirito critico, capacità di autovalutazione, di risoluzione di problemi e di scelta.

Sulla base di quanto sopra, il giudizio è così articolato:

•          Esame non superato: lo studente non possiede la conoscenza minima richiesta dei contenuti principali dell’insegnamento. La capacità di utilizzare il linguaggio specifico è scarsissima o nulla e non è in grado di applicare autonomamente le conoscenze acquisite.

•          Voto 18–21: lo studente ha la minima conoscenza dei meccanismi cellulari e molecolari oggetto del programma, ha una modesta capacità di integrare e analizzare in modo critico le situazioni presentate ed espone gli argomenti in modo sufficientemente chiaro, sebbene la proprietà di linguaggio sia poco sviluppata.

•          Voto 22–25: lo studente ha una discreta conoscenza dei meccanismi cellulari e molecolari oggetto del programma, anche se limitata agli argomenti principali; riesce a integrare e analizzare in modo critico ma non sempre lineare le situazioni presentate ed espone gli argomenti in modo abbastanza chiaro, con una discreta proprietà di linguaggio.

•          Voto 26–28: lo studente ha una buona conoscenza dei meccanismi cellulari e molecolari oggetto del programma, riesce a integrare e analizzare in modo critico e lineare le situazioni presentate, risolve in modo abbastanza autonomo problemi complessi ed espone gli argomenti in modo chiaro utilizzando un linguaggio appropriato.

•          Voto 29–30 e lode: lo studente ha una conoscenza approfondita dei meccanismi cellulari e molecolari oggetto del programma, riesce prontamente e correttamente a integrare e analizzare criticamente le situazioni presentate, risolvendo autonomamente problemi anche di elevata complessità; ha ottime capacità comunicative e proprietà di linguaggio.

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

Informazioni per studenti con disabilità e/o DSA
A garanzia di pari opportunità e nel rispetto delle leggi vigenti, gli studenti interessati possono chiedere un colloquio personale in modo da programmare eventuali misure compensative e/o dispensative, in base agli obiettivi didattici ed alle specifiche esigenze. È possibile rivolgersi alla prof.ssa Santina Chiechio (santina.chiechio@unict.it), anche in qualità di docente referente CInAP (Centro per l’inclusione Attiva e Partecipata – Servizi per le Disabilità e/o i DSA, https://www.cinap.unict.it/content/referenti) del Dipartimento di Scienze del Farmaco e della Salute.

Date degli appelli
Le date di esame sono pubblicate sul sito del Corso di Studio: https://www.dsf.unict.it/it/corsi/lm-13/calendario-esami

1.        Descrivere struttura e funzione delle giunzioni occludenti e confrontarle con le giunzioni comunicanti.

2.        Interazioni intercellulari omofiliche ed eterofiliche: molecole coinvolte ed esempi.

3.        Struttura e funzioni del collagene; conseguenze funzionali delle sue alterazioni.

4.        Funzioni della matrice extracellulare e meccanismi del suo rimodellamento.

5.        Illustrare i checkpoint del ciclo cellulare e il ruolo dei mitogeni nella progressione del ciclo.

6.        Differenze morfologiche, molecolari e funzionali tra apoptosi e necrosi; cenni alla necroptosi.

7.        Caratteristiche delle cellule staminali e criteri di classificazione in base alla potenzialità differenziativa.

8.        Confrontare modelli cellulari 2D e 3D indicando vantaggi, limiti e ambiti di applicazione nella ricerca preclinica.