Il programma del corso di Tossicologia è progettato per fornire una conoscenza approfondita dei principi fondamentali della disciplina, delle sue applicazioni pratiche e dei recenti sviluppi della ricerca tossicologica. La trattazione è strutturata in moduli tematici interconnessi.
1. Introduzione alla tossicologia
Definizione, storia ed evoluzione della tossicologia come scienza.
Campi di applicazione: tossicologia medica, ambientale, alimentare, industriale e forense.
Ruolo della tossicologia nella salute pubblica e nella gestione del rischio chimico.
2. Principi generali
Concetto di dose e relazione dose-risposta: curve sigmoidi, soglia tossica, NOAEL e LOAEL.
Fattori che influenzano la risposta tossica: età, sesso, specie, stato di salute, esposizioni multiple.
Concetti di tossicità acuta, subcronica e cronica.
3. Tossicocinetica e tossicodinamica
Vie di esposizione: inalazione, ingestione, contatto cutaneo e parenterale.
Assorbimento, distribuzione, metabolismo (biotrasformazione) ed eliminazione (ADME).
Enzimi di fase I (citocromi P450) e fase II (coniugazioni).
Meccanismi di tossicità molecolare e cellulare: stress ossidativo, danno al DNA, disfunzioni mitocondriali e apoptosi.
4. Tossicologia sistemica
Epatotossicità e biomarcatori di danno epatico.
Nefrotossicità: meccanismi di lesione renale e casi clinici.
Pneumotossicità: inquinanti atmosferici e sostanze inalabili.
Effetti cardiovascolari e ematotossicità.
Neurotossicità e neurofarmacologia delle sostanze tossiche.
Tossicità riproduttiva, teratogenesi e interferenti endocrini.
5. Tossicogenomica, epigenetica e proteomica
Tecniche di tossicogenomica e loro applicazione alla valutazione della tossicità.
Epigenetica: metilazione del DNA, modificazioni degli istoni e loro alterazione da esposizione a tossici.
Proteomica: analisi dei profili proteici come strumento per identificare biomarcatori di esposizione ed effetto.
Implicazioni di queste discipline per la tossicologia predittiva e personalizzata.
6. Tossicologia ambientale
Inquinanti chimici classici (metalli pesanti, pesticidi) ed emergenti.
Tossicità delle microplastiche: caratteristiche chimico-fisiche, bioaccumulo, rilascio di additivi e interazione con altri inquinanti.
Tossicità dei PFAS (per- e polifluoroalchilici): persistenza ambientale, bioaccumulo, effetti epatici, immunitari ed endocrini.
Impatto degli inquinanti sulle catene alimentari e sugli ecosistemi.
7. Tossicologia alimentare
Contaminanti naturali: micotossine, alcaloidi vegetali, tossine marine.
Contaminanti antropici: residui di pesticidi, metalli pesanti, additivi.
Migrazione di sostanze chimiche da contenitori e imballaggi alimentari: monomeri, plastificanti, bisfenolo A, ftalati.
Valutazione del rischio alimentare e normative di riferimento.
8. Tossicologia delle sostanze d’abuso
Sostanze eccitanti: cocaina, amfetamine, metanfetamina.
Depressori del sistema nervoso centrale: alcol, benzodiazepine, oppiacei.
Fentanyl e analoghi: potenza farmacologica, rischio di overdose, strategie di prevenzione.
Aspetti tossicologici dell’uso cronico e acuto di sostanze psicotrope.
9. Valutazione del rischio tossicologico
Identificazione del pericolo, valutazione dell’esposizione, caratterizzazione del rischio.
Approcci regolatori e linee guida internazionali (EFSA, ECHA, EPA).
Esempi pratici di applicazione della valutazione del rischio in ambito ambientale e alimentare.
10. Casi studio e applicazioni pratiche
Analisi di incidenti tossicologici ambientali e industriali.
Contaminazioni alimentari (es. diossine, metalli pesanti, PFAS).
Valutazione di situazioni reali di abuso di sostanze (compreso fentanyl).
Discussione di articoli scientifici e interpretazione di dati tossicologici.
The Toxicology course is structured to provide an in-depth understanding of the fundamental principles of the discipline, practical applications, and recent research developments. The content is organized into interconnected thematic modules.
1. Introduction to toxicology
Definition, history, and evolution of toxicology as a science.
Application fields: medical, environmental, food, industrial, and forensic toxicology.
Role of toxicology in public health and chemical risk management.
2. General principles
Concept of dose and dose-response relationship: sigmoidal curves, toxic thresholds, NOAEL and LOAEL.
Factors influencing toxic response: age, sex, species, health status, multiple exposures.
Concepts of acute, subchronic, and chronic toxicity.
3. Toxicokinetics and toxicodynamics
Exposure routes: inhalation, ingestion, dermal contact, and parenteral administration.
Absorption, distribution, metabolism (biotransformation), and excretion (ADME).
Phase I (cytochrome P450) and Phase II (conjugation) enzymes.
Molecular and cellular toxicity mechanisms: oxidative stress, DNA damage, mitochondrial dysfunction, and apoptosis.
4. Systemic toxicology
Hepatotoxicity and liver damage biomarkers.
Nephrotoxicity: mechanisms of renal injury and case studies.
Pulmonary toxicity: air pollutants and inhalable chemicals.
Cardiovascular effects and hematotoxicity.
Neurotoxicity and neuropharmacology of toxic substances.
Reproductive toxicity, teratogenesis, and endocrine disruption.
5. Toxicogenomics, epigenetics, and proteomics
Toxicogenomics techniques and their application to toxicity evaluation.
Epigenetics: DNA methylation, histone modifications, and their alteration by toxicant exposure.
Proteomics: analysis of protein profiles as tools to identify exposure and effect biomarkers.
Implications for predictive and personalized toxicology.
6. Environmental toxicology
Classical (heavy metals, pesticides) and emerging pollutants.
Microplastics toxicity: chemical and physical characteristics, bioaccumulation, additive release, and interaction with other pollutants.
PFAS (per- and polyfluoroalkyl substances) toxicity: environmental persistence, bioaccumulation, hepatic, immune, and endocrine effects.
Impact of pollutants on food chains and ecosystems.
7. Food toxicology
Natural contaminants: mycotoxins, plant alkaloids, marine toxins.
Anthropogenic contaminants: pesticide residues, heavy metals, food additives.
Chemical migration from food packaging and containers: monomers, plasticizers, bisphenol A, phthalates.
Food risk assessment and regulatory frameworks.
8. Toxicology of drugs of abuse
Stimulant substances: cocaine, amphetamines, methamphetamine.
Central nervous system depressants: alcohol, benzodiazepines, opioids.
Fentanyl and analogues: pharmacological potency, overdose risk, prevention strategies.
Toxicological aspects of acute and chronic substance use.
9. Toxicological risk assessment
Hazard identification, exposure assessment, risk characterization.
Regulatory approaches and international guidelines (EFSA, ECHA, EPA).
Practical examples of risk assessment in environmental and food contexts.
10. Case studies and practical applications
Analysis of environmental and industrial toxicological incidents.
Food contamination events (e.g., dioxins, heavy metals, PFAS).
Evaluation of real-world substance abuse scenarios (including fentanyl).
Discussion of scientific papers and interpretation of toxicological data.
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