ITALIANO

Il corso di Biochimica delle Malattie Metaboliche presenta i seguenti contenuti:
Principali tecniche diagnostiche;
Biochimica metabolica;
Aspetti clinico-farmaceutici: studio delle cause biochimiche delle malattie ed effetti biochimici e clinici delle stesse. I disordini del metabolismo dei carboidrati - I disordini del metabolismo degli amminoacidi e delle proteine - I disordini del metabolismo dei lipidi - I disordini del metabolismo dei nucleotidi - Le malattie del metabolismo dell’emoglobina - Le malattie della coagulazione del sangue - Biochimica delle cellule tumorali.

Libri di testo consigliati
Biochimica Clinica e Medicina di Laboratorio - Ciaccio e Lippi Ed. EdiSes
Biochimica con aspetti clinico-farmaceutici – Thomas M. Devlin Ed. EdiSes
Biochimica Medica Strutturale, metabolica e funzionale - Siliprandi e Tettamanti Ed. Piccin
Libri di consultazione
Biochimica clinica essenziale – Albi - Ed. Zanichelli
Medicina di laboratorio - Italo Antonozzi, Elio Gulletta Ed. Piccin
Le basi della Biochimica - Abali E.E. et al Ed. Zanichelli

Lo studente acquisirà conoscenze su bioenergetica, biosintesi e catabolismo ed una visione integrata del metabolismo grazie alla comprensione delle basi biochimiche di malattie da alterato metabolismo: I disordini metabolici dei carboidrati - I disordini metabolici degli aminoacidi - I disordini metabolici dei lipidi - I disordini metabolici dei nucleotidi - I disordini metabolici dell’emoglobina - I disordini metabolici dell’emostasi - I disordini metabolici delle cellule tumorali.
In particolare il corso si propone di fornire gli strumenti per comprendere gli aspetti biochimici e clinici connessi con le principali disfunzioni metaboliche che possono comportare l'insorgenza di malattie.

Conoscenze e abilità fornite dal corso di Chimica generale ed inorganica, Chimica organica, Biologia e Biochimica

Il corso è articolato in 48 ore di lezioni in aula. La frequenza delle lezioni è obbligatoria; per sostenere l’esame lo studente deve aver seguito almeno il 75% delle lezioni.

La verifica dell’apprendimento è effettuata mediante un esame orale che consiste in almeno tre domande su argomenti indicati nel programma.
L’esame è superato se lo studente risponde in modo sufficiente a tutte le domande. Nella valutazione sarà considerata la conoscenza degli argomenti, la chiarezza e l’organicità dell’esposizione, la capacità di fare collegamenti critici tra gli argomenti.
Il voto, espresso in trentesimi, contribuirà per 6/12 al voto dell’esame integrato di Nutrizione e Malattie Metaboliche (12 CFU), tenendo conto del numero di CFU (6) del modulo di Scienze della Nutrizione.

Lo studente potrà avvalersi del materiale didattico messo a disposizione sul sito web di Ateneo.
ll docente è disponibile per ricevimento studenti nei giorni indicati sulla scheda insegnamento e su richiesta inoltrata via e-mail.

Introduzione alle malattie metaboliche
Presentazione clinica e fisiopatologia
Ereditarietà
Gestione e strategie terapeutiche
Classificazione biochimica delle malattie metaboliche
Biomarcatori e accuratezza diagnostica

Principali tecniche diagnostiche
Campioni biologici: sangue intero, plasma, siero
Spettrofotometria UV-vis, Colorimetria, Fluorescenza, Chemiluminescenza
Saggi enzimatici
Turbidimetria e nefelometria
Elettroforesi
Tecniche immunochimiche: RIA, ELISA, immunoprecipitazione, agglutinazione
Citometria, contaglobuli automatizzati: citometria ad impedenza, citometria a flusso, citometria a flusso fluorescente

Aspetti biochimici delle principali funzioni cellulari
Bioenergetica. Biosintesi e catabolismo

Specializzazioni biochimiche e metaboliche dei principali organi e tessuti
fegato, sangue, sistema nervoso centrale, tessuto adiposo, tessuto muscolare

Meccanismi di regolazione dell’omeostasi e interazioni metaboliche tra organi e tessuti

Basi biochimiche di malattie da alterato metabolismo
Danno cellulare

Equilibrio acido-base
Acidosi ed alcalosi
Profilo acido-base e idroelettrolitico: emogasanalisi, dosaggio degli elettroliti

Malattie del metabolismo dei carboidrati
Metabolismo dei carboidrati e regolazione ormonale
Insulina, glucagone e regolazione della glicemia
Disturbi del metabolismo del glucosio
Diabete mellito
Profilo glucidico: glicemia, emoglobina glicosilata, curva glicemica, glicosuria, insulinemia, peptide C, chetoni
Principali possibilità terapeutiche
Difetti del metabolismo del lattosio
Difetti del metabolismo del fruttosio
Disturbi del metabolismo del glicogeno
Diagnosi e principali possibilità terapeutiche

Malattie del metabolismo dei lipidi
Metabolismo dei lipidi e lipoproteine plasmatiche
Disturbi del metabolismo dei lipidi
Iperlipidemie acquisite e forme familiari
Malattie cardiovascolari e rischio cardiocircolatorio: l’aterosclerosi
Profilo lipidico: colesterolo totale, HDL, LDL, trigliceridi
Principali possibilità terapeutiche delle dislipidemie

Malattie del metabolismo degli amminoacidi
Metabolismo degli amminoacidi e transaminasi ALT e AST
Disturbi del metabolismo della fenilalanina: fenilchetonuria
Disturbi del metabolismo della tirosina: alcaptonuria, albinismo
Disturbi del metabolismo degli amminoacidi ramificati e amminoacidi solforati
Disturbi del trasporto degli amminoacidi
Diagnosi e principali possibilità terapeutiche

Malattie del metabolismo di purine e pirimidine
Metabolismo dei nucleotidi
Alterazioni del catabolismo delle purine: iperuricemie
Diagnosi e principali possibilità terapeutiche

Biochimica delle malattie ematologiche
Composizione del sangue
Metabolismo dell’emoglobina
Profilo proteico: protidemia, quadro proteico elettroforetico (QPE)
Esame emocromocitometrico completo
Metabolismo del ferro e difetti del trasporto e dell’utilizzazione del ferro
Profilo marziale: sideremia, ferritina e transferrina
Tipi di anemie
Emoglobinopatie:
difetti della sintesi delle globine: talassemie, anemia falciforme
difetti della sintesi del gruppo eme: porfirie
Metabolismo della bilirubina e tipi di ittero
Diagnosi e principali possibilità terapeutiche

Biochimica dell’emostasi e disturbi della coagulazione del sangue
Piastrine o trombociti
La coagulazione (via intrinseca ed estrinseca, regolazione), i fattori di coagulazione. La fibrinolisi.
Profilo coagulazione: tempo di protrombina (PT), tempo di tromboplastina parziale attivata (aPTT), tempo di trombina (TT) e fibrinogeno, D-dimero, proteina C, proteina S, antitrombina
Alterazioni della coagulazione: emofilia, malattia di von Willebrand, sindrome da anticorpi antifosfolipidi; trombofilia
Diagnosi e principali possibilità terapeutiche

Biochimica dell’infiammazione
L’infiammazione e le proteine della fase acuta di infiammazione
Profilo infiammatorio: proteine sieriche, velocità di eritrosedimentazione (VES), proteina C reattiva (PCR), proteina amiloide sierica A (SAA)

Biochimica delle cellule tumorali
Il ciclo cellulare e la sua regolazione operata da protooncogeni e oncosoppressori
Insorgenza dei tumori. Alterazioni delle cellule tumorali
Adattamento e riprogrammazione metabolica delle cellule tumorali
Marcatori tumorali; FISH (ibridazione fluorescente in situ), microarray;
possibilità terapeutiche

Profili diagnostici dello stato funzionale d’organo

Fegato
struttura e funzioni, enzimi epatici
Profilo epatico (marcatori biochimici di funzionalità epatica e di danno epatocellulare): marcatori di citolisi (transaminasi ALT e AST, lattato deidrogenasi LDH); marcatori di colestasi (fosfatasi alcalina ALP, gamma glutamil trasferasi GGT); marcatori di coniugazione (bilirubina); marcatori di protidosintesi (albumina, QPE); marcatori di alcolismo

Pancreas
struttura e funzioni, enzimi pancreatici
Profilo pancreatico (marcatori biochimici di funzionalità pancreatica): amilasi e lipasi

Apparato cardiocircolatorio
Profilo cardiaco (marcatori di infarto cardiaco): troponine cardiache, creatina chinasi (CK-MB), AST, LDH, mioglobina. Marcatori di rischio cardiocircolatorio (profilo lipidico, omocisteina)

Rene
struttura e funzioni
Profilo renale (marcatori biochimici di funzionalità renale): azotemia, urea, creatinina, clearance renale, filtrazione glomerulare (eGFR)

Significato clinico e metodi di dosaggio dei marcatori biochimici.
Casi clinici e quesiti diagnostici

Farmacia dei servizi al cittadino
Test diagnostici effettuabili in Farmacia e Ruolo del Farmacista
I dipstick
Test per analisi del sangue e delle urine
Test di gravidanza, test per Covid-19, alcol test, droga test
Test di intolleranza ed allergie alimentari

Italian

The Biochemistry of Metabolic Diseases course presents the following contents:
Main diagnostic techniques;
Metabolic biochemistry;
Clinical-pharmaceutical aspects: study of the biochemical causes of diseases and their biochemical and clinical effects. Disorders of carbohydrate metabolism - Disorders of amino acid and protein metabolism - Disorders of lipid metabolism - Disorders of nucleotide metabolism - Disorders of hemoglobin metabolism - Disorders of blood coagulation - Biochemistry of tumor cells.

Recommended books
Biochimica Clinica e Medicina di Laboratorio - Ciaccio e Lippi Ed. EdiSes
Biochimica con aspetti clinico-farmaceutici – Thomas M. Devlin Ed. EdiSes
Biochimica Medica Strutturale, metabolica e funzionale - Siliprandi e Tettamanti Ed. Piccin
Consultation books
Biochimica clinica essenziale – Albi - Ed. Zanichelli
Medicina di laboratorio - Italo Antonozzi, Elio Gulletta Ed. Piccin
Le basi della Biochimica - Abali E.E. et al Ed. Zanichelli

The student will acquire knowledge on bioenergetics, biosynthesis and catabolism and an integrated vision of metabolism thanks to the understanding of the biochemical bases of diseases caused by altered metabolism: Metabolic disorders of carbohydrates - Metabolic disorders of amino acids - Metabolic disorders of lipids - Metabolic disorders of nucleotides - Metabolic disorders of hemoglobin - Metabolic disorders of hemostasis - Metabolic disorders of tumor cells.
In particular, the course aims to provide the tools to understand the biochemical and clinical aspects connected with the main metabolic dysfunctions that can lead to the onset of diseases.

Knowledge and skills gained with the courses of General and Inorganic Chemistry, Organic Chemistry, Biology and Biochemistry

The course consists of 48 hours of classroom lessons. Attendance of lessons is mandatory; to take the exam the student must have attended at least 75% of the lessons.

The final exam will be an oral examination aimed at evaluating the reasoning and connection skills between the various topics of the course. The verification of learning will be carried out through an oral examination that consists of at least three questions on topics reported in detailed program. The examination is passed if the student responds sufficiently at all questions. The evaluation will be made on the basis of the knowledge of topics, the clarity and organization of the exposure, the capacity to link critically the topics. The vote, expressed in 30ths, will contribute for 6/12 to the vote of integrated examination of Nutrition and Metabolic Diseases (12 CFU), considering the CFU number (6) associated to the Nutrition Sciences module. The students will pass the final exam with a grade of at least 18/30.

The student can use the supporting teaching material made available on the University website.
The teacher is available for receiving students on the days indicated on the teaching form and on request sent by e-mail.

Introduction to metabolic diseases
Clinical presentation and pathophysiology
Hereditary
Management and therapeutic strategies
Biochemical classification of metabolic diseases
Biomarkers and diagnostic accuracy

Main diagnostic techniques
Biological samples: whole blood, plasma, serum
UV-vis spectrophotometry, Colorimetry, Fluorescence, Chemiluminescence
Enzyme assays
Turbidimetry and nephelometry
Electrophoresis
Immunochemical techniques: RIA, ELISA, immunoprecipitation, agglutination
Cytometry, automated cell counters: impedance cytometry, flow cytometry, fluorescent flow cytometry

Biochemical aspects of the main cellular functions
Bioenergetics. Biosynthesis and catabolism

Biochemical and metabolic specializations of the main organs and tissues
liver, blood, central nervous system, adipose tissue, muscle tissue
Mechanisms of homeostasis regulation and metabolic interactions between organs and tissues

Biochemical basis of metabolic disorders
Cellular damage

Acid-base balance
Acidosis and alkalosis
Acid-base and hydroelectrolytic profile: blood gas analysis, electrolyte dosage

Carbohydrate metabolism disorders
Carbohydrate metabolism and hormonal regulation
Insulin, glucagon and blood glucose regulation
Glucose metabolism disorders
Diabetes mellitus
Glucose profile: blood glucose, glycosylated hemoglobin, blood glucose curve, glycosuria, insulinemia, C-peptide, ketones
Main therapeutic options
Lactose metabolism disorders
Fructose metabolism disorders
Glycogen metabolism disorders
Diagnosis and main therapeutic options

Lipid metabolism disorders
Lipid metabolism and plasma lipoproteins
Lipid metabolism disorders
Acquired hyperlipidemias and familial forms
Cardiovascular diseases and cardiovascular risk: atherosclerosis
Lipid profile: total cholesterol, HDL, LDL, triglycerides
Main therapeutic possibilities of dyslipidemias

Disorders of amino acid metabolism
Amino acid metabolism and transaminases ALT and AST
Disorders of phenylalanine metabolism: phenylketonuria
Disorders of tyrosine metabolism: alkaptonuria, albinism
Disorders of branched chain amino acids and sulfur amino acids metabolism
Disorders of amino acid transport
Diagnosis and main therapeutic possibilities

Purine and pyrimidine metabolism disorders
Nucleotide metabolism
Alterations in purine catabolism: hyperuricemia
Diagnosis and main therapeutic options

Biochemistry of hematological diseases
Blood composition
Hemoglobin metabolism
Protein profile: proteinemia, protein electrophoresis (QPE)
Complete blood count
Iron metabolism and defects in iron transport and utilization
Martial profile: sideremia, ferritin and transferrin
Types of anemia
Hemoglobinopathies:
globin synthesis defects: thalassemia, sickle cell anemia
heme group synthesis defects: porphyria
Bilirubin metabolism and types of jaundice
Diagnosis and main therapeutic options

Biochemistry of hemostasis and blood coagulation disorders
Platelets or thrombocytes
Coagulation (intrinsic and extrinsic pathway, regulation), coagulation factors. Fibrinolysis.
Coagulation profile: prothrombin time (PT), activated partial thromboplastin time (aPTT), thrombin time (TT) and fibrinogen, D-dimer, protein C, protein S, antithrombin
Coagulation disorders: hemophilia, von Willebrand disease, antiphospholipid syndrome; thrombophilia
Diagnosis and main therapeutic options

Biochemistry of inflammation
Inflammation and proteins of the acute phase of inflammation
Inflammatory profile: serum proteins, erythrocyte sedimentation rate (ESR), C-reactive protein (CRP), serum amyloid A protein (SAA)

Biochemistry of tumor cells
The cell cycle and its regulation by proto-oncogenes and tumor suppressors
Onset of tumors. Alterations of tumor cells
Adaptation and metabolic reprogramming of tumor cells
Tumor markers; FISH (fluorescence in situ hybridization), microarray;
therapeutic possibilities

Diagnostic profiles of the functional state of the organ

Liver
structure and functions, liver enzymes
Liver profile (biochemical markers of liver function and hepatocellular damage): cytolysis markers (ALT and AST transaminases, lactate dehydrogenase LDH); cholestasis markers (alkaline phosphatase ALP, gamma glutamyl transferase GGT); conjugation markers (bilirubin); protein synthesis markers (albumin, QPE); markers of alcoholism

Pancreas
structure and functions, pancreatic enzymes
Pancreatic profile (biochemical markers of pancreatic function): amylase and lipase

Cardiovascular system
Cardiac profile (markers of cardiac infarction): cardiac troponins, creatine kinase (CK-MB), AST, LDH, myoglobin. Cardiovascular risk markers (lipid profile, homocysteine)

Kidney
structure and functions
Renal profile (biochemical markers of renal function): azotemia, urea, creatinine, renal clearance, glomerular filtration rate (eGFR)

Clinical significance and methods of dosing biochemical markers.
Clinical cases and diagnostic questions

Pharmacy of citizen services
Diagnostic tests that can be performed in the Pharmacy and the Role of the Pharmacist
Dipsticks
Tests for blood and urine analysis
Pregnancy tests, tests for Covid-19, alcohol tests, drug tests
Food intolerance and allergy tests