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Oggetto:
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Microbiologia (CTF)

Oggetto:

Microbiology

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Anno accademico 2023/2024

Codice attività didattica
FAR0016
Docente
Narcisa Mandras (Titolare)
Corso di studio
[1601U51] chimica e tecnologia farmaceutiche
Anno
1° anno
Periodo
Secondo semestre
Tipologia
Di base
Crediti/Valenza
5
SSD attività didattica
MED/07 - microbiologia e microbiologia clinica
Erogazione
Tradizionale
Lingua
Italiano
Frequenza
Consigliata
Tipologia esame
Scritto ed orale
Prerequisiti

Per una valida preparazione in campo microbiologico è fondamentale una conoscenza dei principi fondamentali di Biologia generale, Chimica, Biochimica, Immunologia e Genetica.


A knowledge of the fundamental principles of general Biology, Chemistry, Biochemistry, Immunology and Genetics is fundamental.
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Sommario insegnamento

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Obiettivi formativi

La microbiologia è una disciplina che appartiene alle scienze della vita ed è in continuo sviluppo.  Può anche essere definita una scienza in cui convergono altre discipline come la biologia, la chimica, la genetica e  la biologia molecolare. I campi di interesse sono la batteriologia, virologia, micologia, protozologia.

L'insegnamento ha lo scopo di fornire alle studentesse e agli studenti le conoscenze fondamentali relative alla morfologia e alle funzioni dei microrganismi e, nell'ambito della microbiologia clinica, gli agenti infettivi di interesse medico e biotecnologico (virus, batteri, funghi e parassiti), i farmaci antimicrobici ed il loro uso, con particolare attenzione alle caratteristiche strutturali, all'organizzazione genomica, ai fenomeni molecolari di interazione microrganismo-ospite, ai processi replicativi, ai meccanismi patogenetici e alle vie di trasmissione degli agenti infettivi patogeni. L'insegnamento comprende lo studio del controllo microbiologico di preparati farmaceutici.

Al termine del percorso, si dovrà essere in grado di conoscere la classificazione, la struttura e le principali proprietà biologiche dei microrganismi (in particolare dei batteri e dei virus), avrà competenze teoriche sui principali fattori che influenzano la crescita dei microrganismi, sarà in grado di utilizzare i principali metodi per capire l'importanza dei patogeni e non e la coltivazione di batteri, funghi, protozoi e virus.

Microbiology is a discipline in constant development, including a wide range of areas such as biology, chemistry, physics, genetics, molecular biology, etc. The study of bacteria, viruses, protozoa and fungi has important implications for human health and disease and economic issues.                                                                                                                        The purpose of this course is to offer comprehensive training in the biology pathogenic microorganisms, in the antimicrobial drugs and their use, in the host response against infectious microorganisms, in vaccines and sera. Microorganisms are often the mainly subjects of experimental genetic and biological phenomena because of their small size, rapid growth rate, and relative simplicity. Contemporary biochemical research employs microbiological and immunological methods.

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Risultati dell'apprendimento attesi

Al termine dell'insegnamento, tutta la componente studentesca avrà appreso le informazioni fondamentali relative alla morfologia, replicazione e patogenesi dei microrganismi. In particolare, le studentesse e gli studenti conosceranno la struttura e fisiologia delle cellule procariote, l'organizzazione genomica, la modalità di crescita dei batteri, funghi, protozoi e  virus e gli strumenti per controllare e misurare la crescita, l'interazione con l'ospite e le basi della prevenzione/cura delle patologie infettive causate dai microorganismi.

Inoltre, anche grazie alla frequenza del laboratorio, le studentesse e gli studenti saranno in grado di allestire colture pure di batteri, analizzarne la crescita, riconoscere, descrivere e distinguere batteri Gram positivi e Gram negativi e osservare i funghi microscopici. 

Lo studio pratico di efficacia dei farmaci antimicrobici, permeterrà alle studentesse e agli studenti di saper effettuare e interpretare l'antibiogramma secondo Kirby-Bauer e la minima concentrazione inibente (MIC)

 

At the end of the course, students will have learned the fundamental information relating to the morphology, replication and pathogenesis of bacteria, viruses and fungi. In particular, students will know the structure and physiology of prokaryotic cells, the genomic organization, the growth mode of bacteria, fungi, protozoa, and viruses and the tools to control and measure growth, interaction with the host and the bases of prevention/treatment of infectious diseases caused by microorganisms.                                                                        Moreover, also thanks to the optional attendance of the laboratory, the students will be able to set up pure cultures of bacteria, analyze their growth, recognize, describe and distinguish Gram positive and Gram negative bacteria and moulds. The practical study of the efficacy of antimicrobial drugs will allow students to be able to carry out and interpret the antibiogram according to Kirby-Bauer and the minimum inhibitory concentration (MIC)

 

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Programma



lllustrazione del Corso. Concetti generali della microbiologia.                                            
Regno dei Protisti. Procarioti ed Eucarioti.                                                      
I Batteri. Morfologia, disposizione e dimensioni dei batteri
Struttura della cellula batterica: strutture obbligatorie (citoplasma, membrana cellulare, corpo nucleoide, parete cellulare nei Gram positivi e Gram negativi). Strutture facoltative (capsula, strato mucoso, glicocalice, biofilm, flagelli, pili e fimbrie).       
Coltivazione dei microrganismi. Esigenze nutrizionali ed ambientali. Eterotrofia e autotrofia. Batteri aerobi e anaerobi. Temperatura, umidità, pH, pressione osmotica. Terreni colturali.
Differenziamento temporaneo e reale. Duplicazione del DNA batterico: sistema teta e sigma (rolling circle). Riproduzione batterica. Divisione cellulare e curva di crescita. La spora batterica.
Genetica batterica. Variabilità genetica: mutazioni e ricombinazione. Agenti mutageni. Replica plating. Ricombinazione genica (trasformazione, coniugazione e trasduzione). I plasmidi. Conversione fagica (lisogenica).  
Fattori di patogenicità e virulenza. Tossine                                                           
Agenti chimici e fisici ad attività antimicrobica. Disinfezione e sterilizzazione. Metodi di sterilizzazione. Disinfettanti.
Infezioni ed immunità. Le difese aspecifiche dell'organismo nei confronti delle infezioni. Linfociti B e T e citochine. Meccanismi di difesa inducibili: la risposta immunitaria nei confronti delle infezioni. Antigeni ed anticorpi. Vaccini e sieri.
I virus. Struttura e composizione della particella virale.
Le diverse fasi del ciclo moltiplicativo. Batteriofagi, ciclo litico e lisogeno. Metodi di coltivazione dei virus.
I miceti. Morfologia, nutrizione e riproduzione. I lieviti e le muffe.
I protozoi.

Cenni su chemioterapici antibatterici, antifungini e antivirali. I bersagli dell'azione antimicrobica ed antivirale. La resistenza agli antimicrobici.    
Microbiologia applicata. Controllo microbiologico dei prodotti medicinali. Controllo di sterilità dei prodotti iniettabili. Saggio dei pirogeni. Titolazione degli antibiotici.   
Esercitazioni in laboratorio. Osservazione colture batteriche e fungine
Microscopio ottico, colorazione di Gram per batteri
Valutazione attività antimicrobica dei chemioantibiotici (MIC, MBC, antibiogramma)

 

CONTENTS:

    Program of the course. Principles and essential methods to study microorganisms, their isolation and identification.
    Prokaryotic and  eukaryotic microbes. Bacterial classification.
    Bacterial structure (cytoplasm, cytoplasmic membrane, chromosome, cell wall, capsule, flagella and pili)
    Metabolic reactions. Biosynthesis of specific bacterial structures.
    Bacterial nutrition. Aerobic and anaerobic bacteria, autotroph and heterotroph bacteria. Isolation of bacteria, bacterial function products, nutrient transport. Culture media, physical factors. Enrichment, isolation and identification of pathogenic bacteria.
    Differentiation of bacteria. Bacterial growth (cell division and phases of growth). Spores, L-forms bacteria.
    Microbial genetics. The types and significance of gene transfer (transformation, conjugation and transduction). Plasmids, transposons, recombinant DNA technology.
    Pathogenic bacteria and infectious diseases. Pathogenicity and virulence. Microbial toxins (endotoxins and esotoxins).
    Disinfection and sterilization. Disinfectants and antiseptics: chemical antimicrobial agents. Physical antimicrobial agents.
    Immunology and immunity. Immune response and antigens. Humoral immunity (properties of antibodies). Cell-mediated immunity. Cellular physiology of immune responses. Natural and artificial immunity (active and passive immunization). Vaccines and sera.
    Viruses: general chatacteristics. Classification and identification of viruses. Viral replication. Bacteriophages. Interferons.
    Fungi: morphology, classification, pathogenicity. The superficial and the deep mycoses.
    Antimicrobial therapy. General properties of antimicrobial agents. Mechanisms of resistance and  practical implications. Determining microbial sensitivities to antimicrobial agents. Antiviral agents, antifungal agents.
    Overview of bacteria, viruses and fungi that cause human disease. A thorough list of the common bacterial, fungal and viral pathogens.
Applied Microbiology. Microbiological control of pharmaceutical products.
Assessment of sterility, toxicity, bacterial endotoxins (pyrogens), histamine absence. Assessing whether a product is for injection. Sterility control of products antimicrobial agents. Microbiological monitoring of manufacturing processes of medicinal products.
Laboratory exercises. The microscope. The Gram stain technique. Identification of bacteria and fungi. Microbial sensitivity testing.

 

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Modalità di insegnamento

L'insegnamento è strutturato in 40 ore di didattica frontale. A queste si aggiungono 2 ore di esercitazioni in laboratorio. Le lezioni si svolgeranno in presenza. Tutta la componente studentesca potrà fruire delle slides e del materiale disponibile sulla piattaforma moodle.     

Gli studenti e le studentesse saranno coinvolti a partecipare attivamente alla discussione durante le lezioni. Le esercitazioni (2 ore) saranno svolte nel laboratorio di microbiologia. Queste prevedono l'esecuzione di studi pratici di microbiologia a supporto dei concetti teorici illustrati nelle lezioni frontali.

 

The course is structured in 40 hours of frontal teaching and 2 hours of laboratory exercises. Students will be able to use the slides and material available on the moodle platform. Students will be involved in actively participating in the discussion during the lessons. The exercises (2 hours) will be carried out in the microbiology laboratory and include the execution of practical microbiology studies to support the theoretical concepts illustrated in the lessons.

  

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Modalità di verifica dell'apprendimento

Nessuna prova in itinere. In riferimento al programma svolto (presente sulla pagina E-learning dell'insegnamento), la verifica della preparazione degli studenti e delle studentesse consiste in una prova scritta e una prova orale, entrambe in presenza. I voti sono in trentesimi.                                                              

La prova scritta, della durata di 60 minuti in presenza, è strutturata in una parte con 15 domande a risposta multipla (0.8 punti ogni risposta esatta, per un totale di 12 punti max) e 3 domande a risposta aperta (6 punti max ciascuna domanda). La valutazione delle risposte aperte fa riferimento ai seguenti indicatori: 1.conoscenza dei contenuti e uso in modo appropriato dei termini; 2.argomentazione: saper contestualizzare ed impostare correttamente la risposta; 3.chiarezza: usare un linguaggio tecnico-scientifico chiaro ed appropriato.

Inoltre gli studenti possono, se desiderano, commentare un lavoro scientifico tra quelli inseriti su E-learning, con tema la ricerca microbiolgica. Il commento è valutato positivamente se presente. La valutazione della prova scritta risulta fondamentale per poter sostenere la prova orale. 

La prova scritta si ritiene superata, raggiungendo una valutazione complessiva di almeno 18/30. Segue la prova orale integrativa che consiste nella discussione dell'elaborato ed eventuale domanda orale (5 punti max). Il commento al lavoro scientifico può aiutare nella valutazione finale. Le competenze pratiche acquisite durante le esercitazioni in laboratorio non sono valutate, ma possono risultare utili per impostare correttamente la prova scritta, durante la prova di esame.

 

The votes are in thirtieths. The microbiology exam, duration 60 minutes, will consist of a written test, followed by the oral test. The written test is structured in a part with 15 multiple choice questions (12 points max) and 3 open-ended questions (6 points max each). The evaluation of the open answers refers to the following indicators: 1. knowledge; 2. argumentation: 3. clarity. Furthermore, students will be able, if they wish, to comment on a scientific work among those included in the E-learning, with the theme of microbiological research.

The written test will be passed reaching an overall evaluation of at least 18/30. This is followed by the supplementary oral exam which consists in the discussion of the paper and possible oral question (5 points max). The scientific work will help in the final evaluation. Practical skills acquired during laboratory exercises are not evaluated but it can be useful for correctly setting the written test during the exam. 

 

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Attività di supporto

Il programma dell'insegnamento viene svolto attraverso lezioni frontali (5 CFU) con l'ausilio di materiale didattico (proiezioni di slide), discussione con gli studenti e attività pratiche di laboratorio di microbiologia.       

Le esercitazioni di laboratorio si svolgeranno in auletta di microbiologia a piccoli gruppi. La parte pratica in laboratorio viene così organizzata: osservazione colture batteriche e fungine. Microscopio ottico. Colorazione di Gram. Valutazione attività antimicrobica dei chemioantibiotici (MIC, MBC, antibiogramma).

 

The program is carried out through lectures (5 CFU) with the teaching material (slide projections), discussion with students and practical laboratory activities of bacteriology. The exercises will take place in the classroom in small groups. 

Laboratory exercises. The microscope. The Gram stain technique. Identification of bacteriai. Microbial sensitivity testing.

 

Testi consigliati e bibliografia



Oggetto:
Libro
Titolo:  
Microbiologia Farmaceutica
Anno pubblicazione:  
2021
Editore:  
Edises
Autore:  
N. Carlone, R. Pompei, V. Tullio
ISBN  
Obbligatorio:  
No


Oggetto:
Libro
Titolo:  
Microbiologia clinica
Anno pubblicazione:  
2021
Editore:  
Zanichelli
Autore:  
Eudes Lanciotti
ISBN  
Obbligatorio:  
No


Oggetto:
Libro
Titolo:  
Principi di Microbiologia medica
Anno pubblicazione:  
2022
Editore:  
CEA Casa Ambrosiana
Autore:  
Antonelli, Pozzi, Clementi, Rossolini
ISBN  
Obbligatorio:  
No


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Note

PreRequisiti: Sebbene non ci siano regole di propedeuticità, lo studente, per meglio comprendere le lezioni di microbiologia, deve possedere conoscenze di base di chimica, biochimica e biologia cellulare, con particolare attenzione a quella animale, con proprietà di linguaggio e padronanza scientifica.

Gli studenti e le studentesse devono iscriversi al Corso

 

Although there are no prerequisite rules, in order to better understand microbiology
lessons, the student must have basic knowledge of chemistry, biochemistry and cell
biology, with particular attention to animal knowledge, with properties of language
and scientific mastery.

It is possible to take the exam in English

Please register for the Course

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Orario lezioniV

Lezioni: dal 15/02/2023 al 31/05/2023

Nota: Le date e gli orari possono essere consultati all'indirizzo https://www.farmacia-dstf.unito.it/do/home.pl/View?doc=/edu/orario.html

Registrazione
  • Aperta
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    Ultimo aggiornamento: 13/02/2024 11:20

    Location: https://www.farmacia-dstf.unito.it/robots.html
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