Programma

Prima parte – Fisiologia cellulare e meccanismi di trasduzione del segnale (prima parte dell’insegnamento)
Principi di regolazione delle funzioni cellulari e di comunicazione intercellulare e intracellulare. Principali classi di recettori di membrana e recettori intracellulari, con particolare riferimento ai recettori nucleari. Organizzazione delle proteine di segnalazione: domini proteici e interazioni coinvolte nella trasmissione del segnale.
Meccanismi di attivazione, amplificazione, integrazione e terminazione del segnale. Ruolo della fosforilazione e defosforilazione delle proteine, delle modificazioni ossidative, del calcio intracellulare, delle piccole GTPasi e dell’ubiquitinazione nella regolazione delle funzioni cellulari. Integrazione delle diverse vie di segnalazione nella determinazione della risposta cellulare.
Analisi, presentazione e discussione in aula di un articolo scientifico relativo ai meccanismi di trasduzione del segnale a partire da un recettore, con identificazione dell’ipotesi e degli obiettivi dello studio e valutazione critica degli approcci sperimentali, dei risultati e delle conclusioni.
Seconda parte – Meccanismi di risposta cellulare allo stress (seconda parte dell’insegnamento)
1. Principi generali della risposta allo stress
Definizione di stress cellulare, intervallo di tolleranza fisiologica e capacità di adattamento. Meccanismi attraverso i quali le cellule percepiscono le alterazioni dell’omeostasi e attivano risposte a livello di DNA, RNA e proteine. Relazione tra intensità e durata dello stress, risposte adattative e conseguenze funzionali. Ruolo degli organelli intracellulari, con particolare attenzione ai mitocondri e al reticolo endoplasmatico.
2. Meccanismi generali di protezione e controllo del danno cellulare
Risposta al danno al DNA (DNA Damage Response, DDR). Mantenimento dell’omeostasi proteica e risposte al danno e all’accumulo di proteine non correttamente ripiegate: risposta allo shock termico (Heat Shock Response, HSR) e risposta alle proteine mal ripiegate (Unfolded Protein Response, UPR). Autofagia e apoptosi: meccanismi di regolazione e ruolo nell’adattamento allo stress o nell’eliminazione delle cellule danneggiate.
3. Risposte a specifiche condizioni di stress
Specie reattive dell’ossigeno (ROS), stress ossidativo e segnalazione redox. Meccanismi di risposta e adattamento allo stress ipossico, osmotico e nutrizionale. Risposte cellulari associate a stimoli infiammatori e agenti patogeni. Integrazione delle vie di segnalazione e delle risposte dei diversi compartimenti cellulari nel ripristino dell’omeostasi.
4. Alterazioni della risposta allo stress e approcci sperimentali
Conseguenze dell’incapacità di ripristinare l’omeostasi e dell’alterazione dei meccanismi di adattamento allo stress. Cenni al coinvolgimento di tali processi in condizioni patologiche, comprese le malattie degenerative e il cancro.
Principi e recenti sviluppi degli approcci sperimentali utilizzati per studiare la fisiologia della risposta cellulare allo stress e i meccanismi molecolari coinvolti, con attenzione all’interpretazione dei risultati e ai limiti delle metodologie.

Testi Adottati

La preparazione dell’esame si basa sul materiale didattico predisposto dal docente, comprendente le presentazioni a supporto delle lezioni, e sulla consultazione dei testi di riferimento. Lo studio è integrato dall’approfondimento autonomo degli studenti mediante la ricerca e la lettura di letteratura scientifica pertinente agli argomenti trattati durante l’insegnamento, anche in relazione alle attività di presentazione e discussione di articoli scientifici.
Bibliografia di riferimento a supporto dell’apprendimento
Studenti non frequentanti
Il programma e i materiali di riferimento sono gli stessi per studenti frequentanti e non frequentanti. La preparazione comprende lo studio del materiale didattico predisposto dal docente, la consultazione dei testi di riferimento e l’approfondimento autonomo della letteratura scientifica pertinente agli argomenti del programma.

Modalità Erogazione

Il corso si svolgerà con lezioni frontali, discussioni critiche in aula di lavori scientifici e procedure sperimentali/approcci di laboratorio applicati allo studio della fisiologia della risposta cellulare allo stress.

Modalità Frequenza

La frequenza è fortemente consigliata

Modalità Valutazione

La verifica dell’apprendimento avviene mediante una prova orale finale della durata complessiva di circa 60–80 minuti, articolata in due parti. Nella prima parte, lo studente presenta e discute con il docente un articolo scientifico scelto autonomamente e inerente ai meccanismi di risposta cellulare allo stress trattati durante l’insegnamento. La discussione comprende l’inquadramento del problema scientifico, l’identificazione dell’ipotesi e degli obiettivi dello studio, l’analisi degli approcci sperimentali e l’interpretazione dei risultati e delle conclusioni. Questa parte consente di verificare la capacità di applicare le conoscenze acquisite all’analisi di un lavoro sperimentale e di esporne i contenuti utilizzando un linguaggio scientifico appropriato. La seconda parte consiste in un colloquio sugli argomenti del programma e prevede generalmente tre domande: due sui meccanismi di risposta cellulare allo stress, trattati nella seconda parte dell’insegnamento, e una sulla fisiologia cellulare e sui meccanismi di trasduzione del segnale, trattati nella prima parte. Il colloquio verifica la conoscenza e la comprensione degli argomenti, la capacità di collegare e integrare i diversi meccanismi studiati e di applicare le conoscenze all’interpretazione di differenti contesti cellulari e problemi di ricerca. Le due parti si svolgono nell’ambito della medesima prova orale. Il voto finale è espresso in trentesimi e deriva dalla valutazione complessiva della prova. La valutazione tiene conto principalmente del livello di conoscenza e comprensione degli argomenti, della capacità di collegare e integrare i meccanismi studiati e della proprietà di linguaggio scientifico, intesa come uso corretto e preciso della terminologia disciplinare e capacità di esporre i concetti con chiarezza e rigore. Concorrono alla valutazione anche la capacità di applicare le conoscenze e di interpretare criticamente i risultati sperimentali. Il superamento dell’esame richiede una conoscenza sufficiente dei contenuti fondamentali e la capacità di esporli utilizzando un linguaggio scientifico appropriato. Voti progressivamente più elevati riflettono una maggiore padronanza degli argomenti, capacità di integrazione delle conoscenze e precisione nell’esposizione. La lode è attribuita in presenza di una preparazione eccellente, accompagnata da particolare capacità di collegamento e argomentazione e da piena padronanza del linguaggio scientifico.