Nuova ricerca

Serena CARRA

Professore Associato
Dipartimento di Scienze Biomediche, Metaboliche e Neuroscienze sede ex-Sc. Biomediche

Insegnamento: Principi di medicina rigenerativa

Bioingegneria per l'innovazione in medicina (Offerta formativa 2024)

Obiettivi formativi

Fornire allo studente le conoscenze di base sulle proprietà e la plasticità funzionale delle cellule staminali, che possono essere utilizzate ai fini della terapia rigenerativa. Acquisire le conoscenze e le strategie tecniche di base necessarie nei vari approcci tecnologici applicati alla medicina rigenerativa

Prerequisiti

Conoscenze di base di biologia cellulare e molecolare e di istologia.

Programma del corso

CELLULE STAMINALI IN MEDICINA RIGENERATIVA
Colture primarie: isolamento, crescita, caratterizzazione. Cellule staminali: introduzione e definizioni. Cellule staminali embrionali e somatiche/adulte: nicchia tissutale (4 ore). Cenni sui meccanismi molecolari che sostengono le caratteristiche biologiche delle cellule staminali e sui meccanismi biologici alla base del differenziamento cellulare (6 ore). Descrizione dei meccanismi biologici alla base della rigenerazione, sia endogena che manipolata (4 ore). Descrizione delle strategie di biologia molecolare per la riprogrammazione di cellule somatiche adulte in cellule staminali (Induced Pluripotent Stem Cells, iPSCs). Descrizione delle strategie di biologia molecolare e bioingegneria per la generazione di cellule neuronali, cellule muscolari scheletriche o cardiache (4 ore). Descrizione delle strategie di bioingegneria per generare giunzioni neuromuscolari ed organoidi (modelli 3D) (2 ore). Coltivazione, caratterizzazione e differenziamento delle cellule staminali in laboratorio. Possibili utilizzi degli organoidi nell’ambito della ricerca traslazionale e per la comprensione dei meccanismi molecolari alla base di degenerazione neuronale e muscolare (4 ore).

INGEGNERIA TISSUTALE ED INNOVATIVA
Tessuti epiteliali: processi di rinnovamento degli epiteli di rivestimento (epidermide e intestino); meccanismi cellulari e molecolari del riparo delle ferite cutanee e dell’endotelio dei vasi sanguigni; alterazioni e patologie epiteliali ed esempi di applicazioni di medicina rigenerativa per cute (ulcere, ustioni, epidermolisi bollosa, lesioni traumatiche e vascolari). Medicina rigenerativa per occhio (cornea e retina). (4 ore)
Tessuti connettivi: legamenti e tendini: meccanismi di rigenerazione naturale, innesti biologici e protesi artificiali; tessuto adiposo – meccanismi del transdifferenziamento cellulare, isolamento cellule stromali mesenchimali; emocomponenti e riparazione del danno tissutale, rigenerazione ematica in seguito a emorragia o donazione. (4 ore)
Tessuti connettivi specializzati: tessuto cartilagineo: interventi esterni, farmaci biologici (anticorpi monoclonali); tessuto osseo: modellamento e rimodellamento osseo. Ossificazione endocondrale e intramembranosa, meccanismi molecolari di riparazione di fratture. Farmaci biologici, ormoni e rigenerazione tissutale. Cellule staminali ematopoietiche e rigenerazione ossea , interventi di ricostruzione ossea (innesto di osso), cellule stromali autologhe, fattori di crescita e scaffold biomateriali per la ricostruzione dell’osso. (6 ore)
Medicina rigenerativa per lesioni traumatiche e vascolari e per malattie degenerative sistema nervoso. (4 ore)
Tessuto muscolare: rigenerazione del muscolo scheletrico, ruolo delle cellule satelliti, meccanismi della rigenerazione muscolare, invecchiamento e tessuto muscolare; rigenerazione del muscolo cardiaco e della muscolatura liscia. (4 ore)
Cenni su rigenerazione renale, polmonare, pancreatica ed epatica: meccanismi molecolari e approcci biotecnologici. (2 ore)

Metodi didattici

Il corso si articola in una serie di lezioni in lingua italiana, in presenza, la cui finalità è costituita dalla trasmissione di concetti, informazioni e schemi interpretativi. A seconda delle diverse fasi e dei differenti contenuti, la lezione può assumere una modalità di insegnamento più interattiva, all’interno della quale il docente agisce da facilitatore del confronto e delle discussioni con e tra gli studenti. L’insegnamento viene svolto in presenza con l’ausilio di sistemi multimediali (lavagne elettroniche, computer), comprendenti proiezione di animazioni e presentazioni in Power Point.
I docenti forniscono materiale didattico inerente agli argomenti trattati sotto forma di diapositive e, qualora la didattica in presenza non sia possibile, di videoregistrazione. Inoltre i docenti ricevono gli studenti su appuntamento, individualmente o in piccoli gruppi, per chiarimenti sugli argomenti delle lezioni frontali. E' obbligatoria la frequenza di almeno il 75% delle lezioni frontali per l'ottenimento della firma di frequenza.

Testi di riferimento

“Biologia molecolare della cellula”, Alberts, Johnson, Lewis, Morgan, Raff, Roberts, Walter, Sesta edizione 2016
"Cellule staminali" Bagnara GP, Società Editrice Esculapio
Articoli scientifici e diapositive fornite dal docente

Verifica dell'apprendimento

CELLULE STAMINALI IN MEDICINA RIGENERATIVA
Prova scritta con alcune domande a risposta multipla e domande aperte.
Durata esame: 1 ora.

INGEGNERIA TISSUTALE ED INNOVATIVA
La verifica di profitto del corso viene svolta oralmente, in presenza, e comporta una valutazione al termine dell'insegnamento, della durata di circa 30 minuti, sui contenuti e su un articolo scientifico a scelta. L'esito della prova sarà comunicato allo studente immediatamente al termine della prova di esame.
Il risultato della media dei voti ottenuti nelle due parti dell’esame sarà pubblicato e verbalizzato su Esse3 entro 10 giorni dalla prova.

Risultati attesi

1. Conoscenza e capacità di comprensione - tramite la didattica frontale, lo studente apprende le conoscenze sui meccanismi di rigenerazione tissutale, sulle cellule staminali e pluripotenti. sui meccanismi di differenziamento e loro applicazioni nella medicina rigenerativa.
2. Capacita’ di applicare conoscenza e comprensione: lo studente è in grado di rielaborare il contenuto di un articolo scientifico per identificarene gli obiettivi e tecniche applicate.
3. Autonomia di giudizio: Tramite le attività svolte, lo studente è in grado di comprendere, discutere criticamente ed analizzare gli aspetti applicativi descritti in articoli scientifici sull’argomento.
4. Abilità comunicative: lo studente dovrà essere in grado di esprimersi utilizzando la terminologia specifica della materia di studio.
5. Capacità di apprendimento: Le attività descritte consentono allo studente di acquisire gli strumenti metodologici per proseguire individualmente la sua formazione in ambito pratico e per potere provvedere autonomamente al proprio costante aggiornamento in ambito di medicina rigenerativa.