SCIENZE BIOMEDICHE TRASLAZIONALI

Ex BIOLOGIA E APPLICAZIONI BIOMEDICHE

Biochimica e biologia molecolare della nutrizione

Docenti: 
Crediti: 
6
Sede: 
PARMA
Anno accademico di offerta: 
2021/2022
Responsabile della didattica: 
Settore scientifico disciplinare: 
BIOCHIMICA (BIO/10)
Semestre dell'insegnamento: 
Primo Semestre
Anno di corso: 
1
Lingua di insegnamento: 

ITALIANO

Obiettivi formativi

Al termine dell’attività formativa ci si attende che lo studente dimostri di aver compreso la logica generale del metabolismo, le conseguenze della nutrizione sullo stato di salute, le caratteristiche specifiche del metabolismo dei singoli organi e la relazione tra nutrizione, espressione genica e genetica. In particolare lo studente dovrà essere in grado di:
1) descrivere la funzione e la struttura delle macromolecole biologiche e delle principali molecole coinvolte nel metabolismo (CONOSCENZA E COMPRENSIONE)
2) descrivere le principali vie metaboliche (CONOSCENZA E COMPRENSIONE)
3) descrivere le principali vie di trasduzione del segnale implicate nella regolazione del metabolismo (CONOSCENZA E COMPRENSIONE)
4) spiegare i principali meccanismi attraverso i quali la nutrizione può influenzare l'espressione dei geni (CONOSCENZA E COMPRENSIONE)
5) riportare esempi significativi di come varianti geniche siano responsabili della risposta differenziale ai nutrienti (CONOSCENZA E COMPRENSIONE)
6) riconoscere i temi comuni nel metabolismo e saper stabilire collegamenti tra le vie metaboliche (CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE)
7) descrivere i principali meccanismi di integrazione del metabolismo (CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE)
8) esporre i contenuti del corso in modo organico e con un linguaggio che faccia uso dell’appropriata terminologia scientifica (ABILITÀ COMUNICATIVE E CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO)

Prerequisiti

Sono richieste conoscenze di Biochimica e
Biologia Molecolare e conoscenze di base di Anatomia

Contenuti dell'insegnamento

Metobolismo, bioenergetica e proprietà delle principali classi di biomolecole. Acqua, etanolo, vitamine.
Le principali vie metaboliche, la loro integrazione e i meccanismi molecolari del controllo ormonale del metabolismo.
Cenni di nutrigenomica e nutrigenetica.

Programma esteso

PARTE 1
*Definizione di nutrienti, nutrigenomica e nutrigenetica. La bioenergetica.
*L’acqua
*I carboidrati: proprietà chimiche e nutrizionali
-Metabolismo del glucosio panoramica generale e le isoforme della esochinasi
-Metabolismo del fruttosio e sua regolazione. Dismetabolismi del fruttosio.
-Metabolismo del galattosio e la via di Leloir.
-Disaccaridi. Proprietà chimiche e cenni di digestione. Il lattosio: sintesi. L'intolleranza al lattosio.
-I polisaccaridi: Proprietà di amido, glicogeno e fibra alimentare.
*I lipidi d’interesse alimentare: trigliceridi e nomenclatura degli acidi grassi.
-Panoramica generale della biosintesi e degradazione degli acidi grassi.
-La desaturazione degli AG nei mammiferi e nelle piante. LA e derivati (AA); ALA e derivati (EPA, DHA)
-Nutrigenomica di FADS5 e FADS6
-Le lipoproteine: struttura, funzione. Metabolismo delle lipoproteine: via esogena e via endogena.
-Colesterolo e acidi biliari.
*Le proteine come nutrienti: amminoacidi essenziali. Il pool di amminoacidi liberi.
-Bilancio dell'azoto. Qualità delle proteine alimentari e amminoacido limitante.
-Gli amminoacidi come precursori di ormoni e neurotrasmettitori.
-La fenilchetonuria.
*Metabolismo dell'etanolo.
-L'alcol deidrogenasi. MEOS. Aldeide deidrogenasi.
-Varianti genetiche dell'ADH e dell'ALDH: impatto sul metabolismo dell'etanolo e suscettibilità all'abuso di alcol.

PARTE 2
Concetti generali della biosegnalazione: primo messaggero, secondo messaggero, effettori. I sistemi di trasduzione. Classi recettoriali.
*I recettori intracellulari.
- Struttura, funzione attivazione.
-Nutrition sensing mediata dai NR: gli esempi di PPAR e LXR. La vitD.
-Gli interferenti endocrini che legano i NR
I recettori di membrana.
*Recettori associati alla proteine G
- Struttura, funzione attivazione.
-Le proteine G: interruttori molecolari.
-La via dell'AC. Vie di trasduzione del segnale mediate dal glucagone e controllo dell'omeostasi del glucosio.
-La via del fosfoinositide. La CaM.
-La grelina
*Sistemi di trasporto di membrana.
-I carriers.
-Trasportatori GLUT: meccanismo. L'assorbimento del glucosio.
*I recettori tirosinchinasici
-Struttura, funzione e attivazione.
-Grb-2. La via Ras/MAPK.
-I recettori dell'insulina. Effetti metabolici dell'insulina (biosintesi di a. grassi; glicogenosintesi; stimolazione della glicolisi)
-L'insulina ricombinante come farmaco e il diabete.
*I recettori associati a tirosina chinasi
-Struttura, funzione e attivazione
-Meccanismo d'azione dell'eritropoietina.
-Le adipochine leptina e adiponectina.
*Il ciclo nutrizione/digiuno: risposta ormonale e metabolica

PARTE 3
Introduzione alle vitamine: definizione; vitameri; stabilità; conversione nelle forme biologicamenteattive.
Struttura, vitameri, attivazione, ruolo biologico, tossicità e patologie da carenza delle segenti vitamine:
*La piridossina (vit B6)
*La niacina (vit B3)
*La riboflavina (vit B2)
*La tiamina (vit B1)
*La biotina (vit B7/H)
*La cianocobalamina (vit B12)
*Acido folico (vit B9)
*Acido pantotenico (vit B5)
*Acido ascorbico (vit C)
*La vitamina K
*Il retinolo (vit A)
*Il colecalciferolo (vit D)
*Il tocoferolo (vit E)

Bibliografia

Arienti “Le basi molecolari della nutrizione”, 4° edizione, Piccin
Siliprandi e Tettamanti “Biochimica Medica”, 5° edizione, Piccin
Leuzzi “Biochimica della nutrizione”, Zanichelli

Metodi didattici

Il corso si svolgerà in presenza, salvo diverse indicazioni dell’Università.
Le lezioni si svolgeranno con l’ausilio di diapositive che verranno messe a disposizione con cadenza settimanale sulla piattaforma Elly.
Saranno a disposizione degli studenti contenuti digitali (videoregistrazione delle lezioni o altro materiale audio-video di supporto).

Modalità verifica apprendimento

L’esame è scritto, seguito da un colloquio orale. Se le normative per il contenimento della pandemia di Covid-19 lo consentiranno l’esame sarà effettuato in presenza. L’eventuale esame a distanza sarà svolto in forma orale.
L’esame riguarderà tutti gli argomenti trattati nel programma. La prova d’esame consiste in una parte a risposte multiple e una parte a risposte aperte. Il voto finale (espresso in trentesimi) è dato dalla valutazione complessiva delle due prove scritta e orale e della capacità del candidato di esporre le tematiche con appropriatezza di linguaggio, capacità di sintesi e capacità di inserire gli argomenti svolti nel quadro generale del metabolismo.

Agli studenti con diagnosi di disturbi specifici di apprendimento (DSA), certificati ai sensi della legge n° 170/2010, saranno concesse le agevolazioni previste per legge.