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Investigation

Bacterial Genetics

Research Lines

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Virus entéricos

1. Vigilancia microbiológica y epidemiológica a nivel nacional de las infecciones causadas por enterovirus y parechovirus y de los casos de parálisis flácida aguda en menores de 15 años. Caracterización, asociación clínica y epidemiología molecular.

2. Investigación de los enterovirus y parechovirus que causan infecciones neurológicas y sistémicas severas en población pediátrica. Estudio de los factores virológicos implicados en la patogenicidad.

3. Estudio virológico de muestras ambientales (aguas residuales y tratadas para consumo) de la CAM.

4. Estudio virológico (diagnóstico y caracterización) de las infecciones gastrointestinales causadas por virus (norovirus, rotavirus y otros). Epidemiología molecular y caracterización de brotes.

Investigación y vigilancia de los poliovirus y la poliomielitis

El Laboratorio de Enterovirus (actualmente de Virus Entéricos) del CNM fue designado Laboratorio Nacional de Poliovirus en 1998 y desde entonces es certificado anualmente por la OMS, como parte del Plan Global de Erradicación de la Poliomielitis. Es responsable, junto a 3 laboratorios primarios en 3 CCAA, de la vigilancia de la poliomielitis a nivel nacional, estudiando e investigando (clínica, epidemiológica y virológicamente) todos los casos compatibles, incluidos los de parálisis flácida aguda en menores de 15 años (enfermedad de notificación obligatoria) para descartar la presencia y circulación de poliovirus en España.

Además, desde 1999 (y gracias a un convenio con el CYII) posee toda la infraestructura y metodología necesaria para realizar vigilancia medioambiental en aguas, tanto para medir la calidad de las aguas potables de ETAP, como para monitorizar la excreción de virus por parte de la población con el estudio de la presencia de poliovirus y otros enterovirus en aguas residuales de EDAR. Esto ha permitido que, a partir de marzo de este año, se estén realizando, además, ensayos de presencia de SARS-CoV-2 en las muestras procedentes de diferentes EDAR situadas en la CAM.

Investigación y referencia en infecciones por enterovirus y parechovirus

El Laboratorio también es Laboratorio de Referencia para las infecciones por Enterovirus y Parechovirus realizando: 1) el diagnostico virológico en muestras clínicas; 2) la caracterización de todos los enterovirus y parechovirus detectados (Programa de Vigilancia Microbiológica del CNM); 3) el desarrollo, mantenimiento y transferencia de métodos de diagnóstico y tipado, tanto moleculares como de cultivo viral; y 4) la investigación para profundizar en el conocimiento de aquellos virus implicados en casos de excepcional importancia clínica o epidemiológica. La larga experiencia del grupo en la propagación de cultivos virales de enterovirus y en técnicas celulares y moleculares de caracterización, ha permitido que el CNM posea una amplia colección de cepas, muy valiosa para la investigación de estos virus.

Investigación y referencia en infecciones gastrointestinales causadas por virus

Desde 2016, el laboratorio realiza: 1) el diagnostico virológico de Norovirus, Rotavirus, Adenovirus 40/41, Astrovirus y otros virus productores de gastroenteritis aguda en muestras clínicas; 2) el genotipado de los virus detectados y la caracterización de brotes; 3) el desarrollo y mantenimiento de métodos de diagnóstico y genotipado; y 4) la investigación básica y epidemiológica de aquellos virus de mayor importancia clínica.

Research projects

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Proyectos de investigación financiados en los últimos 5 años

- Investigación de las infecciones neurológicas graves en niños causadas por enterovirus emergentes en España: EV-A71 y EV-D68 (PI18CIII/00017). Financiación: ISCIII. 2019-2021. IP: M. Cabrerizo

- Metagenomic sequencing to identify viral etiologies in undiagnosed cases of meningitis and encephalitis (PI20CIII/00005). Financiación: ISCIII. 2021-2023. IP: M.D. Fernández-García

- Investigación en infecciones por enterovirus y parechovirus que causan patologías neurológicas y sistémicas graves en población infantil (PI15CIII/00020). Financiación: ISCIII. 2016-2019. IP: M. Cabrerizo

- Aplicación de la secuenciación masiva para el diagnóstico de infecciones neurológicas de origen vírico no filiadas (PI-0216-2019). Financiación: Junta de Andalucía, Consejería de Salud y Familias. 2019-2021. IP: M.D. Fernández-García (2019)/ Ana Belen Pérez-Jiménez (2020-21)

- Epidemiología y patogenia molecular de los enterovirus y parechovirus asociados a sepsis e infecciones neurológicas en población infantil en España (PI12/00904). Financiación: ISCIII. 2013-2016. IP: M. Cabrerizo

Otros proyectos de investigación relevantes en los que ha colaborado o colabora el grupo

- Dinámica de colonización e infección por E. coli enteroagregativo en poblaciones pediátricas y su asociación con la composición de la microbiota intestinal mediante análisis metagenómico (PI18CIII/00043). Financiación: ISCIII. 2019-2021. IP: S. Sánchez

- Paving the way for implementing a syndromic diagnostic scheme at the CNM for the diagnosis of diarrhoea-causing pathogens in stool samples based on molecular and metagenomics methods (PI19CIII/00029). Financiación: ISCIII. 2020-2022. IP: D. Carmena

- Engineering lactobacilli for intranasal immunization against the emerging enterovirus D68 (EV-D68) infections and prevention of acute flaccid myelitis. Financiación: ESCMID. 2019-2020. IP: M.C. Póvoa-Cabral

- Análisis epidemiológico y virológico de los agentes virales incluidos en la vacuna triple vírica: nuevos retos (PI15CIII/00023). Financiación: ISCIII. 2016-2019. IP: F. de Ory/A. Fernández

- Epidemiología general y molecular de la hepatitis E en España: ¿una zoonosis emergente? (PI080865). Financiación: ISCIII. 2009-2012. IP: M. Fogeda

- Etiología de las meningitis y encefalitis víricas en España (PI07/90154). Financiación: ISCIII. 2008-2010. IP: F. de Ory

- Investigation of the dynamics and geography of the spread of recombinant forms of human enteroviruses (WT081173MA). Financiación: Wellcome Trust. 2007-2010. IP: P. Simmonds.

Convenios

- Servicios para la realización de estudios virológicos previstos en el agua procedentes para Canal de Isabel II-Gestión (MVP-207/18). Financiación: Canal de Isabel II. 2018-2021. IP: M. Cabrerizo

- Análisis virológico en muestras de aguas procedentes del Canal de Isabel II (MVI-1005/99). Financiación: Canal de Isabel II. 2016-2017. IP: M. Cabrerizo

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González-Sanz R, Casas-Alba D, Launes C, Muñoz-Almagro C, Ruiz-García MM, Alonso M, González-Abad MJ, Megías G, Rabella N, Del Cuerpo M, Gozalo-Margüello M, González-Praetorius A, Martínez-Sapiña A, Goyanes-Galán MJ, Romero MP, Calvo C, Antón A, Imaz M, Aranzamendi M, Hernández-Rodríguez Á, Moreno-Docón A, Rey- Cao S, Navascués A, Otero A, Cabrerizo M. Molecular epidemiology of an enterovirus A71 outbreak associated with severe neurological disease, Spain, 2016. Euro Surveill. 2019

González-Sanz R, Casas-Alba D, Launes C, Muñoz-Almagro C, Ruiz-García MM, Alonso M, González-Abad MJ, Megías G, Rabella N, Del Cuerpo M, Gozalo-Margüello M, González-Praetorius A, Martínez-Sapiña A, Goyanes-Galán MJ, Romero MP, Calvo C, Antón A, Imaz M, Aranzamendi M, Hernández-Rodríguez Á, Moreno-Docón A, Rey- Cao S, Navascués A, Otero A, Cabrerizo M. Molecular epidemiology of an enterovirus A71 outbreak associated with severe neurological disease, Spain, 2016. Euro Surveill. 2019 Feb;24(7):1800089. doi: 10.2807/1560-7917.ES.2019.24.7.1800089. PMID: 30782267; PMCID: PMC6381658.

Spanish Afp Surveillance Working Group. Acute flaccid paralysis (AFP) surveillance: challenges and opportunities from 18 years' experience, Spain, 1998 to 2015. Euro Surveill.

Spanish Afp Surveillance Working Group. Acute flaccid paralysis (AFP) surveillance: challenges and opportunities from 18 years' experience, Spain, 1998 to 2015. Euro Surveill. 2018 Nov;23(47):1700423. doi: 10.2807/1560-7917.ES.2018.23.47.1700423. PMID: 30482263; PMCID: PMC6341937.

Molecular Epidemiology of Human Parechoviruses in Children With Acute Respiratory Infection in Spain

M Cabrerizo*, C Calvo, G Trallero, ML García-García, M Arroyas, V Sánchez, F Pozo, I Casas. Molecular epidemiology of human parechoviruses children with acute respiratory infection in Spain. Pediatric Infect Dis J 32:802-3 (2013).

PUBMED DOI

Identification of novel Betaherpesviruses in iberian bats reveals parallel evolution

Pozo F, Juste J, Vázquez-Morón S., Aznar-López C, Ibáñez C, Garin I, Aihartza J, Casa I, Tenorio A, Echevarría JE. Identification of novel Betaherpesviruses in iberian bats reveals parallel evolution. PLoS ONE. 2016. 11(12): e0169153. doi:10.1371/journal.pone.0169153

PUBMED DOI

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List of staff

Additional Information

Streptococcus pneumoniae is a human pathogen that, despite the development of vaccines, continues to be an important cause of mortality and morbidity. We investigate the mechanisms of antibiotic resistance in this bacterium. On the one hand by identifying new therapeutic targets and on the other hand by investigating the molecular basis of the action of antibiotics already used in clinical practice (the fluoroquinolones levofloxacin and moxifloxacin) or not yet used (seconeolitsine). For this purpose, we used a multidisciplinary analysis involving genomics, transcriptomics and proteomics to understand the organization of the S. pneumoniae chromosome and the identification of the factors that stabilize this organization, including ncRNAs. Changes in the level of global supercoiling, either by inhibition of gyrase (decrease) or by inhibition of topoisomerase I (increase) alter the transcriptome. The modulated genes are located in domains, whose genes show specific functional characteristics. The aim is to identify new factors essential for S. pneumoniae physiology and to characterize transcriptional regulation in response to topological stress. In addition, RNA interference technology and CRISPR systems will be used as novel antibacterials. These studies will establish the bases for translational research aimed at the development of new therapeutic targets for the treatment of pneumococcal diseases.

Streptococcus pneumoniae is a human pathogen that, despite the development of vaccines, continues to be an important cause of mortality and morbidity. We investigate the mechanisms of antibiotic resistance in this bacterium. On the one hand by identifying new therapeutic targets and on the other hand by investigating the molecular basis of the action of antibiotics already used in clinical practice (the fluoroquinolones levofloxacin and moxifloxacin) or not yet used (seconeolitsine). For this purpose, we used a multidisciplinary analysis involving genomics, transcriptomics and proteomics to understand the organization of the S. pneumoniae chromosome and the identification of the factors that stabilize this organization, including ncRNAs. Changes in the level of global supercoiling, either by inhibition of gyrase (decrease) or by inhibition of topoisomerase I (increase) alter the transcriptome. The modulated genes are located in domains, whose genes show specific functional characteristics. The aim is to identify new factors essential for S. pneumoniae physiology and to characterize transcriptional regulation in response to topological stress. In addition, RNA interference technology and CRISPR systems will be used as novel antibacterials. These studies will establish the bases for translational research aimed at the development of new therapeutic targets for the treatment of pneumococcal diseases.

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