Osteocondrogenesi: modelli di biocompatibilità in vivo ed in vitro (mod. A)

Anno accademico 2023/2024

Obiettivi formativi del modulo

Gli studenti acquisiranno le conoscenze e saranno in grado di comprendere in dettaglio le basi molecolari ed i meccanismi alla base della biologia della cellula condrocitaria (in termini di metabolismo e di differenziamento) ed alla base della fisiopatologia del tessuto cartilagineo articolare ai dell'applicazione di tali principi nella terapia cellulare per la riparazione della cartilagine articolare in vivo.

Con l'attività di laboratorio potranno acquisire le competenze necessarie per l’allestimento di colture di cellule primarie di condrociti articolari e per il loro mantenimento differenziativo in sistemi tridimensionali e per la valutazione della biocompatibilità di scaffold tridimensionali di biomateriali.

Risultati dell'apprendimento

Modalità di verifica dell'apprendimento:

Esame orale: la valutazione dell'apprendimento verterà su: 1) una o più domande per la verifica della comprensione degli argomenti della parte teorica; 2) Verifica sulle capacità di affrontare problemi e aspetti tecnici relativi ai protocolli di laboratorio sviluppati nella parte pratica

Il risultato dell'esame è vincolato alla risposta in entrambe le domande e deriverà da una loro valutazione globale.

Note

Il docente è disponibile per incontri per chiarimenti e delucidazioni sugli argomenti del programma, per la preparazione per l'esame nonchè per l'orientamento al tirocinio ed alla tesi dal lunedi al venerdi previo accordo via e-mail.

Programma

A) Parte Teorica.

Aspetti molecolari del differenziamento condrogenico in vitro ed in vivo: espressione genica ed influenza di fattori di crescita. Meccanismi cellulari e molecolari della condrogenesi. Le articolazioni sinoviali: struttura ed aspetti biomeccanici. Composizione molecolare, funzione e metabolismo del tessuto cartilagineo articolare. Istogenesi del tessuto cartilagineo articolare.Meccanismi patogenetici della degenerazione della cartilagine articolare in corso di osteoartrite;La rigenerazione e riparazione del tessuto cartilagineo.Tecniche di coltivazione dei condrociti articolari al fine dell'espansione e del mantenimento del differenziamento.iotecnologie applicate alla rigenerazione della cartilagine: Trapianto autologo di condrociti;  Applicazione delle cellule staminali; Biomateriali e riparazione della cartilagine articolare

B) Parte pratica: 1) Isolamento e coltura di condrociti articolari.2) Modelli colturali per la condrogenesi ed il mantenimento del differenziamento condrocitario in vitro (sistemi bi- e tridimensionali);3) Tecniche molecolari per la valutazione del differenziamento condrocitario.

Testi consigliati e bibliografia

Il materiale didattico verterà su rassegne scientifiche e protocolli sperimentali forniti dal docente nel corso delle lezioni.

1. Goldring MB, Tsuchimochi K, Ijiri K. The control of chondrogenesis. J Cell Biochem. 2006 Jan 1;97(1):33-44. 2. Goldring MB. Update on the biology of the chondrocyte and new approaches to treating cartilage diseases. Best Pract Res Clin Rheumatol. 2006 Oct;20(5):1003-25. 3. Marlovits S., Zeller P., Singer P., Resinger C., Vecsei V. Cartilage repair: Generations of autologous chondrocyte transplantation. European Journal of Radiology, 2006, 57, 24-31. 4. Raghunath J., Salcinski H.J., Sales K.M., Butler P.E.., Seifalian A.M. Advancing cartilage tissue engineering: the application of stem cell technology. Current Opinion in Biotechnology, 2005, 16, 503-509. 5. Boon Chin Heng, Tong Cao, Eng Hin Lee. Directing Stem Cell Differentiation into the Chondrogenetic Lineage in vitro. Stem Cells, 2004, 22, 1152-1167. 6. Steinert A.F., Ghivizzzani S.C., Rethwilm A., Tuan R.S., Ecvans C.H. Noth U. Major biological obstacles fro persistent cell-based regeneration of articualr cartilage. Arthritis Research & Therapy, 2007, 9, (3), 1-15. 7. Magne D., Vinatier C., Julien M., Weiss P., Guicheux J. Mesenchymal stem cell therapy to rebuild cartilage. Trens in molecular Medicine, 2005, vol.11 (3), 519-526. 8. Sculz M., Bader A. Cartilage tissue engineering and bioreactor systems for the cultivation and stimulation of chondrocytes. Eur Biophys J, 2007, 36: 539-568.