mail unicampaniaunicampania webcerca

    Bruno D'AGOSTINO

    Insegnamento di FISIOLOGIA E FARMACOLOGIA DEL SISTEMA ENDOCRINO

    Corso di laurea magistrale in BIOLOGIA

    SSD: BIO/14

    CFU: 3,00

    ORE PER UNITÀ DIDATTICA: 24,00

    Periodo di Erogazione: Secondo Semestre

    Italiano

    Lingua insegnamento

    ITALIANO

    Contenuti

    Meccanismi di trasduzione del segnale. Risposte mediate dai recettori nucleari. Risposte mediate dai recettori di superficie. Messaggeri intracellulari. Amplificazione del segnale da parte dei sistemi di secondi messaggeri: proteine segnale. Classificazione chimica degli ormoni. Sintesi e liberazione degli ormoni. Trasporto degli ormoni. Meccanismo di azione degli ormoni. Metabolismo ed eliminazione degli ormoni. Disfunzioni del sistema endocrino. Farmacologia generale. Generalità sui farmaci. Farmacocinetica. Vie di somministrazione. Assorbimento. Trasporto dei farmaci. Distribuzione. Metabolismo ed escrezione dei farmaci. Associazione dei farmaci ed interazioni farmacologiche. Fattori di variabilità della risposta ai farmaci. Risposte abnormi alla somministrazione dei farmaci. Farmacodinamica. Recettori. Mediatori della trasduzione del segnale. Farmaci dell'infiammazione. Farmaci antinfiammatori steroidei ed effetti metabolici. Farmaci del metabolismo. Farmaci attivi sull’omeostasi glucidica. Farmaci del metabolismo lipoproteico. Farmaci del sistema endocrino.

    Testi di riferimento

    - F. Lombardo, A.Lenzi: Manuale di Endocrinologia , EdiSES; - V. Taglietti, C. Casella: Fisiologia e Biofisica delle cellule, EdiSES; - L. Debellis, A. Poli, Alimentazione, Nutrizione e Salute, EdiSES - F. Rossi, V. Cuomo, G. Riccardi: Farmacologia: Principi di base e applicazioni terapeutiche, V Ed. Minerva Medica Torino; - Clementi, Fumagalli: Farmacologia generale e molecolare, UTET

    Obiettivi formativi

    Conoscenza e Comprensione: L’insegnamento si propone come obiettivo quello di fornire allo studente un’adeguata conoscenza dei principi generali che regolano il sistema endocrino e i processi implicati nell’omeostasi, l’interazione tra farmaci ed organismi viventi necessari per affrontare futuri studi in campo farmacologico. Saranno approfondite le diverse classi dei farmaci, i meccanismi molecolari e cellulari della loro azione e degli impieghi terapeutici nelle patologie del metabolismo glucidico e lipidico e a carico del sistema endocrino.
    Capacità di Applicare la Conoscenza e la Comprensione: Al termine del corso, lo studente avrà acquisito conoscenze teoriche delle funzioni endocrine e della farmacologia generale ed in particolare del sistema endocrino.
    Autonomia di Giudizio: l’insegnamento favorisce lo sviluppo della capacità di valutare criticamente scenari e problemi complessi nel campo della Fisiologia e Farmacologia, consentendo agli studenti di formulare decisioni autonome basate su conoscenze teoriche e dati sperimentali.
    Abilità Comunicative: lo studente svilupperà un linguaggio scientifico appropriato per descrivere le varie fasi dei meccanismi chiave del sistema endocrino e dei processi implicati nell’omeostasi, della farmacocinetica e farmacodinamica. Sarà in grado di presentare oralmente risultati sperimentali e argomenti teorici in modo chiaro e coerente, nel contesto della fisiologia e farmacologia.

    Prerequisiti

    Conoscenze e abilità fornite dallo studio della Fisiologia Generale, delle discipline Biomediche di base e della Patologia.

    Metodi didattici

    Il corso è articolato in 48 ore di lezioni frontali ed interattive svolte dal docente in cui verrà esposta la teoria e verrà applicata a molteplici esempi.
    Nel suo lavoro personale lo studente dovrà assimilare conoscenze e concetti alla base dell’Endocrinologia e della Farmacologia relativamente a : 1) conoscenza della sintesi, della secrezione e funzione di determinati ormoni; 2) comprensione dei meccanismi di trasduzione del segnale; 3) meccanismo di azione di determinati farmaci.

    Modalità di verifica dell'apprendimento

    L’esame consiste nel superamento, con una votazione di almeno 18/30, di una prova scritta, della durata di 45 minuti, dove lo studente, attraverso 5 domande a scelta multipla e 4 a risposta aperta, dovrà applicare le conoscenze acquisite sui principi di Fisiologia e farmacologia del sistema endocrino. Il superamento della prova scritta costituisce requisito propedeutico per l’accesso alla successiva prova orale; tuttavia, la votazione conseguita nello scritto non concorre alla determinazione del voto finale, che sarà attribuito esclusivamente sulla base della valutazione dell’esame orale.
    L’esame orale della durata di circa 30 minuti è volto a valutare la capacità di ragionamento e di collegamento tra i vari argomenti del corso ed è costituito da domande inerenti principi di fisiologia e farmacologia del sistema endocrino.
    La valutazione finale sarà espressa in trentesimi.
    <18 Non superato: lo studente non dimostra risultati coerenti con i descrittori di conoscenza e comprensione, applicazione, giudizio, comunicazione e capacità di apprendere.
    18-21 Livello sufficiente: lo studente raggiunge i descrittori di base relativi alla conoscenza e comprensione dei contenuti fondamentali e mostra una prima capacità di applicazione in contesti semplici.
    22-24 Livello pienamente sufficiente: lo studente soddisfa i descrittori di conoscenza e comprensione applicate, mostrando capacità di applicare concetti chiave correttamente e iniziare ad analizzare criticamente situazioni pertinenti ai temi dell’insegnamento.
    25-26 Livello buono: lo studente dimostra autonomia di giudizio nel valutare e confrontare scenari pertinenti, applica conoscenze in modo efficace e comunica risultati con chiarezza, riflettendo competenze più consolidate.
    27-29 Livello molto buono: lo studente soddisfa in modo avanzato i descrittori dei cinque ambiti, con padronanza dei contenuti, capacità di valutare criticamente casi complessi e abilità comunicative solide, evidenziate in elaborati e presentazioni.
    30 Livello eccellente: lo studente eccelle in tutti i descrittori di Dublino, con conoscenza approfondita, applicazione sicura e critica, giudizio autonomo, comunicazione efficace e capacità di apprendere in modo continuo e creativo, producendo lavori di elevata qualità sia nella presentazione sia nelle prove scritte/orali. La lode può essere attribuita quando lo studente dimostra, oltre a quanto sopra, particolare originalità, approfondimento e innovazione nell’elaborato e nella presentazione, superando le aspettative standard.

    Altre informazioni

    La frequenza è fortemente consigliata. La frequenza è fortemente consigliata.
    Durante il semestre, agli studenti è offerta la possibilità di sostenere una prova di autovalutazione in itinere, strutturata in modo analogo all’esame finale, ma limitata al programma effettivamente svolto fino a quel momento. La prova sarà discussa in aula. Il materiale didattico (dispense, presentazioni, eventuali approfondimenti) sarà reso disponibile. Il docente è disponibile per ricevimento studenti nei giorni indicati nella scheda dell’insegnamento e, su richiesta, anche in altri momenti concordabili via email.

    Programma esteso

    Meccanismi di comunicazione intercellulare Meccanismi di trasduzione del segnale. Proprietà dei recettori ormonali. Risposte mediate dai recettori nucleari. Risposte mediate dai recettori di superficie. Messaggeri intracellulari: l’adenosinmonofosfato ciclico (cAMP) come secondo messaggero – il guanosinmonofosfato ciclico (cGMP) come secondo messaggero – l’inositolo trifosfato (IP3) e il diacilglicerolo (DAG) come secondi messaggeri Amplificazione del segnale da parte dei sistemi di secondi messaggeri: proteine segnale Classificazione chimica degli ormoni. Sintesi e liberazione degli ormoni. Trasporto degli ormoni. Meccanismo di azione degli ormoni. Metabolismo ed eliminazione degli ormoni. Disfunzioni del sistema endocrino: Sindromi da iperfunzione ghiandolare-Sindromi da ipofunzione ghiandolare- Sindromi da resistenza all’ormone Classificazione delle ghiandole endocrine in primarie e secondarie Approfondimento sulla ghiandola tiroidea 1. Anatomia e fisiologia della tiroide 2. Sintesi, secrezione e trasporto degli ormoni tiroidei 3. Ipotiroidismo 4. Tireotossicosi ed ipertiroidismo 5. Le tiroiditi Paratiroidi e Metabolismo Osseo 1. Metabolismo del calcio e dell'osso 2. Fisiologia delle paratiroidi, sintesi e secrezione del paratormone 3. Sintesi e secrezione della calcitonina 4. Iperparatiroidismo 5. Ipoparatiroidismo 6. Ipovitaminosi D Pancreas e Omeostasi Glucidica 1. Fisiologia del pancreas, sintesi, secrezione e meccanismo di azione dell’insulina e del glucagone 2. Diabete mellito 3. Diabete mellito: complicanze 4. Sindromi ipoglicemiche 5. Metabolismo e insulino-resistenza 6. Diabete ed esercizio fisico Malattie del Metabolismo 1. Organo adiposo 2. Tessuto adiposo bianco 3. Tessuto adiposo bruno 4. Tessuto adiposo beige 5. Funzioni endocrine dell’organo adiposo 6. Obesità 7. Complicanze dell’obesità 8. Sindrome metabolica Ormoni Gastro-enterici e regolazione de appetito e sazietà 1. Famiglia delle Gastrine 2. Famiglia delle Secretine 3. Gruppo misto FARMACOLOGIA GENERALE Generalità sui farmaci Azione farmacologica FARMACOCINETICA Vie di somministrazione • Vie enterali: orale, sublinguale, rettale • Vie parenterali: endovenosa, intramuscolare, sottocutanea, intratecale • Vie locali: topica, inalatoria, oculare, transdermica • Vantaggi e svantaggi di ciascuna via Assorbimento • Meccanismi: diffusione passiva, trasporto attivo, pinocitosi • Fattori che influenzano l’assorbimento (pH, solubilità, formulazione) • Effetto di primo passaggio epatico Trasporto dei farmaci • Proteine plasmatiche (albumina, α1-glicoproteina acida) • Legame farmaco-proteico: implicazioni su biodisponibilità e interazioni Distribuzione • Volume di distribuzione e compartimenti corporei • Barriere biologiche (ematencefalica, placentare) Metabolismo ed escrezione dei farmaci • Metabolismo epatico: fasi I (ossidazione, riduzione, idrolisi) e II (coniugazione) • Enzimi del citocromo P450 • Escrezione renale, biliare, salivare, polmonare Associazione dei farmaci ed interazioni farmacologiche • Interazioni farmacocinetiche (assorbimento, distribuzione, metabolismo, eliminazione) • Interazioni farmacodinamiche (sinergismo, antagonismo) • Esempi clinici e rischi con politerapia Fattori di variabilità della risposta ai farmaci • Fattori inerenti al farmaco • Fattori inerenti al paziente Risposte abnormi alla somministrazione dei farmaci • Reazioni idiosincrasiche • Reazioni allergiche FARMACODINAMICA Recettori • Classificazione • Concetti di agonismo, antagonismo, agonismo parziale, antagonismo competitivo e non competitivo Mediatori della trasduzione del segnale • Ruolo di enzimi e proteine adattatrici FARMACI DELL'INFIAMMAZIONE Mediatori della flogosi Farmaci antinfiammatori steroidei ed effetti metabolici • Corticosteroidi: meccanismo d'azione e uso clinico • Effetti collaterali sistemici (soppressione HPA, osteoporosi, iperglicemia) • Terapie a breve e lungo termine FARMACI DEL METABOLISMO Farmaci attivi sull’omeostasi glucidica • Insuline e analoghi: insuline umane (regolari e NPH), analoghi rapidi (lispro, aspart, glulisina) e analoghi a lunga durata (glargine, detemir, degludec) • Antidiabetici orali e iniettabili: metformina, sulfaniluree, inibitori DPP-4, GLP-1 agonisti, SGLT2 inibitori • Agenti che riducono l’assorbimento del glucosio • Nuove terapie e personalizzazione del trattamento nel diabete, terapie combinate • Interazioni farmacocinetiche e farmacodinamiche tra i vari farmaci Farmaci del metabolismo lipoproteico • Statine ed effetti pleiotropici • Fibrati, ezetimibe, inibitori PCSK9 • Meccanismi d’azione, indicazioni e monitoraggio • Nuovi approcci terapeutici, Inclisiran, acido bempedoico, terapie geniche e approcci RNA-based • Interazioni farmacocinetiche e farmacodinamiche tra i vari farmaci FARMACI DEL SISTEMA ENDOCRINO • Ormoni tiroidei e antitiroidei • Farmaci per l’ipotiroidismo e l’ipertiroidismo • Ormoni e farmaci della corticale e della midollare del surrene • Farmaci per il trattamento dell’osteoporosi

    English

    Teaching language

    Italian

    Contents

    Signal transduction mechanisms. Nuclear receptor-mediated responses. Cell surface receptor-mediated responses. Intracellular messengers. Signal amplification by second messenger systems: signaling proteins. Chemical classification of hormones. Hormone synthesis and release. Hormone transport. Mechanism of hormone action. Hormone metabolism and elimination. Endocrine system dysfunctions. General pharmacology. Overview of drugs. Pharmacokinetics. Routes of administration. Absorption. Drug transport. Distribution. Drug metabolism and excretion. Drug combinations and pharmacological interactions. Factors affecting variability in drug response. Abnormal responses to drug administration. Pharmacodynamics. Receptors. Signal transduction mediators. Anti-inflammatory drugs. Steroidal anti-inflammatory drugs and metabolic effects. Metabolism-related drugs. Drugs affecting glucose homeostasis. Drugs for lipoprotein metabolism. Drugs for the endocrine system.

    Textbook and course materials

    - F. Lombardo, A.Lenzi: Manuale di Endocrinologia , EdiSES; - V. Taglietti, C. Casella: Fisiologia e Biofisica delle cellule, EdiSES; - L. Debellis, A. Poli, Alimentazione, Nutrizione e Salute, EdiSES - F. Rossi, V. Cuomo, G. Riccardi: Farmacologia: Principi di base e applicazioni terapeutiche, V Ed. Minerva Medica Torino; - Clementi, Fumagalli: Farmacologia generale e molecolare, UTET

    Course objectives

    Knowledge and Understanding: The course aims to provide students with a sound understanding of the general principles governing the endocrine system and the processes involved in homeostasis, as well as the interaction between drugs and living organisms, which is essential for undertaking future studies in the field of pharmacology. The course will explore the various classes of drugs, the molecular and cellular mechanisms of their action, and their therapeutic uses in disorders of carbohydrate and lipid metabolism and of the endocrine system.
    Ability to Apply Knowledge and Understanding: By the end of the course, students will have acquired theoretical knowledge of endocrine functions and general pharmacology, with a particular focus on the endocrine system.
    Independence of Judgement: The course fosters the development of the ability to critically evaluate complex scenarios and problems in the field of Physiology and Pharmacology, enabling students to make independent decisions based on theoretical knowledge and experimental data.
    Communication Skills: Students will develop appropriate scientific language to describe the various stages of the key mechanisms of the endocrine system and the processes involved in homeostasis, pharmacokinetics and pharmacodynamics. They will be able to present experimental results and theoretical arguments orally in a clear and coherent manner, within the context of physiology and pharmacology.




    Prerequisites

    Knowledge and skills provided by the study of General Physiology, basic Biomedical disciplines, and Pathology.

    Teaching methods

    The course consists of 48 hours of lectures and interactive sessions led by the lecturer, during which the theory will be explained and applied to a wide range of examples.
    In their independent study, the student will be required to acquire knowledge and concepts underlying Endocrinology and Pharmacology, specifically regarding: 1)
    knowledge of the synthesis, secretion, and function of specific hormones; 2)
    understanding of signal transduction mechanisms; 3)
    the mechanisms of action of specific drugs.

    Assessment methods

    The examination consists of passing a 45-minute written test with a mark of at least 18/30, in which students must apply the knowledge they have acquired regarding the principles of physiology and pharmacology of the endocrine system by answering 5 multiple-choice questions and 4 open-ended questions. Passing the written examination is a prerequisite for admission to the subsequent oral examination; however, the mark obtained in the written examination does not contribute to the final mark, which will be awarded solely on the basis of the oral examination.
    The oral examination, lasting approximately 30 minutes, is designed to assess the student’s ability to reason and make connections between the various topics covered in the course and consists of questions relating to the principles of physiology and pharmacology of the endocrine system.
    The final mark will be expressed out of 30.
    <18 Fail: the student does not demonstrate results consistent with the descriptors of knowledge and understanding, application, judgement, communication and learning skills.
    18–21 Sufficient level: the student meets the basic descriptors relating to knowledge and understanding of core content and demonstrates an initial ability to apply this in simple contexts.
    22–24 Fully satisfactory level: the student meets the descriptors for applied knowledge and understanding, demonstrating the ability to apply key concepts correctly and begin to critically analyse situations relevant to the course topics.
    25–26 Good level: the student demonstrates independent judgement in evaluating and comparing relevant scenarios, applies knowledge effectively and communicates results clearly, reflecting more established skills.
    27–29 Very good level: the student meets the descriptors for the five domains at an advanced level, demonstrating mastery of the content, the ability to critically evaluate complex cases and strong communication skills, as evidenced in written work and presentations.
    30 Excellent level: the student excels in all the Dublin descriptors, demonstrating in-depth knowledge, confident and critical application, independent judgement, effective communication and the ability to learn continuously and creatively, producing work of high quality in both presentations and written/oral examinations. Honours may be awarded when the student demonstrates, in addition to the above, particular originality, depth and innovation in their written work and presentation, exceeding standard expectations.

    Other information

    Attendance is strongly recommended.
    During the semester, students are given the opportunity to take a mid-term self-assessment test, structured in a manner similar to the final exam, but limited to the material actually covered up to that point. The test will be discussed in class. Teaching materials (handouts, presentations, and any additional resources) will be made available. The instructor is available for student consultations on the days indicated in the course information sheet and, upon request, also at other times that can be arranged via email.

    Detailed syllabus

    Intercellular Communication Mechanisms Signal transduction mechanisms. Properties of hormone receptors. Nuclear receptor-mediated responses. Cell-surface receptor-mediated responses. Intracellular Messengers Cyclic adenosine monophosphate (cAMP) as a second messenger Cyclic guanosine monophosphate (cGMP) as a second messenger Inositol triphosphate (IP₃) and diacylglycerol (DAG) as second messengers Signal Amplification by Second-Messenger Systems Role of signal proteins Chemical Classification of Hormones Biosynthesis and release of hormones Hormone transport Mechanism of hormone action Hormone metabolism and elimination Endocrine System Disorders Hyperfunctioning gland syndromes Hypofunctioning gland syndromes Hormone resistance syndromes Classification of Endocrine Glands Primary vs. secondary endocrine glands Thyroid Gland Focus Anatomy and physiology of the thyroid Synthesis, secretion, and transport of thyroid hormones Hypothyroidism Thyrotoxicosis and hyperthyroidism Thyroiditis Parathyroids & Bone Metabolism Calcium and bone metabolism Physiology of the parathyroids, parathyroid hormone synthesis and secretion Synthesis and secretion of calcitonin Hyperparathyroidism Hypoparathyroidism Vitamin D deficiency Pancreas & Glucose Homeostasis Pancreatic physiology, insulin and glucagon synthesis, secretion, and mechanism of action Diabetes mellitus Complications of diabetes mellitus Hypoglycemic syndromes Metabolism and insulin resistance Diabetes and physical exercise Metabolic Diseases Adipose organ White adipose tissue Brown adipose tissue Beige adipose tissue Endocrine functions of adipose tissue Obesity Complications of obesity Metabolic syndrome Gastrointestinal Hormones & Appetite Regulation Gastrin family Secretin family Mixed-group hormones GENERAL PHARMACOLOGY Overview of drugs Pharmacological action PHARMACOKINETICS Routes of Administration Enteral: oral, sublingual, rectal Parenteral: intravenous, intramuscular, subcutaneous, intrathecal Local: topical, inhalational, ocular, transdermal Advantages and disadvantages of each route Absorption Mechanisms: passive diffusion, active transport, pinocytosis Factors influencing absorption (pH, solubility, formulation) Hepatic first-pass effect Drug Transport Plasma proteins (albumin, α1-acid glycoprotein) Drug–protein binding: implications for bioavailability and interactions Distribution Volume of distribution and body compartments Biological barriers (blood–brain barrier, placental barrier) Drug Metabolism & Excretion Hepatic metabolism: Phase I (oxidation, reduction, hydrolysis) and Phase II (conjugation) Cytochrome P450 enzymes Excretion: renal, biliary, salivary, pulmonary Drug Combinations & Interactions Pharmacokinetic interactions (absorption, distribution, metabolism, excretion) Pharmacodynamic interactions (synergism, antagonism) Clinical examples and risks of polypharmacy Factors Affecting Drug Response Variability Drug-related factors Patient-related factors Abnormal Drug Responses Idiosyncratic reactions Allergic reactions PHARMACODYNAMICS Receptors: classification Concepts of agonism, antagonism, partial agonism, competitive and non-competitive antagonism Signal transduction mediators: role of enzymes and adaptor proteins ANTI-INFLAMMATORY DRUGS Mediators of inflammation Steroidal anti-inflammatory drugs and metabolic effects: Corticosteroids: mechanism of action and clinical use Systemic side effects (HPA axis suppression, osteoporosis, hyperglycemia) Short- and long-term therapies METABOLIC DRUGS Drugs Acting on Glucose Homeostasis Insulins and analogues: human insulins (regular and NPH), rapid analogues (lispro, aspart, glulisine), long-acting analogues (glargine, detemir, degludec) Oral and injectable antidiabetics: metformin, sulfonylureas, DPP‑4 inhibitors, GLP‑1 agonists, SGLT2 inhibitors Agents reducing glucose absorption New therapies and personalized diabetes treatment, combination therapies Pharmacokinetic and pharmacodynamic interactions among drugs Lipoprotein‑Metabolism Drugs Statins and their pleiotropic effects Fibrates, ezetimibe, PCSK9 inhibitors Mechanisms of action, indications, monitoring New therapeutic approaches: inclisiran, bempedoic acid, gene and RNA-based therapies Pharmacokinetic and pharmacodynamic interactions between agents ENDOCRINE SYSTEM DRUGS Thyroid and antithyroid drugs Treatments for hypothyroidism and hyperthyroidism Hormones and drugs affecting adrenal cortex and medulla Drugs for osteoporosis treatment

    facebook logoinstagram buttonyoutube logotype