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Investigation
Bacterial Taxonomy
Research Lines
Content with Investigacion .
Resistencia a Antibióticos
Nuestro objetivo general es aportar conocimiento precoz sobre cualquier mecanismo de resistencia a antibióticos emergente en nuestro país. Dicho aporte de conocimiento se fundamenta en unos objetivos transversales clave:
1) La capacidad de adaptar la investigación a los problemas de resistencia emergentes
2) La promoción de estudios de investigación cooperativos y multidisciplinares con diferentes centros españoles y extranjeros
3) La transferencia ágil de los resultados de la investigación a la práctica clínica del Sistema Nacional de Salud
4) El fomento de la interrelación de la investigación con la referencia, la asesoría, la formación y la divulgación.
Nuestros principales objetivos científicos son la caracterización de las bases moleculares de la resistencia a antibióticos en bacterias patógenas, el estudio de la epidemiología molecular y la estructura poblacional de las bacterias resistentes, la caracterización de los elementos genéticos móviles que portan los genes de resistencia, y el desarrollo de técnicas diagnósticas y alternativas terapéuticas frente a bacterias con resistencia extensa, basado en nuevas tecnologías como la secuenciación de genomas bacterianos. La investigación en las vías de diseminación de enterobacterias, Acinetobacter baumannii y Pseudomonas aeruginosa productores de carbapenemasas es uno de nuestros objetivos prioritarios.
Algunas iniciativas en las que participamos son la red europea de vigilancia de la resistencia a antibióticos (EARS-Net), el sistema de la OMS desarrollado para apoyar el plan de acción mundial sobre la resistencia a los antimicrobianos (GLASS), la red española de investigación en patología infecciosa (REIPI), el Plan nacional contra la resistencia a antibióticos (PRAN), el Comité Coordinador de la red de laboratorios para la vigilancia de microorganismos resistentes, y la coordinación nacional de los proyectos CARBA-ES-2019 (nacional) y CCRE-survey (ECDC).
Líneas de investigación
- Detección y caracterización de mecanismos de resistencia a antibióticos emergentes, sobre todo a antibióticos de última línea como los antibióticos carbapenémicos y la colistina.
- Caracterización y trazabilidad interregional, mediante el análisis de secuencias de genomas completos (WGS), de clones de alto riesgo con múltiple resistencia a antibióticos, y de plásmidos epidémicos portadores de genes de resistencia.
- Identificación mediante recursos bio-informáticos de posibles dianas para el desarrollo de nuevos productos o moléculas relacionadas con el control de la resistencia a antibióticos (vacunas, pruebas diagnósticas, atenuantes de virulencia y otros).
- Análisis de las tendencias evolutivas de la resistencia a antibióticos en patógenos bacterianos productores de bacteriemia; European Antimicrobial Resistance Surveillance Net (EARS-Net) del ECDC y Global Antimicrobial Resistance Surveillance System (GLASS) de la OMS.
- Análisis del microbioma y resistoma del tracto gastrointestinal humano y su relación con la colonización por bacterias multi-resistentes y desarrollo de infecciones (metagenómica).
Investigación en infecciones multirresistentes
La emergencia y diseminación global de cepas bacterianas de diferentes especies con resistencia a distintas clases de antibióticos (cepas multirresistentes) supone una amenaza para la eficacia del tratamiento antibiótico. El Antibiotic Resistance Global Report publicado por la Organización Mundial de la Salud en 2014 destacó altas tasas de resistencia en varias especies de bacterias patógenas en cada una de las seis regiones incluidas en el estudio (WHO; 2014). Las infecciones causadas por bacterias resistentes están asociadas a una mortalidad significativa, produciendo más de 700.000 muertes al año, y se estima que esta cifra llegará a 10 millones de muertes anuales en 2050, si no cambia la tendencia actual (Antimicrobial Resistance Rev; 2015). En 2017, la Organización Mundial de la Salud identificó las especies bacterianas frente a las que deberían implementarse nuevas medidas de tratamiento y prevención (WHO 2017). En este informe se clasificaron las especies Gram negativas multirresistentes.
Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa y Klebsiella pneumoniae con la prioridad más alta (Priority 1: Critical). Las tasas de resistencia a los antimicrobianos de primera línea de estas bacterias Gram-negativas multirresistentes se han incrementado a nivel global durante la última década, complicando significativamente el manejo clínico de las infecciones producidas por estos microorganismos. En este contexto, nuestro grupo está desarrollando las siguientes líneas de investigación:
1. Desarrollo de vacunas para infecciones multirresistentes
Esta línea de investigación tiene como objetivo del desarrollo preclínico de vacunas profilácticas y anticuerpos monoclonales terapéuticos para infecciones producidas por bacterias Gram negativas multirresistentes de difícil manejo clínico debido a la resistencia antimicrobiana. La investigación realizada en esta línea tiene como objetivo identificar y caracterizar antígenos de las bacterias multirresistentes (Acinetobacter baumannii, Klebsiella pneumoniae y Pseudomonas aeruginosa) que sirvan para el desarrollo de anticuerpos monoclonales y vacunas a través de estudios epidemiológicos, genómicos y proteómicos.
2. Caracterización de tratamientos novedosos para infecciones multirresistentes
Esta línea de investigación tiene como objetivo identificar y caracterizar nuevos tratamientos basados en moléculas novedosas y/o combinaciones de antibióticos existentes para infecciones producidas por bacterias Gram negativas multirresistentes. También se emplean técnicas moleculares y "omicas" para la identificación de nuevas dianas para el desarrollo de antibióticos novedosas.
3. Desarrollo de vacunas frente a SARS-CoV-2
Debido la situación producida por la propagación del SARS-CoV-2 urge la realización de estudios que tienen como objetvo el desarrollo de vacunas profilácticas. Nuestro grupo lidera el desarrollo de un prototipo de vacuna basado en ADN plasmídico que expresa antígenos de SARS-CoV-2 y la caracterización de la respuesta inmune inducida por esta vacuna en un modelo murino de inmunización.
Caracterización molecular de los estafilococcus
El Laboratorio de Referencia e investigación en Infecciones Relacionadas con la Asistencia Sanitaria dispone de un Programa de Vigilancia de Staphylococcus aureus y Estafilococos coagulasa negativa y de la siguiente cartera de servicios:
Estafilococos coagulasa negativa
Identificación:
Por secuencia del gen 16S del ARN ribosómico
Por secuencia del gen rpoB
Por secuencia del gen tuf
Marcadores moleculares
Perfil por PFGE
SSC
mec
MLST
Detección de genes
Genes mec
Genes de resistencia
Mecanismos de resistencia al linezolid
Dominio V del gen 23S ARNr
Gen rplC (riboproteína L3)
Gen rplD (riboproteína L4)
Gen rplV (riboproteína L22)
Staphylococcus aureus
Identificación:
PCR del gen Sau
Por secuencia del gen 16S del ARN ribosómico
Por secuencia del gen rpoB
Por secuencia del gen tuf
Marcadores moleculares
PFGE
MLST
SSC
mec
Spa-tipo
Detección de genes
Genes mec
Gen PVL
Toxinas exfoliativas (SST)
Toxina del Shock Tóxico (TSST)
Research projects
Content with Investigacion .
Los proyectos del grupo de los últimos años son los siguientes:
Proyecto “La interrelación de CD69 y el procesamiento antigénico en enfermedades infecciosas y autoinmunes" financiado por la Acción Estratégica en Salud del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades. Año: 2023-2025.
Proyecto “Interacciones génicas y proteicas de CD69 y sus regiones génicas reguladoras con moléculas" financiado por la AEI. Año: 2022-2024.
Proyecto “Nuevas tecnologías de fabricación y optimización de tejidos: la piel como sistema modelo” financiado por el Programa de Actividades de I+D entre grupos de investigación de la Comunidad de Madrid en tecnologías 2018. Año: 2020-2023. Proyecto Coordinado por el Dr. Pablo Acedo de la Universidad Carlos III.
Proyecto “Estudio de CD69 como diana para mejorar el tratamiento de la leucopania y la movilización de células T de memoria de médula ósea" financiado por la Acción Estratégica en Salud del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades. Año:2020-2024.
Proyecto “Diseño racional de una vacuna contra el virus respiratorio sincitial humano” financiado por la Acción Estratégica en Salud del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades. Año: 2019-2022
Proyecto “Función de CD69 y sus elementos reguladores" financiado por la Acción Estratégica en Salud del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades. Año: 2017-2022.
Proyecto “Diseño de vacunas recombinantes poliepitópicas para generar respuestas CD8+ contra virus emergentes” financiado por el Plan Nacional de I+D+i del Ministerio de Economía y Competitividad. Año: 2015-2017.
Proyecto “Análisis de los efectos de CD69 dependientes de S1P1 en modelos de infección e inflamación y estudio de su regulación” financiado por el FIS. Año: 2014-2017.
Proyecto “ADELVAC: Adenovirus con delecciones epitópicas para vacunación” financiado por el programa INNPACTO del Ministerio de Economía y Competitividad. Centro Nacional de Microbiología, Instituto de Salud Carlos III. Año: 2012-2014. Proyecto Coordinado por el Dr. Manel Cascallo de VCN BIOSCIENCES SL.
Proyecto “Diseño de vacunas multiepitópicas recombinantes para aumentar la respuesta inmune celular contra el VRSH” financiado por el Plan Nacional de I+D+i del Ministerio de Ciencia e Innovación. Año: 2012-2014.
Publications
Y155H amino acid substitution in influenza A(H1N1)pdm09 viruses does not confer a phenotype of reduced susceptibility to neuraminidase inhibitors
Perez-Sautu U, Pozo F, Cuesta I, Monzon S, Calderon A, Gonzalez M, Molinero M, Lopez-Miragaya I, Rey S, Cañizares A, Rodriguez G, Gonzalez-Velasco C, Lackenby A, Casas I. Y155H amino acid substitution in influenza A(H1N1)pdm09 viruses does not confer a phenotype of reduced susceptibility to neuraminidase inhibitors. Euro Surveill. 2014 Jul 10;19(27):14-20.
PUBMED DOIComparison of two highly discriminatory typing methods to analyze Aspergillus fumigatus azole resistance
Garcia-Rubio R, Escribano P, Gomez A, Guinea J, and Mellado E. Comparison of two highly discriminatory typing methods to analyze Aspergillus fumigatus azole resistance. Frontiers in Microbiology 2018. Jul 20;9:1626.
PUBMED DOIEvaluation of the possible influence of trailing and paradoxical effects on the clinical outcome of patients with candidemia.
Rueda C, Puig-Asensio M, Guinea J, Almirante B, Cuenca-Estrella M, Zaragoza O. Evaluation of the possible influence of trailing and paradoxical effects on the clinical outcome of patients with candidemia. CANDIPOP Project from GEIH-GEMICOMED (SEIMC) and REIPI. Clin Microbiol Infect. 2017 Jan; 23(1):49.e1-49.e8.
PUBMED DOIDevelopment and Validation of a High-Resolution Melting Assay To Detect Azole Resistance in Aspergillus fumigatus.
Bernal-Martínez L, Gil H, Rivero-Menéndez O, Gago S, Cuenca-Estrella M, Mellado E, Alastruey-Izquierdo A. Development and Validation of a High-Resolution Melting Assay To Detect Azole Resistance in Aspergillus fumigatus. Antimicrob Agents Chemother. 2017 Nov 22;61(12). pii: e01083-17.
PUBMED DOIAdditional Information
The research objectives focus on the areas of Bacterial Taxonomy and Microbiology in Public Health:
- Identification of pathogenic bacteria that are difficult to assign taxonomically
- Description of new species
- Study of bacterial population biology through typing
- Epidemiology of antimicrobial resistance and virulence factors for certain bacterial pathogens in different nosocomial/community settings.
These objectives are addressed from the perspective of polyphasic taxonomy (phenotypic and genotypic taxonomy) through the study of targets for genus/species assignment and phylogenetic analyses. The analysis of the virulome and resistome of certain species is approached from the perspective of complete genome sequencing.
Research on invasive infection by Streptococcus pyogenes and other beta-hemolytic streptococci has been carried out since 1994, through the Surveillance Program of the National Center for Microbiology. The typing of invasive S. pyogenes strains circulating in Spain includes determination of: serotype (emm-type); the genetic profile of streptococcal pyrogenic exotoxins; the antimicrobial resistance phenotype; and the genotypes of epidemiologically related strains and/or outbreaks.
The research objectives focus on the areas of Bacterial Taxonomy and Microbiology in Public Health:
- Identification of pathogenic bacteria that are difficult to assign taxonomically
- Description of new species
- Study of bacterial population biology through typing
- Epidemiology of antimicrobial resistance and virulence factors for certain bacterial pathogens in different nosocomial/community settings.
These objectives are addressed from the perspective of polyphasic taxonomy (phenotypic and genotypic taxonomy) through the study of targets for genus/species assignment and phylogenetic analyses. The analysis of the virulome and resistome of certain species is approached from the perspective of complete genome sequencing.
Research on invasive infection by Streptococcus pyogenes and other beta-hemolytic streptococci has been carried out since 1994, through the Surveillance Program of the National Center for Microbiology. The typing of invasive S. pyogenes strains circulating in Spain includes determination of: serotype (emm-type); the genetic profile of streptococcal pyrogenic exotoxins; the antimicrobial resistance phenotype; and the genotypes of epidemiologically related strains and/or outbreaks.