ITALIANO

L’insegnamento include lo studio delle basi cellulari e molecolari della patogenicità microbica, delle interazioni microrganismo-ospite, di infezioni e immunità, dei farmaci antimicrobici, delle biotecnologie microbiche e delle loro applicazioni nella diagnostica molecolare, nella terapia cellulare e molecolare. I campi di interesse disciplinare sono la batteriologia, la virologia, la micologia, la parassitologia e la vaccinologia.

Guido Antonelli, Massimo Clementi, Gianni Pozzi; Principi di microbiologia medica; Casa editrice: CEA; 4° edizione; Anno di pubblicazione 2022; pagine 864

Alla fine dell’insegnamento di Microbiologia, lo studente deve dimostrare la conoscenza di quanto segue:
i) struttura e ciclo di replicazione di batteri, virus, protozoi, funghi;
ii) procedure di laboratorio per la diagnosi delle malattie infettive causate da batteri, virus, funghi e parassiti;
iii) principi di genetica microbica e gli effetti sulla diffusione della resistenza ai farmaci e sulla patogenicità dei microrganismi;
iv) meccanismi di difesa a disposizione dell'ospite multicellulare contro gli agenti infettivi e i meccanismi di danno all'ospite dei principali patogeni umani;
v) il meccanismo d'azione dei principali farmaci antibatterici, antivirali, antifungini e antiparassitari e i meccanismi molecolari responsabili dell'emergenza e della diffusione delle resistenze;
vi) l'epidemiologia, le modalità di trasmissione e la patogenesi degli agenti infettivi specificati nel programma.
Più precisamente:
1. Conoscenza e capacità di comprensione
Lo studente deve dimostrare una conoscenza di base della vita microbica e della sua interazione con l'ospite umano.
• Diversità Microbica: Identificare la morfologia, la fisiologia e la classificazione di batteri, virus, funghi e parassiti.
• Patogenesi: Spiegare i meccanismi di patogenicità microbica, inclusi i fattori di virulenza e come i microbi causano malattie infettive.
• Interazioni Ospite-Microbo: Comprendere il ruolo del microbiota umano nella salute e i principi della risposta immunitaria all'infezione.
2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Lo studente dovrebbe essere in grado di utilizzare le conoscenze teoriche per risolvere problemi clinici o di laboratorio pratici.
• Ragionamento Diagnostico: Correlare le manifestazioni cliniche di un paziente con i dati di laboratorio per stabilire una diagnosi microbiologica preliminare.
• Competenze di Laboratorio: Dimostrare competenza nelle tecniche fondamentali, come la colorazione di Gram, la coltura microbica e l'interpretazione dei test di sensibilità agli antibiotici (antibiogrammi).
• Strategia Terapeutica: Descrivere il meccanismo d'azione dei principali farmaci antibatterici e antifungini e applicarlo alla gestione dell'infezione.
3. Autonomia di giudizio
Lo studente deve sviluppare la capacità di valutare criticamente le informazioni scientifiche e cliniche.
• Valutazione Diagnostica: Valutare criticamente la validità e i limiti dei diversi metodi diagnostici microbiologici (es. test molecolari vs. basati su coltura).
• Controllo delle Infezioni: Valutare il rischio di infezioni correlate all'assistenza sanitaria e proporre misure appropriate di prevenzione o sorveglianza.
4. Abilità comunicative
Lo studente dovrebbe essere in grado di trasmettere informazioni in modo chiaro sia a un pubblico professionale che a un pubblico non specializzato.
• Alfabetizzazione Scientifica: Utilizzare una terminologia scientifica corretta quando si descrivono processi infettivi o risultati di laboratorio.
5. Capacità di apprendere
Lo studente deve sviluppare gli strumenti per l'aggiornamento professionale continuo in un campo in rapida evoluzione.
• Ricerca Scientifica: Consultare e comprendere autonomamente testi scientifici avanzati, database bibliografici e linee guida cliniche.
• Apprendimento Autodiretto: Identificare le lacune nelle conoscenze personali e utilizzare risorse online o ricerche per rimanere aggiornato sui patogeni emergenti e sulle nuove terapie antimicrobiche.

Per raggiungere i "contenuti minimi" lo studente deve dimostrare una comprensione di base della morfologia e classificazione dei principali patogeni umani, dei meccanismi molecolari di patogenesi microbica e della capacità di interpretare correttamente i test diagnostici e i risultati di suscettibilità antimicrobica per un'efficace gestione clinica.

Per seguire proficuamente l’insegnamento di Microbiologia, gli studenti dovranno possedere conoscenze di biologia cellulare, biochimica e biologia molecolare, nonché dei meccanismi di base della patogenesi delle malattie. Inoltre, la conoscenza dell'anatomia e fisiologia umana sarà necessaria per un'adeguata comprensione dei meccanismi patogeni di batteri, virus, funghi e protozoi.

Lezioni supportate da diapositive.
Una breve introduzione per riassumere gli argomenti trattati nella lezione precedente, rispondere per chiarire gli argomenti trattati e presentare nuovi argomenti.
Il numero di ore in aula/frontali fornito corrisponderà ai 7 CFU del corso

La valutazione della competenza dello studente si basa su un esame orale. Le domande si basano sulla parte generale di batteriologia e virologia e si concentrano sulla biologia dei batteri, virus, miceti e parassiti di interesse medico.
Griglia di valutazione:
• Sotto la sufficienza (<18): Gravi lacune nella distinzione tra classi di microrganismi; incapacità di collegare un patogeno alla relativa malattia; mancata conoscenza dei principi dell'antibiotico-resistenza.
• Soglia Minima (18-21): Conoscenza dei contenuti minimi sopra elencati. Linguaggio scientifico basilare ma corretto. Capacità di descrivere i patogeni principali senza approfondire troppo i meccanismi molecolari.
• Preparazione Media (22-26) : Buona padronanza dei cicli replicativi e delle tecniche di laboratorio. Capacità di discutere la diagnosi differenziale e le basi dell'interazione ospite-parassita.
• Preparazione Ottima (27-30): Approfondita conoscenza dei meccanismi di virulenza molecolare e delle tecniche diagnostiche avanzate (es. spettrometria di massa, sequenziamento). Capacità di sintesi critica.
• Eccellenza (30L): Totale padronanza della materia, capacità di collegamento interdisciplinare e linguaggio tecnico inappuntabile.
I parametri di valutazione specifici saranno:
• Capacità di connessioni critiche.
• Capacità di sintesi.
• Qualità dell'organizzazione della presentazione/del discorso.
• Uso del vocabolario specialistico.

Materiale aggiuntivo (recensioni) sarà messo a disposizione degli studenti.
Le attività di tutorato sono fornite previa richiesta via mail

Parte 1
Introduzione ai microorganismi
i) Batteriologia generale
Morfologia, struttura e funzione della cellula batterica.
Curva di crescita batterica, fermentazione microbica, produzione di biomassa.
La spora batterica.
Metabolismo batterico.
Genetica batterica, mutazioni e trasferimento di materiale genetico dei batteri.
Meccanismi di patogenicità, fattori di virulenza, fattori di adesione, invasività, esotossine, endotossine, fattori anti-fagocitari.
Coltivazione di batteri in laboratorio, fattori che influenzano la crescita batterica, terreni di coltura, esame microscopico, preparazione di test batterioscopici, tecniche di coltura e biochimiche di identificazione dei batteri.

ii) Virologia generale
Introduzione ai virus, morfologia e struttura.
Replicazione virale, adsorbimento, penetrazione, replicazione, maturazione.
Interferenza virale.
Bacteriofagi.
Virus oncogeni.
Prioni.
Isolamento e coltivazione dei virus, effetti citopatici, titolazione virale.
Genetica virale e vettori virali.

2) Parte 2
Relazioni tra microrganismi e ospiti.
Agenti chimici e fisici nel controllo dei microrganismi.
Chemioterapia antibatterica e antivirale.
Diagnostica sierologica e diagnostica molecolare.
Vaccini.

i) Batteriologia Speciale
Stafilococchi.
Streptococchi ed Enterococchi
Corinebatteri
Listeria monocytogenes
Bacilli e Clostridi
Micobatteri
Neisserie
Haemophilus e Bordetella
Vibrio, Campylobacter, Helicobacter pylori
Enterobatteriacee
Brucella, Yersinia pestis, Francisella tularensis, Pasteurella
Legionella
Pseudomonas
Treponema, Borrelia
Mycoplasma e Ureaplasma
Chlamydia
Rickettsia, Ehrlichia, Coxiella
Bartonella.

ii) Virologia Speciale
a. Virus a DNA: Adenoviridae, Papillomaviridae, Herpesviridae, Poxviridae, Parvoviridae.
b. Virus a RNA: Orthomyxoviridae, Paramyxoviridae, Picornaviridae, Reoviridae, Rhabdoviridae, Togaviridae, Coronaviridae, Arenaviridae, Flaviviridae, Filoviridae, Bunyaviridae.
c. Virus a DNA o RNA che utilizzano la trascrittasi inversa: Hepadnaviridae, Retroviridae.

iii) Micologia
Generalità, coltivazione, patogenesi delle micosi, infezioni fungine, diagnosi delle micosi. Miceti di interesse medico.

iv) Parassitologia
Nozioni generali di parassitologia, patogenesi e diagnosi. Parassiti di interesse medico.

Italian

The course includes the study of cellular and molecular bases of microbial pathogenicity, microorganism-host interactions, infections and immunity, antimicrobial drugs, microbial biotechnology and their applications in molecular diagnostics, cellular and molecular therapy. Fields of disciplinary interest are bacteriology, virology, mycology, parasitology and vaccinology.

At the end of the Microbiology course, the student must show the knowledge of the following as :
i) structure and replication cycle of bacteria, viruses, protozoa, fungi;
ii) laboratory procedures for the diagnosis of infectious diseases caused by bacteria, viruses, fungi and parasites;

iii) principles of microbial genetics and the effects on the diffusion of resistance to drugs and on the pathogenicity of microorganisms;
iv) defense mechanisms available to the multicellular host against infectious agents, and the mechanisms of damage to the host of the main human pathogens;
v) the mechanism of action of the main antibacterial, antiviral, antifungal and antiparasitic drugs and the molecular mechanisms responsible for the emergence and diffusion of the resistances;
vi) the epidemiology, transmission modalities and pathogenesis of the infectious agents specified in the program.
More precisely:
1. Knowledge and Understanding (Conoscenza e capacità di comprensione)
The student must demonstrate foundational knowledge of microbial life and its interaction with the human host.
• Microbial Diversity: Identify the morphology, physiology, and classification of bacteria, viruses, fungi, and parasites.
• Pathogenesis: Explain the mechanisms of microbial pathogenicity, including virulence factors and how microbes cause infectious diseases.
• Host-Microbe Interactions: Understand the role of the human microbiota in health and the principles of the immune response to infection.
2. Applying Knowledge and Understanding (Capacità di applicare conoscenza e comprensione)
The student should be able to use theoretical knowledge to solve practical clinical or laboratory problems.

Students to profitably follow the course of Microbiology will have to possess knowledge of cell biology, biochemistry and molecular biology, basic mechanisms of pathogenesis of diseases. Furthermore, knowledge of human anatomy and physiology will be necessary for an adequate understanding of the pathogenic mechanisms of bacteria, viruses, fungi and protozoa.

Lectures supported by slides.
A brief introduction to resume the topics covered in the previous lesson, answer to clarify the topics covered, and presentation of new topics.
The number of classroom/frontal hours provided will correspond to the 7 CFU of the course.

Evaluation of student proficiency is based on an oral test. Questions are based on the general part of bacteriology and virology and focused on the biology of bacteria, viruses, micetes, and parasites of medical interest.
Evaluation grid:
• Below Sufficiency (<18): Serious gaps in the distinction between classes of microorganisms; inability to link a pathogen to the relevant disease; lack of knowledge of the principles of antibiotic resistance.
• Minimum Threshold (18-21): Knowledge of the minimum contents listed above. Basic but correct scientific language. Ability to describe the main pathogens without over-explaining molecular mechanisms.
• Average Preparation (22-26): Good command of replication cycles and laboratory techniques. Ability to discuss differential diagnosis and the basics of host-parasite interaction.
• Optimal Preparation (27-30): In-depth knowledge of molecular virulence mechanisms and advanced diagnostic techniques (e.g., mass spectrometry, sequencing). Ability for critical synthesis.
• Excellence (30L): Total mastery of the subject, capacity for interdisciplinary connection and impeccable technical language.
Specific evaluation parameters will be:
• Ability for critical connections.
• Ability for synthesis.
• Quality of the organization of the presentation/discourse.
• Use of specialist vocabulary.

Additional materials (reviews) will be made available to the students
Tutoring activities are provided upon request via mail

1) Part 1
Introduction to microorganisms

i) General bacteriology
Morphology, structure and function of the bacterial cell.
Bacterial growth curve, microbial fermentation, biomass production.
The bacterial spore.
Bacterial metabolism.
Bacterial genetics, mutations and transfer of genetic material of bacteria.
Pathogenicity mechanisms, virulence factors, adhesion factors, invasiveness,
exotoxins, endotoxins, anti-phagocytic factors
Cultivation of bacteria in the laboratory, factors that affect bacterial growth,
culture media, microscopic examination, preparation of bacterioscopic test preparations, culture and biochemical techniques of identification of bacteria.

ii) General virology
Introduction to viruses, morphology and structure.
Virus replication, adsorption, penetration, replication, maturation.
Viral interference.
Bacteriophages.
Oncogenic viruses.
Prions.
Isolation and cultivation of viruses, cytopathic effects, virus titration.
Viral genetics and viral vectors.

2) Part 2
Relations between microorganisms and hosts.
Chemical and physical agents in the control of microorganisms.
Antibacterial and antiviral chemotherapy.
Serological diagnostics and molecular diagnostics.
Vaccines.

i) Special bacteriology
Staphylococci.
Streptococci and Enterococci
Corynebacterium
Listeria monocytogenes
Bacilli and Clostridia
Mycobacteria
Neisseria
Haemophilus and Bordetella
Vibrio, Campylobacter, Helicobacter pylori
Enterobacteriaceae
Brucella, Yersinia pestis, Francisella tularensis, Pasteurella
Legionella
Pseudomonas
Treponema, Borrelia
Mycoplasma and Ureaplasma
Chlamydia
Rickettsia, Ehrlichia, Coxiella
Bartonella

ii) Special virology
a) DNA Viruses: Adenoviridae, Papillomaviridae, Herpesviridae, Poxviridae,
Parvoviridae.
b) RNA viruses: Orthomyxoviridae, Paramyxoviridae, Picornaviridae,
Reoviridae, Rhabdoviridae, Togaviridae, Coronaviridae, Arenaviridae,
Flaviviridae, Filoviridae, Bunyaviridae.
c) DNA or RNA viruses that use reverse transcriptase: Epadnaviridae, Retroviridae.

iii) Mycology
Generality, cultivation, pathogenesis of mycoses, fungi infections, diagnosis of mycoses. Mycetes of medical interest.

iv) Parasitology
General notions of parasitology, pathogenesis and diagnosis. Parasites of medical interest.