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Investigation

Toxoplasmosis and intestinal protozoa

Research Lines

Content with Investigacion Susceptibilidad del huésped a las infecciones fúngicas invasoras .

Susceptibilidad del huésped a las infecciones fúngicas invasoras


Se estima que más de un millón y medio de personas mueren al año en el mundo debido a una enfermedad fúngica invasora (EFI). Los tratamientos con inmunosupresores, terapias con corticoides, trasplantes de células hematopoyéticas y órgano sólido así como tratamientos quimioterapéuticos contra el cáncer han favorecido el aumento de estas infecciones fúngicas. El género Aspergillus es la principal causa de EFI por hongos filamentosos, siendo A. fumigatus la especie principalmente aislada en la mayoría de los casos y más frecuentemente asociada a Aspergilosis Invasora. 
Muchas de estas infecciones están infra-diagnosticadas debido, tanto a la falta de sospecha clínica como a las limitaciones diagnósticas. Esta línea de investigación tiene como principal objetivo mejorar el pronóstico de la infecciones en pacientes con riesgo de desarrollar infecciones invasoras por hongos. Para ello se estudian marcadores del individuo (denominados biomarcadores del hospedador) que puedan ser detectados de forme temprana en muestras de pacientes en riesgo y que nos permita estratificar a los mismos en función de la susceptibilidad a desarrollar una infección invasora por hongos. Además, estudios realizados en los últimos años muestran que el fondo genético del hospedador está asociado con la predisposición al desarrollo de este tipo de enfermedades. En concreto se han identificado polimorfismos genéticos de nucleótido simple (“Single Nucleotide Polymorphism”- SNP) en genes que codifican para componentes celulares que interaccionan con estructuras  fúngicas y/o que están involucradas en la respuesta inmune del huésped frente a agentes infecciosos como Aspergillus. En este sentido se han estandarizado y aplicado herramientas para la detección de SNPs en humanos de genes diana asociados concretamente con la susceptibilidad a la Aspergilosis Invasora.

Estudio de los mecanismos de virulencia en Aspergillus fumigatus


En paralelo al estudio de la respuesta del hospedador se sigue una línea cuyo objetivo es caracterizar mecanismos de virulencia en A. fumigatus. Uno de los principales mecanismos por los que A. fumigatus es capaz de causar enfermedad en humanos es su capacidad de adaptarse a las condiciones ambientales del hospedador. Entre las moléculas y los genes que se han relacionado con la virulencia de este hongo se encuentran componentes de la pared celular, genes y moléculas relacionadas con la evasión de la respuesta inmune, sistemas de detoxificación de los compuestos derivados del oxígeno, la producción de toxinas, la obtención de nutrientes como hierro, fósforo, nitrógeno y la adaptación a pH y temperatura del hospedador.  Estos estudios permiten profundizar en el conocimiento sobre la patogenicidad de este hongo e identificar nuevas dianas terapéuticas

Research projects

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Role of Neutralizing Antibodies in CMV Infection: Implications for New Therapeutic Approaches

Role of Neutralizing Antibodies in CMV Infection: Implications for New Therapeutic Approaches. Sandonís V, García-Ríos E, McConnell MJ, Pérez-Romero P.Sandonís V, et al. Trends Microbiol. 2020 Nov;28(11):900-912. doi: 10.1016/j.tim.2020.04.003. PMID: 32448762 Review.

PUBMED

Pre-existing Hemagglutinin Stalk Antibodies Correlate with Protection of Lower Respiratory Symptoms in Flu-Infected Transplant Patients

Pre-existing Hemagglutinin Stalk Antibodies Correlate with Protection of Lower Respiratory Symptoms in Flu-Infected Transplant Patients. Aydillo T, Escalera A, Strohmeier S, Aslam S, Sanchez-Cespedes J, Ayllon J, Roca-Oporto C, Pérez-Romero P, Montejo M, Gavalda J, Munoz P, Lopez-Medrano F, Carratala J, Krammer F, García-Sastre A, Cordero E. Cell Rep Med. 2020 Nov 3;1(8):100130. doi: 10.1016/j.xcrm.2020.100130. PMID: 33294855

PUBMED

Effect of Influenza Vaccination Inducing Antibody Mediated Rejection in Solid Organ Transplant Recipients. Cordero E, Bulnes-Ramos A, Aguilar-Guisado M, González Escribano F, Olivas I, Torre-Cisneros J, Gavaldá J, Aydillo T, Moreno A, Montejo M, Fariñas MC, Carratalá J, Muñoz P, Blanes M, Fortún J, Suárez-Benjumea A, López-Medrano F, Roca C, Lara R, Pérez-Romero P. Front Immunol. 2020 Oct 6;11:1917. doi: 10.3389/fimmu.2020.01917. PMID: 33123119

Effect of Influenza Vaccination Inducing Antibody Mediated Rejection in Solid Organ Transplant Recipients. Cordero E, Bulnes-Ramos A, Aguilar-Guisado M, González Escribano F, Olivas I, Torre-Cisneros J, Gavaldá J, Aydillo T, Moreno A, Montejo M, Fariñas MC, Carratalá J, Muñoz P, Blanes M, Fortún J, Suárez-Benjumea A, López-Medrano F, Roca C, Lara R, Pérez-Romero P. Front Immunol. 2020 Oct 6;11:1917. doi: 10.3389/fimmu.2020.01917. PMID: 33123119

Humoral response to natural influenza infection in solid organ transplant recipients

Humoral response to natural influenza infection in solid organ transplant recipients. Hirzel C, Ferreira VH, L'Huillier AG, Hoschler K, Cordero E, Limaye AP, Englund JA, Reid G, Humar A, Kumar D; Influenza in Transplant Study Group.Hirzel C, et al. Am J Transplant. 2019 Aug;19(8):2318-2328. doi: 10.1111/ajt.15296. Epub 2019 Mar 18.Am J Transplant. 2019. PMID: 30748090 Clinical Trial.

PUBMED

List of staff

Additional Information

Our group carries out research studies in the diagnosis, reference and epidemiology of zoonoses and emerging diseases, both indigenous and imported, caused by protozoa. Coordinates the study in the human field with the relevance of the animal field and the environment (One Health initiative), with special interest in Toxoplasmosis, a highly prevalent zoonosis (WHO lists it as the 3rd food-borne zoonosis in Europe), presents a complex epidemiological cycle and causes neurological, ocular and systemic symptoms. We carry out diagnostic and characterization studies of Toxoplasma gondii from human and animal cases, to obtain greater epidemiological information and analyze the possible relationship with virulence and pathology.

Cryptosporidium, Giardia, Blastocystis and Entamoeba histolytica cause gastrointestinal diseases, affecting children, immunosuppressed people and travelers. They can cause outbreaks.  We develop diagnostic and characterization studies of isolates from humans and animals, from different areas and countries, to establish the presence of the main species and genotypes and the epidemiological situation. We are beginning the study of associations between these parasites and the intestinal microbiota.

The pathogenic Free-Living Amoebas, Acanthamoeba, Naegleria fowleri and Balamuthia mandrillaris, cause emerging diseases, highlighting the importance of the environment in transmission. They cause underdiagnosed neurological and ocular cases. The diagnostic and genotyping study of human and animal isolates that we are carrying out aims to establish the real prevalence, transmission routes and epidemiology.

Our group carries out research studies in the diagnosis, reference and epidemiology of zoonoses and emerging diseases, both indigenous and imported, caused by protozoa. Coordinates the study in the human field with the relevance of the animal field and the environment (One Health initiative), with special interest in Toxoplasmosis, a highly prevalent zoonosis (WHO lists it as the 3rd food-borne zoonosis in Europe), presents a complex epidemiological cycle and causes neurological, ocular and systemic symptoms. We carry out diagnostic and characterization studies of Toxoplasma gondii from human and animal cases, to obtain greater epidemiological information and analyze the possible relationship with virulence and pathology.

Cryptosporidium, Giardia, Blastocystis and Entamoeba histolytica cause gastrointestinal diseases, affecting children, immunosuppressed people and travelers. They can cause outbreaks.  We develop diagnostic and characterization studies of isolates from humans and animals, from different areas and countries, to establish the presence of the main species and genotypes and the epidemiological situation. We are beginning the study of associations between these parasites and the intestinal microbiota.

The pathogenic Free-Living Amoebas, Acanthamoeba, Naegleria fowleri and Balamuthia mandrillaris, cause emerging diseases, highlighting the importance of the environment in transmission. They cause underdiagnosed neurological and ocular cases. The diagnostic and genotyping study of human and animal isolates that we are carrying out aims to establish the real prevalence, transmission routes and epidemiology.

The current director of CNM is Dr. José Miguel Rubio Muñoz.

Dr. José Miguel Rubio has a degree in Biological Sciences from the Universidad Autónoma de Madrid (1986) and a PhD in Biological Sciences from the same university (1992). He carried out his doctoral thesis at the Department of Genetics of the Universidad Autónoma de Madrid, as Associate Professor (1988-1989), and at the School of Biology of the University of East Anglia in Norwich, UK, as Senior Research Assistant (1989-1992).

During his postdoctoral period he obtained a grant from the European Commission within the Human Capital and Mobility Program to be carried out at the University of “La Sapienza” in Rome, Italy and the Institute of Molecular Biology and Biotechnology in Crete, Greece (1993-1994). Subsequently, he made a further stay funded by the WHO and the university itself at the Department of Entomology, Wageningen University, The Netherlands (1994-1996).

Since 1997 he has been a member of the Instituto de Salud Carlos III (ISCIII), where he joined the Department of Parasitology of the National Center of Microbiology, as an EU-INCO postdoctoral fellow and later with a grant from the Autonomous Community of Madrid (CAM). She was part of the founding group of the National Center for Tropical Medicine (2003-2006) and of the 24/7 Alerts and Emergencies Unit (2006-2018) and is currently Head of the Malaria and Emerging Parasitosis Unit of the National Microbiology Center and is part, as research staff, of the Center for Biomedical Research Network on Infectious Diseases (CIBERINFEC/ISCIII).

During his scientific career he has been Visiting Scientist at the Leonidas e Marie Dean Center (FIOCRUZ-AMAZONAS, Manaus, Brazil) and is an External Consultant of the Parasitology Departments of Cairo University (Egypt) and the Medical Research Center (MRC) of Kuala Lumpur (Malaysia).  He also belongs or has belonged to different national and international committees:  Member of the expert group for malaria control of the European Centre for Disease Control (ECDC) since 2011; Expert-Evaluator for health programs of the European Commission since 2004; Spanish Representative (commissioned by ISCIII and MSC) in the Technical Scientific Committee of the TDR (WHO) 2007-2008; Spanish Deputy Focal Point for microbiology at the European Centre for Disease Control (ECDC) from 2012 to 2020; and, member of the Research Ethics Committee of ISCIII until 2019.

In this period he has published more than 100 articles in international indexed journals, 10 book chapters and has been co-editor of two books in the area of malaria, tropical medicine and neglected diseases. He has participated in 58 competitively funded research projects, 20 of them international, having been the principal investigator in 8 national and 11 international projects as PI of the project or WP leader. In addition, he has led five agreements with companies. Currently he has been awarded four sexenios of research, being presented this year 2025 to the fifth. In the teaching field, he participates in different postgraduate programs in the areas of microbiology and parasitology, having directed seven doctoral theses and more than 20 Master's or Degree final projects, both nationally and internationally. ​​​​​

El laboratorio de Referencia e Investigación en Resistencia a Antibióticos ofrece una amplia cartera de servicios al Sistema Nacional de Salud, las cuales pueden solicitarse en cnm-laboratorios.isciii.es. Jefe del Laboratorio: Jesús Oteo Iglesias (Punto focal Nacional de Resistencia antibiótica).

Dispone de dos programas de Vigilancia oficiales y gratuitos que engloban los ensayos ofertados ya sea como aislamientos individuales o mediante estudio de brotes. El Laboratorio utiliza asimismo técnicas de PCR en tiempo real para la detección de genes de resistencia, estas técnicas se han adaptado a un formato multiplex que permite detectar varios genes en la misma reacción. En los últimos años se han incluido metodologías basadas en la secuenciación de genomas completos para el análisis de bacterias multiresistentes (WGS).

Programa de vigilancia de Haemophilus influenzae. Responsables: María Pérez Vázquez (Punto focal Nacional de Haemophilus influenzae) y Belén Aracil. Laboratorio encargado de la identificación, estudio de sensibilidad y análisis genotípico de aislados de Haemophilus influenzae, centrándose esencialmente en la patología invasiva debida este patógeno. 

Programa de vigilancia de Resistencia a Antibióticos. Responsables: María Pérez Vázquez  y Belén Aracil (Punto focal Nacional de Resistencia antibiótica). Laboratorio encargado de la identificación, el estudio de sensibilidad antibiótica, y el diagnóstico fenotípico y genotípico de los diferentes mecanismos de resistencia a antibióticos fundamentalmente en enterobacterias y gram-negativos no fermentadores y Enterococcus spp.

Estudio de brotes. Responsables: Belén Aracil y María Pérez Vázquez. El programa incluye la caracterización de brotes nosocomiales y clones emergentes de alto riesgo mediante diferentes técnicas moleculares (tabla resumen). Éstas, nos permiten realizar estudios filogenéticos con el fin de obtener una información detallada acerca la relación entre los diferentes aislados y su trazabilidad. El objetivo final es generar datos que se transfieren a los hospitales como ayuda para la prevención o control de la propagación del brote.

Acreditación y Calidad. Responsable: Belén Aracil. El laboratorio Referencia e Investigación en Resistencia a Antibióticos ha sido de los primeros en el ISCIII en la utilización de técnicas acreditadas por la Entidad Nacional de Acreditaciones (ENAC). Este laboratorio consiguió la primera acreditación homologada de técnicas diagnósticas en 2012, programa que ha sido ampliado, de manera que en la actualidad más de la mitad de las técnicas ofrecidas al Sistema Nacional de Salud están debidamente acreditadas por ENAC.

Técnicos responsables de las técnicas realizadas en el Laboratorio: Noelia Lara Fuella y Verónica Bautista Sánchez.

En la siguiente imagen se resumen las técnicas ofrecidas al Sistema Nacional de Salud.

PROGRAMAS NOMBRE CARTERA SERVICIO PATÓGENO DETERMINACIÓN, DETECCIÓN, ANÁLISIS MÉTODOS

Programa de vigilancia de Haemophilus

Programa de vigilancia de resistencia a antibióticos.

Identificación bacteriana

Haemophilus sp.

Enterobacterias, gram-negativos no fermentadores, Enterococcus spp

Identificación bacteriana

Bioquímicos

MALDI TOF

Secuenciación de RNAr

Identificación capsular

Haemophilus influenzae

 

Identificación capsular fenotípica y genotípica

Aglutinación serológica en latex

PCR ind/multiplex

Determinación de Sensibilidad

Haemophilus sp.

Enterobacterias, gram-negativos no fermentadores, Enterococcus

 

Determinación de Sensibilidad

Microdilución                

Tiras epsilon               

Kirby Bauer

Métodos fenotípicos de detección de mecanismos de resistencia

Enterobacterias, gram-negativos no fermentadores,

 

Métodos fenotípicos de detección de mecanismos de resistencia

Discos y tabletas combinados con inhibidores                

Tiras combinadas     

Test de Hodge modificado

CabaNP                               

Inmunocromatografía CBP

Métodos genotípicos de detección de mecanismos de resistencia

Haemophilus sp.

Enterobacterias, gram-negativos no fermentadores, Enterococcus

 

ADN, PCR y secuenciación

PCR ind/multiplex

Análisis comparativo de las secuencias

Tipificación molecular/análisis filogenéticos

Haemophilus sp.

Enterobacterias, gram-negativos no fermentadores, Enterococcus

 

Corte enzimas de restricción, electroforesis

ADN, PCR y secuenciación

Preparación de librerías y secuenciación y análisis de genomas completos

 

PFGE

 

MLST

 

WGS