DADES IDENTIFICATIVES 2023_24
Assignatura (*) BIOMATERIALS I ENGINYERIA I REGENERACIÓ DE TEIXITS II Codi 17924136
Ensenyament
Doble tit. grau Eng. Biomèdica i Eng. Sistemes i Serveis de Teleco. (2019)
Cicle 1r
Descriptors Crèd. Tipus Curs Període Horaris i dates d'examen
3 Obligatòria Quart 1Q
Modalitat i llengua d'impartició
Departament Ciències Mèdiques Bàsiques
Coordinador/a
FENOLL BRUNET, MARIA ROSA
Adreça electrònica mariarosa.fenoll@urv.cat
erica.hurtado@urv.cat
Professors/es
FENOLL BRUNET, MARIA ROSA
HURTADO CABALLERO, ERICA
Web
Descripció general i informació rellevant

L'enginyeria tissular constitueix un conjunt de coneixements, tècniques i mètodes de base biotecnològica que permeten dissenyar i generar al laboratori substituts tissulars, teixits artificials o constructes d'origen heteròleg o autòleg a partir de cèl·lules mare, cultius cel.lulars i biomaterials. L'enginyeria tissular constitueix un enorme avenç per a la teràpia cel·lular i la medicina regenerativa.

Aquesta assignatura ofereix una visió integrativa dels reptes de reparació i regeneració que presenten els diferents teixits del cos humà i els avenços científics i biomèdics emergents en medicina regenerativa per millorar la qualitat de la resposta cel·lular i tissular.

L'objectiu d'aprenentatge d'aquesta assignatura és comprendre els fonaments de les teràpies cel·lulars, els fonaments d'enginyeria de teixits i la histologia dels teixits bàsics del cos humà (nerviós, connectiu, muscular i epitelial). Com a pas previ per adquirir competències en l'elaboració de materials biocompatibles i el disseny de solucions per a problemes de salut mitjançant tècniques d'enginyeria per reparar reemplaçar o millorar òrgans/teixits.

Aquesta assignatura s'imparteix en CATALÀ. Les fonts d'informació i els recursos d'aprenentatge estan disponibles en diferents idiomes.


Competències
Tipus A Codi Competències Específiques
 CE13 Capacitat per a entendre, utilitzar i dissenyar materials biocompatibles i els principis de l'enginyeria de teixits i la medicina regenerativa i les aplicacions dels nanomaterials i les nanotecnologies a la biomedicina.
Tipus B Codi Competències Transversals
Tipus C Codi Competències Nuclears

Resultats d'aprenentage
Tipus A Codi Resultats d'aprenentatge
 CE13 Comprèn, distingeix i concep l'estructura i la distribució normal dels teixits (teixit connectiu, teixit ossi, teixit cartilaginós, teixit muscular i teixit nerviós).
Coneix i descriu l'estructura macroscòpica i microscòpica normal dels diversos sistemes i aparells
Coneix i descriu les funcions normals dels diversos sistemes i aparells de l'organisme, en els diversos nivells d'organització (des de l'organisme intacte fins als nivells cel·lular, subcel·lular i molecular).
Avalua, reconstrueix i demostra els mecanismes d'adaptació, cel·lular i tissular.
Avalua i reconstrueix els mecanismes de l'envelliment cel·lular, tissular i orgànic.
Coneix la cascada de senyals intracel·lulars i extracel·lulars de la reparació tissular
Entén i coneix els elements cel·lulars que intervenen en el procés de reparació.
Avalua, reconstrueix i demostra els mecanismes propis de cada teixit bàsic en la reparació
Reconeix els mecanismes de reparació dels diferents teixits bàsics que conformen el cos humà.
Coneix i entén el concepte i possibilitats de la teràpia cel·lular i la medicina regenerativa.
Diferencia les fonts de cèl·lules per a estratègies terapèutiques.
Coneix els protocols per als cultius cel·lulars i coneix els diferents tipus de cèl·lules mare i les seves característiques.
Coneix els avenços de la substitució i reparació cel·lular en diferents malalties.
Entén les teràpies protectores basades en factors tròfics.
Coneix els principis generals i les especificitats dels bioreactors per a enginyeria de teixits.
Tipus B Codi Resultats d'aprenentatge
Tipus C Codi Resultats d'aprenentatge

Continguts
Tema Subtema
1. CITOLOGIA I HISTOLOGIA. INTRODUCCIÓ. Diferenciació cel.lular. Organització estructural i molecular de les cèl•lules .Concepte de població cel•lular. Nivells d’integració cel•lular: teixits, òrgans i sistemes. Reconeixement i comunicació intercel•lular. Criteris de classificació tissular.
2. GENERACIÓ I ARQUITECTURA DELS TEIXITS BÀSICS:
2.1. TEIXIT EPITELIAL:
Concepte. Característiques generals. Làmina basal. Epitelis de revestiment. Polaritat cel•lular. Especialitzacions. Teixit epitelial glandular.

2.2. TEIXIT CONNECTIU:
Components. Elements cel•lulars defensius. Macròfags i sistema mononuclear fagocític (SMF). Cèl•lules encebades. Cèl•lules plasmàtiques. Tipus de teixit conjuntiu. Criteris de classificació. Teixits connectius especialitzats: teixit adipós: histogènesi, histologia i tipus. Teixit cartilaginós: Concepte. Components. Pericondri. Classificació i localització. Condrogènesi i creixement del cartílag. Histofisiologia del teixit cartilaginós. Teixit ossi: Conceptes generals. Estructura macroscòpica i microscòpica dels ossos. Varietats del teixit ossi: laminar i no laminar. Histogènesi òssia. Teixit sanguini.

2.3. TEIXIT MUSCULAR:
Concepte, origen embriològic i varietats. Cèl.lules musculars llises. Vascularització i innervació. Teixit muscular esquelètic: estructura cel•lular. Diferenciació miofibril.lar: mecanisme de contracció. Heterogeneïtat citològica. Teixit muscular cardíac.

2.4. TEIXIT NERVIÓS:
Concepte. Organització estructural. Citologia de la neurona. Neuroglia. La fibra nerviosa. Fibres nervioses mielíniques i amielíniques. Diferències morfofuncionals. Concepte de sinapsi. Varietats. Histofisiologia.
3. ORGANS, APARELLS I SISTEMES: Aplicacions mèdiques de l'enginyeria tissular.
3.1. APARELL CIRCULATORI. Vasos sanguinis. Vasos limfàtics. Noves fronteres en la regeneració cardiovascular: Construcció de vasos en teixits sans i malalts.

3.2. APARELL RESPIRATORI. Histologia general de les vies respiratòries. Avenços de enginyeria biomèdica: una visió general dels mètodes, requisits i reptes actuals per a la construcció de bastides.

3.3. SISTEMA IMMUNITARI DE DEFENSA. Visió general de la inmunitat, cèlules, òrgans i teixits especialitzats. Nous avenços en biomaterials per a la immunomodulació. Plataformes microfabricades per a la biologia dels limfòcits. Immunoenginyeria cel·lular: Biologia sintètica per a la immunoteràpia.

3.4. SISTEMA ENDOCRÍ. Conceptes i organització histològica general. Bioenginyeria aplicada a la diabetis, les malalties metabòliques i endocrines. Avenços i reptes de la bioenginyeria del pàncrees endocrí.

3.5. APARELL REPRODUCTOR. Conceptes histològics generals de l'aparell reproductor masculí i femení. Desenvolupament de tecnologies d'enginyeria biomèdica per a la medicina reproductiva. Biomaterials per a la salut de les dones.

3.6. APARELL DIGESTIU. Conceptes histològics generals i disposició general del tub digestiu. Regeneració del teixit gastrointestinal. Enginyeria de teixits del tracte gastrointestinal.

3.7. APARELL EXCRETOR. Histologia del ronyó i vies urinàries. Uretra masculina i femenina. Solucions de bioenginyeria per a trastorns de les vies urinàries: necessitats clíniques, reptes i oportunitats. Avenços en bioenginyeria per a la regeneració vesical.

3.8. SISTEMA TEGUMENTARI. Histologia de la pell. Enginyeria tissular de la pell. Avenços de bioenginyeria per la reparació de grans cremades.
4. REPARACIÓ i REGENERACIÓ TISSULAR: Reptes i avenços en enginyeria biomèdica.
4.1. INTRODUCCIÓ:
Benestar cel.lular. Nivells d'interacció cel.lular i tissular. Variabilitat de resposta tissular. Concepte i mecanismes fonamentals d'adaptació cel·lular: creixement, regeneració, hiperplàsia, hipertròfia, atrofia, involució, apoptosi, degeneració i necrosi. Senescència i mort cel.lular. Introducció al concepte de enginyeria tissular. Biomaterials i la seva evolució.

4.2. CULTIUS CEL.LULARS I TISULARS:
La cèl·lula en enginyeria tissular. La cèl·lula i el teixit com a agent terapèutic. Introducció a la enginyeria de teixits. Impacte de la enginyeria tissular en la Universitat. Avaluació histològica. Sistemes de control de qualitat. Reptes: Nous teixits, Biomaterials i Factors de creixement. Cultius cel.lulars i tissulars: aplicacions. Cèl•lules mare i teràpia cel•lular. Cèl•lules mare pluripotents. Cèl•lules mare adultes. Integració dels teixits artificials al cos humà. Vascularització. Acceptació biològica.

4.3. MECANISMES BÀSICS DE REPARACIÓ vs. REGENERACIÓ:
Concepte de lesió cel.lular i tissular. Concepte de reparació tissular i fibrosi. Procés de cicatrització. Respostes anòmales. Concepte de regeneració tissular. Introducció a la medicina regenerativa i exemples d'avenços en el tractament de ferides.

4.4. REACCIÓ INFLAMATÒRIA AGUDA i CRÒNICA:
La resolució de la inflamació: principis i reptes. Coordinació de la resposta inflamatòria pel sistema immunitari i citocines. Interacció de cèl·lules immunocompetents. Biomarcadors de la resposta cel·lular i humoral dels processos inflamatoris.

4.5. REPARACIÓ I REGENERACIÓ DEL TEIXIT CONNECTIU:
Rol del miofibroblaste. Reptes de reparació dels teixits articulars i avenços en enginyeria biomèdica: cartílags articulars, menisc, òs, lligaments i tendons. L'ús de plasma ric en plaquetes per afavorir la regeneració de teixits.

4.6. REPARACIÓ I REGENERACIÓ DEL TEIXIT NERVIÓS:
Reptes i avenços en enginyeria biomèdica. Regeneració, plasticitat neuronal i neurotrofines. Factor de creixement nerviós: una actualització de la ciència i la teràpia. Les cèl·lules glials / cèl·lules de Schwann i la mielina paper clau en el creixement axonal.
- Sistema nerviós central: Teràpies protectores basades en factors tròfics. Lesió medul·lar: explorant mecanismes per afavorir la reparació. Implants: cerebrals i medul·lars.
- Sistema nerviós perifèric: La remodelació de la unió neuromuscular precedeix a la sarcopènia: alteracions relacionades en miofibres. Creixement i regeneració axonal. Recuperació funcional.

4.7. REPARACIÓ I REGENERACIÓ DEL TEIXIT MUSCULAR:
Reptes i avenços en enginyeria biomèdica. Lesió muscular. Necrosi i canvis degeneratius de la fibra muscular. Regeneració muscular: mioblasts, miofibril•les regenerades. Límits de la regeneració muscular. Resposta nerviosa. Reinnervació. Ús de nanopartícules en la regeneració i l'enginyeria del teixit esquelètic.

4.8. REPARACIÓ I REGENERACIÓ DEL TEIXIT EPITELIAL:
Reptes i avenços en enginyeria biomèdica. Cas pràctic de regeneració de teixits epitelials: epidermis i fetge.

4.9. VISIÓ HUMANA vs VISIÓ ARTIFICIAL: Enginyeria tissular i sistema visual humà.

4.10. FACTORS QUE MODIFIQUEN LA QUALITAT DE LA RESPOSTA DE REPARACIÓ I REGENERACIÓ TISSULAR:
Capacitat regenerativa. Edat i capacitat regenerativa. Regulació endocrina de la regeneració. Estimulació de la regeneració. Efecte de la activitat sobre la regeneració. Regeneració en condicions patològiques. Avenços en teràpies antienvelliment i medicina regenerativa.
1 PRÀCTICA DE LABORATORI DE MICROSCÒPIA Observació microscòpica de preparacions històriques de teixits bàsics i òrgans humans. S'hi inclouen exemples d'enveiment i regeneració.
SEMINARIS Tres seminaris.

Planificació
Metodologies  ::  Proves
  Competències (*) Hores a classe
Hores fora de classe
(**) Hores totals
Activitats Introductòries
1 0 1
Sessió Magistral
CE13
17 30.5 47.5
Pràctiques a laboratoris
CE13
3 4.5 7.5
Seminaris
CE13
5 10 15
Supòsits pràctics/ estudi de casos
CE13
0 2 2
Atenció personalitzada
2 0 2
 
Proves objectives de tipus test
CE13
2 0 2
 
(*) En el cas de docència no presencial, són les hores de treball amb suport vitual del professor.
(**) Les dades que apareixen a la taula de planificació són de caràcter orientatiu, considerant l’heterogeneïtat de l’alumnat

Metodologies
Metodologies
  Descripció
Activitats Introductòries Presentació genèrica de l'assignatura
Sessió Magistral Exposició dels continguts de l'assignatura.
Pràctiques a laboratoris Observacions de teixits mitjançant microscopi òptic.
Seminaris Seminari d'aprenentage basat en la solució d’un problema (ABP) directament relacionat amb els temes teòrics. Treball amb grups reduïts.
Supòsits pràctics/ estudi de casos Resolució d'un problema o exercici relacionat amb la temàtica de l'assignatura i que l'alumne fa de manera autònoma i/o en grup.
Atenció personalitzada L'atenció tutorial del professorat es fa presencialment, per correu electrònic i també mitjançant l'ús de MS-TEAMS.

Atenció personalitzada
Descripció

Per resoldre dubtes sobre els continguts d'aquest curs:

Es pot sol·licitar una atenció personalitzada a través del correu institucional adreçat als diferents professors de l'assignatura:

  • M. Rosa Fenoll Brunet: mariarosa.fenoll@urv.cat
  • Erica Hurtado: erica.hurtado@urv.cat

També s'atendrà l'alumnat que ho sol·liciti a través d'una reunió via MS-TEAMS o presencialment. Es recomana concertar prèviament la tutoria amb el professorat, a través del correu institucional.

Les preguntes que es considerin d'interès general per a tots els estudiants es respondran a través del fòrum Moodle, conservant la identitat de l'estudiant que ha fet la pregunta.


Avaluació
Metodologies Competències Descripció Pes        
Sessió Magistral
CE13
Sessions magistrals:
Els coneixements adquirits en les sessions magistrals s’avaluaran juntament amb els coneixements teòrics dels seminaris i les pràctiques en el conjunt de la prova objectiva tipus test. El contingut de les sessions magistrals a l’examen serà proporcional al temps dedicat al programa en el total de l'assignatura (85%).
85% del contenido en el examen tipo test (MCQ)
Pràctiques a laboratoris
CE13
Pràctiques de laboratori: L’assistència a les sessions pràctiques de laboratori és obligatòria. La no realització de les pràctiques implicarà no poder-se presentar a l’examen de l’assignatura en primera convocatòria. S’avaluarà la participació activa en el desenvolupament de la pràctica i la realització de bons dibuixos, esquemes interpretatius de les imatges histològiques i informes histològics. Les pràctiques de laboratori tindran un pes màxim del 10% de la nota final de l’assignatura. Aquesta nota només se sumará si l'examen está aprovat.

A més, els coneixements adquirits en les sessions pràctiques s’avaluaran juntament amb els coneixements teòrics. El contingut de les pràctiques a l’examen correspondrà al 5%.

10%
Seminaris
CE13
Seminaris: Els coneixements adquirits en els seminaris s’avaluaran juntament amb els coneixements teòrics en el conjunt de l’examen. El contingut dels seminaris a l’examen serà proporcional al temps dedicat al programa de seminaris en el total de l'assignatura (10%). L’avaluació continuada de la participació i aprofitament dels seminaris podrà ajudar a obtenir l’excel·lent i la matrícula d’honor si s’escau. 10% of the content in the test-type exam (MCQ)
Supòsits pràctics/ estudi de casos
CE13
Avaluació continuada:

Realització d'una o varies activitats a entregar com a tasques al Moodle: formulació, anàlisi i resolució d'un problema o exercici relacionat amb la temàtica de l'assignatura i que l'alumne fa de manera autònoma i/o en grup. Aquesta activitat no és obligatòria per l'alumne però la presentació d'aquestes activitats tindrà un pes de fins al 20% de la nota final de l'assignatura. Aquesta nota només se sumará si l'examen está aprovat.
20%
Proves objectives de tipus test
CE13
Prova final (primera i segona convocatòria). En aquesta prova s’avaluarà tota la matèria teòrica i pràctica impartida en les sessions magistrals, els seminaris i les pràctiques de laboratori. Aquesta prova serà una prova objectiva de tipus test i consistirà en 50 preguntes amb una sola resposta correcta i tindrà un valor del 70%. La puntuació màxima total de la prova serà de 7 punts i se superarà amb una puntuació de 3,5. Les preguntes mal contestades restaran 0,3 punts. Cal superar aquesta prova per poder sumar les qualificacions obtingudes amb l’avaluació continuada. Els alumnes que no superin la primera convocatòria es podran presentar a la 2ona. 70%
Altres  
 
Altres comentaris i segona convocatòria

- Avaluació contínua i prova test: Cal completar totes les avaluacions per aprovar.

- Avaluació segona convocatòria: igual que la primera convocatòria.

- La llengua d'ensenyament serà el Català.

- D'acord amb l'article 21 NAM Grau, s'estableix que durant les proves d'avaluació no es podrà accedir a l'aula amb dispositius de comunicació i transmissió de dades.


Fonts d'informació

Bàsica Junqueira, L.C.; Carneiro, J., Histología Básica. Texto & Atlas, http://www.medicapanamericana.com.sabidi.urv.cat/VisorEbookV2/Ebook/9786078546534#{%22Pagina%22:%22P, Medica Panamericana, 2022
Fortoul van der Goes, Teresa, Histología y biología celular, https://accessmedicina-mhmedical-com.sabidi.urv.cat/book.aspx?bookid=1995, McGraw-Hill Interamericana, 2017
Clark Brelje and Robert L. Sorenson, WEB: Virtual Atlas of Human Histology: A Guide to Microscopic Structure of Cells, Tissues and Organs, https://histologyguide.com/, Clark Brelje and Robert L. Sorenson
Geneser, F., Histología, 4art, Medica Panamericana, 2015
Ross, M.H.; Pawlina, W., Histología, 8ena, Editorial Panamericana, 2020
Robbins y Cotran, Patalogía Estructural y Funcional, 9ena, Elsevier, 2015
Turksen, Kursad, Cell biology and translational medicine. advances and challenges / Volume 1, Stem cells in regenerative medicine, https://cercador.urv.cat/permalink/34CSUC_URV/sasjus/alma991003455209706715, Springer, 2018
Van Pham, Phuc, Stem cells : biology and engineering, https://cercador.urv.cat/permalink/34CSUC_URV/sasjus/alma991003500889706715, Springer, 2018
Birla, Ravi, Introduction to tissue engineering : applications and challenges, https://cercador.urv.cat/permalink/34CSUC_URV/sasjus/alma991003000169706715, Wiley, 2014
Stocum, David L., Foundations of regenerative biology and medicine, https://cercador.urv.cat/permalink/34CSUC_URV/sasjus/alma991003331269706715, IOP Publishing, 2018
Chun, Heung Jae, Biomimicked Biomaterials Advances in Tissue Engineering and Regenerative Medicine, https://cercador.urv.cat/permalink/34CSUC_URV/sasjus/alma991005212256406715, Springer, 2020
Fernandes, Paulo Rui, New Developments in Tissue Engineering and Regeneration, https://cercador.urv.cat/permalink/34CSUC_URV/sasjus/alma991005289581406715, Springer, 2019
Megías M; Molist P; Pombal MA, WEB: Atlas de histología vegetal y animal, http://mmegias.webs.uvigo.es/inicio.html, Univ. Vigo
Kogure, Toshihiro; Nagasawa, Hiromichi; Endo, Kazuyoshi, Biomineralization: from molecular and nano-structural analyses to environmental science, https://cercador.urv.cat/permalink/34CSUC_URV/mo99bt/cdi_askewsholts_vlebooks_9789811310027, Springer, 2018
Laborda, Jorge, Inmunologi?a desinflamada : Una introduccio?n al sistema inmunitario y sus patologi?as, https://cercador.urv.cat/permalink/34CSUC_URV/sasjus/alma991060019814506706, Ed. Hélice, 2021

Complementària ALBERTS, Biología Molecular de la célula., 6ena, Omega.2016
BOYA VEGUE, J, Atlas de Histología y Organografía Microscópica., 3 era, édica Panamericana 2011
EYNARD, VALENTICH, ROVASIO., Histología y Embriología Humanas. Bases celulares y moleculares., 5ena, Médica Panamericana 2016
KIERSZENBAUM, A., Histologia y Biologia Celular., 4arta, Elsevier, 2017
Altres fonts d'informació en format Electrònic:

· Gartner, Leslie P. Texto de histología. Atlas a color. (2021) Disponible a Clinical Key Student Medicina (cal validar-se amb SABIDI i entrar posteriorment al compte d'usuari utilitzant les mateixes dades que per entrar a Scopus o Web of Science): https://www-clinicalkey-com.sabidi.urv.cat/student/content/toc/3-s2.0-C20200019419

· Mescher, Anthony L. Junquiera's basic histology: text and atlas. 16a ed. Disponible a Access Medicine (cal validar-se amb SABIDI): https://accessmedicine-mhmedical-com.sabidi.urv.cat/book.aspx?bookid=304

· Sepúlveda Saavedra, Julio: Histología. Biología celular y tisular. Instructivo de laboratorio (6a ed.)(cal validar-se amb SABIDI):https://accessmedicina-mhmedical-com.sabidi.urv.cat/book.aspx?bookid=1503

· Sepúlveda Saavedra: Texto y atlas de Histología. Biología celular y tisular (2a ed.)(cal validar-se amb SABIDI):https://accessmedicina-mhmedical-com.sabidi.urv.cat/book.aspx?bookid=1506

· Kierszenbaum, Abraham L. Histología y biología celular (2020) Disponible a Clinical Key Student Medicina (cal validar-se amb SABIDI i entrar posteriorment al compte d'usuari utilitzant les mateixes dades que per entrar a Scopus o Web of Science):

· Lowe, James. Stevens y Lowe. Histología humana. (2020) Disponible a Clinical Key Student Medicina (cal validar-se amb SABIDI i entrar posteriorment al compte d'usuari utilitzant les mateixes dades que per entrar a Scopus o Web of Science): https://www-clinicalkey-com.sabidi.urv.cat/student/content/toc/3-s2.0-C20190017669

· Young, Barbara. Wheater. Histología funcional. (2014) Disponible a Clinical Key Student Medicina (cal validar-se amb SABIDI i entrar posteriorment al compte d'usuari utilitzant les mateixes dades que per entrar a Scopus o Web of Science): https://www-clinicalkey-com.sabidi.urv.cat/student/content/toc/3-s2.0-C20130189611

Recomanacions


 
Altres comentaris
Asignaturas precedentes que convé haver cursat: Biologia cel·lular, Fisiologia, Fisiopatologia, Bioquímica, Biomaterials i enginyeria i regeneració de teixits I
(*)La Guia docent és el document on es visualitza la proposta acadèmica de la URV. Aquest document és públic i no es pot modificar, llevat de casos excepcionals revisats per l'òrgan competent/ o degudament revisats d'acord amb la normativa vigent