Special Pathogens
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Arbovirus y Enfermedades víricas importadas
El laboratorio de Arbovirus y Enfermedades Víricas Importadas (AEVI) del CNM desarrolla su trabajo dentro de la línea de investigación “Virus emergentes transmitidos por vector y/o reservorio, de importancia en salud pública”, que se sustenta en las áreas de epidemiología molecular, desarrollo metodológico, detección en vectores y reservorios y, otros aspectos relacionados con estas zoonosis con una aplicación clara hacia la investigación, prevención, preparación, control y respuesta a las amenazas o brotes causados por estos virus.
Arbovirus como Dengue, Chikungunya o Zika son virus endémicos en todo el cordón tropical/sub-tropical del planeta en continua expansión a latitudes más lejanas debido al calentamiento global y a la dispersión y colonización de nuevos hábitats llevada a cabo por sus vectores artrópodos y son transportados a otras zonas del planeta a través de pacientes virémicos por lo que si, como ocurre en España, se cuenta con vectores transmisores establecidos, se puede propiciar el establecimiento de circulación autóctona. Además de estos virus exóticos, en España circulan endémicamente los arbovirus Toscana, West Nile y el virus de la Fiebre hemorrágica de Crimea-Congo, entre otros.
La OMS elaboró un listado en 2019 con las 10 amenazas para la Salud Global que consideraron más importantes, entre las que se encuentran los virus Dengue, Ébola y Zika. El principal temor es que la falta de preparación cause una epidemia. Además, algunos de estos virus como Dengue y Chikungunya son considerados también “Enfermedades Tropicales Desatendidas” que ponen en peligro la salud de muchas personas en países empobrecidos sin que se estudien con los recursos necesarios.
La importancia para la salud pública de estos patógenos, y la necesidad de prepararse frente a ellos, se refleja también en la lista de actividades prioritarias de investigación y desarrollo de la OMS que actualmente incluye, entre otros, el Ébola, el virus de la Fiebre Hemorrágica de Crimea Congo, el virus de Zika y la enfermedad por el virus de Nipah, debido a la amenaza que suponen para la Salud Pública por su potencial epidémico o porque no hay medidas de control suficientes. Además del peligro real que representan en zonas endémicas, algunos de los virus mencionados (Ébola, Zika, West Nile, Crimea-Congo y Dengue) han supuesto, y continúan siendo, una amenaza para nuestro país habiendo producido casos esporádicos o brotes localizados de infección autóctona. El riesgo para España de las enfermedades transmitidas por vectores está aumentando de manera muy clara como se ha podido observar en los últimos años, y la previsión es que siga aumentando.
Todos estos virus son virus zoonóticos emergentes y nuestro grupo de investigación lleva décadas trabajando en diferentes aspectos en relación con estos patógenos. El riesgo de emergencia y expansión de estos virus se basa de sus ciclos complejos de transmisión, por lo que nuestros estudios se basan tanto en el ser humano, como en los reservorios y los vectores que los transmiten. De esta base, parten transversalmente las líneas de actuación que van enfocadas a estudios de epidemiología molecular, desarrollo metodológico, detección de virus en vectores y hospedadores, caracterización de los mismos y estudios de competencia vectorial, con una aplicación dirigida hacia la investigación, prevención y respuesta a las amenazas o brotes causados por estos virus. El trabajo que desarrollamos se articula en torno a 3 objetivos principales:
Objetivo 1. Búsqueda y caracterización de virus emergentes en vectores y/o reservorios. Se lleva a cabo mediante herramientas moleculares incluyendo las nuevas estrategias de NGS, de virus emergentes en vectores y reservorios. De los virus detectados se realiza una caracterización molecular y serológica, llevando a cabo estudios de epidemiología molecular y de relaciones genéticas y antigénicas con virus relacionados.
Objetivo 2. Desarrollo metodológico para detección, identificación y caracterización de virus emergentes. Los métodos desarrollados pueden transferirse al SNS, explotarse comercialmente y/o utilizarse en la Cartera de Servicios del CNM. Estos desarrollos moleculares, y/o serológicos, refuerzan al CNM en su papel como Laboratorio Nacional de Referencia de Zoonosis, con un aporte de herramientas útiles y necesarias para la detección y caracterización de estos agentes. De igual forma, el desarrollo de herramientas tipo flujo lateral, las denominadas “Point Of Care” es una de las necesidades que pretendemos dar solución.
Objetivo 3. Eco-epidemiología de viriasis emergentes. Debido a los complejos ciclos biológicos de los arbovirus, el estudio de las especies de vectores implicados en nuestro país, así como el origen y evolución de los agentes circulantes, es crucial a la hora de entenderlos y responder a las amenazas que generan. Para ello estudiamos la presencia de estos virus tanto en muestras humanas como de vectores y posibles hospedadores, lo que nos permite, con un enfoque de “Una Salud”, entender los mecanismos que controlan su circulación y que puedan estar implicados en su patogenicidad.
Publicaciones destacadas
Viruses from a cluster of HIV-1 Elite controllers inherit viral characteristics associated with the clinical non-progressor phenotype
Casado C, Marrero-Hernández S, Márquez-Arce D, Pernas M, Marfil S, Borràs-Grañana F, Olivares I, Cabrera-Rodríguez R, Valera M-S, de Armas-Rillo L, Lemey P, Blanco J, Valenzuela-Fernández A, Lopez-Galíndez C. 2018. mBio 9:e02338-17.
PUBMED DOIPermanent control of HIV-1 pathogenesis in exceptional elite controllers: a model of spontaneous cure
Casado C, Galvez C, Pernas M, Tarancon-Diez L, Rodriguez C, Sanchez-Merino V, Vera M, Olivares I, De Pablo-Bernal R, Merino-Mansilla A, Del Romero J, Lorenzo-Redondo R, Ruiz-Mateos E, Salgado M, Martinez-Picado J, Lopez-Galindez C. Sci Rep. 2020 Feb 5,10(1):1902
PUBMED DOIHigh-Risk Sexual Practices Contribute to HIV-1 Double Infection Among Men Who Have Sex with Men in Madrid
Casado C, Pernas M, Rava M, Ayerdi O, Vera M, Alenda R, Jiménez P, Docando F, Olivares I, Zaballos A, Vicario JL, Rodríguez C, Del Romero J, Lopez-Galindez C. AIDS Res Hum Retroviruses. 2020 Nov, 36(11):896-904
PUBMED DOIIdentification of a Spanish HIV-1 Long Term Non-Progressor cluster infected with a low replicating virus
Concepción Casado, Maria Pernas, Virginia Sandonis, Tamara Alvaro-Cifuentes, Isabel Olivares, Rosa Fuentes, Lorena Martínez Prats, Eulalia Grau, Lidia Ruiz, Rafael Delgado, Carmen Rodríguez, Jorge del Romero, and Cecilio López-Galíndez. (2013). PLoS One. 8 (10):e77663.
PUBMED DOIImmunoescape of HIV-1 in Env-EL9 CD8 + T cell response restricted by HLA-B*14:02 in a Non progressor who lost twenty-seven years of HIV-1 control
Moyano A, Blanch-Lombarte O, Tarancon-Diez L, Pedreño-Lopez N, Arenas M, Alvaro T, Casado C, Olivares I, Vera M, Rodriguez C, Del Romero J, López-Galíndez C, Ruiz-Mateos E, Prado JG, Pernas M. Retrovirology. 2022 Mar 26,19(1):6
PUBMED DOIThe Characteristics of the HIV-1 Env Glycoprotein Are Linked with Viral Pathogenesis
Pérez-Yanes S, Pernas M, Marfil S, Cabrera-Rodríguez R, Ortiz R, Urrea V, Rovirosa C, Estévez-Herrera J, Olivares I, Casado C, Lopez-Galindez C, Blanco J, Valenzuela-Fernández A. Front Microbiol. 2022 Mar 24, 3:763039.
PUBMED DOIAnalysis of HIV-1 “in vitro” evolution through 3D real fitness landscapes constructed by Self Organizing Maps.
Ramón Lorenzo‐Redondo, Soledad Delgado, Federico Morán, and Cecilio Lopez‐Galindez. Analysis of HIV-1 “in vitro” evolution through 3D real fitness landscapes constructed by Self Organizing Maps. (2014) PLoS One. 9(2): e88579.
PUBMED DOIPhenotypic and molecular characterization of IMP-producing Enterobacterales in Spain: Predominance of IMP-8 in Klebsiella pneumoniae and IMP-22 in Enterobacter roggenkampii.
5. Phenotypic and molecular characterization of IMP-producing Enterobacterales in Spain: Predominance of IMP-8 in Klebsiella pneumoniae and IMP-22 in Enterobacter roggenkampii. Autores: Cañada-García JE, Grippo N, de Arellano ER, Bautista V, Lara N, Navarro AM, Cabezas T, Martínez-Ramírez NM, García-Cobos S, Calvo J, Cercenado E, Aracil B, Pérez-Vázquez M, Oteo-Iglesias J; Spanish IMP Study Group. Revista: Front Microbiol. 2022 Sep 28;13:1000787.
DOIHCV eradication with DAAs differently affects HIV males and females: A whole miRNA sequencing characterization
Valle-Millares D; Brochado-Kith O; Gómez-Sanz A; et al; Fernández-Rodríguez A (AC). (17/17). 2021. Biomedicine and Pharmacotherapy. Elsevier.
DOIOutbreak of invasive meningococcal disease caused by a meningococcus serogroup B expressing a rare porA genosubtype (19-54, 15), Spain, March to April 2024.
Abad R, Navarro C, García-Amil C, Montes M, Castañeda-García A, Cuadros JA, Galar A, Martin F, Mena E, Pérez de Madrid S, Román C, Soler M, Vázquez JA. Euro Surveill. 2025 Nov;30(44):2500222
PUBMED DOIT-Cell-Specific Loss of the PI-3-Kinase p110α Catalytic Subunit Results in Enhanced Cytokine Production and Antitumor Response.
1. Aragoneses-Fenoll L, Ojeda G, Montes-Casado M, Acosta-Ampudia Y, Dianzani U, Portolés P, Rojo JM. T-Cell-Specific Loss of the PI-3-Kinase p110α Catalytic Subunit Results in Enhanced Cytokine Production and Antitumor Response. Front. Immunol. 2018 Feb 27;9:332.
PUBMED DOIEssential in vitro diagnostics for advanced HIV and serious fungal diseases: international experts' consensus recommendations. Eur J Clin Microbiol Infect Dis. 2019 Sep
Bongomin F, Govender NP, Chakrabarti A, Robert-Gangneux F, Boulware DR, Zafar A, Oladele RO, Richardson MD, Gangneux JP, Alastruey-Izquierdo A, Bazira J, Boyles TH, Sarcarlal J, Nacher M, Obayashi T, Worodria W, Pasqualotto AC, Meya DB, Cheng B, Sriruttan C, Muzoora C, Kambugu A, Rodriguez Tudela JL, Jordan A, Chiller TM, Denning DW. Essential in vitro diagnostics for advanced HIV and serious fungal diseases: international experts' consensus recommendations. Eur J Clin Microbiol Infect Dis. 2019 Sep;38(9):1581-1584. doi: 10.1007/s10096-019-03600-4. PMID: 31175479.
PUBMED DOIPneumoviridae fusion proteins as immunogens to induce cross-neutralizing antibody responses
Olmedillas E, Cano O, Martinez I, Luque D, Terron MC, McLellan JS, et al. Chimeric Pneumoviridae fusion proteins as immunogens to induce cross-neutralizing antibody responses. EMBO Mol Med. 2018;10(2):175-87.
PUBMED DOIHigh-Quality Draft Genome of Babesia divergens, the Etiological Agent of Cattle and Human Babesiosis.
8. Cuesta I; González LM; Estrada K; Grande R; Zaballos A; Lobo CA; Barrera J; Sanchez-Flores A; Montero E. 2014. High-Quality Draft Genome of Babesia divergens, the Etiological Agent of Cattle and Human Babesiosis. Genome Announcement. 2: e01194-14.
PUBMED DOIEmergence of linezolid-resistant coagulase-negative staphylococci in an intensive care unit.
Emergence of linezolid-resistant coagulase-negative staphylococci in an intensive care unit. Balandin B, Lobo B, Orden B, Román F, García E, Martínez R, Valdivia M, Ortega A, Fernández I, Galdos P. Infect Dis (Lond). 2016;48(5):343-9.
PUBMEDInformación adicional
1.- The study of non-gastrointestinal zoonoses, some of them transmitted by vectors and/or emerging, aims to:
- The development and validation of new diagnostic and genotyping techniques represent important scientific-technical support to the National Health System, acting as a reference laboratory.
- Research on the Molecular Epidemiology of Coxiella burnetii studies the circulating genotypes and their association with the different clinical presentations of Q fever.
- Discovery of new pathogens: especially relevant in the case of Francisella with the description of F. hispaniensis, as well as taxonomically unknown variants of Bartonella, Borrelia and Rickettsia, found in reservoirs, vectors and clinical samples.
- Surveillance in nature analyzes kinetics, transmission cycles and reservoirs.
• Genotyping techniques allow traceability studies to be carried out in the case of natural outbreaks or intentional release. • Method accreditation: ISO15189 standard (clinical samples), ISO17025 (environmental).
2.- The study of bacteria with potential use in bioterrorism through participation in European projects (Joint Actions: QUANDHIP, EMERGE, SHARP) allows us to respond appropriately to possible health alert situations. An important methodological development has been carried out for the detection of these agents and a Rapid Response System has been implemented.