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Líneas de Investigación

Análisis de la patogenicidad y mejora de herramientas diagnósticas de Aspergillus fumigatus.

A. fumigatus es considerado como el patógeno fúngico de transmisión aérea más importante debido a alta dispersión de sus conidios, cuya inhalación puede ocasionar en personas inmunodeprimidas infecciones graves denominadas aspergilosis. Dentro de éstas, la más severa es la aspergilosis invasiva (AI), la cual registra tasas de mortalidad superiores al 50%. La falta de un diagnóstico rápido, certero y fiable así como la mala identificación del agente causal de la infección son algunas de las razones que explican esta alta mortalidad. Es por ello que con el objetivo de facilitar su diagnóstico y su posterior tratamiento nuestro grupo de investigación está diseñando técnicas moleculares basadas en la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) que permitan llevar a cabo un diagnóstico temprano de la infección y una correcta identificación del agente etiológico de ésta.

Por otro lado, puesto que el mecanismo de patogenicidad de A. fumigatus no se conoce por completo, nuestro grupo de investigación también ha desarrollado un microarray con el genoma completo del hongo con el que se están llevando a cabo estudios de expresión. De esta forma, queremos llegar a comprender desde el punto de vista molecular y genómico la compleja interrelación de A. fumigatus y sus huéspedes para así seleccionar dianas que puedan ser utilizadas en el diagnóstico rápido de la infección o en su tratamiento a través del desarrollo de nuevos antifúngicos.

Colaboraciones:

  • Grupo de Microbiología Molecular y Genómica dirigido por el Dr. Javier Garaizar.
  • Empresa Tecnalia Research & Innovation. Javier Margareto: Jefe del laboratorio de Biología Molecular perteneciente al Área de Salud y Calidad de vida.
  • Hospital Universitario y Politécnico La Fe. Valencia. Javier Pemán: Director de la Unidad de Micología del Servicio de Microbiología.

 

Estudio de la relación entre Candida albicans y los procesos metastáticos.

C. albicans es una levadura dimórfica comensal en animales de sangre caliente que, en ocasiones, puede manifestarse como patógena. En estos casos, C. albicans puede diseminarse hematogeneamente, en cuyo caso, hígado y bazo son los órganos encargados de eliminar al microorganismo y sus antígenos del torrente sanguíneo. Para ello, las células del endotelio sinusoidal hepático (ESH) expresan una serie de moléculas pro-inflamatorias y de adhesión al entrar en contacto con la levadura, con el objetivo de reclutar leucocitos y activar la respuesta inmune. Sin embargo, esta activación de las células del ESH puede contribuir a la adhesión de células metastáticas que viajan por el torrente sanguíneo, aumentando las probabilidades de una metástasis hepática. En todo este proceso, los componentes de la pared de C. albicans juegan un papel muy importante ya que son los que contactan en primer lugar con el ESH. Entre ellos, se ha demostrado que las manoproteínas (proteínas glicosiladas ancladas en la pared) juegan un papel muy importante en el proceso pro-metastático mediado por C. albicans. Por tanto, nuestro grupo de investigación pretende conocer los mecanismos moleculares que subyacen a este proceso con el fin de describir una terapia que reduzca tanto la actividad del hongo, como la probabilidad de sufrir una metástasis hepática inducida por el mismo.

Colaboraciones:

  • Grupo de Oncología Experimental de la UPV/EHU dirigido por la Dra. Beatriz Arteta.
  • Unidad de Medicina Bucal de la UPV/EHU dirigida por el Dr. José Manuel Aguirre.
  • Grupo GEIFI de la UPV/EHU dirigido por la Dra. María Dolores Moragues.

 

Microbiología molecular

Una de nuestras líneas de investigación es el desarrollo de la Microbiología molecular. Estudiamos la transición entre la Microbiología convencional (basada exclusivamente en el cultivo y la identificación con pruebas bioquímicas) y la Microbiología molecular, lo que incluye el desarrollo de todo un conjunto diagnóstico basado en varias áreas de la ciencia, como la biología molecular, la proteómica y la genómica.

Este conjunto de metodologías lo utilizamos para ampliar el estudio epidemiológico de las infecciones y la determinación de las cadenas de transmisión entre huéspedes, la determinación de reservorios y de las epidemias y de los brotes epidémicos.
Desarrollamos metodologías basadas en PCR, Maldi-Tof, restricción y secuenciación del ADN.
Tenemos amplia experiencia en microorganismos bacterianos pertenecientes a los géneros Salmonella y Staphylococcus, entre otros.

Colaboraciones:

 

Estudio proteogenómico de los factores de patogenicidad de Scedosporium prolificans.

S. prolificans es un hongo filamentoso que se presenta como patógeno principalmente en individuos inmunocomprometidos, provocando desde infecciones cutáneas hasta invasiones de órganos internos cuando se disemina por el torrente sanguíneo. Debido al aumento en el número de individuos con el sistema inmune afectado, la presencia en clínica de este hongo es mayor considerándose como patógeno emergente. Además de por su virulencia, este hongo es especialmente peligroso debido a la alta resistencia que muestra frente a gran variedad de agentes antifúngicos. Mediante técnicas de biología molecular, en concreto proteómica y genómica, pretendemos estudiar la patogenicidad del hongo, su capacidad de resistencia y las interacciones hongo-hospedador. Así, identificaremos genes o proteínas clave para las infecciones provocadas por S. prolificans que podrán servir como biomarcadores para diagnóstico o como dianas para desarrollar nuevas terapias que sean eficaces frente a este patógeno emergente.

Metagenómica y bioinformática

El estudio de los microorganismos ha avanzado de forma evidente en los últimos años como consecuencia de las nuevas tecnologías de secuenciación (NGS), lo cual ha permitido no solamente secuenciar el genoma de microorganismos concretos, sino también el DNA presente en muestras ambientales complejas (metagenomas). El estudio de los genomas y metagenomas requiere el uso y el desarrollo de herramientas bioinformáticas complejas que serán indispensables para extraer datos útiles que permitan estudiar los datos aportados por las NGS.
En la actualidad, el laboratorio de genómica es un nuevo paradigma de grupo de trabajo interdisciplinar, y debe incluir desde informáticos a microbiólogos que puedan proporcionar experiencia en el ámbito experimental (desde biología molecular a microbiología clásica o metagenómica) con una formación sólida en el sistema biológico concreto (desde inferencia metabólica a ecología microbiana,  evolución y sistemática, etc), y por supuesto capacidad para análisis de alto rendimiento de datos (bioinformática, construcción y manejo de bases de datos, etc). Nuestro grupo participa en la actualidad junto a otros 9 grupos de investigación adicionales en el proyecto denominado Microbial Comparative Genomics (MICROGEN) subvencionado por la la Convocatoria Consolider-Ingenio 2010.  Este grupo combina estos intereses y aptitudes en sus diez grupos de investigación y pretende ser agente nucleante que permita a la Microbiología española mantenerse en el grupo de cabeza de la Microbiología internacional. 
Nuestro grupo trabaja en proyectos de secuenciación de genomas bacterianos (Salmonella, Staphylococcus y otros) y en proyectos metagenómicos de aguas continentales. Además hemos desarrollado numerosas herramientas de simulación de técnicas de biología molecular (ver http://insilico.ehu.es)  y otras relacionadas con el manejo de secuencias provenientes de proyectos de secuenciación.

Colaboración:

  • Laboratorios integrantes del proyecto Microgen.