Esame di Istologia in Medicina: Argomenti Chiave

Il corso di Istologia in Medicina e Chirurgia ha lo scopo di fornire la conoscenza della struttura microscopica e della funzione delle cellule specializzate, dei tessuti umani e dei meccanismi di (ri)generazione dei tessuti (istogenesi). Histology in Medicine covers the microscopic structure and function of human specialized cells and tissues and mechanisms of tissue organization and regeneration.

Obiettivi Formativi del Corso di Embriologia

Gli obiettivi formativi del corso di embriologia sono quelli di fornire agli studenti i principali concetti sull’origine della staminalita' ed in particolare della pluripotenza celllare. Al termine del corso, gli studenti conosceranno e saranno in grado di discutere in maniera critica le basi molecolari del differenziamento durante lo sviluppo embrio fetale.

Struttura del Corso di Istologia

Nella prima parte del corso verranno sviluppati gli aspetti strutturali e funzionali della materia vivente e delle sue modalità di aggregazione a formare le cellule. Successivamente verranno illustrati gli aspetti strutturali e funzionali delle differenti cellule. Nella seconda parte del corso verranno analizzate le modalità di sviluppo delle cellule, fino ad arrivare allo sviluppo dell’intero embrione e degli annessi embrionali.

Argomenti Chiave

• La cellula: aspetti chimico-fisici.
• La matrice extracellulare: aspetti chimico-fisici e proprietà biologiche.
• La cellula come sistema termodinamico, programmato, ambiente chimico e fisico.
• La cellula batterica e vegetale.
• Le unità sovracellulari: tessuti e organi.

Fondamenti Tecnologici

• Metodi analitici e metodi istochimici dell'indagine biochimica.
• Tecniche di microscopia dell'indagine morfologica.
• I microscopi: utilità e limiti tecnici dei vari microscopi.
• I preparati istologici stabili.

Le Biomolecole e i Complessi Sopramolecolari

• Complessi sopramolecolari stabili.
• Gli organi e gli apparati della cellula.
• La matrice citoplasmatica.
• La periferia cellulare.
• Il nucleo.

Organelli Cellulari

• Subunità ribosomali, ribosomi, polisomi e reticolo endoplasmatico.
• I complessi del Golgi.
• I complessi endosomali.
• Le vescicole e i vacuoli.
• I perossisomi.
• I mitocondri.

Il Ciclo Cellulare

• Il ciclo cellulare mitotico.
• Il ciclo cellulare meiotico.
• La senescenza cellulare.
• Cellule staminali e cellule differenziate.

Lo Sviluppo Embrionale

Tappe dello Sviluppo

• Le tappe dello sviluppo.
• Aspetti morfologici dello sviluppo.
  • I settimana di sviluppo.
  • II settimana di sviluppo.
  • III settimana di sviluppo.
  • IV settimana di sviluppo.
  • II-III mese di sviluppo.
  • II-III trimestre di sviluppo.

Aspetti Biologici dello Sviluppo

• I fattori dello sviluppo.
• Il microambiente.
• L'induzione.
• La determinazione.

Tessuti Definitivi

• Tessuti epiteliali.
• Tessuti trofo-meccanici.
• Tessuti muscolari.
• I tessuti annessiali.
• I tessuti della placenta.
• I tessuti del sacco amniotico.
• I tessuti del sacco vitellino.
• I tessuti del cordone ombelicale.

Unità Pluritessutali

• Le ghiandole.
• Le membrane mucose del canale alimentare, dell'apparato respiratorio, dell'apparato urinario, dell'apparato genitale femminile e dell'apparato genitale maschile.
• Le membrane sierose.
• La cute.
• I vasi sanguiferi e i vasi linfatici.
• I muscoli.
• Le ossa.
• I nervi.

Metodi di Indagine Istologica

• Fissazione, inclusione e colorazione.
• Principi di istochimica e di immunolocalizzazione.

Struttura e Funzione degli Organelli Citoplasmatici

• Organizzazione molecolare della membrana plasmatica e trasporto attraverso la membrana.
• Citosol e compartimenti membranosi intracellulari.
• Reticolo endoplasmatico.
• Funzione dell’apparato di Golgi.
• Biogenesi e funzione dei lisosomi.
• Il traffico vescicolare nelle vie secretorie ed endocitiche.
• Organizzazione e funzione del citoscheletro.
• Mitocondri.

Nucleo e Ciclo Cellulare

• Involucro nucleare e nucleoplasma.
• Cromatina.
• Nucleolo.

Interazioni Cellulari

• Organizzazione dell'ambiente extracellulare.
• Specializzazioni della superficie cellulare e strutture di giunzione intercellulari.
• Interazioni tra cellule e tra cellule e matrice extracellulare.

Istogenesi

• La cellula staminale.

Tessuto Epiteliale

• Epiteli di rivestimento: classificazione, struttura generale e distribuzione; caratteristiche citologiche specifiche.
• Membrane epitelio-connettivali: cute, membrane mucose e sierose.
• Endotelio.
• Epiteli ghiandolari.

Tessuti Connettivi

• Connettivo propriamente detto: le cellule e la sostanza intercellulare; il sistema dei macrofagi; le funzioni del connettivo.
• Connettivi di sostegno.
• Tessuto cartilagineo: tipi e distribuzione; le cellule, composizione ed istochimica della matrice.
• Tessuto osseo: osso compatto e spugnoso; struttura, composizione ed istochimica della matrice; le cellule; il periostio, meccanismi di ossificazione.
• Sangue: organizzazione istologica del tessuto mieloide e linfoide.
• La cellula staminale emopoietica e sue linee differenziative.
• Emocateresi.
• La linfa.
• Organi linfoidi primari e secondari; istologia del linfonodo e della milza.

Tessuto Muscolare

• Tessuto muscolare liscio: istologia e distribuzione.
• Tessuto muscolare striato scheletrico: la fibra muscolare; il reticolo sarcoplasmatico; i tubuli T; organizzazione molecolare delle miofibrille; meccanismi della contrazione.
• Tessuto muscolare striato cardiaco.

Tessuto Nervoso

• Organizzazione generale ed istogenesi.
• Il neurone: l'apparato dendritico; assone; trasporto assonico.
• La fibra nervosa.
• Sinapsi.
• Placca motrice.

Gametogenesi

• Meiosi.
• Organizzazione microscopica delle gonadi.
• L'epitelio seminifero; la spermatogenesi; spermiogenesi, cenni sul controllo ormonale.

Fecondazione e Prima Settimana di Sviluppo

• Trasporto dei gameti e meccanismi della fecondazione.
• Segmentazione.

Seconda, Terza e Quarta Settimana di Sviluppo

• Disco germinativo bilaminare.
• Linea primitiva.

Annessi Embrionali

• Corion; amnios; sacco vitellino; allantoide; cordone ombelicale.

Sviluppo dell’Ectoderma

• Sviluppo del tubo neurale e formazione delle vescicole encefaliche.
• Creste neurali e loro derivati.
• Altri derivati ectodermici.

Sviluppo del Mesoderma

• Mesoderma parassiale: somiti e loro differenziazioni.
• Mesoderma intermedio: formazione dell'apparato escretore (pronefro, mesonefro e metanefro); dotto mesonefrico.
• Mesoderma laterale: formazione e sviluppo della cavità celomatica e dei mesenteri; le creste gonadiche; formazione delle vie genitali maschili e femminili; abbozzo dei vasi sanguigni e del tubo cardiaco; sepimentazione dell’atrio primitivo; circolazione fetale e neonatale.

Sviluppo dell’Endoderma

• Intestino anteriore, medio e posteriore.
• Formazione del seno urogenitale e degli abbozzi degli organi da esso derivati.

Difetti Sviluppo Embrionale

• Cause genetiche e ambientali.

Istogenesi Normale e Patologica

• Tessuti stabili, labili e perenni.
• Compartimenti tissutali: staminale, di amplificazione transiente, differenziato.
• Istogenesi normale ed aberrante: cenni sul meccanismo della progressione neoplastica (modello del carcinoma colo-rettale).
• Le proprietà delle cellule normali e neoplastiche in relazione all’istogenesi (“Hallmarks of cancer”).
• Le cellule staminali dei tessuti adulti: le proprietà biologiche (autorinnovamento, “immortalità” replicativa, multipotenzialità differenziativa) e la loro regolazione: telomerasi; segnali di controllo dell’autorinnovamento (Wnt, Hh, Notch); l’identificazione delle cellule staminali mediante ‘lineage tracing’ (modello dell’epitelio intestinale); le cellule staminali e l’istogenesi tumorale.

Controllo della Proliferazione e del Differenziamento Cellulare

• Fattori di crescita e recettori ad attività tirosin-cinasica; vie di trasduzione del segnale (Ras-MAPK; PI-3K etc.); controllo della trascrizione; fattori di differenziamento (famiglia del TGF-beta) e i loro recettori: trasduzione, amplificazione del segnale, controllo della trascrizione genica.
• Il ciclo cellulare: regolazione da parte dei fattori di crescita.
• La morte cellulare programmata (apoptosi): controllo dell’integrità del genoma, riparazione del DNA (geni “caretakers”); la via di induzione intrinseca dell’apoptosi (p53-Bax); la via di induzione “estrinseca” dell’apoptosi (recettori della famiglia di Fas); meccanismi effettori (caspasi); protezione dall’apoptosi (PI3-K-AKT; Bcl-2).

Epiteli di Rivestimento

• Classificazione strutturale, distribuzione e relazioni struttura-funzione.
• Membrana basale e sue specializzazioni (membrana di filtrazione glomerulare).
• Giunzioni intercellulari.
• Polarizzazione cellulare e trasporti trans-membrana.
• Specializzazioni citoplasmatiche e di superficie, relative alle funzioni protettive, meccaniche, di impermeabilizzazione, di assorbimento e di escrezione.
• Istologia di: epidermide, urotelio, epitelio di vie respiratorie ed alveoli polmonari, epitelio di esofago, stomaco, intestino.
• La rigenerazione degli epiteli di rivestimento.
• Differenziamento dell’epitelio intestinale.

Epiteli Ghiandolari Esocrini

• Classificazione morfologica e organizzazione strutturale delle ghiandole.
• Tipi e modalità di secrezione esocrina.
• Sintesi delle molecole di secrezione e traffico delle vescicole.
• Regolazione della secrezione.
• Istologia funzionale di ghiandole salivari, gastriche, pancreas esocrino, fegato, ghiandola mammaria.

Epiteli Ghiandolari Endocrini

• Morfologia delle ghiandole endocrine.
• Ultrastruttura delle ghiandole a secrezione polipeptidica e a secrezione steroidea.
• Polarità cellulare e vascolarizzazione.
• Asse ipotalamo-ipofisario e meccanismi di regolazione.
• Istologia funzionale di ipofisi, epifisi, tiroide, paratiroidi, surrene, isole pancreatiche, app. iuxtaglomerulare, sistema neuroendocrino diffuso.
• Recettori e meccanismo d’azione degli ormoni.

Il Sangue

• Plasma, eritrociti e piastrine.
• Composizione del plasma ed equilibrio con il fluido interstiziale.
• Eritrociti: il citoscheletro di membrana e il mantenimento della morfologia; il trasporto dei gas.
• Emocateresi.
• Valori eritrocitari fisiologici.

Granulociti e Monociti

• Formula leucocitaria.
• Migrazione dei leucociti nei tessuti.
• Morfologia, ultrastruttura e funzioni di granulociti neutrofili, basofili ed eosinofili.

Tessuti Linfatici

• Organizzazione dei tessuti e della circolazione linfatica.
• Istologia funzionale di linfonodi, timo, milza e tessuto linfatico associato alle mucose.
• Morfologia e funzioni dei linfociti B: struttura, funzione e meccanismo di generazione delle immunogluboline.
• Morfologia e funzioni di linfociti T citotossici e linfociti T helper.
• Il recettore dei linfociti T e il sistema maggiore dell’istocompatibilità.
• Linfopoiesi e maturazione dei linfociti.
• Le interazioni fra le cellule del sistema immunitario: cellule presentanti l’antigene, meccanismi di riconoscimento e modulazione funzionale tra cellule.

Emopoiesi

• Vita media delle cellule del sangue.
• Identificazione delle cellule staminali emopoietiche tramite isolamento prospettico (marcatori di superficie, citofluorimetria) e saggi in vivo di ripopolamento midollare.
• Proprietà delle cellule staminali emopoietiche (LT-HSC, ST-HSC) e dei progenitori “committed” dei compartimenti di amplificazione transiente (CLP, CMP, MEP, GMP etc.).
• Eritropoiesi, trombocitopoiesi, mielopoiesi e monopoiesi.
• Regolazione dell’emopoiesi: microambiente midollare e Fattori Emopoietici (CSF).

Vasi Sanguiferi

• Struttura e funzione della parete di arterie, vene e capillari.
• Le barriere ematotissutali.
• Funzioni dell’endotelio.
• Angiogenesi normale e patologica.
• I fattori angiogenetici (fattori trascrizionali indotti da ipossia, VEGF, angiopoietine, PDGF, efrine).

Tessuti di Sostegno

• Componenti e funzioni della matrice extracellulare.
• Classificazione funzionale dei connettivi.
• Rapporti cellule-matrice.
• Cellule proprie e migranti dei connettivi.
• Il tessuto adiposo.

Tessuto Cartilagineo

• Sottotipi (c. ialina, fibrosa ed elastica) e loro distribuzione.
• Componenti e proprietà della matrice cartilaginea.
• Condrociti e condroblasti.
• Pericondrio e rigenerazione della cartilagine.
• Accrescimento e riparazione.

Tessuto Osseo

• Organizzazione strutturale.
• Composizione e funzioni della matrice extracellulare.
• Osteoblasti, osteociti e deposizione della matrice.
• Osteoclasti e riassorbimento della matrice.
• Origine di osteoblasti e osteoclasti.
• Controllo ormonale del della osteodeposizione e del riassorbimento osseo.
• Accrescimento, rimodellamento e riparazione dell’osso.

Tessuto Nervoso

• Organizzazione anatomo-funzionale del tessuto nervoso e generalità istologiche.
• Morfologia e specializzazioni ultrastrutturali dei neuroni.
• Classificazione morfo-funzionale e distribuzione dei sottotipi di neuroni.
• Il trasporto assonale.
• La mielinizzazione.
• La neuroglia: tipi cellulari e funzioni.
• La barriera emato-encefalica.
• Le meningi.
• Il liquor cefalo-rachidiano.
• Struttura e rigenerazione dei nervi.

I Neuroni

• Proprietà elettriche della membrana, potenziale di riposo, generazione e conduzione del potenziale d’azione.
• Canali ionici.
• La sinapsi.
• Neurotrasmettitori e recettori post-sinaptici di tipo ionotropo e metabotropo.

Tessuti Sensoriali

Tessuto Muscolare Scheletrico, Liscio e Cardiaco

• Organizzazione tissutale e distribuzione.
• Caratteristiche ultrastrutturali delle cellule.
• Il citoscheletro e i meccanismi di regolazione della contrazione nei diversi sottotipi.
• L’innervazione.
• Caratteristiche metaboliche.

La Gametogenesi Femminile

• Generalità sulla gametogenesi: meiosi, cellule germinali primordiali ed embriogenesi delle gonadi.
• Principi di anatomia ed embriologia dell’apparato genitale femminile.
• Il ciclo ovarico.
• La maturazione dell’oocita e l’ovulazione.
• Le modificazioni cicliche dell’endometrio e dell’apparato genitale femminile.
• Il controllo ormonale dei cicli femminili: gonadotropine ipofisarie, estrogeni e progesterone.

La Gametogenesi Maschile e la Fecondazione

• Principi di anatomia ed embriologia dell’apparato genitale maschile.
• Spermatozoi, spermiogenesi e spermioistogenesi.
• Gli ormoni maschili.
• La maturazione degli spermatozoi nelle vie spermatiche e le modificazioni nelle vie genitali femminili.
• La fecondazione.
• Lo zigote.
• La segmentazione e la formazione della morula e della blastocisti.
• L’imprinting parentale.
• La fecondazione assistita.

Lo Sviluppo Embrionale nella Seconda-Terza Settimana

• L’impianto della blastocisti e la formazione dell’embrione bilaminare.
• Lo sviluppo del sinciziotrofoblasto e della circolazione primitiva.
• Le gonadotropine corioniche.
• La gastrulazione.

Lo Sviluppo Embrionale nella Quarta-Ottava Settimana

• I ripiegamenti embrionali.
• I derivati dell’endoderma, del mesoderma parassiale, intermedio e laterale e dell’ectoderma.
• L’origine dei sistemi: cardiocircolatorio, ematopoietico, nervoso, gastroenterico, respiratorio, genitourinario, muscoloscheletrico.
• Panoramica dello sviluppo embrionale nel secondo mese.
• L’accrescimento fetale.
• La placenta: struttura e funzioni.

Controllo dello Sviluppo Embrionale

• I meccanismi molecolari che regolano lo sviluppo embrionale: segnali extracellulari e fattori trascrizionali.
• Omeogeni.
• I processi cellulari dello sviluppo embrionale: la transizione epitelio-mesenchimale.

Metodi Istologici per lo Studio di Cellule e Tessuti

• Unità di misura in citologia e istologia.
• Fissazione, inclusione, microtomia e colorazione.
• Microscopia ottica ed elettronica.
• Principi di istochimica e di immunoistochimica.

Embriologia

• Fasi del ciclo vitale.
• Gametogenesi.
• Sviluppo e struttura delle gonadi.
• Spermatogenesi.
• Ovogenesi.
• Fecondazione.
• Segmentazione.
• Gastrulazione, Neurulazione, sviluppo e derivati delle Creste Neurali.
• Transizione epitelio-mesenchimale.
• Foglietti embrionali e derivati.
• Gli archi branchiali e i loro derivati.
• Sviluppo della faccia, del cavo orale e dei denti.
• Annessi Embrionali.

Istologia

• Concetto di tessuto e istogenesi dei tessuti.
• Cellule staminali e problematiche applicative attuali ad esse legate.
• Tessuto epiteliale: classificazione degli epiteli, epiteli di rivestimento, ghiandole esocrine, ghiandole endocrine, modalità di secrezione.
• Sistema neuroendocrino diffuso.
• Istofisiologia delle ghiandole e meccanismi d’azione ormone-recettore.
• Tessuti connettivi: classificazione, componenti cellulari e matrici extracellulari.
• Tessuto cartilagineo.
• Tessuto osseo.
• Molecole di adesione: interazione cellula-cellula e cellula matrice.
• Sangue.
• Sistema immunitario e organi linfoidi.
• Emopoiesi.
• Tessuto muscolare.
• Istologia del cavo orale, del dente e del parodonto.

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