Obiettivi formativi
Gli studenti acquisiranno le conoscenze e saranno in grado di comprendere in dettaglio le basi molecolari ed i meccanismi alla base della biologia della cellula condrocitaria (in termini di metabolismo e di differenziamento) ed alla base della fisiopatologia del tessuto cartilagineo articolare ai dell'applicazione di tali principi nella terapia cellulare per la riparazione della cartilagine articolare in vivo.
Con l'attività di laboratorio potranno acquisire le competenze necessarie per l’allestimento di colture di cellule primarie di condrociti articolari e per il loro mantenimento differenziativo in sistemi tridimensionali e per la valutazione della biocompatibilità di scaffold tridimensionali di biomateriali.
Prerequisiti
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Contenuti dell'insegnamento
Osteocondrogenesi (Modulo A) 5 CFU
Docente: Prof. Paolo Borghetti (VET/03)
[4 CFU di lezione (28 ore) + 1 CFU di attività pratica di laboratorio (12 ore)]
A) Parte teorica:
Le articolazioni sinoviali: struttura ed aspetti biomeccanici.Composizione molecolare, funzione e metabolismo del tessuto cartilagineo articolare.Istogenesi del tessuto cartilagineo articolare. Aspetti molecolari del differenziamento condrogenico in vitro ed in vivo: espressione genica ed influenza di fattori di crescita. Patogenesi dell'osteoartrite.
La riparazione della cartilagine articolare: Differenziamento in vitro e induzione della condrogenesi, trapianto cellulare (ACI e cellule staminali mesenchimali), biomateriali e riparazione cartilaginea.
B) Parte pratica: 1) Isolamento e coltura di condrociti articolari; 2) Modelli colturali per la condrogenesi ed il mantenimento del differenziamento condrocitario in vitro; 3) valutazione della biocompatibilità di scaffold tridimensionali di biomateriali; 4)Tecniche per la valutazione del differenziamento condrocitario.
Programma esteso
A) Parte Teorica.
Aspetti molecolari del differenziamento condrogenico in vitro ed in vivo: espressione genica ed influenza di fattori di crescita. Meccanismi cellulari e molecolari della condrogenesi.
Le articolazioni sinoviali: struttura ed aspetti biomeccanici. Composizione molecolare, funzione e metabolismo del tessuto cartilagineo articolare.
Istogenesi del tessuto cartilagineo articolare.
Meccanismi patogenetici della degenerazione della cartilagine articolare in corso di osteoartrite;
La rigenerazione e riparazione del tessuto cartilagineo.
Tecniche di coltivazione dei condrociti articolari al fine dell'espansione e del mantenimento del differenziamento.
Biotecnologie applicate alla rigenerazione della cartilagine:
- Trapianto autologo di condrociti;
- Applicazione delle cellule staminali;
- Biomateriali, biocompatibilità e riparazione della cartilagine articolare.
B) Parte pratica
1) Isolamento e coltura di condrociti articolari.
2) Modelli colturali per la condrogenesi ed il mantenimento del differenziamento condrocitario in vitro (sistemi bi- e tridimensionali);
3) Tecniche molecolari per la valutazione del differenziamento condrocitario.
Bibliografia
1) Rassegne scientifiche sugli argomenti trattati a lezione; 2) Schemi delle lezioni 3)Protocolli sperimentali svolti nell'attività di laboratorio.
Tutto il materiali didattico è a disposizione on-line.
Metodi didattici
Le lezioni frontali (28 ore) sono organizzate mediante la trattazione degli argomenti con presentazione di diapositive Power Point.
L'attività di laboratorio (12 ore) è svolta in laboratorio biologico multipostazione con disponibilità di cappe microrbiologiche, bagnetti termostatati per isolamenti enzimatici tissutali e microscopi ottici rovesciati per la conta e l'osservazione delle cellule e dei sistemi colturali applicati; gli studenti opereranno direttamente seguendo i protocolli di laboratorio definiti nell'allestimento delle colture primarie e di sistemi colturali tridimensionali.
Modalità verifica apprendimento
La verifica della conoscenza verterà su esame orale con una o più domande sugli argomenti trattati nella parte teorica nonchè sulle conoscenze acquisite nell'applicazione dei protocolli svolti in laboratorio. Il risultato dell'esame è vincolato alla valutazione positiva della risposta dello studente ad entrambe le domande ed il voto finale deriverà dalla loro valutazione globale.
Altre informazioni
Il docente è disponibile per gli studenti al fine di ulteriori delucidazioni e chiarimenti, sia durante lo svolgimento del Corso che per la preparazione dell'esame o per l'orientamento per il piano degli studi, il tirocinio e la tesi dal lunedi al venerdi previo accordi via-email.
