Biologia applicata alla biomedicina

Università degli Studi di Pisa
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  • Laurea
  • Pisa
Descrizione

La Laurea Magistrale in Biologia applicata alla biomedicina completa la formazione nelle discipline biologiche iniziata con la laurea di primo livello in Scienze Biologiche. Questo corso di laurea ha l’obiettivo di formare laureati con una preparazione avanzata ed operativa nella biologia di base e nei diversi settori della biologia applicata corredata dalle conoscenze relative ai meccanismi patologici tradizionalmente ricompresi nell’area della Biologia.
Il percorso formativo si articola su aspetti culturali e metodologici per fornire:
- conoscenze fondamentali della morfologia generale, della splancnologia, dei processi fisiologici con i relativi meccanismi biochimici e molecolari dei vari organi e apparati, delle funzioni vegetative e di relazione, della patologia cellulare e della patologia generale dei vari organi, degli aspetti genetici e molecolari delle varie patologie, con un approfondimento indispensabile della diffusione epidemiologica;
- conoscenze fondamentali sull’organizzazione morfo-funzionale del sistema nervoso, sui meccanismi molecolari e cellulari responsabili dello sviluppo e del differenziamento del sistema nervoso, sui processi molecolari e cellulari delle funzioni neurali e sulle basi neurobiologiche delle patologie del sistema nervoso;
- aspetti metodologici e tecnologici utili allo studio dei moderni ausili strumentali, all’analisi delle tecnologie attuali molecolari, biochimiche e genetiche;
- l’acquisizione delle metodologie statistiche necessarie per una corretta professionalità al fine di rendere i laureati padroni del metodo scientifico di indagine e capaci di lavorare con ampia autonomia, anche assumendo responsabilità di progetti e strutture. Il Corso di Laurea Magistrale in Biologia applicata alla biomedicina è caratterizzato da una solida preparazione nelle discipline biologiche di base,...

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Pisa
Lungarno Antonio Pacinotti, 43 , 56122, Pisa, Italia
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Biomedicina

Programma

  • PIANO DI STUDIO 1 fisiopatologico
  • PIANO DI STUDIO 2 neurobiologico
PIANO DI STUDIO 1 fisiopatologico
  • Patologia generale e meccanismi patogenetici dei batteri (9 cfu)

    • Lo scopo del corso è fornire una conoscenza dettagliata dei meccanismi biochimici e molecolari sottesi alla patogenesi delle malattie genetiche, infettive, infiammatorie e neoplastiche, con particolare attenzione alle basi biologiche dell’interazione ospite agente patogeno ed al bersaglio della sua azione.

      Il corso verterà sul rapporto tra genotipo e fenotipo delle principali malattie genetiche, sui meccanismi molecolari della patogenicità microbica, sugli aspetti biochimici e molecolari della flogosi acuta e cronica. Inoltre verterà sui meccanismi d'azione degli agenti cancerogeni, sulle proprietà della cellula e del tessuto neoplastico, sui meccanismi e gli effetti della progressione neoplastica.
  • Fisiologia molecolare e cellulare (6 cfu)

    • Obiettivi formativi: Approfondimento dello studio degli aspetti molecolari del funzionamento delle cellule animali.
      Compartimenti cellulari. Smistamento delle proteine ai diversi compartimenti cellulari. Esocitosi ed endocitosi. Citoscheletro e motori cellulari. Aspetti locali, globali e ritmici della fisiologia cellulare. Cellule pacemaker cardiache e gastrointestinali. Ritmo respiratorio. Ritmi circadiani: meccanismo.
  • Biostatistica (6 cfu)

    • Fornire gli strumenti per impostare un appropriato disegno dell'esperimento, per gestire in modo adeguato i risultati ottenuti, per verificare le ipotesi di partenza

      Introduzione alla statistica descrittiva; cenni sulla teoria delle probabilita’; statistica inferenziale: le principali distribuzioni di probabilita’ e stima dei parametri; distribuzioni campionarie; test di ipotesi, errori di I e II specie; inferenza sulle medie, sulle proporzioni; analisi della varianza ad uno e due criteri, e concetto di interazione, regressione e correlazione lineare semplice; cenni di statistica non parametrica. Cenni sui principale studi e misure epidemiologiche.
  • Neurobiologia (6 cfu)

    • Approfondimenti sulla natura e le funzioni dei meccanismi di segnalazione tra cellule, con particolare attenzione alle sostanze neuroattive allo scopo di indagare i meccanismi molecolari di processi neurobiologici coinvolti nello sviluppo del sistema nervoso, nella regolazione di attività comportamentali e in alcune malattie nervose.

      Ricapitolazione delle caratteristiche funzionali dei neuroni e del SNC
      Neuroni e cellule gliali, potenziali in cellule eccitabili, sinapsi, mecanismi di trasduzione del segnale, potenziali postsinaptici, integrazione neuronale, modulazione dell’attività neuronale, SNC e comportamento, il cervello e le sue suddivisioni anatomiche, aree funzionali della corteccia cerebrale.
      Breve storia delle Neuroscienze
      I principali neurotrasmettitori e i loro recettori
      Glutamato (recettori NMDA e long term potentiation);
      GABA (ruolo dell’inibizione nel SNC, modulazione dei recettori GABAA);
      Acetilcolina (recettori nicotinici e sinapsi neuro-muscolare);
      Amine biogene (adrenalina, noradrenalina e serotonina);
      Neuropeptidi (sostanza P e peptidi opioidi nella modulazione del dolore).
      Sostanze neuroattive e sviluppo del cervello
      Sviluppo e plasticità del sistema nervoso (proliferazione e migrazione di neuroni, specificazione antero-posteriore e dorso-ventrale, crescita di neuriti e formazione di sinapsi, plasticità neuronale, teoria neurotrofica);
      Le neurotrofine (recettori trk e p75, trasduzione del segnale ed effetti biologici);
      Attività elettrica come fattore morfogenetico (neurotrasmettitori e attività spontanea);
      Effetti di neurotrasmettitori e neuropeptidi durante lo sviluppo del sistema nervoso (Glutamato, GABA, Acetilcolina, Amine biogene, Neuropeptidi).
      Sostanze neuroattive e comportamento
      Regolazione dell’assunzione di cibo, Sistema dopaminergico mesolimbico e addiction, Neurochimica del comportamento aggressivo, Neurobiologia dell’impulsività.
      Sostanze neuroattive e malattie nervose
      Depressione, Schizofrenia, Malattie neurodegenerative (malattia di Alzheimer, malattia di Parkinson, malattie neurodegenerative legate ai prioni).

  • Applied protozoology and parasitology (6 cfu)

    • Il corso tratta la descrizione del ciclo biologico e dell’azione patogena di protisti, elminti e artropodi parassiti. Il laboratorio tratta delle metodologie convenzionali e delle tecniche molecolari per la identificazione dei parassiti
      Obiettivo formativo del corso è quello di fornire nozioni sul ciclo di sviluppo dei principali parassiti, sulle implicazioni dell’interazione ospite-parassita e sulle tecniche avanzate di riconoscimento dei parassiti
  • Corso avanzato di biologia cellulare (6 cfu)

    • Il corso si propone di approfondire importanti aspetti della biologia della cellula eucariotica.
      In particolare verranno trattati i meccanismi molecolari che regolano il ciclo cellulare, l’ invecchiamento e la morte cellulare programmata e le alterazioni di queste funzioni in cellule tumorali. Verranno inoltre affrontati aspetti relativi alla struttura e funzione della matrice extracellulare ed ai fenomeni di adesione e migrazione cellulare.
  • Genetica umana (6 cfu)

    • Il corso si propone di fornire le conoscenze fondamentali per l'analisi genetica nell'uomo, attraverso lo studio della trasmissione dei caratteri e la caratterizzazione delle mutazioni geniche e cromosomiche e delle patologie ad esse associate, ed illustrare i principali metodi citogenetici e molecolari per la diagnosi pre e post natale.

      Malattie genetiche monogeniche, modelli di trasmissione, eredità nucleare e citoplasmatica, alterazioni del cariotipo, analisi di segregazione e di linkage, malattie multifattoriali, suscettibilità genetica alle malattie, diagnosi molecolari e citogenetiche.
  • Biochimica funzionale (6 cfu)

    • Il corso fornisce gli approfondimenti sulla biochimica d'organo ed integrazione metabolica necessari a comprendere le basi molecolari delle malattie.

      Metabolismo dei lipidi, glucidi, nucleotidi e proteine in diversi tessuti ed organi con particolare riguardo all'integrazione metabolica necessaria al corretto funzionamento dell'intero organismo. La biochimica del cuore, la biochimica del cervello, la biochimica dell'apparato digerente. La biochimica dei sistemi di segnalazione e trasporto.
  • Fisiologia degli organi e degli apparati (6 cfu)

    • Il corso si propone di fornire approfondimenti sulla fisiologia d'organo, di analizzare le funzioni integrative degli organi e apparati nel mantenimento delle principali funzioni omeostatiche.

  • Igiene applicata (6 cfu)

    • Il corso intende focalizzare l’attenzione sui principali aspetti applicativi dell’igiene: analisi del rischio e qualità, alimenti, ambiente e lavoro. La prima parte affronta in dettaglio la metodologia di analisi del rischio nelle sue componenti fondamentali della valutazione, del controllo e della comunicazione, applicandola ai sistemi di qualità, con riferimenti alle norme di standardizzazione e certificazione. La parte riguardante l’Igiene degli Alimenti oltre a considerare gli aspetti epidemiologici ed analitici legati al controllo degli alimenti, illustra la metodologia HACCP e la normativa nazionale ed internazionale sulla sicurezza alimentare. La parte sull’igiene ambientale e del lavoro si propone di approfondire le problematiche sanitarie relative alle interazioni uomo-ambiente e le metodologie di analisi del rischio applicate a contesti di vita e di lavoro: acque, aria, suolo, ambienti confinati, attività produttive. Particolare attenzione viene rivolta alla normativa igienico-sanitaria di pertinenza del biologo.

  • Scelta libera 1 (9 cfu)

    • Le attività consigliate sono quelle del gruppo "Attività consigliate per la libera scelta: curr. fisiopatologico", scelte diverse devono essere approvate dal consiglio di corso di studio.
  • Patologia clinica (6 cfu)

    • L’obiettivo del corso è di fornire una conoscenza di base delle principali malattie dell’uomo e delle problematiche biologiche e cliniche ad esse connesse, in modo da favorire l’inserimento degli studenti nel contesto della ricerca biomedica e del laboratorio clinico.

      Il corso riguarderà le malattie endocrine e del metabolismo, compresa la sindrome metabolica e le malattie ad essa connesse, le malattie cardiovascolari, le malattie del sangue, della coagulazione e dell’emostasi, le malattie del fegato e dell’apparato digerente, le malattie del polmone e del rene.
  • 42 cfu a scelta nel gruppo Gruppo

    • Tesi di Laurea Magistrale
    • Tesi di Laurea Magistrale B (17 cfu)

      • L’Attività di internato di tesi prevedono la stesura di una tesi di laurea magistrale che descrive un lavoro sperimentale originale svolto dallo studente sia durante il tirocinio che nel periodo successivo seguito da un relatore (scelto dallo studente tra i membri del consiglio di corso di laurea o di altre strutture convenzionate) e da due correlatori (assegnati dal consiglio di corso di laurea).
    • Tirocinio (25 cfu)

      • L’attività formativa prevede un tirocinio di 25 CFU propedeutico alla tesi di laurea da svolgersi sotto la guida di un tutor interno che sarà anche relatore della tesi
    • Tesi di Laurea Magistrale A (42 cfu)

      • L’attività formativa prevede la stesura di una tesi di laurea magistrale che descrive un lavoro sperimentale originale svolto dallo studente seguito da un relatore (scelto dallo studente tra i membri del consiglio di corso di laurea o di altre strutture convenzionate) e da due correlatori (assegnati dal consiglio di corso di laurea).

  • PIANO DI STUDIO 2 neurobiologico
  • Biostatistica (6 cfu)

    • Fornire gli strumenti per impostare un appropriato disegno dell'esperimento, per gestire in modo adeguato i risultati ottenuti, per verificare le ipotesi di partenza

      Introduzione alla statistica descrittiva; cenni sulla teoria delle probabilita’; statistica inferenziale: le principali distribuzioni di probabilita’ e stima dei parametri; distribuzioni campionarie; test di ipotesi, errori di I e II specie; inferenza sulle medie, sulle proporzioni; analisi della varianza ad uno e due criteri, e concetto di interazione, regressione e correlazione lineare semplice; cenni di statistica non parametrica. Cenni sui principale studi e misure epidemiologiche.
  • Corso avanzato di biologia cellulare (6 cfu)

    • Il corso si propone di approfondire importanti aspetti della biologia della cellula eucariotica.
      In particolare verranno trattati i meccanismi molecolari che regolano il ciclo cellulare, l’ invecchiamento e la morte cellulare programmata e le alterazioni di queste funzioni in cellule tumorali. Verranno inoltre affrontati aspetti relativi alla struttura e funzione della matrice extracellulare ed ai fenomeni di adesione e migrazione cellulare.
  • Biochimica funzionale (6 cfu)

    • Il corso fornisce gli approfondimenti sulla biochimica d'organo ed integrazione metabolica necessari a comprendere le basi molecolari delle malattie.

      Metabolismo dei lipidi, glucidi, nucleotidi e proteine in diversi tessuti ed organi con particolare riguardo all'integrazione metabolica necessaria al corretto funzionamento dell'intero organismo. La biochimica del cuore, la biochimica del cervello, la biochimica dell'apparato digerente. La biochimica dei sistemi di segnalazione e trasporto.
  • Fisiologia molecolare e cellulare (6 cfu)

    • Obiettivi formativi: Approfondimento dello studio degli aspetti molecolari del funzionamento delle cellule animali.
      Compartimenti cellulari. Smistamento delle proteine ai diversi compartimenti cellulari. Esocitosi ed endocitosi. Citoscheletro e motori cellulari. Aspetti locali, globali e ritmici della fisiologia cellulare. Cellule pacemaker cardiache e gastrointestinali. Ritmo respiratorio. Ritmi circadiani: meccanismo.
  • Neurobiologia (6 cfu)

    • Approfondimenti sulla natura e le funzioni dei meccanismi di segnalazione tra cellule, con particolare attenzione alle sostanze neuroattive allo scopo di indagare i meccanismi molecolari di processi neurobiologici coinvolti nello sviluppo del sistema nervoso, nella regolazione di attività comportamentali e in alcune malattie nervose.

      Ricapitolazione delle caratteristiche funzionali dei neuroni e del SNC
      Neuroni e cellule gliali, potenziali in cellule eccitabili, sinapsi, mecanismi di trasduzione del segnale, potenziali postsinaptici, integrazione neuronale, modulazione dell’attività neuronale, SNC e comportamento, il cervello e le sue suddivisioni anatomiche, aree funzionali della corteccia cerebrale.
      Breve storia delle Neuroscienze
      I principali neurotrasmettitori e i loro recettori
      Glutamato (recettori NMDA e long term potentiation);
      GABA (ruolo dell’inibizione nel SNC, modulazione dei recettori GABAA);
      Acetilcolina (recettori nicotinici e sinapsi neuro-muscolare);
      Amine biogene (adrenalina, noradrenalina e serotonina);
      Neuropeptidi (sostanza P e peptidi opioidi nella modulazione del dolore).
      Sostanze neuroattive e sviluppo del cervello
      Sviluppo e plasticità del sistema nervoso (proliferazione e migrazione di neuroni, specificazione antero-posteriore e dorso-ventrale, crescita di neuriti e formazione di sinapsi, plasticità neuronale, teoria neurotrofica);
      Le neurotrofine (recettori trk e p75, trasduzione del segnale ed effetti biologici);
      Attività elettrica come fattore morfogenetico (neurotrasmettitori e attività spontanea);
      Effetti di neurotrasmettitori e neuropeptidi durante lo sviluppo del sistema nervoso (Glutamato, GABA, Acetilcolina, Amine biogene, Neuropeptidi).
      Sostanze neuroattive e comportamento
      Regolazione dell’assunzione di cibo, Sistema dopaminergico mesolimbico e addiction, Neurochimica del comportamento aggressivo, Neurobiologia dell’impulsività.
      Sostanze neuroattive e malattie nervose
      Depressione, Schizofrenia, Malattie neurodegenerative (malattia di Alzheimer, malattia di Parkinson, malattie neurodegenerative legate ai prioni).

  • Patologia generale e meccanismi patogenetici dei batteri (9 cfu)

    • Lo scopo del corso è fornire una conoscenza dettagliata dei meccanismi biochimici e molecolari sottesi alla patogenesi delle malattie genetiche, infettive, infiammatorie e neoplastiche, con particolare attenzione alle basi biologiche dell’interazione ospite agente patogeno ed al bersaglio della sua azione.

      Il corso verterà sul rapporto tra genotipo e fenotipo delle principali malattie genetiche, sui meccanismi molecolari della patogenicità microbica, sugli aspetti biochimici e molecolari della flogosi acuta e cronica. Inoltre verterà sui meccanismi d'azione degli agenti cancerogeni, sulle proprietà della cellula e del tessuto neoplastico, sui meccanismi e gli effetti della progressione neoplastica.
  • Genetica umana (6 cfu)

    • Il corso si propone di fornire le conoscenze fondamentali per l'analisi genetica nell'uomo, attraverso lo studio della trasmissione dei caratteri e la caratterizzazione delle mutazioni geniche e cromosomiche e delle patologie ad esse associate, ed illustrare i principali metodi citogenetici e molecolari per la diagnosi pre e post natale.

      Malattie genetiche monogeniche, modelli di trasmissione, eredità nucleare e citoplasmatica, alterazioni del cariotipo, analisi di segregazione e di linkage, malattie multifattoriali, suscettibilità genetica alle malattie, diagnosi molecolari e citogenetiche.
  • Neuroanatomia (6 cfu)

    • il corso si propone di approfondire la conoscenza della organizzazione morfofunzionale del sistema nervoso dell’uomo.

      Sviluppo del sistema nervoso. Morfologia macroscopica del midollo spinale e dell’encefalo. Struttura e funzioni del midollo spinale, del tronco encefalico e del cervelletto. Struttura e funzioni del diencefalo. Il talamo: nuclei e loro collegamenti; ipotalamo; epitalamo; subtalamo. Struttura e funzioni dei nuclei della base. Struttura e funzioni del sistema limbico. Struttura e funzioni della corteccia cerebrale: aree motorie, sensitive, associative. Sistema nervoso autonomo: organizzazione morfofunzionale del simpatico, del parasimpatico e del metasimpatico. Apparato della vista. Apparato dell’udito. Organo del gusto. Organo dell’olfatto.
  • 6 cfu a scelta nel gruppo GR3

    • gruppo di attività proposte nell'ambito 1 per il piano di studio neurobiologico
    • Sviluppo e differenziamento del sistema nervoso (6 cfu)

      • Il corso si propone di illustrare le modalità con cui si sviluppa il sistema nervoso centrale (SNC), con particolare riguardo ai vertebrati. Verranno studiate le interazioni tissutali e genetico-molecolari che progressivamente costruiscono la complessa organizzazione strutturale e funzionale del sistema nervoso, inclusi i meccanismi relativi al differenziamento delle cellule del SNC, alla crescita e navigazione degli assoni ed alla plasticità. Particolare attenzione verrà dedicata al controllo genetico-molecolare dello sviluppo dell’encefalo. Morfogenesi del sistema nervoso: neurulazione e formazione delle vescicole encefaliche. Induzione neurale. Molecole secrete coinvolte nella neuralizzazione dell’ectoderma. Modelli di induzione neurale nei vertebrati. Regionalizzazione antero-posteriore e dorso-ventrale del sistema nervoso: meccanismi induttivi e aspetti genetico-molecolari. Differenziamento neuronale e gliale del sistema nervoso: geni proneurali e neurogenici nella Drosophila e nei vertebrati. Lo stabilirsi delle connessioni nel sistema nervoso durante lo sviluppo.
    • Neurobiologia comparata (6 cfu)

      • Approfondire aspetti strutturali , funzionali ed evolutivi dell' encefalo dei Vertebrati. Struttura ed evoluzione dell' encefalo anteriore dei vertebrati con particolare riferimento ai mammiferi. Sistemi di neuromodulazione e loro coinvolgimento nel comportamento. Evoluzione dell’ organo pineale. Meccanismi molecolari coinvolti nei ritmi circadiani. Modelli animali geneticamente modificati per studi comportamentali.
    • Basi neurali del comportamento (6 cfu)

      • La neuroetologia integra conoscenze che provengono dalle neuroscienze, dall’etologia e dalla biologia evolutiva nello studio dei meccanismi e delle basi neurali di comportamenti ecologicamente rilevanti. Con questo approccio multidisciplinare verranno trattati argomenti quali l’elaborazione degli stimoli acustici utili alla predazione nel barbagianni, le basi neurali...

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