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Academic Year of Degree: 2025/26

18235 - CLINICAL MICROBIOLOGY

This is a non-sworn machine translation intended to provide students with general information about the course. As the translation from Spanish to English has not been post-edited, it may be inaccurate and potentially contain errors. We do not accept any liability for errors of this kind. The course guides for the subjects taught in English have been translated by their teaching teams


Teaching Plan Information

Code - Course title:
18235 - CLINICAL MICROBIOLOGY
Degree:
531 - Graduado/a en Bioquímica
829 - Microtítulo en Biología Molecular para Ciencias Experimentales
Faculty:
104 - Facultad de Ciencias
Academic year:
2025/26

1. Course details

1.1. Content area

Clinical microbiology.

1.2. Course nature

Optional

1.3. Course level

531 - Grado (EQF/MECU 6)
829 - Estudios Propios (EQF/MECU 6)

1.4. Year of study

531 - Graduado/a en Bioquímica: 4
829 - Microtítulo en Biología Molecular para Ciencias Experimentales: 1

1.5. Semester

First semester

1.6. ECTS Credit allotment

6.0

1.7. Language of instruction

Español

1.8. Prerequisites

None.

1.9. Recommendations

It is highly recommended to have knowledge of cellular biology, molecular biology and immunology. Knowledge of other very related subjects such as Microbiology and Virology is also recommended.

Have a level of English that allows students to read bibliography of consultation

1.10. Minimum attendance requirement

Assistance is highly recommended.

1.11. Subject coordinator

Jose Maria Requena Rolania

  https://autoservicio.uam.es/paginas-blancas/

1.12. Competences and learning outcomes

1.12.1. Competences / Results of the training and learning outcomes

CG1.- To possess and understand the fundamental knowledge about the organization and function of biological systems at cell and molecular levels, being able to discern the different molecular mechanisms and the chemical transformations responsible for a biological process. These knowledge will be supported in advanced textbooks, but will also include some aspects of sources of scientific literature from the avant-garde of knowledge in the field of Biochemistry and Molecular Biology.

CG2.- Know how to apply knowledge in Biochemistry and Molecular Biology to the professional world, especially in the areas of research and teaching, and of biosanitary activities, including the ability to resolve issues and problems in the field of Molecule Biosciences using the scientific method.

CG3.- Ability to collect and interpret relevant data within the area of Biochemistry and Molecular Biology, as well as to draw conclusions and critically reflect on them in different relevant topics in the field of Molecule Biosciences.

CG4.- Capacity to transmit information, ideas, problems and solutions within the area of Biochemistry and Molecular Biology, including the ability to communicate fundamental aspects of your professional activity to other professionals in your area, or related areas, and to a non-specialized audience.

CG5.- To have developed the learning skills necessary to undertake subsequent studies of specialization with a high degree of autonomy, including the ability to assimilate the different scientific and technological innovations that are taking place in the field of Molecule Biosciences.

CE1.- Understand the physical and chemical bases of biological processes at the cellular and molecular level and learn about the tools used to research and acquire mathematical, statistical and computer skills to obtain, analyze and interpret data from biological systems.

CE2.- Understand the principles that determine the molecular structure and chemical reactivity of molecules, macromolecule and complexes, as well as the relationships between their structure and function.

CE3.- Know and understand the differences between procarote and eukaryotic cells, as well as the structure and function of the different cell types (in multicellular organisms) and their subcellular orgánulos.

CE4.- Understand the chemical and thermodynamic principles of molecular recognition and biocatalysis, as well as the role of enzymes and other proteins in determining the functioning of cells and organisms.

CE5.- Understand the structure of the cell membranes and their role in the transport of molecules, energy transduction and signal transduction.

CE6.- Understand the structure, organization, expression, regulation and evolution of genes in living organisms, as well as the molecular bases of genetic and epigenetic variation among individuals.

CE7.- Understand the biochemical and molecular bases of folding, post-reduction modification, intracellular traffic, subcellular location and replacement of cell proteins.

CE9.- Understand the essential aspects of metabolic processes and their control, and have an integrated vision of the regulation and adaptation of metabolism in different physiological situations, with special emphasis on the human species.

CE10.- Having an integrated vision of cell function (including metabolism and gene expression), covering its regulation and the relationship between different cellular compartments.

CE11.- To have an integrated vision of intercellular communication and intracellular signalling systems that regulate the proliferation, differentiation, development and function of tissues and organs, so as to understand how the complexity of molecular interactions determines the phenotype of living organisms, with a special emphasis on the human organism.

CE14.- To know the main current problems and future challenges of Molecule Biosciences, as well as the ethical and social implications of the practical applications of Biochemistry and Molecular Biology in the health and biotechnology sectors.

CE15.- Know the principles, instrumentation and experimental methods used in Biochemistry and Molecular Biology, both in vivo and in vitro and their applications.

CE16.- Know the basic techniques of cell cultures (with an emphasis on animal cells), as well as cell and tissue processing for subcellular orgánulo preparations.

CE17.- Acquire the ability to work accurately, safely, reproducible, rigorous and responsible with biological and chemical material in the laboratories of Biochemistry and Molecular Biology.

CE18.- Know how to search, obtain and interpret the information from the main biological databases (genonomic, transcriptonomic, proteomic, metabolomic and similar derivatives of other mass analysis) and bibliographic data, and use basic bioinformatics tools.

CE19.- Ability to raise hypothesis and solve problems using the scientific method, as well as to understand the limitations of experimental approaches.

CT1.- Critical and self-critical reasoning capacity.

CT2.- Capacity to work as a team in a collaborative manner and with shared responsibility.

CT3.- Ethics commitment and concern for professional deontology.

CT4.- Learning capacity and self-employment.

CT5.- Ability to apply the principles of the scientific method.

CT6.- Ability to recognize and analyze a problem, identifying its essential components, and planning a scientific strategy to solve it.

CT7.- Ability to use basic computer tools for communication, information search, and data processing in your professional activity.

CT8.- Ability to read scientific texts in English.

CT9.- Ability to communicate scientific information in a clear and effective way, including the ability to present a job, in oral and written form, to a professional audience, and to understand the language and proposals of other specialists.

1.12.2. Learning outcomes

  1. Distinguish the agents causing the main infectious diseases of humans.
  2. Understand that pathological processes are the result of interaction between infectious agents and the defense mechanisms of the host.
  3. Know how infectious agents are identified in the clinical laboratory and how their association with the different pathologies can be established.
  4. Develop from critical thinking, away from dogmatism.
  5. Enhance the capacity to produce, draft and submit scientific reports on various fields in the biosanitary area.

1.12.3. Course objectives

SABER (conceptual commitments):

The fundamental objective of the subject is to show and analyze the molecular processes involved in the interaction of infectious agents and their host (usually man), the response they induce in the immune system and the possible final consequences of this interaction. To this end, the infectious agents will be studied, and the pathological processes generated by them, with greater relevance in Human Health.

Through the teaching methodology employed and the training activities developed throughout the course, the student is expected, at the end of the course, to be able to achieve the learning results.

1.13. Course contents

BLOQUE I: INTRODUCTION

Theoretical and Practical Contents

Item 1. Contents and objectives of the subject. A little history. Origin of infectious diseases and major types of pathogens. Pathogen-host interaction: infection and disease, virulence and pathogenicity. Infection and self-immunity. Impact of microbiome on health. The complement system and evasion mechanisms of pathogens. Inborn immune response at the intracellular level. Strategies to combat infectious diseases. Drug resistance. Diagnosis.

Item 2. Diseases caused by prions: transmissible spongiform encephalopathies. Biology of the infectious agent. The disease in humans and their forms. Molecular aspects of PrP protein. Tropism of species and species barrier. Cepas, isolated and prion types. Approaches to the treatment of these diseases. Molecular bases of the pathology of prionic diseases.

Objectives and Capabilities to Develop

It is about giving a global vision about the importance of infectious diseases. Basic concepts will also be defined that will serve the student to understand the rest of the subject. This block also presents the easiest pathogens in terms of molecular complexity, the prions.

Bibliography of consultation (recommended)

Baker, R.E., Mahmud, A.S., Miller, I.F., Rajeev, M., Rasambainarivo, F., Rice, B.L., Takahashi, S., Tatem, A.J., Wagner, C.E., Wang, L.F., et al. (2022). Infectious disease in an era of global change. Nat. Rev. Microbiol. 20, 193¿205.

Hayward, J.A., Mathur, A., Ngo, C., and Man, S.M. (2018). Cytosolic Recognition of Microbes and Pathogens: Inflammasomes in Action. Microbiol Mol Biol Rev 82: e00015.

Kraus, A., Groveman, B.R. and Caughey, B. (2013). Prions and the potential transmissibility of protein misfolding diseases. Annu Rev Microbiol 67: 543-564.

Wagar, E. (2016). Bioterrorism and the Role of the Clinical Microbiology Laboratory. Clin Microbiol Rev 29, 175-189.

BLOQUE II: CLINESE VIROLOGY.

Theoretical and Practical Contents

Item 3. Introduction to clinical virology. Main syndromes caused by viral agents. Pathogenic virus in humans: classification. Basics and methods for the diagnosis of viral infections. Virus-host interaction and co-evolution. Immune response to viruses. Innate immune recognition of viral infections. Vaccines.

Item 4. Human immunodeficiency virus (HIV). Epidemiology. Classification. Structure and composition of the virus. Replication and host range. Fases of infection and pathogenesis. Chemokin receptors in HIV-1 infection. Effects of the virus on the immune system. Diagnosis. Drug treatment and resistance. Latency. Vaccines.

Item 5. Flu virus. Pandemics. Classification and nomenclature. Structure. Biology. Lodging range. Antigenic variable. Patogenicity. Immune response to the virus. Diagnosis. Vaccines. Chemotherapy agents. The threat of new flu pandemics.

Item 6. Hepatitis virus. The hepatitis B virus. Virus structure and subviral particles. Genomic organization and viral proteins. Replication of the virus Patogenesis. Diagnosis. Prevention. Drug treatment and resistance. Hepatitis D virus. Hepatitis A virus. Hepatitis C virus. Hepatitis E virus.

Item 7. Main herpesvirus families. Structure of the virion. Biological cycle and replication. Neurovirulence and latency. Patogenesis. Immune response to infection. Diagnosis. Prophylaxis. Treatment.

Item 8. Virus Ebola and other filovirus. Epidemic outbreaks. Structure of the virus and characteristics of its replication. Patogenesis. Evasion of the immune response. Diagnosis. Treatment. Vaccines.

Item 9. Coronavirus. Pandemic caused by the SARS-Cov-2 virus. Philogeny and taxonomy. Structure and replication of the SARS-Cov-2 virus Surface proteins. The immune response to the SARS-Cov-2 virus and its relationship with COVID-19 disease. Other factors associated with the severity of COVID-19 disease. Aspects of COVID-19 pathology. Diagnosis. Treatment. Transmission and prevention. Vaccines.

Objectives and Capabilities to Develop

The main infectious diseases caused by viruses are described. The aim is for the student to know the particularities of these viruses and their relation to the diseases they produce.

Bibliography of consultation (recommended)

Barton, K., Winckelmann, A. and Palmer, S. (2016). HIV-1 Reservoirs During Suppressive Therapy. Trends Microbiol 24: 345-355.

Chan, Y.K. and Gack, M.U. (2016). Viral evasion of intracellular DNA and RNA sensing. Nat. Rev. Microbiol. 14: 360-373.

Clercq, E. and Li, G. (2016). Approved Antiviral Drugs over the Past 50 Years. Clin Microbiol Rev 29: 695-747.

Dhama, K., Khan, S., Tiwari, R., Sircar, S., Bhat, S., Malik, Y.S., Singh, K.P., Chaicumpa, W., Bonilla-Aldana, D.K., and Rodriguez-Morales, A.J. (2020). Coronavirus disease 2019¿COVID-19. Clin. Microbiol. Rev 33, e00028-20.

Frank, T.D., Carter, A., Jahagirdar, D., Biehl, M.H., Douwes-Schultz, D., Larson, S.L., Arora, M., Dwyer-Lindgren, L., Steuben, K.M., Abbastabar, H., et al. (2019). Global, regional, and national incidence, prevalence, and mortality of HIV, 1980-2017, and forecasts to 2030, for 195 countries and territories: A systematic analysis for the Global Burden of Diseases, Injuries, and Risk Factors Study 2017. Lancet HIV 6: e831¿e859.

Furuyama, W. and Marzi, A. (2019). Ebola Virus: Pathogenesis and Countermeasure Development. Annu. Rev. Virol. 6, 435¿458.

Gilman, C., Heller, T. and Koh, C. (2019). Chronic hepatitis delta: A state-of-the-art review and new therapies. World J. Gastroenterol. 25: 4580¿4597

Hoenen, T., Groseth, A. and Feldmann, H. (2019). Therapeutic strategies to target the Ebola virus life cycle. Nat. Rev. Microbiol. 17, 593¿606.

Jackson, C.B., Farzan, M., Chen, B., and Choe, H. (2022). Mechanisms of SARS-CoV-2 entry into cells. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 23, 3¿20.

Johnson, W.E. (2019). Origins and evolutionary consequences of ancient endogenous retroviruses. Nat Rev Microbiol 17, 355-370.

Koonin, E. V., Krupovic, M. and Agol, V.I. (2021). The Baltimore Classification of Viruses 50 Years Later: How Does It Stand in the Light of Virus Evolution? Microbiol. Mol. Biol. Rev. 85: e0005321.

Kumari, R., Sharma, S.D., Kumar, A., Ende, Z., Mishina, M., Wang, Y., Falls, Z., Samudrala, R., Pohl, J., Knight, P.R., et al. (2023). Antiviral Approaches against Virus Influenza. Clin. Microbiol. Rev. 36: e0004022.

Long, J.S., Mistry, B., Haslam, S.M., and Barclay, W.S.(2019). Host and viral determinants of influenza A virus species specificity. Nat Rev Microbiol 17, 67-81.

Marcocci, M.E., Napoletani, G., Protto, V., Kolesova, O., Piacentini, R., Li Puma, D.D., Lomonte, P., Grassi, C., Palamara, A.T., and De Chiara, G. (2020). Herpes Simplex Virus-1 in the Brain: The Dark Side of a Sneaky Infection. Trends Microbiol. 28: 808¿820.

Petrova, V.N., and Russell, C.A. (2018). The evolution of seasonal influences viruses. Nat Rev Microbiol 16: 47-60.

Pietschmann, T., and Brown, R.J.P. (2019). Hepatitis C Virus. Trends Microbiol 27: 379-380.

Zhu, H., and Zheng, C. (2020). The Race between Host Antiviral Innate Immunity and the Immune Evasion Strategies of Herpes Simplex Virus 1. Microbiol. Mol. Biol. Rev. 84: e00099.

BLOQUE III: CLINESE BACTERIOLOGY

Theoretical and Practical Contents

Item 10. Introduction to Clinical Bacteriology. Concepts and definitions. Patogenic bacteria, classification. Genetic mechanisms of rapid adaptation to environmental changes. Diagnostic bases. Technological advances applied to clinical diagnosis. Antibiotics: action on microbiota, mechanisms of action and resistance. Bacterial persistence. Alternatives to antibiotics. Pyroptosis as a defense mechanism for the infected cell. Nutritional limitation as a defense mechanism for the host. Relationship between the intestinal flora and the immune system.

Item 11. Gender Staphylococcus. S. aureus. Virulence factors. Superantigens. Hemolysins and leucocidins. Neutrophils in defense against infection. Evasion mechanisms of the immune response developed by staphrococci. Formation of abscesses and pathogenesis. Antibiotic resistance. Atopic dermatosis. Implication of biofilm in resistance and pathogenicity.

Item 12. Gender Streptococcus. Main strep groups. S. pyogenes. The M protein: structure, antigenic variability and function. Other virulence factors. Estreptolisine S. S. pneumoniae (neumocous). S. agalactiae. Pathogeny and clinical aspects.

Item 13. Gender Neisseria. Colonization and virulence factors. Horizontal transfer of genes. Genetic variation mechanisms. Functional relevance of genetic variation. Role of neutrophils in pathogenesis caused by Neisseria.

Item 14. Gender Listing. L. monocytogenes. Intracellular parasitism. Human and mouse infections. Interactions Listing-Immacologist. Internalins. Input mechanisms in the host cell. Intracellular movement and cell-to-cell expansion. Evasion of the autophagia. Alternative paths used to cross the intestinal barrier. Invasion of the central nervous system and placenta. Organization and regulation of virulence genes.

Item 15. Gender Bacillus. B. anthracis and the cobble. Plasmids of virulence and coordinated gene expression. The anthrax toxin complex. Input of anthrax toxins in host cells. Action of the lethal toxin (LeTx) on the macrophagus. Effects of toxins on intracellular signaling systems.

Item 16. Gender Clostridium. Classification and general characteristics of clostrides. Specificity of action and structural aspects of clostridial neurotoxins. Neurotoxin action mechanism. Union, internalization and transport of neurotoxins. Evolutionary significance of neurotoxins. Preventive methods and vaccines. The toxins of Clostridium as therapeutic agents. Toxins produced by Clostridium difficile.

Item 17. Gender Salmonella. Classification. Pathogenia and clinical manifestations. Diagnosis. Interaction Salmonella with the intestinal epithelium. Invasion mechanisms. Implication of type III secretion systems in invasion. Replication in the intracellular environment. Role of dendritic cells in infection. Evolution Salmonella in its adaptation to the host.

Item 18. Gender Shigella. Input and intracellular multiplication. Proteins involved in the entrance. Proteins and mechanisms involved in intercellular dissemination. Apoptosis of macrophages. Immune response to infection. Regulators of virulence genes. Evolution of virulence and antivirulence genes. The Shiga toxin.

Item 19. Gender Yersinia. Black Peste, historical introduction. Patogenesis. Virulence factors Y. enterocolitica encoded in the chromosome. Virulence factors encoded in pYV plasmid. Yops protein secretion mechanism. Effect of Yops proteins on host cells. Regulation of virulence genes. Alterations induced by And pestis in his vector.

Item 20. Gender Vibrio. Biological cycle V. cholerae. Genes associated with virulence and their relationship with bacteriophages. Secretion proteins. Structure and function of cholera toxin. Regulation of the synthesis of cholera toxin. Immunological applications of toxin.

Item 21. Gender Legionella. Legionelosis, a disease associated with technological progress. L. pneumophila. Patogenesis. Detection and diagnostic methods. Multiplication inside cells. The Dot/Icm machinery. Modulation of the autophagia. Apoptosis inhibition. Cycle of life and invasion of protozoos.

Item 22. Gender Mycobacterium. TB: transmission and pathogenesis. Infectious cycle and formation of granulomas. Mechanisms and factors involved in the entry M. tuberculosis in mononuclear phagocytes. Determinants of virulence M. tuberculosis. Immune response to infection. TB immunopathology. HIV and tuberculosis infection. Vaccines.

Item 23. Spirochetes. Gender Borrelia. Introduction. Clinical aspects of the infection. Lyme disease. Immune response of the host and his evasion Borrelia. Molecular mechanisms of antigenic variability. Interaction between Borrelia and the tick.

Objectives and Capabilities to Develop

The aim of this block is to present the main pathogens of origin together with the great diversity of virulence mechanisms they possess. The student should know how to associate the pathogenic properties of microbes with the diseases they cause.

Bibliography of consultation (recommended)

Aktories, K., Schwan, C. and Jank, T. (2017). Clostridium difficile Toxin Biology. Annu Rev Microbiol 71: 281-307.

Almagro-Moreno, S., Pruss, K. and Taylor, R.K. (2015). Intestinal Colonization Dynamics of Vibrio cholerae. PLoS Pathog. 11: e1004787.

Arciola, C.R., Campoccia, D. and Montanaro, L. (2018). Implant infections: Adhesion, biofilm formation and immune evasion. Nat. Rev. Microbiol. 16: 397¿409.

Barbieri, R., Signoli, M., Chevé, D., Costedoat, C., Tzortzis, S., Aboudharam, G., Raoult, D. and Drancourt, M. (2020). Yersinia pestis: the Natural History of Plague. Clin. Microbiol. Rev. 34: e00044-19.

Bernard, Q., Grillon, A., Lenormand, C., Ehret-Sabatier, L., and Boulanger, N. (2020). Skin Interface, a Key Player for Borrelia Multiplication and Persistence in Lyme Borreliosis. Trends Parasitol. 36: 304-314.

Caño-Muñiz, S., Anthony, R., Niemann, S., and Alffenaar, J.W.C. (2017). New Approaches and Therapeutic Options for Mycobacterium tuberculosis in a Dormant State. Clin. Microbiol. Rev 31, e00060.

Di Martino, M.L., Falconi, M., Micheli, G., Colonna, B. and Prosseda, G. (2016). The Multifaceted Activity of the VirF Regulatory Protein in the Shigella Lifestyle. Front. Mol. Biosci. 3, 61.

Dong, M., Masuyer, G., and Stenmark, P. (2019). Botulinum and Tetanus Neurotoxins. Annu. Rev. Biochem. 88, 811¿837.

Dowd, G.C., Mortuza, R. and Ireton, K. (2021). Molecular Mechanisms of Intercellular Dissemination of Bacterial Pathogens. Trends Microbiol. 29: 127¿141.

Dulberger, C.L., Rubin, E.J., and Boutte, C.C. (2020). The mycobacterial cell envelope - a moving target. Nat. Rev. Microbiol. 18, 47¿59.

Gal-Mor, O. (2019). Persistent infection and long-term carriage of typhoidal and nontyphoidal salmonellae. Clin. Microbiol. Rev. 32: e00088-18.

Ghosh, C., Sarkar, P., Issa, R. and Haldar, J. (2019). Alternatives to Conventional Antibiotics in the Era of Antimicrobial Resistance. Trends Microbiol 27: 323-338.

Ghosh, P. (2018). Variation, Indispensability, and Masking in the M protein. Trends Microbiol 26: 132-144.

Hinnebusch, B.J., Jarrett, C.O., and Bland, D.M. (2017). ¿fleaing¿ the Plague: Adaptations of Yersinia pestis to Its Insect Vector That Lead to Transmission. Annu. Rev. Microbiol. 71: 215¿232.

Ireton, K., Mortuza, R., Gyanwali, G.C., Gianfelice, A., and Hussain, M. (2021). Role of internalin proteins in the pathogenesis of Listeria monocytogenes. Mol. Microbiol. 116, 1407¿1419.

Lakhundi, S. and Zhang, K. (2018). Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus: Molecular Characterization, Evolution, and Epidemiology. Clin. Microbiol. Rev 31: e00020-18.

LaRock, D.L., Chaudhary, A. and Miller, S.I. (2015). Salmonellae interactions with host processes. Nat Rev Microbiol 13: 191-205.

Liu, S., Moayeri, M. and Leppla, S.H. (2014). Anthrax lethal and edema toxins in anthrax pathogenesis. Trends Microbiol. 22: 317-325.

Palmer, L.D. and Skaar, E.P. (2016). Transition Metals and Virulence in Bacteria. Annu Rev Genet 50: 67¿91.

Quillin, S.J., and Seifert, H.S. (2018). Neisseria gonorrhoeae host adaptation and pathogenesis. Nat Rev Microbiol 16: 226-240.

Sherwood, R.K. and Roy, C.R. (2016). Autophagy Evasion and Endoplasmic Reticulum Subversion: The Yin and Yang of Legionella Intracellular Infection. Annu Rev Microbiol 70: 413-433.

Weiser, J.N., Ferreira, D.M. and Paton, J.C. (2018). Streptococcus pneumoniae: transmission, colonization and invasion. Nat Rev Microbiol 16: 355-367.

Yee, W.X., Barnes, G., Lavender, H. and Tang, C.M. (2023). Meningoccal factor H-binding protein: implications for disease susceptibility, virulence, and vaccines. Trends Microbiol. 31: 805¿815.

BLOQUE IV: PATOGENOUS PROTOZES.

Theoretical and Practical Contents

Item 24. Introduction to Parasitology: protists causing serious diseases. Chemotherapy and drug resistance mechanisms. P-glycoproteins. Arsenic and antimonial resistance. Antifolate resistance. Resistance to descarboxylase ornitine inhibitors. Forms of persistence and therapeutic failure. Inhibition of apoptosis by intracellular parasites. Cell death programmed in unicellular parasites. Exosomes as vehicles of communication between the parasite and the host.

Item 25. Gender Plasmodium. Malaria, historical perspective. Patogenic species and their evolutionary relationships. Cycle of life. Fases at the vertebrate host. Invasion of red blood cells and the multiplication of parasite. Protein traffic in infected red blood cells. Sexy or developmental phase in the mosquito. Antigenic variable. The pathology of malaria. Brain malaria. Malaria during pregnancy. Vaccines. Drugs.

Item 26. Toxoplasma gondii. Morphological forms, life cycle and hosts. Congenital infection. Factors that influence the severity of the disease. Anchor and invasion of the host cell. Movement for sliding and cell invasion. Immune response to Toxoplasma. Diagnosis. Chemotherapy.

Item 27. Gender Leishmania. Types of leishmaniosis and major pathogenic species. Cycle of life. The surface Leishmania. Parasite-matrophagus interaction. Invasion and survival of the parasite. Regulation of immunity against L. major: paradigm Th1-Th2. Immune response in humans. Persistence of parasite and immunity. Interaction Leishmania-HIV. Chemotherapy. Genetic amplification and resistance to drugs.

Item 28. Trypanosoma cruzi. Epidemiology of Chagas disease. Cycle of life. Pathologies in Chagas disease. Diagnosis. Treatment. Invasion of phagocytic and non-fagocytic cells. Invasion mechanisms. Surface molecules involved in the invasion. Escape the parasytophore vacuola.

Item 29. Trypanosoma brucei and other African tryanosomas. Epidemiology. Patogenesis: Sleep disease. Treatment. Lifecycle and the phenomenon of social mobility. DNA reordering and expression of surface variables glycoproteins (VSG). Antigenic variation mechanisms. Genetic conversion. Activation of the VSG expression site. Polystronic translation. Unusual receivers. Vaccines. The human serum lytic factor and parasite resistance mechanisms.

Item 30. You love them. Entamoeba hystolitica. Morphology and life cycle. Patogenesis. Cytotoxicity. The amoebapores and their cytolytic action. Role of cystein-proteins in pathogenesis. Modulation of the immune response.

Objectives and Capabilities to Develop

The aim of the contents of this block is to present the main unicellular eukaryotic pathogens, causing serious pests that plague humanity since pre-recipient times.

Bibliography of consultation (recommended)

Acquah, F.K., Adjah, J., Williamson, K.C. and Amoah, L.E. (2019). Transmission-Blocking Vaccines: Old Friends and New Prospects. Infect Immun 87: e00775-18

Aresta-Branco, F., Erben, E., Papavasiliou, F.N., and Stebbins, C.E. (2019). Mechanistic Similarities between Antigenic Variation and Antibody Diversification during Trypanosoma brucei Infection. Trends Parasitol 35: 302-315.

Attias, M., Teixeira, D.E., Benchimol, M., Vommaro, R.C., Crepaldi, P.H. and De Souza, W. (2020). The life-cycle of Toxoplasma gondii reviewed using animations. Parasites and Vectors 13: 588.

Barrett, M.P., Kyle, D.E., Sibley, L.D., Radke, J.B. and Tarleton, R.L. (2019). Protozoan persister-like cells and drug treatment failure. Nat. Rev. Microbiol. 17: 607-620.

Burza, S., Croft, S.L. and Boelaert, M. (2018). Leishmaniasis. Lancet 392, 951¿970.

Lidani, K.C.F., Andrade, F.A., Bavia, L., Damascus, F.S., Beltrame, M.H., Messias-Reason, I.J. and Sandri, T.L. (2019). Chagas Disease: From Discovery to a Worldwide Health Problem. Front. Public Heal. 7: 166.

Lindner, A.K., Lejon, V., Chappuis, F., Seixas, J., Kazumba, L., Barrett, M.P., Mwamba, E., Erphas, O., Akl, E.A., Villanueva, G., et al. (2020). New WHO guidelines for treatment of gambiense human African trypanosomiasis including fexinidazole: substantial changes for clinical practice. Lancet Infect. Dis. 20: e38¿e46.

Matta, S.K., Rinkenberger, N., Dunay, I.R. and Sibley, L.D. (2021). Toxoplasma gondii infection and its implications within the central nervous system. Nat. Rev. Microbiol. 19: 467¿480.

Pérez-Molina, J.A., and Molina, I. (2018). Chagas disease. Lancet 391: 82-94.

Pramanik, P.K., Alam, M.N., Roy Chowdhury, D., and Chakraborti, T. (2019). Drug Resistance in Protozoan Parasites: An Incessant Wrestle for Survival. J Glob Antimicrob Resist 18, 1¿11.

Ralston, K.S. (2015). Chew on this: amoebic trogocytosis and host cell killing by Entamoeba histolytica. Trends Parasitol 31: 442-452.

Steverding, D. (2017). The history of leishmaniasis. Parasites & vectors 10: 82.

Venugopal, K., Hentzschel, F., Valki¿nas, G. and Marti, M. (2020). Plasmodium asexual growth and sexual development in the haematopoietic niche of the host. Nat. Rev. Microbiol. 18: 177¿189.

Watanabe, K. and Petri, W.A., Jr. (2015). Molecular biology research to benefit patients with Entamoeba histolytica infection. Mol Microbiol 98: 208-217.

1.14. Course bibliography

-

2. Teaching-and-learning methodologies and student workload

2.1. Contact hours

 

#horas

Contact hours (minimum 33%)

 

Independent study time

 

2.2. List of training activities

Activity

# hours

Lectures

 

Seminars

 

Practical sessions

 

Clinical sessions

 

Computer lab

 

 

 

Laboratory

 

Work placement

 

Supervised study

 

Tutorials

 

Assessment activities

 

Other

 

3. Evaluation procedures and weight of components in the final grade

3.1. Regular assessment

The learning results related to the competencies listed above will be evaluated as follows:

  • Detailed description of the evaluation procedure

The final qualification of the subject will consist of a continuous evaluation component and another derived from the outcome of the final examination (the latter may be divided into two partials, if requested by the students). The continued evaluation will take into account the quality of the case studies, the individual participation of the student in the assigned work, the preparation of scientific outreach videos and the assistance to the programmed tutorships. The final examination shall consist of a written test in which the student must answer a series of open questions on the subject of the subject presented by the teacher in the teachers' classes.

  • Percentage in the final score

The written review will contribute 60 per cent to the final rating, targeted work will contribute 20 per cent, 10 per cent videos and assistance to mentoring 10 per cent of the final rating. To overcome the subject, a 5 rating is required, and at least 60 per cent of that note proceeds from the written examination.

Only a student who has not carried out any qualifying activity (article 8.3 of the new regulations) can be qualified as "not evaluated".

3.1.1. List of evaluation activities

Evaluatory activity

%

Final exam

 

Continuous assessment

 

3.2. Resit

For the extraordinary assessment, consisting of a written review, the same criteria will be followed as in the regular assessment. The extraordinary evaluation will also consider the qualifications obtained in the directed work, the production of videos and assistance to the tutoring of the regular evaluation.

3.2.1. List of evaluation activities

Evaluatory activity

%

Final exam

 

Continuous assessment

 

4. Proposed workplan

Week

Week

Contents

Contents

Presence hours

Contact hours

Non-permanent hours

Independent time study

1

Items 1-2

3 h

4

2-5

Items 3-7

Seminars

Tutories

13 h

24

6-10

Items 8-19

Seminars

Tutories

16 h

31

11-15

Items 20-30

Seminars

Tutories

16 h

31

Final review

2h

10

Total

50 h

100

The subject is developed over 1¿ Cuatrimestre. The subject will consist of 3 hours of presence per week (Mondays, Wednesday and Friday) that will be given by the teacher. Eventually some of these hours will be used for the presentation of Jobs led by the students.

*This timetable is indicative.


Curso Académico: 2025/26

18235 - MICROBIOLOGÍA CLÍNICA


Información del Plan Docente

Código - Nombre:
18235 - MICROBIOLOGÍA CLÍNICA
Titulación:
531 - Graduado/a en Bioquímica
829 - Microtítulo en Biología Molecular para Ciencias Experimentales
Centro:
104 - Facultad de Ciencias
Curso Académico:
2025/26

1. Detalles de la asignatura

1.1. Materia

Microbiología Clínica.

1.2. Carácter

Optativa

1.3. Nivel

531 - Grado (MECES 2)
829 - Estudios Propios (MECES 2)

1.4. Curso

531 - Graduado/a en Bioquímica: 4
829 - Microtítulo en Biología Molecular para Ciencias Experimentales: 1

1.5. Semestre

Primer semestre

1.6. Número de créditos ECTS

6.0

1.7. Idioma

Español.

1.8. Requisitos previos

Ninguno.

1.9. Recomendaciones

Es muy recomendable tener conocimientos asentados de Biología celular, Biología molecular e Inmunología. El conocimiento de otras materias muy relacionadas como la Microbiología y la Virología es también recomendable. 

Disponer de un nivel de inglés que permita al alumno leer bibliografía de consulta

1.10. Requisitos mínimos de asistencia

La asistencia es muy recomendable.

1.11. Coordinador/a de la asignatura

Jose Maria Requena Rolania

  https://autoservicio.uam.es/paginas-blancas/

1.12. Competencias y resultados del aprendizaje

1.12.1. Competencias / Resultados del proceso de formación y aprendizaje

CG1.- Poseer y comprender los conocimientos fundamentales acerca de la organización y función de los sistemas biológicos en los niveles celular y molecular, siendo capaces de discernir los diferentes mecanismos moleculares y las transformaciones químicas responsables de un proceso biológico. Estos conocimientos se apoyarán en los libros de texto avanzadas, pero también incluirán algunos aspectos de fuentes de la literatura científica de la vanguardia del conocimiento en el ámbito de la Bioquímica y Biología Molecular.

CG2.- Saber aplicar los conocimientos en Bioquímica y Biología Molecular al mundo profesional, especialmente en las áreas de investigación y docencia, y de actividades biosanitarias, incluyendo la capacidad de resolución de cuestiones y problemas en el ámbito de las Biociencias Moleculares utilizando el método científico.

CG3.- Capacidad de reunir e interpretar datos relevantes dentro del área de la Bioquímica y Biología Molecular, así como de extraer conclusiones y reflexionar críticamente sobre las mismas en distintos temas relevantes en el ámbito de las Biociencias Moleculares.

CG4.- Capacidad para transmitir información, ideas, problemas y soluciones dentro del área de la Bioquímica y Biología Molecular, incluyendo la capacidad de comunicar aspectos fundamentales de su actividad profesional a otros profesionales de su área, o de áreas afines, y a un público no especializado.

CG5.- Haber desarrollado las habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores de especialización con un alto grado de autonomía, incluyendo la capacidad de asimilación de las distintas innovaciones científicas y tecnológicas que se vayan produciendo en el ámbito de las Biociencias Moleculares.

CE1.- Entender las bases físicas y químicas de los procesos biológicos a nivel celular y molecular y conocer las herramientas empleadas para investigarlas y adquirir las habilidades matemáticas, estadísticas e informáticas para obtener, analizar e interpretar datos de sistemas biológicos.

CE2.- Comprender los principios que determinan la estructura molecular y la reactividad química de moléculas, macromoléculas y complejos supramoleculares, así como las relaciones entre su estructura y función.

CE3.- Conocer y entender las diferencias entre células procariotas y eucariotas, así como la estructura y función de los distintos tipos celulares (en organismos multicelulares) y de sus orgánulos subcelulares.

CE4.- Comprender los principios químicos y termodinámicos del reconocimiento molecular y de la biocatálisis, así como el papel de los enzimas y otras proteínas en determinar el funcionamiento de las células y organismos.

CE5.- Comprender la estructura de las membranas celulares y su papel en el transporte de moléculas, transducción de energía y transducción de señales.

CE6.- Comprender la estructura, organización, expresión, regulación y evolución de los genes en los organismos vivos, así como las bases moleculares de la variación genética y epigenética entre individuos.

CE7.- Comprender las bases bioquímicas y moleculares del plegamiento, modificación postraduccional, tráfico intracelular, localización subcelular y recambio de las proteínas celulares.

CE9.- Comprender los aspectos esenciales de los procesos metabólicos y su control, y tener una visión integrada de la regulación y adaptación del metabolismo en diferentes situaciones fisiológicas, con especial énfasis en la especie humana.

CE10.- Tener una visión integrada del funcionamiento celular (incluyendo el metabolismo y la expresión génica), abarcando su regulación y la relación entre los diferentes compartimentos celulares.

CE11.- Tener una visión integrada de los sistemas de comunicación intercelular y de señalización intracelular que regulan la proliferación, diferenciación, desarrollo y función de los tejidos y órganos, para así comprender cómo la complejidad de las interacciones moleculares determina el fenotipo de los organismos vivos, con un énfasis especial en el organismo humano.

CE14.- Conocer los principales problemas actuales y los retos futuros de las Biociencias Moleculares, así como las implicaciones éticas y sociales de las aplicaciones prácticas de la Bioquímica y Biología Molecular en los sectores sanitario y biotecnológico.

CE15.- Conocer los principios, instrumentación y métodos experimentales utilizados en Bioquímica y Biología Molecular, tanto in vivo como in vitro y sus aplicaciones.

CE16.- Conocer las técnicas básicas de cultivos celulares (con un énfasis en las células animales), así como las de procesamiento de células y tejidos para obtener preparaciones de orgánulos subcelulares.

CE17.- Adquirir la capacidad de trabajar de forma precisa, segura, reproducible, rigurosa y responsable con material biológico y químico en los laboratorios de Bioquímica y Biología Molecular.

CE18.- Saber buscar, obtener e interpretar la información de las principales bases de datos biológicos (genómicos, transcriptómicos, proteómicos, metabolómicos y similares derivados de otros análisis masivos) y de datos bibliográficos, y usar las herramientas bioinformáticas básicas.

CE19.- Capacidad de plantear hipótesis y resolver problemas empleando el método científico, así como de entender las limitaciones de las aproximaciones experimentales.

 

CT1.- Capacidad de razonamiento crítico y autocrítico.

CT2.- Capacidad para trabajar en equipo de forma colaborativa y con responsabilidad compartida.

CT3.- Compromiso ético y preocupación por la deontología profesional.

CT4.- Capacidad de aprendizaje y trabajo autónomo.

CT5.- Capacidad para aplicar los principios del método científico.

CT6.- Capacidad para reconocer y analizar un problema, identificando sus componentes esenciales, y planear una estrategia científica para resolverlo.

CT7.- Capacidad de utilizar las herramientas informáticas básicas para la comunicación, la búsqueda de información, y el tratamiento de datos en su actividad profesional.

CT8.- Capacidad de lectura de textos científicos en inglés.

CT9.- Capacidad de comunicar información científica de manera clara y eficaz, incluyendo la capacidad de presentar un trabajo, de forma oral y escrita, a una audiencia profesional, y la de entender el lenguaje y propuestas de otros especialistas.

1.12.2. Resultados de aprendizaje

  1. Distinguir los agentes causantes de las principales enfermedades infecciosas de humanos.
  2. Entender que los procesos patológicos son el resultado de la interacción entre los agentes infecciosos y los mecanismos de defensa del huésped.
  3. Conocer cómo se identifican en el laboratorio clínico los agentes infecciosos y cómo se puede establecer su asociación con las diferentes patologías.
  4. Desarrollar de un pensamiento crítico, alejado de dogmatismos.
  5. Potenciar la capacidad de elaborar, redactar y presentar informes científicos sobre diversos campos del área biosanitaria.

1.12.3. Objetivos de la asignatura

SABER (competencias conceptuales):

El objetivo fundamental de la asignatura es mostrar y analizar los procesos moleculares que intervienen en la interacción de los agentes infecciosos y su huésped (normalmente el hombre), la respuesta que inducen en el sistema inmunitario y las posibles consecuencias finales de esta interacción. Con este objetivo se estudiarán los agentes infecciosos, y los procesos patológicos generados por los mismos, con mayor relevancia en Sanidad Humana.

         A través de la metodología docente empleada y las actividades formativas desarrolladas a lo largo del curso, se pretende que el estudiante, al finalizar el mismo sea capaz de alcanzar los resultados de aprendizaje.

1.13. Contenidos del programa

BLOQUE I: INTRODUCCIÓN GENERAL

 

Contenidos Teóricos y Prácticos

Tema 1. Contenidos y objetivos de la asignatura. Un poco de historia. Origen de las enfermedades infecciosas y principales tipos de patógenos. Interacción patógeno-hospedador: infección y enfermedad, virulencia y patogenicidad. Infección y autoinmunidad. Impacto del microbioma sobre la salud. El sistema del complemento y mecanismos de evasión de los agentes patógenos. Respuesta inmunitaria innata a nivel intracelular. Estrategias de lucha contra las enfermedades infecciosas. Resistencia a fármacos. Diagnóstico.

Tema 2. Enfermedades causadas por priones: encefalopatías espongiformes transmisibles. Biología del agente infeccioso. La enfermedad en humanos y sus formas. Aspectos moleculares de la proteína PrP. Tropismo de especie y barrera de especies. Cepas, aislados y tipos de priones. Aproximaciones al tratamiento de estas enfermedades. Bases moleculares de la patología de las enfermedades priónicas.

Objetivos y Capacidades a desarrollar

Se trata de dar una visión global sobre la importancia de las enfermedades infecciosas. También se definirán conceptos básicos que servirán al estudiante para entender el resto de la asignatura. En este bloque también se presentan a los patógenos más sencillos en cuanto a complejidad molecular, los priones.

 

Bibliografía de consulta (recomendada)

Baker, R.E., Mahmud, A.S., Miller, I.F., Rajeev, M., Rasambainarivo, F., Rice, B.L., Takahashi, S., Tatem, A.J., Wagner, C.E., Wang, L.F., et al. (2022). Infectious disease in an era of global change. Nat. Rev. Microbiol. 20, 193–205.

Hayward, J.A., Mathur, A., Ngo, C., and Man, S.M. (2018). Cytosolic Recognition of Microbes and Pathogens: Inflammasomes in Action. Microbiol Mol Biol Rev 82: e00015.

Kraus, A., Groveman, B.R. and Caughey, B. (2013). Prions and the potential transmissibility of protein misfolding diseases. Annu Rev Microbiol 67: 543-564.

Wagar, E. (2016). Bioterrorism and the Role of the Clinical Microbiology Laboratory. Clin Microbiol Rev 29, 175-189.

 

BLOQUE II: VIROLOGÍA CLÍNICA.

Contenidos Teóricos y Prácticos

Tema 3. Introducción a la virología clínica. Principales síndromes causados por agentes víricos. Virus patogénicos en humanos: clasificación. Fundamentos y métodos para el diagnóstico de infecciones virales. Interacción virus-hospedador y su co-evolución. Respuesta inmunitaria frente a los virus. Reconocimiento inmunitario innato de las infecciones virales. Vacunas.

Tema 4. Virus de la inmunodeficiencia humana (HIV). Epidemiología. Clasificación. Estructura y composición del virus. Replicación y rango de hospedador. Fases de la infección y patogénesis. Receptores de quimioquinas en la infección por HIV-1. Efectos del virus sobre el sistema inmunitario. Diagnóstico. Tratamiento y resistencia a fármacos. Latencia. Vacunas.

Tema 5. Virus de la gripe. Pandemias. Clasificación y nomenclatura. Estructura. Biología. Rango de hospedador. Variabilidad antigénica. Patogenicidad. Respuesta inmunitaria frente al virus. Diagnóstico. Vacunas. Agentes quimioterapéuticos. La amenaza de nuevas pandemias de gripe.

Tema 6. Virus de la hepatitis. El virus de la hepatitis B. Estructura del virus y partículas subvirales. Organización genómica y proteínas virales. Replicación del virus. Patogénesis. Diagnóstico. Prevención. Tratamiento y resistencia a fármacos. Virus de la hepatitis D. Virus de la hepatitis A. Virus de la hepatitis C. Virus de la hepatitis E.

Tema 7. Principales familias de herpesvirus. Estructura del virión. Ciclo biológico y replicación. Neurovirulencia y latencia. Patogénesis. Respuesta inmune frente a la infección. Diagnóstico. Profilaxis. Tratamiento.

Tema 8. Virus Ebola y otros filovirus. Brotes epidémicos. Estructura del virus y características de su replicación. Patogénesis. Evasión de la respuesta inmunitaria. Diagnóstico. Tratamiento. Vacunas.

Tema 9. Coronavirus. La pandemia causada por el virus SARS-Cov-2. Filogenia y taxonomía. Estructura y replicación del virus SARS-Cov-2. Proteínas de superficie. La respuesta inmunitaria frente al virus SARS-Cov-2 y su relación con la enfermedad COVID-19. Otros factores asociados con la severidad de la enfermedad COVID-19. Aspectos de la patología COVID-19. Diagnóstico. Tratamiento. Transmisión y prevención. Vacunas.

 

Objetivos y Capacidades a Desarrollar

Se describen las principales enfermedades infecciosas causadas por virus. El objetivo es que el alumno conozca las particularidades de estos virus y su relación con las enfermedades que producen.

 

Bibliografía de consulta (recomendada)

Barton, K., Winckelmann, A. and Palmer, S. (2016). HIV-1 Reservoirs During Suppressive Therapy. Trends Microbiol 24: 345-355.

Chan, Y.K. and Gack, M.U. (2016). Viral evasion of intracellular DNA and RNA sensing. Nat. Rev. Microbiol. 14: 360-373.

De Clercq, E. and Li, G. (2016). Approved Antiviral Drugs over the Past 50 Years. Clin Microbiol Rev 29: 695-747.

Dhama, K., Khan, S., Tiwari, R., Sircar, S., Bhat, S., Malik, Y.S., Singh, K.P., Chaicumpa, W., Bonilla-Aldana, D.K., and Rodriguez-Morales, A.J. (2020). Coronavirus disease 2019–COVID-19. Clin. Microbiol. Rev. 33, e00028-20.

Frank, T.D., Carter, A., Jahagirdar, D., Biehl, M.H., Douwes-Schultz, D., Larson, S.L., Arora, M., Dwyer-Lindgren, L., Steuben, K.M., Abbastabar, H., et al. (2019). Global, regional, and national incidence, prevalence, and mortality of HIV, 1980-2017, and forecasts to 2030, for 195 countries and territories: A systematic analysis for the Global Burden of Diseases, Injuries, and Risk Factors Study 2017. Lancet HIV 6: e831–e859.

Furuyama, W. and Marzi, A. (2019). Ebola Virus: Pathogenesis and Countermeasure Development. Annu. Rev. Virol. 6, 435–458.

Gilman, C., Heller, T. and Koh, C. (2019). Chronic hepatitis delta: A state-of-the-art review and new therapies. World J. Gastroenterol. 25: 4580–4597

Hoenen, T., Groseth, A. and Feldmann, H. (2019). Therapeutic strategies to target the Ebola virus life cycle. Nat. Rev. Microbiol. 17, 593–606.

Jackson, C.B., Farzan, M., Chen, B., and Choe, H. (2022). Mechanisms of SARS-CoV-2 entry into cells. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 23, 3–20.

Johnson, W.E. (2019). Origins and evolutionary consequences of ancient endogenous retroviruses. Nat Rev Microbiol 17, 355-370.

Koonin, E. V., Krupovic, M. and Agol, V.I. (2021). The Baltimore Classification of Viruses 50 Years Later: How Does It Stand in the Light of Virus Evolution? Microbiol. Mol. Biol. Rev. 85: e0005321.

Kumari, R., Sharma, S.D., Kumar, A., Ende, Z., Mishina, M., Wang, Y., Falls, Z., Samudrala, R., Pohl, J., Knight, P.R., et al. (2023). Antiviral Approaches against Influenza Virus. Clin. Microbiol. Rev. 36: e0004022.

Long, J.S., Mistry, B., Haslam, S.M., and Barclay, W.S. (2019). Host and viral determinants of influenza A virus species specificity. Nat Rev Microbiol 17, 67-81.

Marcocci, M.E., Napoletani, G., Protto, V., Kolesova, O., Piacentini, R., Li Puma, D.D., Lomonte, P., Grassi, C., Palamara, A.T., and De Chiara, G. (2020). Herpes Simplex Virus-1 in the Brain: The Dark Side of a Sneaky Infection. Trends Microbiol. 28: 808–820.

Petrova, V.N., and Russell, C.A. (2018). The evolution of seasonal influenza viruses. Nat Rev Microbiol 16: 47-60.

Pietschmann, T., and Brown, R.J.P. (2019). Hepatitis C Virus. Trends Microbiol 27: 379-380.

Zhu, H., and Zheng, C. (2020). The Race between Host Antiviral Innate Immunity and the Immune Evasion Strategies of Herpes Simplex Virus 1. Microbiol. Mol. Biol. Rev. 84: e00099.

 

 

BLOQUE III: BACTERIOLOGÍA CLÍNICA

 

Contenidos Teóricos y Prácticos

Tema 10. Introducción a la Bacteriología clínica. Conceptos y definiciones. Bacterias patogénicas, clasificación. Mecanismos genéticos de adaptación rápida a cambios medioambientales. Fundamentos del diagnóstico. Avances tecnológicos aplicados al diagnóstico clínico. Antibióticos: acción sobre el microbiota, mecanismos de acción y resistencias. Persistencia bacteriana. Alternativas a los antibióticos. La piroptosis como mecanismo de defensa de la célula infectada. Limitación nutricional como mecanismo de defensa del hospedador. Relación entre la flora intestinal y el sistema inmunitario.

Tema 11. Género Staphylococcus. S. aureus. Factores de virulencia. Superantígenos. Hemolisinas y leucocidinas. Los neutrófilos en la defensa frente a la infección. Mecanismos de evasión de la respuesta inmunitaria desarrollados por los estafilococos. Formación de abscesos y patogénesis. Resistencia a antibióticos. Dermatosis atópica. Implicación de los biofilm en la resistencia y patogenicidad.

Tema 12. Género Streptococcus. Principales grupos de estreptococos. S. pyogenes. La proteína M: estructura, variabilidad antigénica y función. Otros factores de virulencia. Estreptolisina S. S. pneumoniae (neumococo). S. agalactiae. Patogenia y aspectos clínicos.

Tema 13. Género Neisseria. Factores de colonización y virulencia. Transferencia horizontal de genes. Mecanismos de variación genética. Relevancia funcional de la variación genética. Papel de los neutrófilos en la patogénesis causada por Neisseria.

Tema 14. Género Listeria. L. monocytogenes. Parasitismo intracelular. Las infecciones en humanos y en el ratón. Interacciones Listeria-macrófago. Internalinas. Mecanismos de entrada en la célula hospedadora. Movimiento intracelular y expansión célula-a-célula. Evasión de la autofagia. Vías alternativas utilizadas para atravesar la barrera intestinal. Invasión del sistema nervioso central y de la placenta. Organización y regulación de los genes de virulencia.

Tema 15. Género Bacillus. B. anthracis y el carbunco. Plásmidos de virulencia y expresión génica coordinada. El complejo toxina ántrax. Entrada de las toxinas ántrax en las células hospedadoras. Acción de la toxina letal (LeTx) sobre el macrófago. Efectos de las toxinas sobre los sistemas de señalización intracelular.

Tema 16. Género Clostridium. Clasificación y características generales de los clostridios. Especificidad de acción y aspectos estructurales de las neurotoxinas clostridiales. Mecanismo de acción de las neurotoxinas. Unión, internalización y transporte de las neurotoxinas. Significado evolutivo de las neurotoxinas. Métodos de prevención y vacunas. Las toxinas de Clostridium como agentes terapéuticos. Toxinas producidas por Clostridium difficile.

Tema 17. Género Salmonella. Clasificación. Patogenia y manifestaciones clínicas. Diagnóstico. Interacción de Salmonella con el epitelio intestinal. Mecanismos de invasión. Implicación de los sistemas de secreción tipo III en la invasión. Replicación en el ambiente intracelular. Papel de las células dendríticas en la infección. Evolución de Salmonella en su adaptación al hospedador.

Tema 18. Género Shigella. Entrada y multiplicación intracelular. Proteínas implicadas en la entrada. Proteínas y mecanismos implicados en la diseminación intercelular. Apoptosis de macrófagos. Respuesta inmunitaria frente a la infección. Reguladores de los genes de virulencia. Evolución de la virulencia y genes antivirulencia. La toxina Shiga.

Tema 19. Género Yersinia. Peste Negra, introducción histórica. Patogénesis. Factores de virulencia de Y. enterocolitica codificadas en el cromosoma. Factores de virulencia codificadas en el plásmido pYV. Mecanismo de secreción de proteínas Yops. Efecto de las proteínas Yops sobre las células del hospedador. Regulación de los genes de virulencia. Alteraciones inducidas por Y. pestis en su vector.

Tema 20. Género Vibrio. Ciclo biológico de V. cholerae. Genes asociados con virulencia y su relación con bacteriófagos. Proteínas de secreción. Estructura y función de la toxina cólera. Regulación de la síntesis de la toxina cólera. Aplicaciones inmunológicas de la toxina.

Tema 21. Género Legionella. La legionelosis, una enfermedad asociada al progreso tecnológico. L. pneumophila. Patogénesis. Métodos de detección y diagnóstico. Multiplicación en el interior de células. La maquinaria Dot/Icm. Modulación de la autofagia. Inhibición de la apoptosis. Ciclo de vida e invasión de protozoos.

Tema 22. Género Mycobacterium. La tuberculosis: transmisión y patogénesis. Ciclo infeccioso y formación de granulomas. Mecanismos y factores implicados en la entrada de M. tuberculosis en fagocitos mononucleares. Determinantes de virulencia de M. tuberculosis. Respuesta inmunitaria frente a la infección. Inmunopatología de la tuberculosis. Infección con HIV y tuberculosis. Vacunas.

Tema 23. Espiroquetas. Género Borrelia. Introducción. Aspectos clínicos de la infección. Enfermedad de Lyme. Respuesta inmunitaria del hospedador y su evasión por Borrelia. Mecanismos moleculares de variabilidad antigénica. Interacción entre Borrelia y la garrapata.

 

Objetivos y Capacidades a desarrollar

El objetivo de este bloque es presentar a los principales patógenos procarióticos junto a la gran diversidad de mecanismos de virulencia que poseen. El alumno debe saber asociar las propiedades patogénicas de los microbios con las enfermedades que ocasionan.

 

Bibliografía de consulta (recomendada)

Aktories, K., Schwan, C. and Jank, T. (2017). Clostridium difficile Toxin Biology. Annu Rev Microbiol 71: 281-307.

Almagro-Moreno, S., Pruss, K. and Taylor, R.K. (2015). Intestinal Colonization Dynamics of Vibrio cholerae. PLoS Pathog. 11: e1004787.

Arciola, C.R., Campoccia, D. and Montanaro, L. (2018). Implant infections: Adhesion, biofilm formation and immune evasion. Nat. Rev. Microbiol. 16: 397–409.

Barbieri, R., Signoli, M., Chevé, D., Costedoat, C., Tzortzis, S., Aboudharam, G., Raoult, D. and Drancourt, M. (2020). Yersinia pestis: the Natural History of Plague. Clin. Microbiol. Rev. 34: e00044-19.

Bernard, Q., Grillon, A., Lenormand, C., Ehret-Sabatier, L., and Boulanger, N. (2020). Skin Interface, a Key Player for Borrelia Multiplication and Persistence in Lyme Borreliosis. Trends Parasitol. 36: 304–314.

Caño-Muñiz, S., Anthony, R., Niemann, S., and Alffenaar, J.W.C. (2017). New Approaches and Therapeutic Options for Mycobacterium tuberculosis in a Dormant State. Clin. Microbiol. Rev. 31, e00060.

Di Martino, M.L., Falconi, M., Micheli, G., Colonna, B. and Prosseda, G. (2016). The Multifaceted Activity of the VirF Regulatory Protein in the Shigella Lifestyle. Front. Mol. Biosci. 3, 61.

Dong, M., Masuyer, G., and Stenmark, P. (2019). Botulinum and Tetanus Neurotoxins. Annu. Rev. Biochem. 88, 811–837.

Dowd, G.C., Mortuza, R. and Ireton, K. (2021). Molecular Mechanisms of Intercellular Dissemination of Bacterial Pathogens. Trends Microbiol. 29: 127–141.

Dulberger, C.L., Rubin, E.J., and Boutte, C.C. (2020). The mycobacterial cell envelope - a moving target. Nat. Rev. Microbiol. 18, 47–59.

Gal-Mor, O. (2019). Persistent infection and long-term carriage of typhoidal and nontyphoidal salmonellae. Clin. Microbiol. Rev. 32: e00088-18.

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Ireton, K., Mortuza, R., Gyanwali, G.C., Gianfelice, A., and Hussain, M. (2021). Role of internalin proteins in the pathogenesis of Listeria monocytogenes. Mol. Microbiol. 116, 1407–1419.

Lakhundi, S. and Zhang, K. (2018). Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus: Molecular Characterization, Evolution, and Epidemiology. Clin. Microbiol. Rev. 31: e00020-18.

LaRock, D.L., Chaudhary, A. and Miller, S.I. (2015). Salmonellae interactions with host processes. Nat Rev Microbiol 13: 191-205.

Liu, S., Moayeri, M. and Leppla, S.H. (2014). Anthrax lethal and edema toxins in anthrax pathogenesis. Trends Microbiol. 22: 317-325.

Palmer, L.D. and Skaar, E.P. (2016). Transition Metals and Virulence in Bacteria. Annu Rev Genet 50: 67–91.

Quillin, S.J., and Seifert, H.S. (2018). Neisseria gonorrhoeae host adaptation and pathogenesis. Nat Rev Microbiol 16: 226-240.

Sherwood, R.K. and Roy, C.R. (2016). Autophagy Evasion and Endoplasmic Reticulum Subversion: The Yin and Yang of Legionella Intracellular Infection. Annu Rev Microbiol 70: 413-433.

Weiser, J.N., Ferreira, D.M. and Paton, J.C. (2018). Streptococcus pneumoniae: transmission, colonization and invasion. Nat Rev Microbiol 16: 355-367.

Yee, W.X., Barnes, G., Lavender, H. and Tang, C.M. (2023). Meningococcal factor H-binding protein: implications for disease susceptibility, virulence, and vaccines. Trends Microbiol. 31: 805–815.

 

 

BLOQUE IV: PROTOZOOS PATÓGENOS.

 

Contenidos Teóricos y Prácticos

 

Tema 24. Introducción a la Parasitología: protistas causantes de graves enfermedades. Quimioterapia y mecanismos de resistencia a fármacos. P-glicoproteínas. Resistencia a arsenicales y antimoniales. Resistencia a antifolatos. Resistencia a inhibidores de ornitina descarboxilasa. Formas de persistencia y fallo terapéutico. Inhibición de la apoptosis por parásitos intracelulares. La muerte celular programada en parásitos unicelulares. Los exosomas como vehículos de comunicación entre el parásito y el hospedador.

Tema 25. Género Plasmodium. La malaria, perspectiva histórica. Especies patogénicas y sus relaciones evolutivas. Ciclo de vida. Fases en el hospedador vertebrado. Invasión de los glóbulos rojos y la multiplicación del parásito. Tráfico de proteínas en los glóbulos rojos infectados. Fase sexuada o de desarrollo en el mosquito. Variabilidad antigénica. La patología de la malaria. Malaria cerebral. La malaria durante el embarazo. Vacunas. Fármacos.

Tema 26. Toxoplasma gondii. Formas morfológicas, ciclo de vida y hospedadores. Infección congénita. Factores que influyen en la severidad de la enfermedad. Anclaje e invasión de la célula hospedadora. Movimiento por deslizamiento e invasión celular. Respuesta inmunológica frente a Toxoplasma. Diagnóstico. Quimioterapia.

Tema 27. Género Leishmania. Tipos de leishmaniosis y principales especies patogénicas. Ciclo de vida. La superficie de Leishmania. Interacción parásito-macrófago. Invasión y supervivencia del parásito. Regulación de la inmunidad frente a L. major: paradigma Th1-Th2. Respuesta inmunitaria en humanos. Persistencia del parásito e inmunidad. Interacción Leishmania-HIV. Quimioterapia. Amplificación génica y la resistencia a fármacos.

Tema 28. Trypanosoma cruzi. Epidemiología de la enfermedad de Chagas. Ciclo de vida. Patologías en la enfermedad de Chagas. Diagnóstico. Tratamiento. Invasión de células fagocíticas y no fagocíticas. Mecanismos de invasión. Moléculas de superficie implicadas en la invasión. Escape de la vacuola parasitófora.

Tema 29. Trypanosoma brucei y otros tripanosomas africanos. Epidemiología. Patogénesis: enfermedad del sueño. Tratamiento. Ciclo de vida y el fenómeno de movilidad social. Reordenamientos de DNA y expresión de las glicoproteínas variables de superficie (VSG). Mecanismos de variación antigénica. Conversión génica. Activación del sitio de expresión VSG. Transcripción policistrónica. Receptores inusuales. Vacunas. El factor lítico del suero humano y mecanismos de resistencia del parásito.

Tema 30. Las amebas: Entamoeba hystolitica. Morfología y ciclo de vida. Patogénesis. Citotoxicidad. Los amebaporos y su acción citolítica. Papel de las cistein-proteinasas en la patogénesis. Modulación de la respuesta inmunitaria.

 

Objetivos y Capacidades a Desarrollar

El objetivo de los contenidos de este bloque es presentar los principales patógenos eucarióticos unicelulares, causantes de graves plagas que asolan a la humanidad desde tiempos pretéritos.

Bibliografía de consulta (recomendada)

Acquah, F.K., Adjah, J., Williamson, K.C. and Amoah, L.E. (2019). Transmission-Blocking Vaccines: Old Friends and New Prospects. Infect Immun 87: e00775-18

Aresta-Branco, F., Erben, E., Papavasiliou, F.N., and Stebbins, C.E. (2019). Mechanistic Similarities between Antigenic Variation and Antibody Diversification during Trypanosoma brucei Infection. Trends Parasitol 35: 302–315.

Attias, M., Teixeira, D.E., Benchimol, M., Vommaro, R.C., Crepaldi, P.H. and De Souza, W. (2020). The life-cycle of Toxoplasma gondii reviewed using animations. Parasites and Vectors 13: 588.

Barrett, M.P., Kyle, D.E., Sibley, L.D., Radke, J.B. and Tarleton, R.L. (2019). Protozoan persister-like cells and drug treatment failure. Nat. Rev. Microbiol. 17: 607–620.

Burza, S., Croft, S.L. and Boelaert, M. (2018). Leishmaniasis. Lancet 392, 951–970.

Lidani, K.C.F., Andrade, F.A., Bavia, L., Damasceno, F.S., Beltrame, M.H., Messias-Reason, I.J. and Sandri, T.L. (2019). Chagas Disease: From Discovery to a Worldwide Health Problem. Front. Public Heal. 7: 166.

Lindner, A.K., Lejon, V., Chappuis, F., Seixas, J., Kazumba, L., Barrett, M.P., Mwamba, E., Erphas, O., Akl, E.A., Villanueva, G., et al. (2020). New WHO guidelines for treatment of gambiense human African trypanosomiasis including fexinidazole: substantial changes for clinical practice. Lancet Infect. Dis. 20: e38–e46.

Matta, S.K., Rinkenberger, N., Dunay, I.R. and Sibley, L.D. (2021). Toxoplasma gondii infection and its implications within the central nervous system. Nat. Rev. Microbiol. 19: 467–480.

Pérez-Molina, J.A., and Molina, I. (2018). Chagas disease. Lancet 391: 82-94.

Pramanik, P.K., Alam, M.N., Roy Chowdhury, D., and Chakraborti, T. (2019). Drug Resistance in Protozoan Parasites: An Incessant Wrestle for Survival. J Glob Antimicrob Resist 18, 1–11.

Ralston, K.S. (2015). Chew on this: amoebic trogocytosis and host cell killing by Entamoeba histolytica. Trends Parasitol 31: 442-452.

Steverding, D. (2017). The history of leishmaniasis. Parasites & vectors 10: 82.

Venugopal, K., Hentzschel, F., Valkiūnas, G. and Marti, M. (2020). Plasmodium asexual growth and sexual development in the haematopoietic niche of the host. Nat. Rev. Microbiol. 18: 177–189.

Watanabe, K. and Petri, W.A., Jr. (2015). Molecular biology research to benefit patients with Entamoeba histolytica infection. Mol Microbiol 98: 208-217.

1.14. Referencias de consulta

BIBLIOGRAFÍA

Además de la bibliografía específica que se recomienda en cada bloque del temario, información general relacionada con el temario de la asignatura se puede encontrar en los siguientes textos:

  • Atlas de parasitología humana. Ash, L.R. y Orihel, T.C. (eds.). Editorial Panamericana, 2010.
  • Brock biology of microorganisms. Michael T. Madigan. 16th ed., Global edition., Hudson, Street, NY Pearson Education Limited, 2022
  • Clinical virology. Douglas D Richman, Frederick G Hayden, Richard J Whitley. 3rd ed., Washington DC:ASM Press, 2009
  • Evolutionary parasitology: the integrated study of infections, immunology, ecology, and genetics. Paul Schmid-Hempel, Oxford:Oxford University Press, 2011
  • Foundations of parasitology. Larry S. Roberts, John Janovy. 8th ed., Madrid:McGraw-Hill, 2010
  • Microbiology: a human perspective. Eugene W Nester. 7th ed., New York:McGraw-Hill , 2012
  • Microbiología esencial. Ana Martín, Jordi Barbé García. Buenos Aires:Médica Panamericana , 2019
  • Protozoa and human disease. Mark F. Wiser. New York London:Garland Science, 2011
  • Sherris medical microbiology. Kenneth J Ryan, John C Sherris, C. George Ray. 5th ed., New York:McGraw-Hill Medical , 2010
  • Understanding Viruses. Teri Shors. 3nd ed. , Boston:Jones & Barlett Learning, 2016
  • Virus patógenos. Carrasco, L y Almendral, J.M. (eds.). Editorial Hélice, 2006.

 

RECURSOS DIGITALES.

MicrobeWorld (https://www.youtube.com/@MicrobeWorld)

Portal educativo, mantenido por la Asociación Americana de Microbiología.

Pathogens (https://www.pathogensportal.org/)

Página con información detallada sobre las diversas enfermedades infecciosas y los agentes que las producen.

Protistology (http://protozoa.uga.edu/portal/portal.html)

Página especializada en microorganismos eucarióticos, entre los que hay muchos agentes infecciosos.

Microbiología clínica (https://requenarolania.wixsite.com/jmr-miclin)

Página web desarrollada como actividad complementaria por los estudiantes de la asignatura de promociones anteriores.

Microbiología clínica – canal de YouTube (https://www.youtube.com/channel/UCPtuIu6yCK0oabiAx1KUb8Q)

Canal audiovisual sobre temas muy relacionados con la asignatura.

2. Metodologías docentes y tiempo de trabajo del estudiante

2.1. Presencialidad

 

#horas

Porcentaje de actividades presenciales (mínimo 33% del total)

44

Porcentaje de actividades no presenciales

106

2.2. Relación de actividades formativas

Actividades presenciales

Nº horas

Clases teóricas en aula

40

Seminarios

 

Clases prácticas en aula

2

Prácticas clínicas

 

Prácticas con medios informáticos

 

Prácticas de campo

 

Prácticas de laboratorio

 

Prácticas externas y/o practicum

 

Trabajos académicamente dirigidos

 

Tutorías

 

Actividades de evaluación

2

Otras

 
  •  Actividades presenciales
  • Clases teóricas: exposición oral por parte del profesor de los contenidos teóricos fundamentales de cada tema. En las sesiones se utilizará material audiovisual, que estará disponible para los alumnos en la página WEB de la asignatura.
  • Debates: se fomentará la participación de los estudiantes para el desarrollo de una actitud crítica sobre las hipótesis científicas presentadas en los distintos temas.
  • Actividades dirigidas
  • Trabajos dirigidos. Los alumnos realizarán trabajos monográficos en grupos de 3-4 alumnos sobre temas relacionados con la asignatura. El profesor establecerá tutorías de seguimiento (al menos una al mes) para analizar el progreso de los trabajos. En los trabajos se cuidarán además de los contenidos, la redacción y edición de los mismos. Los trabajos podrían ser expuestos en clase tras común acuerdo entre los estudiantes y el profesor.
  • Tutorías. Además de las tutorías programadas en los Trabajos dirigidos, los estudiantes en cualquier momento del semestre, los estudiantes podrán concertar tutorías presenciales mediante solicitud vía correo electrónico, para solucionar dudas y tratar temas puntuales del desarrollo de la asignatura.   

 

3. Sistemas de evaluación y porcentaje en la calificación final

3.1. Convocatoria ordinaria

Los resultados del aprendizaje relacionados con las competencias enumeradas anteriormente serán evaluados como sigue:

 

  • Descripción detallada del procedimiento para la evaluación

 

La calificación final de la asignatura constará de un componente de evaluación continua y otro derivado del resultado del examen final (este último podrá dividirse en dos parciales, si así lo solicitan los estudiantes). En la evaluación continua se tendrán en cuenta la calidad de los trabajos monográficos, la participación individual del estudiante en el trabajo asignado, la preparación de vídeos de divulgación científica y la asistencia a las tutorías programadas. El examen final consistirá en una prueba escrita en la que el alumno deberá contestar a una serie de cuestiones abiertas sobre el temario de la asignatura presentado por el profesor en las clases magistrales.

 

  • Porcentaje en la calificación final

 

El examen escrito contribuirá un 60% a la calificación final, los trabajos dirigidos contribuirán un 20%, los vídeos un 10% y la asistencia a las tutorías un 10% de la calificación final. Para superar la asignatura se requiere una calificación de 5, y que al menos el 60% de esa nota proceda del examen escrito.

 

Solo podrá calificarse como "No Evaluado" aquel estudiante que no haya realizado ninguna actividad calificable (artículo 8.3 de la nueva normativa).

 

3.1.1. Relación actividades de evaluación

Actividad de evaluación

%

Examen escrito

60%

Trabajo monográfico dirigido

20%

Vídeo

10%

Evaluación continua

10%

3.2. Convocatoria extraordinaria

Para la evaluación extraordinaria, consistente en un examen escrito, se seguirán los mismos criterios que en la evaluación ordinaria. En la evaluación extraordinaria también se considerarán las calificaciones obtenidas en los trabajos dirigidos, realización de vídeos y asistencia a las tutorías de la evaluación ordinaria.

3.2.1. Relación actividades de evaluación

Actividad de evaluación

%

Examen escrito

60%

Trabajo monográfico dirigido

20%

Vídeo

10%

Evaluación continua

10%

4. Cronograma orientativo

Semana

Week

 

Contenido

Contents

 

 

Horas presenciales

Contact hours

 

Horas no presenciales

Independent study time

1

Temas 1-2

3 h

4

2-5

Temas 3-7

Seminarios

Tutorías

13 h

24

6-10

Temas 8-19

Seminarios

Tutorías

16 h

31

11-15

Temas 20-30

Seminarios

Tutorías

16 h

31

 

Examen Final

2h

10

Total

 

50 h

100

 

La asignatura se desarrolla a lo largo de 1er cuatrimestre. La asignatura constará de 3 horas lectivas presenciales a la semana (lunes, miércoles y viernes) que serán impartidas por el profesor. Eventualmente alguna de estas horas será utilizada para la presentación de Trabajos dirigidos por parte de los estudiantes.

*Este cronograma tiene carácter orientativo.