Biotechnologies to understand and fight aging
A.A. 2023/2024
Obiettivi formativi
In questo corso verrà fornita una panoramica generale dei percorsi molecolari coinvolti nella senescenza e verranno presentati i principali approcci biotecnologici attualmente proposti per rallentare e invertire il processo di invecchiamento nelle specie veterinarie e umane. Verrà inoltre presentata una panoramica dei modelli animali utilizzati nella ricerca sull'invecchiamento. Le lezioni teoriche saranno supportate da sessioni pratiche di laboratorio per incoraggiare la competenza e le abilità pratiche degli studenti.
Risultati apprendimento attesi
Al termine del corso lo studente acquisisce le conoscenze fondamentali sui meccanismi molecolari coinvolti nei processi legati all'invecchiamento e sulle loro patologie. È in grado di utilizzare i più recenti approcci biotecnologici per prevenire / invertire la senescenza e può identificare i migliori modelli animali da utilizzare.
Periodo: Secondo semestre
Modalità di valutazione: Esame
Giudizio di valutazione: voto verbalizzato in trentesimi
Corso singolo
Questo insegnamento non può essere seguito come corso singolo. Puoi trovare gli insegnamenti disponibili consultando il catalogo corsi singoli.
Programma e organizzazione didattica
Edizione unica
Programma
Unità 1. Vie di segnalazione e regolazione epigenetica della senescenza cellulare (BIO10/VET01) 2CFU
Sarà presentata una descrizione dettagliata dei percorsi molecolari che agiscono durante il processo di invecchiamento. Gli studenti apprenderanno le principali strategie legate alle biotecnologie attualmente proposte per rallentare e invertire la senescenza cellulare
· le principali vie di segnalazione dell'invecchiamento cellulare
· l'orologio biologico
· invecchiamento e telomeri
· deriva epigenetica e salvataggio
· surfing methylation per contrastare la senescenza
· riprogrammazione e cancellazione delle cellule
Unità 2. Invecchiamento riproduttivo femminile nei mammiferi (VET01) 4CFU
A causa dell'aumento dell'aspettativa di vita e dell'emancipazione delle donne, l'età materna è aumentata in modo significativo e costante, con un calo delle prestazioni riproduttive. Molte donne sono costrette a ritardare la prima gravidanza, il che incide profondamente sulla probabilità di portare a termine una gravidanza sana. La conseguente diminuzione della fertilità della popolazione femminile ha un impatto sull'intera società, perché è uno dei determinanti demografici riconosciuti della popolazione e si stima che colpisca fino a 186 milioni di persone in tutto il mondo. Questo cambiamento demografico globale sta ponendo sfide sociali ed economiche, e pertanto sono state recentemente rese disponibili considerevoli risorse per studiare le basi molecolari dell'invecchiamento e per scoprire trattamenti che potrebbero superarlo.
- l'invecchiamento ovarico
· marcatori della meiosi e tecniche di imaging delle ovaie prenatali
· vie di segnalazione coinvolte nella sopravvivenza e nell'attivazione dei follicoli primordiali (PI3K-AKT-mTOR, Hippo path, kit ligand)
· approcci sperimentali per manipolare la riserva ovarica (strumenti farmacologici, meccanici, genetici)
· la controversa ipotesi dei "progenitori dell'ovocita" nell'ovaio adulto (caso di studio)
· approcci istologici, istochimici e immunoistochimici per lo studio della popolazione follicolare e della composizione dello stroma ovarico (lezioni pratiche)
- l'invecchiamento della cellula uovo:
· incidenza e conseguenze dell'aneuploidia ovocitaria
· progressione del ciclo cellulare, organizzazione del fuso, segregazione cromosomica negli ovociti normali e "invecchiati".
· valutazione degli stadi della meiosi e dell'organizzazione del fuso mediante microscopia a fluorescenza (lezione pratica)
· Danni al DNA, stress ossidativo e mitocondri difettosi negli ovociti normali e "invecchiati".
· meccanismi alternativi che sono stati proposti come responsabili della diminuzione della qualità dell'ovocita correlata all'età (caso di studio)
Unità 3. Patologia dell'età (VET03) 2CFU
L'invecchiamento è accompagnato dal rimodellamento del sistema immunitario. Con il tempo, ciò porta a un declino dell'efficacia immunitaria, con conseguente maggiore vulnerabilità alle malattie infettive e al cancro, diminuzione delle risposte alla vaccinazione e suscettibilità alle malattie infiammatorie legate all'età. In questa unità didattica lo studente seguirà lezioni in
· i modelli animali attualmente utilizzati nella ricerca sull'invecchiamento, le loro insidie e i loro punti di forza.
· infiammazioni legate all'invecchiamento e alla senescenza cellulare
· meccanismi immunosoppressivi correlati all'invecchiamento e alla senescenza cellulare
· artrite reumatoide
· malattia cardiovascolare
· malattie metaboliche
· cancro e invecchiamento
Sarà presentata una descrizione dettagliata dei percorsi molecolari che agiscono durante il processo di invecchiamento. Gli studenti apprenderanno le principali strategie legate alle biotecnologie attualmente proposte per rallentare e invertire la senescenza cellulare
· le principali vie di segnalazione dell'invecchiamento cellulare
· l'orologio biologico
· invecchiamento e telomeri
· deriva epigenetica e salvataggio
· surfing methylation per contrastare la senescenza
· riprogrammazione e cancellazione delle cellule
Unità 2. Invecchiamento riproduttivo femminile nei mammiferi (VET01) 4CFU
A causa dell'aumento dell'aspettativa di vita e dell'emancipazione delle donne, l'età materna è aumentata in modo significativo e costante, con un calo delle prestazioni riproduttive. Molte donne sono costrette a ritardare la prima gravidanza, il che incide profondamente sulla probabilità di portare a termine una gravidanza sana. La conseguente diminuzione della fertilità della popolazione femminile ha un impatto sull'intera società, perché è uno dei determinanti demografici riconosciuti della popolazione e si stima che colpisca fino a 186 milioni di persone in tutto il mondo. Questo cambiamento demografico globale sta ponendo sfide sociali ed economiche, e pertanto sono state recentemente rese disponibili considerevoli risorse per studiare le basi molecolari dell'invecchiamento e per scoprire trattamenti che potrebbero superarlo.
- l'invecchiamento ovarico
· marcatori della meiosi e tecniche di imaging delle ovaie prenatali
· vie di segnalazione coinvolte nella sopravvivenza e nell'attivazione dei follicoli primordiali (PI3K-AKT-mTOR, Hippo path, kit ligand)
· approcci sperimentali per manipolare la riserva ovarica (strumenti farmacologici, meccanici, genetici)
· la controversa ipotesi dei "progenitori dell'ovocita" nell'ovaio adulto (caso di studio)
· approcci istologici, istochimici e immunoistochimici per lo studio della popolazione follicolare e della composizione dello stroma ovarico (lezioni pratiche)
- l'invecchiamento della cellula uovo:
· incidenza e conseguenze dell'aneuploidia ovocitaria
· progressione del ciclo cellulare, organizzazione del fuso, segregazione cromosomica negli ovociti normali e "invecchiati".
· valutazione degli stadi della meiosi e dell'organizzazione del fuso mediante microscopia a fluorescenza (lezione pratica)
· Danni al DNA, stress ossidativo e mitocondri difettosi negli ovociti normali e "invecchiati".
· meccanismi alternativi che sono stati proposti come responsabili della diminuzione della qualità dell'ovocita correlata all'età (caso di studio)
Unità 3. Patologia dell'età (VET03) 2CFU
L'invecchiamento è accompagnato dal rimodellamento del sistema immunitario. Con il tempo, ciò porta a un declino dell'efficacia immunitaria, con conseguente maggiore vulnerabilità alle malattie infettive e al cancro, diminuzione delle risposte alla vaccinazione e suscettibilità alle malattie infiammatorie legate all'età. In questa unità didattica lo studente seguirà lezioni in
· i modelli animali attualmente utilizzati nella ricerca sull'invecchiamento, le loro insidie e i loro punti di forza.
· infiammazioni legate all'invecchiamento e alla senescenza cellulare
· meccanismi immunosoppressivi correlati all'invecchiamento e alla senescenza cellulare
· artrite reumatoide
· malattia cardiovascolare
· malattie metaboliche
· cancro e invecchiamento
Prerequisiti
Patologia generale
Metodi didattici
Lezioni teoriche saranno supportate da sessioni pratiche di laboratorio per incoraggiare le competenze e le abilità pratiche degli studenti
Materiale di riferimento
L'insegnamento non prevede un libro dedicato e tutto il materiale verrà fornito dai docenti. Tutto il materiale PowerPoint utilizzato per le lezioni sarà messo a disposizione degli studenti sul sito Ariel dedicato.
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
Esame orale
Moduli o unità didattiche
Unit: Age-related pathology
VET/03 - PATOLOGIA GENERALE E ANATOMIA PATOLOGICA VETERINARIA - CFU: 2
Lezioni: 12 ore
Unit: Female Reproductive Aging in Mammals
VET/01 - ANATOMIA DEGLI ANIMALI DOMESTICI - CFU: 4
Lezioni: 24 ore
Unit:Signaling pathways and epigenetic regulations of cell senescence
BIO/10 - BIOCHIMICA - CFU: 1
VET/01 - ANATOMIA DEGLI ANIMALI DOMESTICI - CFU: 1
VET/01 - ANATOMIA DEGLI ANIMALI DOMESTICI - CFU: 1
Lezioni: 12 ore