ITALIANO

Il presente corso è finalizzato a consolidare e applicare in modo integrato le conoscenze biochimiche di base acquisite, con particolare riferimento ai processi metabolici e alla loro regolazione. L’attività è orientata allo sviluppo di competenze operative e di ragionamento scientifico utili alla comprensione dei meccanismi molecolari che sottendono il funzionamento dell’organismo umano. L’attività privilegia un approccio pratico e interattivo, favorendo il collegamento tra concetti teorici, osservazione e analisi di dati sperimentali e interpretazione dei processi biologici. In tale contesto, viene posta attenzione ai meccanismi alla base delle condizioni patologiche e alla relazione tra i principali metaboliti di interesse biochimico e i test di laboratorio comunemente utilizzati, con discussione del significato di specifici marker biochimici con rilevanza diagnostica. Le attività in laboratorio favoriranno l’acquisizione di competenze trasversali: poiché gli studenti lavoreranno in piccoli gruppi, si favorirà lo sviluppo della comunicazione interpersonale, il team working, l’ascolto attivo, il problem solving, la gestione del tempo, fiducia e responsabilità.

Nelson D.L., Cox M.M. – I principi di biochimica di Lehninger – Zanichelli, Bologna, 2022, 1200 pp, ISBN 978 8808599858.
Devlin T.M. – La Biochimica – EdiSES, Napoli, 2023, 1220 pp, ISBN 978 8836231300.
Siliprandi N., Tettamanti G. – Biochimica medica. Strutturale, metabolica e funzionale – Piccin-Nuova Libraria, Padova, 2018, 1136 pp, ISBN 978 8829927913.

Risultati di apprendimento attesi (RdA) (Formulati in accordo con i Descrittori di Dublino e declinati mediante la Tassonomia di Bloom per garantirne la misurabilità in sede di esame):
RdA 1- Conoscenza e capacità di comprensione (Dublin 1). A) Consolidare le conoscenze relative alle strutture delle principali biomolecole e all'architettura delle vie metaboliche fondamentali. B) Descrivere i meccanismi molecolari di regolazione ed integrazione del metabolismo cellulare ed i principi teorici delle principali tecniche di laboratorio.
RdA 2 - Capacità di applicare conoscenza e comprensione (Dublin 2). A) Applicare i concetti biochimici teorici per analizzare le risposte metaboliche integrate dell'organismo umano in diverse condizioni fisiopatologiche. B) Interpretare e correlare semplici dati di natura biochimica e laboratoristica ai rispettivi contesti cellulari o d'organo.
RdA 3 - Autonomia di giudizio (Dublin 3). Valutare criticamente informazioni e dati biochimici sperimentali, formulando collegamenti logici e autonomi tra il livello molecolare, cellulare e l'espressione funzionale o patologica.
RdA 4 - Abilità comunicative (Dublin 4). Esporre e discutere i processi metabolici e le relative implicazioni cliniche utilizzando una terminologia scientifica appropriata, chiara, coerente e rigorosa.
RdA 5 - Capacità di apprendimento (Dublin 5). Utilizzare in autonomia gli strumenti metodologici biochimici acquisiti per l'aggiornamento continuo delle proprie conoscenze e per la decodifica di nuovi contenuti della letteratura scientifica.
Sviluppo di Competenze Trasversali (Soft Skills per la Professione Medica). Lavorando in piccoli gruppi per le attività di laboratorio, lo studente svilupperà attitudini essenziali per il futuro percorso professionale. Team working e cooperazione interpersonale. Ascolto attivo e comunicazione efficace nel micro-team. Problem solving pratico applicato al dato biochimico anomalo. Gestione del tempo e rispetto delle scadenze sperimentali. Assunzione di fiducia e responsabilità nei confronti del gruppo di lavoro.
Contenuti minimi
• Struttura e funzione delle principali biomolecole
• Vie metaboliche centrali e loro integrazione
• Regolazione enzimatica e ormonale del metabolismo
• Adattamenti metabolici in condizioni fisiologiche
• Elementi di metodologia biochimica

Per l'accesso e la frequenza proficua dell'AFP sono richieste le competenze e le conoscenze di base di Biochimica, Biologia molecolare e Biologia cellulare acquisite nei corsi propedeutici obbligatori inseriti nel piano di studi.

Seminari con presentazioni in modalità power point (10 ore). Il materiale utilizzato sarà condiviso. Durante la lezione sarà stimolata la discussione
Sessioni pratiche a piccoli gruppi all'interno dei laboratori didattici, mirate all'osservazione diretta, all'esecuzione dei saggi e alla discussione guidata dei dati raccolti (15 ore).

La verifica dell’apprendimento avverrà mediante prova orale, svolta contestualmente all’esame di Biochimica. La prova è finalizzata a valutare la capacità dello studente di utilizzare in modo integrato le conoscenze biochimiche acquisite per comprendere i principali processi metabolici e i loro meccanismi di regolazione.
In particolare, allo studente sarà richiesto di dimostrare la conoscenza dei principali pathway biochimici, la capacità di collegare il metabolismo cellulare alle regolazioni ormonali e di comprendere le basi molecolari di alcune condizioni patologiche, incluse quelle legate a difetti genetici.
La valutazione dell’AFP concorrerà al giudizio complessivo dell’esame di Biochimica.

La frequenza degli studenti all'AFP verrà registrata attraverso l'utilizzo dell'applicazione MyVanvitelli

Metabolismo e integrazione delle vie metaboliche – 3 ore (0.12 CFU)
Concetto di metabolismo come rete integrata di reazioni. Riepilogo sinottico delle principali vie metaboliche centrali: glicolisi, gluconeogenesi, glicogenosintesi e glicogenolisi, ciclo di Krebs, catena di trasporto degli elettroni. Integrazione e snodi di incrocio tra il metabolismo glucidico, lipidico e amminoacidico. Compartimentazione cellulare delle vie metaboliche. Ruolo energetico di ATP, NADH, FADH2
Regolazione ormonale del metabolismo – 4 ore (0.16 CFU)
Utilizzo dei substrati energetici nei diversi tessuti (fegato, muscolo, tessuto adiposo, cervello). Passaggio dall’utilizzo di glucosio a quello di acidi grassi e corpi chetonici. Principi generali della regolazione ormonale: Insulina - secrezione, meccanismo d’azione ed effetti metabolici; Glucagone e adrenalina - ruolo nella mobilizzazione delle riserve energetiche; coordinamento ormonale nelle diverse condizioni nutrizionali
Marker biochimici e parametri molecolari di monitoraggio metabolico – 3 ore (0.12 CFU)
Concetto di marker biochimico; glicemia: regolazione e significato biologico; altri parametri metabolici di interesse: lattato, colesterolo, trigliceridi. Variabilità fisiologica dei parametri biochimici. Interpretazione dei cambiamenti metabolici in condizioni fisiologiche e patologiche
Analiti e tecniche biochimiche di laboratorio – 15 ore (0.6 CFU)
Definizione di analita e principio di misura; spettrofotometria: basi teoriche e applicazioni alla misura dell’attività enzimatica. Elettroforesi delle proteine: principi generali e applicazioni. Western blotting: principi, fasi operative e significato biologico. Attività enzimatica: definizione e significato funzionale (esempio: attività della lattato deidrogenasi – LDH e saggio MTT come indicatori dello stato metabolico e dell’integrità funzionale delle cellule). Principi di base della retrotrascrizione e PCR quantitativa, misurazione dell’espressione genica correlata ai processi metabolici. Limiti e potenzialità delle principali tecniche biochimiche.

Italian

This course aims to consolidate and apply previously acquired fundamental biochemical knowledge in an integrated manner, focusing specifically on metabolic processes and their regulation. The course is designed to develop practical skills and scientific reasoning capabilities essential for understanding the molecular mechanisms underlying human physiological function. It adopts a practical, interactive approach, fostering connections between theoretical concepts, the observation and analysis of experimental data, and the interpretation of biological processes. Particular attention is paid to the mechanisms underlying pathological conditions and the relationship between key metabolites of biochemical interest and commonly used laboratory tests, including a discussion on the significance of specific diagnostic biochemical markers. Laboratory activities will facilitate the acquisition of transversal skills; as students work in small groups, the course will foster interpersonal communication, teamwork, active listening, problem-solving, time management, trust, and a sense of responsibility.

Nelson D.L., Cox M.M. – I principi di biochimica di Lehninger – Zanichelli, Bologna, 2022, 1200 pp, ISBN 978 8808599858.
Devlin T.M. – La Biochimica – EdiSES, Napoli, 2023, 1220 pp, ISBN 978 8836231300.
Siliprandi N., Tettamanti G. – Biochimica medica. Strutturale, metabolica e funzionale – Piccin-Nuova Libraria, Padova, 2018, 1136 pp, ISBN 978 8829927913.

Expected Learning Outcomes (ELOs) (Formulated in accordance with the Dublin Descriptors and defined using Bloom's Taxonomy to ensure measurability during examinations):
ELO 1 - Knowledge and understanding (Dublin 1). A) Consolidate knowledge regarding the structures of key biomolecules and the architecture of fundamental metabolic pathways. B) Describe the molecular mechanisms regulating and integrating cellular metabolism, as well as the theoretical principles of major laboratory techniques.
ELO 2 - Applying knowledge and understanding (Dublin 2). A) Apply theoretical biochemical concepts to analyze the integrated metabolic responses of the human body under various pathophysiological conditions. B) Interpret and correlate simple biochemical and laboratory data with their respective cellular or organ contexts.
ELO 3 - Making judgments (Dublin 3). Critically evaluate biochemical information and experimental data, establishing logical, independent connections between the molecular and cellular levels and functional or pathological manifestations.
ELO 4 - Communication skills (Dublin 4). Present and discuss metabolic processes and their clinical implications using appropriate, clear, coherent, and rigorous scientific terminology.
ELO 5 - Learning skills (Dublin 5). Independently utilize acquired biochemical methodological tools to continuously update knowledge and interpret new content from scientific literature.
Development of Transversal Competencies (Soft Skills for the Medical Profession). By working in small groups during laboratory activities, students will develop aptitudes essential for their future professional careers. Teamwork and interpersonal cooperation. Active listening and effective communication within the micro-team. Practical problem-solving applied to anomalous biochemical data. Time management and adherence to experimental deadlines. Demonstrating trustworthiness and a sense of responsibility towards the working group.
Core content
• Structure and function of major biomolecules
• Central metabolic pathways and their integration
• Enzymatic and hormonal regulation of metabolism
• Metabolic adaptations under physiological conditions
• Fundamentals of biochemical methodology

To access and successfully complete the AFP, students are required to possess the foundational skills and knowledge in biochemistry, molecular biology, and cell biology acquired through the mandatory preparatory courses included in the study plan.

Seminars featuring PowerPoint presentations (10 hours). Course materials will be shared, and class discussion will be encouraged.
Small-group practical sessions in teaching laboratories, focusing on direct observation, the performance of assays, and guided discussion of the data collected (15 hours).

Student learning will be assessed via an oral examination held concurrently with the Biochemistry exam. The assessment aims to evaluate the student's ability to integrate acquired biochemical knowledge in order to understand key metabolic processes and their regulatory mechanisms.
Specifically, students will be required to demonstrate knowledge of major biochemical pathways, the ability to link cellular metabolism to hormonal regulation, and an understanding of the molecular basis of certain pathological conditions, including those linked to genetic defects.
The assessment of the AFP will contribute to the overall grade for the Biochemistry exam.

Student attendance at the AFP will be recorded using the MyVanvitelli app.

Metabolism and integration of metabolic pathways – 3 hours (0.12 CFU)
Concept of metabolism as an integrated network of reactions. Synoptic overview of major central metabolic pathways: glycolysis, gluconeogenesis, glycogenesis and glycogenolysis, the Krebs cycle, and the electron transport chain. Integration and intersection points between carbohydrate, lipid, and amino acid metabolism. Cellular compartmentalization of metabolic pathways. Energetic roles of ATP, NADH, and FADH2.
Hormonal regulation of metabolism – 4 hours (0.16 CFU)
Utilization of energy substrates in various tissues (liver, muscle, adipose tissue, brain). Transition from glucose utilization to the use of fatty acids and ketone bodies. General principles of hormonal regulation: Insulin (secretion, mechanism of action, and metabolic effects); Glucagon and adrenaline (role in mobilizing energy reserves); hormonal coordination under different nutritional conditions.
Biochemical markers and molecular parameters for metabolic monitoring – 3 hours (0.12 CFU)
Concept of biochemical markers; blood glucose: regulation and biological significance; other metabolic parameters of interest: lactate, cholesterol, triglycerides. Physiological variability of biochemical parameters. Interpretation of metabolic changes under physiological and pathological conditions.
Analytes and biochemical laboratory techniques – 15 hours (0.6 CFU)
Definition of analyte and measurement principles; spectrophotometry: theoretical basis and applications to the measurement of enzyme activity. Protein electrophoresis: general principles and applications. Western blotting: principles, procedural steps, and biological significance. Enzyme activity: definition and functional significance (example: lactate dehydrogenase [LDH] activity and the MTT assay as indicators of metabolic status and cellular functional integrity). Basic principles of reverse transcription and quantitative PCR; measurement of gene expression related to metabolic processes. Limitations and potential of key biochemical techniques.