02307 - CHIMICA TOSSICOLOGICA

Scheda insegnamento

  • Docente Rita Morigi

  • Moduli Rita Morigi (Modulo 1)
    Alberto Leoni (Modulo 2)

  • Crediti formativi 8

  • SSD CHIM/08

  • Lingua di insegnamento Italiano

  • Campus di Bologna

  • Corso Laurea in Scienze farmaceutiche applicate (cod. 8518)

SDGs

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

Salute e benessere Acqua pulita e servizi igienico-sanitari Consumo e produzione responsabili La vita sott'acqua

Anno Accademico 2021/2022

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso lo studente possiede le conoscenze di base della reattività dei meccanismi d'azione e degli aspetti chimico-tossicologici di molecole dannose per la salute. In particolare lo studente è in grado di: - comprendere i meccanismi d'azione a livello molecolare, - conoscere gli aspetti chimico-tossicologici di inquinanti di interesse.

Contenuti

Modulo 1 (5CFU). Docente: Prof.ssa Rita Morigi

Definizione di sostanza tossica. Classificazione degli effetti tossici. Fattori che influenzano gli effetti tossici. Proprietà chimico-fisiche delle sostanze tossiche. Volatilità e tensione di vapore. Solubilità. Persistenza, bioaccumulo e biomagnificazione. Assorbimento. Via transdermica. Via inalatoria. Via orale. Meccanismi biochimici di tossicità. Specie elettrofile. Specie nucleofile. Reattivi ossido-riduttivi. Specie radicaliche. Interferenza con attività enzimatiche. Le forze intermolecolari e il concetto di interazione covalente e non covalente tra due molecole.

Biotrasformazione degli xenobiotici. Le fasi della biotrasformazione degli xenobiotici. I siti di biotrasformazione degli xenobiotici. Organi e tessuti Localizzazione cellulare. Biotrasformazioni di Fase I e i loro enzimi. Reazioni di ossidazione catalizzate dal CYP. Reazioni di ossidazione catalizzate dal CYP e/o FMO. Altre reazioni catalizzate dal CYP. Reazioni di ossidazione catalizzate dalle perossidasi. Reazioni catalizzate dalle deidrogenasi/reduttasi. Reazioni di idrolisi e i loro enzimi. Biotrasformazioni di Fase II e i loro enzimi. Coniugazione con acido glucuronico. Coniugazione con solfonato. Coniugazione con acetile. Coniugazione con glutatione. Coniugazione con amminoacidi. Coniugazione con metile. Fattori influenzanti le biotrasformazioni. Influenza dei fattori estrinseci sulle biotrasformazioni. Influenza dei fattori intrinseci sulle biotrasformazioni.

Principi di cancerogenesi chimica. Il cancro: aspetti generali. Stadi della cancerogenesi: iniziazione, promozione, progressione. Cancerogeni chimici genotossici. Meccanismi molecolari dei cancerogeni chimici genotossici. Classi di cancerogeni genotossici. Cancerogeni non genotossici (epigenetici).

Fattori di rischio e aspetti legislativi dei composti chimici tossici. REACH (Registration, Evaluation, and Authorisation of Chemicals). Sostanze SVHC. CLP (Classification, Labelling, and Packaging). Classificazione delle sostanze e delle miscele.

Metalli e metalloidi. Fattori che influenzano la tossicità. Meccanismi di tossicità. Principali metalli e metalloidi di interesse tossicologico. Arsenico. Cadmio. Cromo. Mercurio. Piombo. Alluminio. Nichel. Selenio.

Composti inorganici. Composti inorganici del carbonio. Monossido di carbonio. Cianuro. Cianogeni, cianammidi e cianati. Composti inorganici dell’azoto. Ammoniaca. Idrazina. Ossidi di azoto. Acido nitrico. Nitriti e nitrati. Composti inorganici degli alogeni. Alogenuri di idrogeno. Interalogeni e ossidi degli alogeni. Acido ipocloroso e ipoclorito. Perclorato. Composti azotati degli alogeni. Composti inorganici del silicio. Silice. Asbesto. Silani. Composti inorganici del fosforo. Fosfina. Pentossido di difosforo. Alogenuri del fosforo. Composti inorganici dello zolfo. Solfuro di idrogeno. Biossido di zolfo e solfiti. Acido solforico. Disolfuro di carbonio. Solfuri alogenati.

Composti organoazotati. Ammine alifatiche e aromatiche. Nitrili, nitroderivati e isocianati. Ammine eterocicliche. Azocomposti, tossicocinetica e tossicodinamica. N-nitrosammine, usi e fonti di esposizione, tossicocinetica e tossicodinamica.

Pesticidi. Insetticidi. Insetticidi organoclorurati. Carbammati. Insetticidi di origine naturale: piretroidi, neonicotinoidi, lattoni macrociclici. Erbicidi. Fungicidi.

Composti utilizzati nel doping sportivo. Agenti anabolizzanti. Steroidi anabolizzanti androgeni endogeni. Steroidi anabolizzanti androgeni esogeni. SARMs. Ormoni peptidici, fattori di crescita e composti correlati. Eritropoietina e analoghi. Gonadotropine. Corticotropina. Ormone della crescita, GH. Insulina. Modulatori ormonali. Inibitori dell’aromatasi. SERMs e altri modulatori estrogenici. Agenti attivi sulla funzione della miostatina. Agonisti del recettore PPAR-delta e attivatori delle protein-kinasi. Abuso di farmaci ai fini di doping. Beta-agonisti adrenergici. Diuretici e agenti mascheranti del doping. Stimolanti, narcotici, cannabinoidi.

Radionuclidi e mezzi di contrasto. Radiazioni e radioattività. Radon. Radio. Agenti di contrasto iodate e contenenti gadolinio.

Modulo 2 (3 CFU). Docente: Prof. Alberto Leoni

Idrocarburi. Idrocarburi alifatici saturi. Idrocarburi alifatici saturi a corta catena, a catena più lunga (>C5). Idrocarburi alifatici insaturi non aromatici. Etilene. Butadiene. Idrocarburi aromatici. Benzene. Toluene. Xilene. Idrocarburi policiclici aromatici. Caratteristiche chimico-fisiche. Fonti di esposizione. Tossicocinetica. Tossicodinamica.

Composti organoossigenati. Alcoli e fenoli. Metanolo. Etanolo. Glicole etilenico. Alcoli superiori. Fenoli. Struttura e caratteristiche chimico-fisiche. Fonti e scenari di esposizione. Tossicocinetica e tossicodinamica. Aldeidi e chetoni. Formaldeide. Derivati carbonilici α,β insaturi. Acroleina. 4-Idrossi-2-nonenale (HNE). Acrilammide. Esteri. Ftalati.

Composti organoalogenati. Alogenuri alchilici. Tetracloruro di carbonio, cloroformio, diclorometano. Paraffine policlorurate. Idroclorofluorocarburi. Perfluoroalchili. Alogenuri alchenilici. Cloruro di vinile. Tricloroetilene. Alogenuri arilici. Clorobenzene. Esaclorobenzene. Bifenili policlorurati (PCBs). Dibenzofurani e dibenzodiossine policlorurati.

Droghe di abuso. Classificazione delle droghe di abuso. Droghe ad azione depressiva sul Sistema Nervoso Centrale. Droghe ad azione stimolante sul Sistema Nervoso Centrale. Droghe ad attività psicotropa (psichedelici). Cannabinoli.

Testi/Bibliografia

Stanley E. Manahan, Toxicological Chemistry and Biochemistry, Lewis Publisher, Third Edition 2003.

C. Marzano, C. Medana. Chimica tossicologica. Piccin. 2018

Metodi didattici

Il corso prevede lezioni teoriche frontali supportate da diapositive PowerPoint e filmati. Gli studenti verranno coinvolti e invitati a partecipare attivamente, anche tramite l'approfondimento di temi specifici di loro interesse.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

L'esame consiste in un colloquio orale. La prova ha l'obiettivo di verificare l'acquisizione delle conoscenze previste secondo quanto dettagliato negli obiettivi del corso e si riterrà superata dalla corretta risposta a diversi quesiti relativi ad argomenti trattati, comprendenti anche l'illustrazione della formula e del meccanismo molecolare di tossicità dei diversi xenobiotici. L’iscrizione all'esame si effettua tramite Almaesami. Il voto finale viene calcolato come media ponderata delle votazioni riportate nelle prove orali dei singoli moduli. Il voto minimo per superare la prova è di 18/30.

Strumenti a supporto della didattica

Tutti gli argomenti del corso sono svolti mediante l'uso di presentazioni in PowerPoint. Il materiale didattico utilizzato viene fornito sulla piattaforma Vituale dell'Università di Bologna.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Rita Morigi

Consulta il sito web di Alberto Leoni