Immunologia  i Cultius  Cel·lulars  Animals   és   una matèria  del tercer curs de la Grau de Biotecnologia   que  s´imparteix  durant  el  segon  semestre  del  curs  acadèmic.  En  aquesta assignatura  es vol proporcionar  als alumnes del tercer curs dels estudis de Biotecnologia  els coneixements bàsics i necessaris per tal de tenir una base anatòmica, cel·lular i molecular que els permeti entendre els mecanismes d´actuació del sistema immunitari. Aquests coneixements els hauran  de saber utilitzar  per poder dissenyar  estratègies  experimentals  d´aproximació  al coneixement immunològic bàsic i/o aplicat a  immunopatologies.

A  més  de  facilitar  l’adquisició  de  competències  bàsiques  transversals,  es  pretén  que  els estudiants  adquireixin  competències  terminològiques  i els  conceptes  bàsics  d´Immunologia, tant a nivell estructural, cel·lular com funcional.

Així mateix, els alumnes aprendran  els fonaments  i les tècniques bàsiques dels cultius de cèl·lules animals i les seves aplicacions en recerca bàsica i aplicada.

A nivell instrumental, a més de familiaritzar els alumnes amb les tècniques bàsiques emprades en l’estudi del sistema immunitari, es col·laborarà en l’adquisició de competències relacionades amb  la  seva  capacitat  de  comunicació,  el  treball  en  equip  i  en  la  utilització  de  les  TIC (Tecnologies de la Informació i Comunicació) per a l’obtenció i el maneig de la informació.

Per facilitar  el seguiment  d’aquesta  matèria  és aconsellable  que els alumnes  procedents  de

Batxillerat hagin cursat Biologia.

Com que una de les competències que han d’adquirir els estudiants de Biotecnologia és autoformar-se utilitzant les noves tecnologies, una part de la matèria s’impartirà de forma virtual a través del Campus Virtual de la UdL.

Recomanacions

Per facilitar  el seguiment  d’aquesta  matèria  és aconsellable  que els alumnes  procedents  de Batxillerat hagin cursat Biologia.

La finalitat  del curs és dotar els alumnes  amb els coneixements  bàsics  que el capacitin  per entendre el funcionament  del sistema inmunitari  dels mamífers  en un context fisiològic sà de defensa vers agents externs potencialment patogènics, així com de situacions critiques. També es pretén  capacitar  l´alumne  amb  eines  bàsiques  de disseny  experimental  d´aproximació  a l´estudi Basic i Clínic  del sistema immunitari, i la seva aplicació en el camp de la Biotecnologia. D’altra banda l’alumne aprendrà les tècniques bàsiques de manipulació de cèl·lules animals en cultiu i la seva aplicació en el camp de la recerca biotecnològica.

 

Per aprovar aquesta assignatura, l’estudiant haurà d’assolir els següents objectius concrets:

1.  Conèixer   les  característiques   fonamentals   del  sistema   immunològic   (òrgans, cèl·lules, i molècules).

2. Conèixer i entendre les característiques  l’actuació del sistema immunitari innat (o resposta immunitària primària).

3. Conèixer i entendre les característiques l’actuació del sistema immunitari adquirit (o resposta immunitària secundària) i les causes de diverses immunopatologies.

4. Aprendre quines són les aplicacions de la Immunologia a la Biotecnologia.

5. Entendre els requeriments bàsics de les cèl·lules animals en cultiu i saber adequar els procediments per al manteniment de cèl·lules animals ”in vitro”.

 

A més de conèixer i saber aplicar els conceptes especificats en el programa teòric que s'estableixen en els temes de teoria i els seminaris, els estudiants hauran de:

- Conèixer la terminologia i el llenguatge científic bàsic relacionat amb la Immunologia, i Biologia Molecular

-Saber utilitzar  els conceptes  relacionats  amb els continguts  temàtics  per dissenyar aproximacions   experimentals   per  entendre   les  bases   de  la  immunofisiologia   a mamífers, de la immunopatologia i de la seva aplicació biotecnològica.

- Ser capaços  de planificar  i de dur a terme experiments  amb cèl·lules  animals  en cultiu ”in vitro”

CG1 Ser capaç de buscar i utilitzar selectivament fonts d'informació necessàries per aconseguir els objectius formatius.

CG3 Treballar en equip, amb una visió multidisciplinària i amb capacitat per fer una distribució racional i eficaç de tasques entre els membres de l'equip.

CG4 Conèixer i utilitzar adequadament el vocabulari científic i tècnic propi dels diferents àmbits de la Biotecnologia.

CG5 Treballar al laboratori aplicant criteris de qualitat i bona pràctica.

CG7 Utilitzar el mètode científic per analitzar dades i dissenyar estratègies experimentals amb aplicacions biotecnològiques.

CG11 Adquirir criteris d'elecció de les tècniques analítiques més adequades per a cada cas pràctic concret.

CE25 Conèixer la pràctica del cultiu de cèl•lules microbianes, animals i vegetals.

CE26 Ser capaç d'utilitzar tècniques experimentals per a l'anàlisi a nivell molecular, cel•lular i fisiològic.

CE34 Ser capaç de dissenyar el protocol d'un procés biotecnològic específic amb els requisits pràctics necessaris per a dur-lo a terme i els paràmetres d'avaluació d'aquest.

CE35 Conèixer el funcionament i estar capacitat per treballar en un laboratori de biotecnologia.

La resposta immunitària es pot dividir en tres grans fases: una de reconeixement, una d’activació i finalment una d’efectora. Per poder entendre aquests mecanismes, el programa docent està dividit en blocs: El primer serveix d’introducció a les característiques generals del sistema immunitari i la seva anatomia. El segon està dedicat als diferents tipus cel·lulars del sistema immunitari. El tercer es dedica a les molècules i factors implicats en la resposta immunitària. En el quart bloc es descriuen les bases de la resposta immunitària i la seva regulació.

Finalment, un últim tema està destinat a donar una visió molt general de la Immunopatologia. En los seminaris se discutiran aspectes biotecnològics de l’aplicació de la immunologia tant en el nivell biomèdic, de recerca i/o industrial.

Pel que fa a la part de cultius cel·lulars animals conté els coneixements bàsics per al treball amb cèl·lules animals en cultiu i les seves aplicacions biotecnològiques.

 

ATENCIÓ

La metodologia docent es pot veure modificada en funció de les mesures de confinament per la COVID-19 que estableixin les autoritats competents al llarg del desenvolupament del semestre

 

 

IMMUNOLOGIA

TEMARI TEÒRIC (GRUP ÚNIC)

Tema 1.- Introducció a la Immunologia. El sistema immunitari com a dispositiu de resposta contra les agresions. Elements del sistema immunitari: òrgans (primaris i secundaris), cèl·lules, i molècules. Definició d’immunitat natural (o primària) i immunitat adquirida (o adaptativa).

Tema 2.-Anatomia del Sistema Immune.

Tema 3.- Immunitat Innata.

Definició. Mecanismes de resistència naturals. Sistema extern de defensa, barreres físiques i químiques. Fagòcits: Fagòcits polimorfonuclears: neutròfils. Macròfags. Receptors de reconeixement de patrons (PRR), PAMPS y DAMPS. Resposta inflamatòria. Components químics antimicrobians: lisozima, defensines,... Proteïnes de fase aguda: inflamació i febre. Mastòcits.

Tema 4.- Complement. Introducció. Proteïnes sèriques, sistema enzimàtic d’activació en cascada. Principal efector i amplificador de la immunitat humoral. Nomenclatura. Via clàssica. Via alterna. Via de les lectines. Regulació del sistema del complement. Receptors del sistema de complement.

Tema 5.- Immunitat Adquirida: Definicions. Definició d’immunitat adquirida i característiques principals. Definició d’immunògen, antigen, haptè, i epítop.

Tema 6.- Definicions. Cèl·lules presentadores d’antigen (APCs). Cèl·lules presentadores d’antigen professionals: Els macròfags, les cèl·lules dendrítiques, i els limfòcits B. Funcions i varietats segons la seva localització anatòmica. Marcadors. Iniciació de la resposta adquirida.

Tema 7.- Molècules de MHC. Processament i presentació d’antigens. Definició i funció del MHC. Proteïnes codificades en el MHC. Estructura de les molècules del MHC de classe I. Estructura de les molècules de MHC de classe II. Característiques diferencials de les molècules de MHC de classe I i II. Vies de processament.

Tema 8.- Immunitat adquirida:  Immunoglobulines i BCRs. Immunoglobulines. Estructura molecular. Cadenes lleugeres (VL-CL) i cadenes pesades (VH-CH). Nomenclatura. Propietats i activitats biològiques de les immunoglobulines. BCR com a receptor d’antigen de membrana: molècules que participen en el complex. Interacció antigen-anticòs. TCRs. Receptor dels limfòcits T (TCR). Receptor ab (TCRab); receptor ?gd (TCRgd). Estructura bioquímica del receptor. Propietats, restricció per el MHC. Complex CD3. Restricció de la resposta T per el MHC.

Tema 9: Immunitat adquirida: Generalitats. Limfòcits, tipus de limfòcits, estudi fenotípic i funcional dels limfòcits.Els limfòcits: Ontogènia i maduració dels limfòcits B. Funció de les cèl·lules B durant la resposta immunitària. Cèl·lules plasmàtiques i producció d’anticossos.Subpoblacions de limfòcits B. Limfòcits T i TCR. Limfòcits T: Definició. Propietats. Ontogènia i maduració dels limfòcits T. Selecció tímica. Limfòcits T TCRab i TCRgd. Interacció TCR, MHC i molècules accessòries. Limfòcits T CD4+ i CD8+. Subpoblacions funcionals de limfòcits T CD4+ i CD8+.

Tema 10.- Comunicació cel·lular en el Sistema Immunitari. Molècules d’adhesió.

Tema 11.- Comunicació cel·lular en el Sistema Immunitari. Citosines i quimiocines.  Molècules d’adhesió. Definició i funció. Famílies. Definició de les citocines i les quimiocines. Funció en la hematopoesi. Paper de les citocines en la resposta inflamatòria. Acció autocrina, paracrina i endocrina. Patrons de citocines: TH1, TH2, TH3, TH17,…Quimiocines: Introducció. Acció quimiotàctica i homing de leucòcits. Citocines amb funció quimiotàctica. Famílies i els seus receptors. Distribució de les diferents poblacions cel·lulars en els òrgans limfàtics.

Tema 12.- Resposta adquirida. Activació Limfocitària. Resposta adquirida. Tipus de respostes immunitàries. Inducció de la resposta de limfòcits T. Funció helper. Citoxicitat cel·lular específica i restringida per molècules del MHC. Activació de limfòcits B.

 

SEMINARIS D’ IMMUNOLOGIA: GRUP MITJÀ

Es faràn 5 seminaris en els que es podràn tractar diversos temes relacionats amb:

• Tecnologia d’obtenció d’anticossos

• Disseny de vacunes

• Aproximacions a l’estudi I dissenys terapèutics de diferents immunopatologies

 

ACTIVITATS PRÀCTIQUES: GRUP PETIT

A les sessions pràctiques els alumnes:

1. Aprendran les següents tècniques immunològiques de manera demostrativa:: Obtenció d´hibridomes

2. Aprendran mitjançant dissecció, la localització anatòmica dels òrgans limfàtics primaris i secundaris en rosegadors.

3. Aprendran la tècnica Citometria de flux per detectar les diferent poblacions immunològiques.

 

CULTIUS CEL·LULARS ANIMALS

TEMARI TEÒRIC –TEORIA (Grup únic-10 hores presencials)

Tema 1. Introducció al laboratori de cultius animals. El laboratori de cultius. El medi de cultiu. Tècnica asèptica i les contaminacions. Seguretat biològica als laboratoris de cultius cel·lulars animals.

Tema 2. Tècniques de manipulació de cèl·lules animals en cultiu. Mètodes bàsics de cultius cel·lulars: aïllament de cèl·lules, manteniment del cultiu, caracterització, i preservació.Tècniques d'immortalizació i la problemàtica de les cèl·lules immortals. Les línies cel·lulars contínues.

Tema 3. Cultius cel·lulars especialitzats i tècniques associades. El cultiu primari. Cèl·lules indiferenciades vs. cèl·lules diferenciades. Factors que controlen la diferenciació cel·lular, medis especialitzats i condicionats. Exemples de cultius primaris. Cultius organotípics.

Tema 4. Sistemes de modificació cel·lular. Mètodes d'introducció d’ADN exogen dins les cèl·lules animals en cultiu. Establiment de línies d'expressió estable, selecció genètica en el cultiu. Transfecció i mètodes. Transducció viral.

Tema 5. Biotecnologia i enginyeria de teixits. Estratègies: cèl·lules pluripotents (“stem cells”) vs. cultius especialitzats. Tecnologia d'aïllament i cultiu de cèl·lules pluripotencialts. Tècniques de diferenciació cel·lular. Reconstrucció de teixits i òrgans mitjançant co-cultiu de tipus primari.

Tema 6. Aplicacions dels cultius animals en Biotecnologia i Biomedicina. Les cèl·lules animals com a factories de producció: fàrmacs, proteïnes, anticossos, etc. Bioreactors per a cèl·lules animals. Els cultius cel·lulars com a alternativa per al test de cosmètics i fàrmacs en animals.

 

PRÀCTIQUES CULTIUS–PRALAB (9  hores presencials)

Els alumnes realitzaran els procediments bàsics per al manteniment de línies cel·lulars en cultiu:descongelació, sembra, comptatge de viabilitat, subcultiu i congelació, assaig de viabilitat i assaig de transfecció..

• Es realitzaran tres sessions pràctiques en grups de 8 alumnes al laboratori de pràctiques de Cultius cel·lulars 3.05 (3a planta de la Facultat de Medicina)
• Les pràctiques són d'assistència obligatòria i tenen com a finalitat l'adquisició de destresa en el treball amb cèl·lules en cultiu in vitro així com la conscienciació de la importància del manteniment de l'esterilitat en tot moment.

 

NORMATIVA DE PRÀCTIQUES DE LABORATORI

És OBLIGATORI que els estudiants portin en el transcurs de les pràctiques docents:

• Bata sanitària blanca UdL

Es pot adquirir  a la botiga  ÚDELS de la UdL

Centre de Cultures i Cooperació Transfronterera – Campus Cappont

Carrer de Jaume II, 67 baixos

25001 Lleida

http://www.publicacions.udl.cat/

Per a més informació, consultar  les  fitxes dels producte

http://www.biomedicina.udl.cat/ca/pla-formatiu/equipament.html

- Classes magistrals. (TEORIA)

Aquestes es realitzaran amb tots els alumnes i no són obligatòries.

Tenen com finalitat donar un visió general del contingut temàtic destacant-hi aquells aspectes que els seran útils en la seva formació com a professionals de la Biotecnologia.

- Seminaris. (PRAULA)

Aquestes classes es realitzaran amb el total dels estudiants, són obligatòries  i les exposicions del treballs es faran davant del grup gran, cada grup de treball constarà, però,  d’un nombre d’alumnes no superior a 5.

El seminaris tenen con a finalitat que els alumnes apliquin el conceptes teòrics i que aprofundeixin en aquests aspectes més rellevants i mes complexes dels temes.

- Activitats pràctiques.(PRALAB)

Aquestes activitats es realitzaran en el context d’un  laboratori de pràctiques on s’efectuaran en forma demostrativa en grups de 8-10 alumnes diferents tècniques bàsiques immunològiques en grup petit (de 8-10 alumnes) o  en grups de 8 alumnes les tècniques bàsiques dels cultius cel·lulars..

 

IMMUNOLOGIA

Els coneixements conceptuals i teòrics, i de l'adquisició de competències per part de la Immunologia  seran avaluats  mitjançant :

a) Un examen tipus test. de la part Teòrica, el resultat obtingut en aquest examen constituirà el 35% de la nota final (1era avaluavió a mitjans del segon quadrimestre);

b) Un examen tipus test de la part Pràctica  de l'assignatura i de dos seminaris tecnològics (pràctiques virtuals)  que contribuirà aun 20% a la nota final (1era avaluavió a mitjans del segon quadrimestre); 

c) L'avaluació dels seminaris bibliogràfics  es farà  de forma continuada a classe durant les exposicions dels alumnes d'articles científics de revisió adients a la temàtica tractada en el temari, contrinbuint en un 15% a la nota final de l'assignatura. 

TOTES TRES PARTS SÓN INDISPENSABLES I RECUPERABLES.

Per poder superar aquesta part de l'assignatura, l'alumne haurà de superar l'examen de Teoria (a), l'examen de Pràctiques (b), i l'avaluació continuada de seminaris bibliogràfics (c). A tal efecte, la puntuació a les tres parts ha de ser superior a 5 sobre 10. En cas contrari, la part suspesa s'haura de recuperar a final de curs. Per poder superar la part Immunologia Bàsica  de l'assignatura i no haver de recuperar el seu contingut a final de curs, s'ha d'obtenir una puntuació mínima de 5 sobre 10 en aquest apartat (Teoria, pràctiques i seminaris).  Si no s'aconsegueix recuperar una part indispensable (Teoria, pràctiques, seminaris bibliogràfics)  no es farà promig amb la resta de parts  i se suspendrà l'assignatura. 

 

CULTIUS CEL·LULARS ANIMALS

La part de cultius cel·lulars  s'avaluarà a partir de dues acivitats:

a) Examen de la part teòrica de cultius cel·lulars (Temes 1 a 6 corresponent a 10 h) que aportarà el 15% de la nota.

b) Informe de les pràctiques de cultius cel·lulars  que aportarà el 15% de la nota

 

NOTA FINAL ASSIGNATURA: En cas de suspendre l'assignatura per no haver aconseguit el mínim de 4,5 en l'examen de teoria d'immunologia  la nota que constarà en l'expedient acadèmic en aquella convocatòria serà de 4'9 (quan la suma de les parts sigui superior a 5 sobre 10) o 3,5 (quan la suma de les parts sigui igual  o inferior a 5).

 

 

AVALUACIÓ ALTERNATIVA

La presentació grupal de seminaris a la Part d' Immunologia Bàsica al cas de l'avaluació alternativa se substituirà per un examen tipus test a final de curs sobre els articles presentats.

A la resta de parts de l'assignatura l'avaluació alternativa és compatible amb l'avaluació regular.

 

EXÀMENS	PRÀCTIQUES	ANÀLISI DE CASOS I PROBLEMES	ALTRES ACTIVITATS
50%	40%		10%

 

 

Tipus d'activitat	Activitat d'Avaluació		Pes qualificació
	Procediment	Número
Lliçó magistral	Proves escrites sobre la teoria del programa de l'assignatura	1	50
Problemes i casos
Laboratori	Lliurament de memòries, proves escrites o orals	1	40
Seminari	Proves escrites o orals	1	10
Aula informàtica
Pràctiques de camp
Visites
Activitats dirigides	Lliurament del treball
altres
Total		3	100

EXÀMENS	PRÀCTIQUES	ANÀLISI DE CASOS I PROBLEMES	ALTRES ACTIVITATS
50%	40		10

 

 

Tipus d'activitat	Activitat d'Avaluació		Pes qualificació
	Procediment	Número
Lliçó magistral	Proves escrites sobre la teoria del programa de l'assignatura	1	50
Problemes i casos
Laboratori	Lliurament de memòries, proves escrites o orals	1	40
Seminari	Proves escrites o orals	1	10
Aula informàtica
Pràctiques de camp
Visites
Activitats dirigides	Lliurament del treball
altres
Total		3	100

BIBLIOGRAFIA BÀSICA

• Janeway C. A., P. Travers, M. Walport, J. D. Capra. Immunobiología. El sistema inmunitario en condiciones de salud y enfermedad. Masson, Barcelona, 2ª edición, 2003. (7ª edició en anglès , 2007)
• Abbas A., W. Lichtman, R. Pober. Inmunología Celular y Molecular + student consult. 6ª edición, traducida. Elsevier, 2008. (6ª edició en anglès actualitzada , 2009)
• Roitt, I. M. Inmunología Fundamentos. 11ª Edición. Panamericana, 2008. ( 11ª Edició en anglès, 2006)
• Kindt, Thomas J. Inmunología de Kuby. 6ª Edición. McGraw Hill, ( 6ª Edició en anglès, 2006)
• De Franco, A. L., Locksley, R. M., Robertson, M. Immunity. The Immune Response in Infectious and Inflammatory Disease. New Science Press (2007). Edició en anglès.
• Alberts B, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K, Walter P. Biología Molecular de la Célula, 4ª edición. Editorial Omega, Barcelona. 2004.
• Spector DL, Goldman RD, Leinwand LA. Cells: A Laboratory Manual. New York Cold Spring Harbor Laboratory Press cop. 1998.
• Roitt inmunología : fundamentos / Peter J. Delves ... [et al.]; 12a ed, 2014
• Inmunología celular y molecular / Abul K. Abbas, Andrew H. Lichtman, Shiv Pillai / 8a ed, 2015
• Culture of animal cells : a manual of basic technique. R. Ian Freshney. Wiley | 2005 | 5th ed. (https://discovery.udl.cat/iii/encore/record/C__Rb1201016?lang=cat)
• Animal cell culture : concept and application. Sheelendra M. Bhatt. Alpha Science International, | 2011 (https://discovery.udl.cat/iii/encore/record/C__Rb1263948?lang=cat)
• Geraghty RJ, Capes-Davis A, Davis JM, Downward J, Freshney RI, Knezevic I, et al. Guidelines for the use of cell lines in biomedical research. Br J Cancer 2014; 111(6):1021–46. Available from: https://www.nature.com/articles/bjc2014166

 

Bibliografia complementària

• Chapel H., Haeney, M., Misbah, S., Snowden, N. Essentials of Clinical Immunology. Blackwell Publishing (2006, 5th Edition, en anglès).
• Gorczynsky, R.M., Stanley, J. Problem-based Immunology. Saunders Elsevier (2006, en anglès).
• Geha, R., Rosen, F., Case Studies in Immunology. A clinical companion. Garland Science (2008, 5th Edition, en anglès).
• Biological, Physical and Technical Basics of Cell Engineering / edited by Gerhard M. Artmann, Aysegül Artmann, Azhar A. Zhubanova, Ilya Digel. https://discovery.udl.cat/iii/encore/record/C__Rb1371952?lang=cat
• Principles of tissue engineering/ edited by Robert P. Lanza, Robert Langer, Joseph Vacanti. (https://discovery.udl.cat/iii/encore/record/C__Rb1302866?lang=cat)
• Functional tissue engineering / Farshid Guilak, et al. (editors). https://discovery.udl.cat/iii/encore/record/C__Rb1202613?lang=cat
• Methods in Cell Biology / book series from Elsevier (https://www.sciencedirect.com/bookseries/methods-in-cell-biology)

 

Vídeos-JoVE

• Col·lecció Science Education – Basic Biology: https://www.jove.com/education/basicbio
• Col·lecció Science Education - Advanded Biology: https://www.jove.com/education/advnbio