ITALIANO

Aspetti generali della risposta immunitaria. Immunità innata.Organizzazione del sistema immunitario. Caratteristiche cellulari e molecolari del sistema immunitario. Immunità umorale e cellulare. Immunità e tumori. Immunopatologia.

Abbass K, Lichtman AH e Pillai S Immunologia cellulare e molecolare, ed. EDRA, 2022

Abbass K, Lichtman AH e Pillai S Le basi dell'Immunologia. Fisiopatologia del Sistema Immunitario ed. EDRA, 2017

Kenneth Murphy & Casey Weaver Immunobiologia di Janaway Ed Piccin nona edizione

IER, LYCZAK, WETZELER Immunologia Padova Piccin 2006

P. PARHAM Il Sistema Immunitario. Napoli Edises 2017.

Conoscenza e Comprensione: L’insegnamento si prefigge di fornire le conoscenze dei componenti cellulari e molecolari e del funzionamento del sistema immunitario ed inoltre dei meccanismi di malattia che coinvolgono il sistema immunitario.
Capacità di Applicare la Conoscenza e la Comprensione: lo studente sarà in grado di riconoscere i meccanismi di funzionamento, le cellule e le molecole del sistema immunitario coinvolti nella protezione dell’organismo umano da agenti infettivi e/o tossici. Inoltre saprà comprendere i meccanismi di malattia o di mancato funzionamento del sistema immunitario. Infine sarà capace di applicare tali conoscenze a contesti biomedici quali la medicina di laboratorio.
Autonomia di Giudizio:
l’insegnamento promuoverà le capacità dello studente di comprendere autonomamente il coinvolgimento del sistema immunitario in una condizione fisiopatologica fornendogli la terminologia, le basi cellulari e molecolari dei processi immunologici e immunopatologici.
Abilità Comunicative: lo studente svilupperà un linguaggio scientifico appropriato per descrivere strutture anatomiche , cellule e molecole del sistema immunitario o coinvolte nei suoi meccanismi.
Capacità di Apprendimento: l’insegnamento promuove l’apprendimento continuo da parte dello studente così da renderlo capace di comprendere e valutare in modo autonomo le caratteristiche fondamentali, i meccanismi patogenetici e le implicazioni di una condizione fisiologica o patologica in cui sia coinvolto il sistema immunitario.

E' richiesta il possesso delle nozioni di base di biologia cellulare, di citologia e di istologia

Lezioni Frontali;
Studio Autonomo;
Incontri e discussione con il docente.

L'esame consiste in una prova scritta di 30 domande a risposta multipla da superare con votazione minima di 18/30 da svolgersi in 30 minuti. All'esame scritto seguirà un esame orale.
La prova orale prevede una discussione volta ad accertare il livello di conoscenza teorica, di correlare i processi biologici fondamentali alla base del funzionamento del sistema immunitario e la padronanza del linguaggio tecnico-scientifico.
La valutazione finale sarà espressa in trentesimi e ottenuta tramite media ponderata dei punteggi conseguiti: 20% per la prova scritta e 80% per la prova orale .
<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 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 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.
27-29 Livello molto buono: lo studente soddisfa in modo avanzato i descrittori dei cinque ambiti.
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 e approfondimento

Il docente riceve gli studenti alla fine del corso oppure su richiesta.

Caratteristiche generali della risposta immunitaria: risposta innata e acquisita (risposta umorale e cellulo-mediata). Basi cellulari e molecolari della risposta immunitaria. Origine della specificità e della diversità dei linfociti. Selezione clonale.
Organizzazione del sistema immunitario: caratteristiche generali degli organi, dei tessuti e delle cellule. Ontogenesi, differenziazione, caratteristiche fenotipiche e funzionali delle popolazioni e sottopopolazioni linfocitarie. Interazioni cellulari necessarie per generare una risposta immunitaria. Sistemi di comunicazione tra le cellule (molecole di adesione, recettori di homing, citochine) Organi linfoidi primari e secondari. Distribuzione e ri-circolazione delle cellule immunitarie. Organogenesi dei linfonodi.
Immunità innata: barriere anatomiche, fisiologiche e biochimiche, fagocitiche e infiammatorie. I recettori dell'immunità innata. I profili molecolari associati ai patogeni (PAMP) ed i recettori dei profili molecolari (TLR, NLR, RLR ecc.). Fagocitosi: aspetti cellulari e molecolari della fagocitosi i e killing intracellulare (meccanismi ossigeno e azoto-dipendenti e indipendenti) dei neutrofili e dei macrofagi. I linfociti dell’immunità innata (ILC1,2,3). Le cellule Natural killer (NK): origine e caratteristiche fenotipiche. Riconoscimento delle cellule bersaglio. Recettori inibitori e stimolatori. Meccanismi litici. Interazioni tra immunità innata e acquisita.
Il complemento nella risposta innata e specifica: genetica e struttura molecolare dei componenti. Meccanismi di attivazione. La via classica, la via alternativa e via lectinica. Il controllo dell’attivazione. Funzioni biologiche litiche e non litiche.
Riconoscimento dell’immunità specifica
L’antigene: concetti di antigene, immunogeno, determinante antigenico o epitopo, carrier, aptene. Caratteristiche fisico-chimiche dell’antigene come molecola immunogenica. Antigeni timo-dipendenti e timo-indipendenti, superantigeni.
Il recettore per l’antigene dei linfociti B: le immunoglobuline. Struttura e funzioni della molecola solubile (anticorpo) e del recettore di membrana per l’antigene dei linfociti B (BCR). Il sito combinatorio. Isotipia, allotipia, idiotipia. Biosintesi e catabolismo. Le classi e sottoclassi differenze strutturali e funzionali. Gli anticorpi monoclonali: concetto, metodologia, applicazioni. Evoluzione della superfamiglia delle immunoglobuline.
La reazione antigene-anticorpo: affinità, avidità, specificità, cinetica della reazione antigene-anticorpo. Metodiche per lo studio dell’interazione antigene-anticorpo: reazioni indirette (agglutinazione, precipitazione, deviazione del complemento) e dirette (immunofluorescenza, RIA, ELISA, immunoblot). Citometria a flusso attivata dalla fluorescenza (FACS).
Il recettore per l’antigene dei linfociti T: Struttura molecolare dei prodotti genici del TCR e CD3
Le molecole del Complesso Maggiore di Istocompatibilità (MHC): organizzazione genica e polimorfismo. Struttura molecolare e classificazione dei prodotti genici (MHC di classe I e II). Struttura e funzione del solco combinatorio. Ruolo delle molecole MHC di classe I e II nella presentazione dell’antigene. Molecole presentanti l’antigene non convenzionali.
La presentazione dell’antigene al sistema immunitario. Riconoscimento dell’antigene nativo da parte dei linfociti B e riconoscimento MHC-ristretto da parte dei linfociti T. Cellule presentanti l’antigene, APC, ai linfociti T CD4+ (APC professionali) ed quelle ai linfociti T CD8+. Elaborazione (processazione) degli antigeni extracellulari ed intracellulari. Cross presentazione su MHC classe I e classe II. Autofagia. Metodologie sperimentali per lo studio dell’interazione TCR-MHC
Genesi della diversità dei recettori linfocitari per l'antigene, TCR e BCR. Organizzazione dei geni e meccanismi di riarrangiamento somatico.
Sviluppo del repertorio linfocitario B e T: meccanismi cellulari e molecolari che operano dal precursore staminale al linfocita T o B maturo vergine. Principali fattori del differenziamento cellulare antigene indipendente. Selezione positiva e selezione negativa dei linfociti T nel timo. Selezione dei linfociti B nel midollo osseo. I marcatori ed i metodi di studio dello sviluppo linfocitario.
Meccanismo d’azione dei recettori dell’immunità
Attivazione dei linfociti T e B: Definizioni e concetti generali. I sistemi di trasduzione del segnale dei recettori per l'antigene. Meccanismi molecolari coinvolti ed i fattori trascrizionali nella proliferazione e differenziazione antigene-dipendente. Principali molecole accessorie, di molecole di adesione ed i principali sistemi di costimolatori e coregolatori che partecipano al processo di attivazione linfocitaria.
Le citochine ed i loro recettori: origine e struttura molecolare. Le caratteristiche generali delle citochine. L'espressione delle citochine ed il meccanismo d'azione delle citochine nell'attivazione trascrizionale dei geni bersaglio: le vie di trasduzione ed i fattori trascrizionali principali coinvolti. Il cross-talk, o integrazione, delle vie di trasduzione dell’immunità innate e specifica.
Meccanismi effettori dell’immunità specifica
Meccanismi effettori dell’immunità umorale. La cooperazione tra linfociti T helper e linfociti B: i meccanismi cellulari e molecolari dell'attivazione linfocitari B T dipendente e indipendente. Cinetica della risposta primaria e di quella secondaria. Fasi follicolari e stadi della maturazione cellulare. Le sottopopolazioni dei linfociti B. Lo switch isotipico, maturazione dell’affinità degli anticorpi. Le funzioni cellulari anticorpo-mediate. Distribuzione cellulare dei recettori per Fc. La riposta IgE mediata. I mastociti e basofili, attivazione e la produzione dei mediatori solubili specifici. Citotossicità anticorpo-dipendente cellulo-mediata. Il killing extracellulare mediante eosinofili e NK.
Il differenziamento dei linfociti T. Meccanismi cellulari e molecolari del differenziamento. Caratteristiche principali, sviluppo delle sottopopolazioni linfocitarie (Th1, Th2, Th17, ecc) e le funzioni nella risposta immunitaria. I principali bersagli cellulari delle citochine: il network di interazioni che controlla le risposte immunitarie innate e acquisite. La regolazione del network.
Meccanismi effettori dell’immunità cellulo-mediata. L’attività macrofagica controllata dai linfociti: attivazione e funzione macrofagica classica di tipo 1 e macrofagica alternativa di tipo 2. I linfociti T citotossici (CTL): attivazione da linfociti pre-citotossici a linfociti citotossici effettori. Fasi e meccanismi molecolari del killing della cellula bersaglio da parte dei CTL. Meccanismi litici. Citotossicità anticorpo-dipendente cellulo-mediata. Metodi per l’isolamento e attivazione dei linfociti T, dei macrofagi. e delle cellule NK. Metodiche per la valutazione funzionale delle cellule immunitarie.
Immunità delle mucose. le cellule M. L'attività cellulare degli organi linfoidi associati alle mucose. La produzione e secrezione di IgA. Immunità delle vie respiratorie, intestinale, cutanea.
La memoria immunitaria I linfociti di memoria T e B e la memoria immunitaria centrale ed effettrice.
La tolleranza immunologica e la regolazione della risposta immunitaria: tolleranza centrale e periferica agli antigeni self. Tolleranza verso antigeni estranei. Tessuti e organi immuno privilegiati. Il ruolo dell’antigene, degli anticorpi, dell’MHC, dei T regolatori (es. T CD4+CD25+, Treg1) o linfociti T soppressori e delle citochine. La rete idiotipica. Meccanismi molecolari della limitazione e regolazione della risposta delle cellule dell’immunità.
La risposta immunitaria nelle malattie infettive: meccanismi di difesa antimicrobici naturali ed acquisiti. Immunità verso virus, batteri, miceti, protozoi e metazoi. Vaccini naturali e sintetici. Principi di sieroterapia e sieroprofilassi. Elusione della reattività immunologica.
IMMUNOPATOLOGIA
Le reazioni di ipersensibilità o immunopatogene: classificazioni. Meccanismi e principali manifestazioni delle reazioni anafilattiche, citolitiche o citotossiche e da immunocomplessi. Ipersensibilità ritardata.
L’autoimmunità e le malattie autoimmuni: ipotesi eziopatogenetiche più accreditate. Classificazione generale delle malattie autoimmuni. Rapporti tra fenotipo HLA e frequenza di malattie autoimmuni. Basi Sperimentali della immunoregolazione.
Cenni sulle immunodeficienze congenite ed acquisite. Difetti dell’immunità innata. Difetti di sviluppo dei linfociti B. Difetti di sviluppo dei linfociti T. Immunodeficienze severe combinate. Le immunodeficienze acquisite e da infezione di virus HIV.

Italian

General features of the immune response. Innate immunity. Organization of the immune system. Cellular and molecular characteristics of the immune system. Humoral and cell-mediated immunity. Immunity and cancer. Immunopathology.

General features of the immune response. Innate immunity. Organization of the immune system. Cellular and molecular characteristics of the immune system. Humoral and cell-mediated immunity. Immunity and cancer. Immunopathology.

Knowledge and Understanding:
The course aims to provide knowledge of the cellular and molecular components and the functioning of the immune system, as well as the mechanisms of disease involving the immune system.
Applying Knowledge and Understanding:
Students will be able to identify the mechanisms of action, as well as the cells and molecules of the immune system involved in protecting the human body from infectious and/or toxic agents. They will also be able to understand the mechanisms underlying disease or dysfunction of the immune system. Finally, they will be capable of applying this knowledge in biomedical contexts such as laboratory medicine.
Making Judgements:
The course will foster students’ ability to independently understand the involvement of the immune system in physiopathological conditions by providing appropriate terminology, along with the cellular and molecular bases of immunological and immunopathological processes.
Communication Skills:
Students will develop appropriate scientific language to describe anatomical structures, as well as the cells and molecules of the immune system and those involved in its mechanisms.
Learning Skills:
The course promotes continuous learning, enabling students to independently understand and evaluate the fundamental features, pathogenetic mechanisms, and implications of physiological or pathological conditions involving the immune system.

Knowledge of cell biology, cytology, and histology is required.

Teaching methods include lectures. Student presentations on course topics may also be scheduled. Meetings and discussions with the instructor are encouraged.

The examination consists of a written test and an oral examination, to be taken within the same session, unless unforeseen circumstances, on scheduled dates.
The written test, which is a prerequisite for admission to the oral examination, consists of a 30-minute multiple-choice questionnaire comprising 30 questions. The written test is considered passed with a minimum score of 18 correct answers out of 30.

The oral examination consists of a discussion aimed at assessing the level of theoretical knowledge, the mastery of technical and scientific terminology.

The final grade will be expressed on a scale of thirty and will be calculated as a weighted average of the scores obtained: 20% for the written test and 80% for the oral examination.
<18 – Fail: The student does not demonstrate learning outcomes consistent with the Dublin descriptors for knowledge and understanding, application, judgement, communication, and learning skills.
18–21 – Satisfactory level: The student meets the descriptors and demonstrates an initial ability to apply knowledge in simple contexts.
22–24 – Fully satisfactory level: The student adequately meets the descriptors of knowledge and understanding as applied to the topics of the course.
25–26 – Good level: The student demonstrates autonomy of judgement in evaluating and comparing relevant scenarios, applies knowledge effectively, and communicates results clearly.
27–29 – Very good level: The student meets the descriptors across all five domains at an advanced level.
30 – Excellent level: The student excels in all Dublin descriptors, demonstrating in-depth knowledge, confident and critical application, independent judgement, effective communication, and continuous and creative learning ability, producing work of high quality in both presentations and written/oral examinations. Honours (cum laude) may be awarded when the student additionally demonstrates particular originality and depth of analysis.

The instructor is available to meet students after the lessons or upon request.

General Features of the Immune Response
Innate and adaptive immunity (humoral and cell-mediated responses). Cellular and molecular bases of the immune response. Origin of lymphocyte specificity and diversity. Clonal selection.
Organization of the Immune System
General characteristics of organs, tissues, and cells. Ontogeny, differentiation, phenotypic and functional features of lymphocyte populations and subpopulations. Cellular interactions required to generate an immune response. Intercellular communication systems (adhesion molecules, homing receptors, cytokines). Primary and secondary lymphoid organs. Distribution and recirculation of immune cells. Lymph node organogenesis.
Innate Immunity
Anatomical, physiological, and biochemical barriers; phagocytic and inflammatory responses. Receptors of innate immunity. Pathogen-associated molecular patterns (PAMPs) and pattern recognition receptors (PRRs) (TLR, NLR, RLR, etc.).
Phagocytosis: cellular and molecular aspects, intracellular killing mechanisms (oxygen- and nitrogen-dependent and independent) in neutrophils and macrophages.
Innate lymphoid cells (ILC1, ILC2, ILC3). Natural killer (NK) cells: origin and phenotypic characteristics; target cell recognition; inhibitory and activating receptors; lytic mechanisms. Interactions between innate and adaptive immunity.
Complement System
Role in innate and adaptive immunity: genetics and molecular structure of components. Activation mechanisms: classical, alternative, and lectin pathways. Regulation of activation. Lytic and non-lytic biological functions.
Antigen Recognition in Adaptive Immunity
Antigens: definitions of antigen, immunogen, epitope, carrier, hapten. Physicochemical properties of immunogenic molecules. T-dependent and T-independent antigens; superantigens.
B-cell antigen receptor (BCR): immunoglobulins
Structure and function of soluble antibodies and membrane-bound BCR. Antigen-binding site. Isotype, allotype, idiotype. Biosynthesis and catabolism. Classes and subclasses: structural and functional differences. Monoclonal antibodies: concept, methodology, applications. Evolution of the immunoglobulin superfamily.
Antigen–antibody interaction
Affinity, avidity, specificity, kinetics. Methods to study antigen–antibody interactions: indirect assays (agglutination, precipitation, complement fixation) and direct assays (immunofluorescence, RIA, ELISA, immunoblotting). Flow cytometry (FACS).
T-cell antigen receptor (TCR)
Molecular structure of TCR and CD3 gene products.
Major Histocompatibility Complex (MHC)
Gene organization and polymorphism. Molecular structure and classification (MHC class I and II). Peptide-binding groove structure and function. Role in antigen presentation. Non-conventional antigen-presenting molecules.
Antigen Processing and Presentation
Recognition of native antigen by B cells and MHC-restricted recognition by T cells. Antigen-presenting cells (APCs) for CD4+ and CD8+ T cells. Processing of extracellular and intracellular antigens. Cross-presentation on MHC class I and II. Autophagy. Experimental methods to study TCR–MHC interactions.
Generation of Lymphocyte Receptor Diversity
Genetic organization and somatic recombination mechanisms of TCR and BCR genes.
Development of B and T Lymphocytes
Cellular and molecular mechanisms from stem cell precursors to mature naïve lymphocytes. Antigen-independent differentiation factors. Positive and negative selection of T cells in the thymus. B-cell selection in bone marrow. Markers and methods for studying lymphocyte development.
Mechanisms of Immune Receptor Action
Activation of T and B lymphocytes: general concepts. Signal transduction pathways of antigen receptors. Molecular mechanisms and transcription factors involved in antigen-dependent proliferation and differentiation. Accessory molecules, adhesion molecules, and co-stimulatory/co-regulatory systems.
Cytokines and Their Receptors
Origin and molecular structure. General properties of cytokines. Cytokine expression and mechanisms of action in transcriptional activation of target genes. Signal transduction pathways and key transcription factors. Cross-talk between innate and adaptive immune signaling pathways.
Effector Mechanisms of Adaptive Immunity
Humoral Immunity
Cooperation between T helper cells and B lymphocytes: cellular and molecular mechanisms of T-dependent and T-independent B-cell activation. Primary and secondary responses. Follicular phases and stages of maturation. B-cell subsets. Isotype switching and affinity maturation. Antibody-mediated effector functions. Fc receptor distribution. IgE-mediated responses. Mast cells and basophils: activation and mediator release. Antibody-dependent cellular cytotoxicity (ADCC). Extracellular killing by eosinophils and NK cells.
T-cell Differentiation
Mechanisms and characteristics of T-cell subsets (Th1, Th2, Th17, etc.) and their functions. Cytokine networks and regulation of immune responses.
Cell-mediated Immunity
Macrophage activation by lymphocytes: classical (M1) and alternative (M2) activation. Cytotoxic T lymphocytes (CTLs): activation and effector functions. Molecular mechanisms of target cell killing. Lytic pathways. ADCC. Methods for isolation and activation of T cells, macrophages, and NK cells. Functional assays of immune cells.
Mucosal Immunity
M cells. Immune activity in mucosa-associated lymphoid tissues (MALT). IgA production and secretion. Immunity of respiratory, intestinal, and cutaneous systems.
Immunological Memory
Memory T and B lymphocytes; central and effector memory.
Immune Tolerance and Regulation
Central and peripheral tolerance to self-antigens. Tolerance to foreign antigens. Immune-privileged sites. Role of antigen, antibodies, MHC, regulatory T cells (e.g., CD4+CD25+ Tregs), and cytokines. Idiotypic network. Molecular mechanisms regulating immune responses.
Immune Response in Infectious Diseases
Natural and adaptive antimicrobial defenses. Immunity to viruses, bacteria, fungi, protozoa, and metazoa. Natural and synthetic vaccines. Principles of serotherapy and seroprophylaxis. Immune evasion mechanisms.
IMMUNOPATHOLOGY
Hypersensitivity (immunopathological) reactions: classification. Mechanisms and manifestations of anaphylactic, cytotoxic, and immune complex-mediated reactions. Delayed-type hypersensitivity.
Autoimmunity and autoimmune diseases: major etiopathogenetic hypotheses. Classification of autoimmune diseases. Relationship between HLA phenotype and disease susceptibility. Experimental bases of immunoregulation.
Overview of congenital and acquired immunodeficiencies. Defects of innate immunity. B-cell and T-cell developmental defects. Severe combined immunodeficiencies. Acquired immunodeficiencies, including HIV infection.