03033 - TOSSICOLOGIA

Scheda insegnamento

SDGs

L'insegnamento contribuisce al perseguimento degli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile dell'Agenda 2030 dell'ONU.

Salute e benessere La vita sulla terra

Anno Accademico 2018/2019

Conoscenze e abilità da conseguire

Lo studente, in seguito alla frequenza del corso ed al superamento dell’esame di Tossicologia, dovrebbe acquisire le conoscenze fondamentali utili alla gestione ed alla valutazione degli studi tossicologici richiesti nell’ambito del processo di sviluppo di farmaci, cosmetici ed integratori alimentari. Lo studente dovrebbe raggiungere una visione globale della natura degli effetti tossici e dei meccanismi cellulari e molecolari che la caratterizzano e delle finalità dei vari segmenti della sperimentazione tossicologica. Dovrebbe inoltre sviluppare la capacità di gestire tali conoscenze nei diversi ambiti di applicazione della Tossicologia, presso strutture pubbliche e private, in un rapporto di confronto con operatori nazionali ed internazionali anche provenienti da ambiti scientifici diversi, nonché di presentare i propri risultati anche attraverso l'uso di strumenti informatici. Lo studente dovrebbe acquisire gli strumenti per poter valutare criticamente sia i risultati sperimentali ottenuti che quelli riportati nella letteratura scientifica, dimostrando così la capacità di integrare le conoscenze acquisite negli anni di studio.

Programma/Contenuti

Insegnamento di TOSSICOLOGIA per Farmacia

Modulo: TOSSICOLOGIACarmela Fimognari 

Tossicologia Generale  

Gli xenobiotici: definizione di farmaco e tossico. Branche della Tossicologia e significato degli studi tossicologici. I principali parametri che influenzano la tossicità di uno xenobiotico.

I bersagli degli xenobiotici: effetti specifici e non specifici, alterazioni morfologiche, funzionali e biochimiche.

Assorbimento, distribuzione, metabolismo ed eliminazione degli xenobiotici.

Fattori che modificano gli effetti tossici: relativi all'individuo, all'agente tossico ed all'ambiente. 

Tossicità dei farmaci: definizione di effetto desiderato, indesiderato, collaterale e tossico. Risposte prevedibili ed imprevedibili: variabilità individuale, iperresponsività, iporesponsività, idiosincrasia, allergia, tolleranza, tachifilassi e desensibilizzazione. Tossicità da associazioni di xenobiotici.

Tossicologia speciale

Meccanismi di tossicità: fattori che influenzano la tossicità, meccanismi di tossificazione e detossificazione, reazioni con il bersaglio biologico.

Effetti sulle molecole bersaglio: alterazione della funzionalità cellulare e alterazioni dei processi vitali della cellula (tossicità mitocondriale, alterazioni dell'omeostasi del calcio, stress ossidativo). Morte cellulare: necrosi ed apoptosi.

Tossicologia genetica: mutagenesi, effetti cromosomici; sistemi di riparazione del DNA.

Cancerogenesi: definizione; classificazione dei cancerogeni; meccanismi d'azione; cancerogeni genotossici ed epigenetici.

Tossicologia sistemica

Tossicità renale: natura e sede degli effetti tossici, valutazione degli effetti tossici, principali xenobiotici tossici a livello renale. 

Tossicità epatica: natura e sede degli effetti tossici, tipi di lesioni epatiche, sostanze epatotossiche. 
Tossicità a livello del sistema respiratorio: natura e sede degli effetti tossici, principali sostanze tossiche per inalazione. 
Tossicità a livello del sistema immunitario: costituenti principali del sistema immunitario, sostanze immunotossiche. 
Tossicità a livello del sistema nervoso centrale: organizzazione del sistema nervoso centrale, classificazione degli effetti neurotossici, neurotossine. 
Tossicità a livello del sistema riproduttivo: ciclo riproduttivo, natura e sede degli effetti tossici, meccanismi d'azione. 
Tossicità cutanea: struttura e funzione della cute, irritazione, corrosione, sensibilizzazione, fototossicità.

Tossicologia predittiva e valutazione del rischio

Soglia di tossicità, fattori di sicurezza e di incertezza, effetti privi di soglia. Incertezze nella valutazione quantitativa del rischio, correzione per differenze di specie. LOEL, LOAEL, NOEL, NOAEL, NEL; valutazione qualitativa del rischio e determinazione del rischio accettabile, margine di sicurezza, ADI. Valutazione di base e clinica di nuovi farmaci. Sicurezza dei farmaci da biotecnologie.

Modulo: TOSSICOLOGIA DELL'AMBIENTE E DEGLI ALIMENTI - Davide Manucra

Valori limite di esposizione professionale e loro derivazione. Il monitoraggio biologico in ambito occupazionale. Valori limite per gli alimenti. Ruolo degli alimenti nella modulazione degli effetti tossici. La gestione dei rischi nella produzione degli alimenti. Tossicologia dei prioni. Il quadro normativo per le sostanze chimiche: il sistema REACH. Ecotossicologia: il modo d'azione dei contaminanti ambientali, la misura del danno ed alcuni cenni sui saggi di tossicità; inquinanti persistenti nell'ambiente. Principi generali sull'analisi del rischio determinato da fonti di inquinamento ambientale. Approccio alla consultazione di banche dati tossicologiche. 

 

Insegnamento di TOSSICOLOGIA per CQPS

- Modulo I - Tossicologia (Carmela Fimognari)

Tossicologia Generale

Principi generali di Tossicologia: definizioni, scopi e prospettive; classificazione degli agenti tossici, alterazioni morfologiche, funzionali e biochimiche prodotte da xenobiotici.

Tossicocinetica: assorbimento, distribuzione, eliminazione; biotrasformazione degli xenobiotici (detossificazione e bioattivazione).

Morte cellulare: necrosi e apoptosi.

Tossicologia genetica: genotossicità, mutagenesi, sistemi di riparazione del DNA.

Cancerogenesi: definizione; classificazione dei cancerogeni; meccanismi d'azione; cancerogeni genotossici ed epigenetici.

Tossicologia sistemica

Tossicità epatica: natura e sede degli effetti tossici, tipi di lesione epatiche, sostanze epatotossiche.

Tossicità renale: natura e sede degli effetti tossici, principali xenobiotici tossici a livello renale.

Tossicità a livello del sistema riproduttivo: ciclo riproduttivo, effetti sulla fertilità, embriotossicità, fetotossicità.

Tossicità a livello del sistema respiratorio: natura e sede degli effetti tossici, principali sostanze tossiche a livello del sistema respiratorio.

Tossicità a livello del sistema immunitario: costituenti principali del sistema immunitario, sostanze immunotossiche.

Tossicità a livello del sistema nervoso centrale: organizzazione del sistema nervoso centrale, classificazione degli effetti neurotossici, neurotossine.

Tossicità cutanea: struttura e funzione della cute, irritazione, corrosione, sensibilizzazione, fototossicità.

Tossicologia speciale

Valutazione di base e clinica di nuovi farmaci.

Valutazione del rischio tossicologico.

La sicurezza dei farmaci in commercio: la Farmacovigilanza e le reazioni avverse ai farmaci (ADR)

- Modulo II - Tossicologia Applicata (Alessandra Marchesi)

Richieste regolatorie in tema di sicurezza nello sviluppo di prodotti della salute.

Studi tossicologici sperimentali: studi descrittivi, meccanicistici, teorici.

Modelli in vitro: sviluppo, validazione e applicazione di metodi alternativi all'animale per lo screening e la caratterizzazione della tossicità d'organo.

Studi descrittivi animali: principi generali; obiettivi degli studi; fattori influenzanti la tossicità. Studi di tossicità acuta: curve di letalità; limiti di esposizione acuta; disegni sperimentali, analisi e osservazioni. Studi di tossicità dopo somministrazioni ripetute: obiettivi, analisi e osservazioni, definizione di valori soglia.

Test per lo studio del potenziale cancerogeno e genotossico: tipologie di studi utilizzati per la valutazione del potenziale cancerogeno. Studi di cancerogenesi animale. Studi di tossicità genetica a breve termine. Test di mutagenesi: principi; test di mutazione genica, test di aberrazione cromosomica; test del micronucleo. Relazione struttura-attività, structural alert.

Test per lo studio del potenziale reprotossico: studi generazionali, di fertilità, teratogenesi, tossicità peri- e post-natale.

Test di tollerabilità locale.

- Modulo III - Laboratorio di Tossicologia Applicata (Eleonora Turrini)

Esercitazioni a posto singolo Colture cellulari: mantenimento e utilizzo. Conta cellulare e analisi della vitalità cellulare. Valutazione della proliferazione cellulare. Valutazione della citotossicità di uno xenobiotico: dall'allestimento delle colture all'analisi microscopica.

Testi/Bibliografia

Casarett & Doulls - Elementi di Tossicologia - CEA Casa Editrice Ambrosiana / Zanichelli, Rozzano (MI), 2013.

G. Cantelli-Forti, C.L. Galli, P. Hrelia, M. Marinovich - Tossicologia molecolare e cellulare - UTET, Torino, 2000.

Casarett & Doulls - Tossicologia. I fondamenti dell'azione delle sostanze tossiche - EMSI, Roma, 2010.

C.L. Galli, E. Corsini, M. Marinovich - Tossicologia - Piccin, Padova, 2008.

H. Greim, E. Deml - Tossicologia - Zanichelli, Bologna, 2000.

(a cura di) A. Capuano, G. Dugo, P. Restani - Tossicologia degli Alimenti - UTET, 1998.

(a cura di) M. Cocchi, A.L: Mordenti - Alimenti e salute. I nutrienti strategici - Clueb, 2005.

C. Baird, M. Cann - Chimica ambientale - Zanichelli, III edizione, 2013.

Metodi didattici

Il corso è strutturato in lezioni frontali in aula.

Modalità di verifica dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento avviene attraverso il solo esame finale, che accerta l'acquisizione delle conoscenze e delle abilità attese tramite lo svolgimento di una prova orale. L'esame consiste in un colloquio su entrambi i moduli didattici, che non possono essere scissi in momenti di verifica separati fra loro. I diversi voti parziali, in proporzione al numero di crediti, concorrono al voto finale in trentesimi.  Il raggiungimento da parte dello studente di una visione organica dei temi affrontati a lezione congiunta alla dimostrazione del possesso di linguaggio specifico saranno valutati con voti di eccellenza.

Strumenti a supporto della didattica

Tutte le lezioni vengono svolte con l'ausilio di un videoproiettore collegato ad un PC. Il materiale didattico presentato a lezione viene messo a disposizione dello studente in formato elettronico  nell'apposito sito web (indirizzo http://campus.cib.unibo.it). Username e password sono riservati agli studenti iscritti all'Università di Bologna.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Carmela Fimognari

Consulta il sito web di Davide Manucra