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Investigación

Adaptación de Hongos patógenos al huésped y desarrollo de nuevas terapias antifúngicas

Líneas de investigación

Contenidos con Investigacion Hongos patógenos al huésped y desarrollo de nuevas terapias antifúngicas .

Mecanismos de adaptación de hongos patógenos al huésped: Morfogénesis en Cryptococcus neoformans

Uno de los principales mecanismos por los que los hongos son capaces de causar enfermedad en humanos es su capacidad de evadir la respuesta inmune y adaptarse a las condiciones ambientales que se encuentra en el huésped. En este sentido, una de las levaduras tiene que mayor capacidad de adaptación al huésped es Cryptococcus neoformans. Este hongo se encuentra en el ambiente, y se adquiere por inhalación, aunque el cuadro más típico es meningitis en pacientes inmunodeprimidos, principalmente VIH+. La principal característica fenotípica es la presencia de una cápsula de polisacárido que rodea a la célula que es considerado un factor de virulencia. Además, C. neoformans es capaz de aumentar el tamaño celular significativamente formando células “titanes”, que pueden alcanzar un diámetro de más de 70 micras. En el laboratorio estamos interesados en conocer cual es el papel de estos las células titanes en la virulencia de C. neoformans. Recientemente, hemos descrito medios in vitro en los que C. neoformans forma células pseudo-titanes, lo que nos ha permitido identificar nuevos factores y rutas involucradas en este proceso.

Mecanismos de acción a antifúngicos

En paralelo, llevamos una línea cuyo principal objetivo es caracterizar los mecanismos de acción de los antífúngicos. En concreto, se ha centrado el trabajo en el efecto de la Anfotericina B (AmB). Durante décadas se ha pensado que este antifúngico causa la muerte de las células tras la unión a ergosterol y formación de poros. Nuestros resultados indican que este antifúngico induce también un fuerte estrés oxidativo en la célula, el cual ocurre antes de que se pierda la integridad celular. Además hemos comprobado que el estrés oxidativo es necesario para la acción fungicida de la AmB. Estos resultados abren la puerta a diseñar nuevas estrategias que mejoren su eficiencia en pacientes.

Nuevas estrategias terapéuticas

El trabajo con AmB ha derivado en investigación orientada a mejorar las terapias antifúngicas. En particular, hemos utilizado la estrategia del reposicionamiento de fármacos “off-patent” para buscar nuevas actividades. Usando este abordaje, hemos identificado varios fármacos que aumentan la efectividad de la AmB frente a las principales levaduras patógenas, como el antibiótico eritromicina. Este abordaje nos ha permitido identificar fármacos con actividad antifúngica frente a patógenos emergentes, como Candida auris.

Proyectos de investigación

Contenidos con Investigacion Hongos patógenos al huésped y desarrollo de nuevas terapias antifúngicas .

Proyectos con financiación pública

TÍTULO:  Factores de virulencia de la levaduras patógenas y su influencia en el huésped  
ENTIDAD FINANCIADORA: Ministerio de Educación y Ciencia
PUESTO DESEMPEÑADO: Investigador Principal, Contratado “Ramón y Cajal”
INICIO/ FINALIZACIÓN: 2006-2007
CANTIDAD: 15.000 EUROS

TÍTULO: Caracterización de células gigantes de hongos y papel durante la infección en mamíferos      
ENTIDAD FINANCIADORA: Instituto de Salud Carlos III
PUESTO DESEMPEÑADO: Investigador Principal, Contratado “Ramón y Cajal”
INICIO/ FINALIZACIÓN: 2006-2007
CANTIDAD: 55.000 EUROS

TÍTULO: Búsqueda e identificación de genes involucrados en la resistencia a antifúngicos en
Cryptococcus neoformans      
ENTIDAD FINANCIADORA: Ministerio de Ciencia e Innovación
PUESTO DESEMPEÑADO: Investigador Principal, Contratado “Ramón y Cajal”
INICIO/ FINALIZACIÓN: 2008-2010
CANTIDAD: 25.000 EUROS
COLABORADORES: Juan Luis Rodríguez Tudela (Centro Nacional de Microbiología, ISCIII. Madrid); Manuel Cuenca Estrella (Centro Nacional de Microbiología, ISCIII. Madrid); Maria Jose Gianinni (Faculdade de Ciências Farmacêuticas-UNESP). Brasil

TÍTULO: Papel de los cambios morfológicos de la levadura patógena Cryptococcus neoformans durante la infección en el huésped   
ENTIDAD FINANCIADORA: Ministerio de Ciencia e Innovación. Programa Plan Nacional “Investigación Fundamental no orientada”, área de Biomedicina, SAF2008-03761
PUESTO DESEMPEÑADO: Investigador Principal, Contratado “Ramón y Cajal”
INICIO/ FINALIZACIÓN: 2009-2011
CANTIDAD: 46.000 EUROS

TÍTULO DEL PROYECTO: Identificación de los mecanismos moleculares involucrados en la morfogénesis de Cryptococcus neoformans y estudio de su función durante la infección
ENTIDAD FINANCIADORA: Ministerio Ciencia e Innovación, Plan Nacional Investigación Fundamental no orientada, Área Biomedicina, Referencia: SAF2011-25140
DURACIÓN  DESDE: Enero 2012 HASTA: Diciembre 2014
INVESTIGADOR/A PRINCIPAL: Oscar Zaragoza Hernández
Este proyecto tiene un becario FPI concedido
SUBVENCION: 90.000 euros

TÍTULO: Importancia de la morfogénesis en la virulencia de la levadura patógena Cryptococcus neoformans y mejora de la terapia de la criptococosis basada en anfotericina B. SAF2014-25140 
ENTIDAD FINANCIADORA: MINECO (Convocatoria Proyectos I+D+I “RETOS INVESTIGACION)
PUESTO DESEMPEÑADO: Investigador Principal
INICIO/ FINALIZACIÓN: 2015-2017
Financiación: 100.000 €

TÍTULO: Estudio de las bases moleculares y de los factores que inducen cambios morfológicos en Cryptococcus neoformans y caracterización de nuevas estrategias terapéuticas. SAF2017-86912-R 
ENTIDAD FINANCIADORA: MINECO (Convocatoria Proyectos I+D+I “RETOS INVESTIGACION)
PUESTO DESEMPEÑADO: Investigador Principal
INICIO/ FINALIZACIÓN: 2018-2020
Financiación: 106.000 €

TÍTULO: Mecanismos de adatapción de la levadura patógena Cryptococcus neoformans al pulmon. Referencia: PID2020-114546RB
ENTIDAD FINANCIADORA: Ministerio de Ciencia e Innovación, Agencia Estatal de Investigación (Convocatoria «Proyectos I+D+I» 2020 - Modalidades «Retos Investigación» y «Generación de Conocimiento»)
PUESTO DESEMPEÑADO: Investigador Principal
INICIO/ FINALIZACIÓN: 2021-2024
Financiación: 117.000 €

 

TÍTULO: La medicina de precisión contra la resistencia a antimicrobiano. Proyecto MePRAM.
ENTIDAD FINANCIADORA: Proyectos de Investigación de Medicina Personalizada de Precisión de la Acción Estratégica en Salud 2021-2023, bajo el PERTE para la Salud de Vanguardia y con cargo a los fondos europeos del Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia
PUESTO DESEMPEÑADO: Colaborador. (Investigador Principal: Jesús Oteo Iglesias)
INICIO/ FINALIZACIÓN: 2023-2025
Financiación: 4.339.500 €

Proyectos financiados por empresas biotecnológicas

TÍTULO DEL PROYECTO: Amphores. Evaluation of the induction of oxidative damage by Amphoterin B in susceptible and resistant yeast species
ENTIDAD FINANCIADORA: Gilead
DURACIÓN  DESDE: 2011 HASTA: 2012
INVESTIGADOR/A PRINCIPAL: Oscar Zaragoza Hernández
SUBVENCION: 55.000 euros


TÍTULO: Fungomics. Evaluation of the activity of amphotericin B and other antifungals against human pathogenic fungi
ENTIDAD FINANCIADORA: Gilead
PUESTO DESEMPEÑADO: Investigador Principal
INICIO/ FINALIZACIÓN: 2019-2020

TÍTULO: Antifungal susceptibility testing of a set of Candida spp to CD101 and anidulafungin in five microdilution plates
ENTIDAD FINANCIADORA: Cidara
PUESTO DESEMPEÑADO: Investigador Principal
INICIO/ FINALIZACIÓN: 2018

TÍTULO: Cidara MultiCentre EUCAST study
ENTIDAD FINANCIADORA: Cidara
PUESTO DESEMPEÑADO: Investigador Principal
INICIO/ FINALIZACIÓN: 2016

Publicaciones destacadas

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Identification of Off-Patent Compounds That Present Antifungal Activity Against the Emerging Fungal Pathogen Candida auris

2: de Oliveira HC, Monteiro MC, Rossi SA, Pemán J, Ruiz-Gaitán A, Mendes- Giannini MJS, Mellado E, Zaragoza O. Identification of Off-Patent Compounds That Present Antifungal Activity Against the Emerging Fungal Pathogen Candida auris. Front Cell Infect Microbiol. 2019 Apr 2;9:83. PMCID: PMC6454888.

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Trevijano-Contador N, de Oliveira HC, García-Rodas R, Rossi SA, Llorente I, Zaballos Á, Janbon G, Ariño J, Zaragoza Ó. Cryptococcus neoformans can form titan-like cells in vitro in response to multiple signals. PLoS Pathog. 2018 May 18;14(5):e1007007. PMCID: PMC6454888.

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Cell Wall Changes in Amphotericin B-Resistant Strains from Candida tropicalis and Relationship with the Immune Responses Elicited by the Host

5: Mesa-Arango AC, Rueda C, Román E, Quintin J, Terrón MC, Luque D, Netea MG, Pla J, Zaragoza O. Cell Wall Changes in Amphotericin B-Resistant Strains from Candida tropicalis and Relationship with the Immune Responses Elicited by the Host. Antimicrob Agents Chemother. 2016 Mar 25;60(4):2326-35. PMCID: PMC4808153.

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The production of reactive oxygen species is a universal action mechanism of Amphotericin B against pathogenic yeasts and contributes to the fungicidal effect of this drug

8: Mesa-Arango AC, Trevijano-Contador N, Román E, Sánchez-Fresneda R, Casas C, Herrero E, Argüelles JC, Pla J, Cuenca-Estrella M, Zaragoza O. The production of reactive oxygen species is a universal action mechanism of Amphotericin B against pathogenic yeasts and contributes to the fungicidal effect of this drug. Antimicrob Agents Chemother. 2014 Nov;58(11):6627-38. PMCID: PMC4249417.

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Capsule Growth in Cryptococcus neoformans Is Coordinated with Cell Cycle Progression

9: García-Rodas R, Cordero RJ, Trevijano-Contador N, Janbon G, Moyrand F, Casadevall A, Zaragoza O. Capsule growth in Cryptococcus neoformans is coordinated with cell cycle progression. mBio. 2014 Jun 17;5(3):e00945-14. PMCID: PMC4056547.

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The interaction between Candida krusei and murine macrophages results in multiple outcomes, including intracellular survival and escape from killing

12: García-Rodas R, González-Camacho F, Rodríguez-Tudela JL, Cuenca-Estrella M, Zaragoza O. The interaction between Candida krusei and murine macrophages results in multiple outcomes, including intracellular survival and escape from killing. Infect Immun. 2011 Jun;79(6):2136-44. PMCID: PMC3125833.

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Fungal Cell Gigantism during Mammalian Infection

13: Zaragoza O, García-Rodas R, Nosanchuk JD, Cuenca-Estrella M, Rodríguez- Tudela JL, Casadevall A. Fungal cell gigantism during mammalian infection. PLoS Pathog. 2010 Jun 17;6(6):e1000945. PMCID: PMC2887474.

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Human IgM Inhibits the Formation of Titan-Like Cells in Cryptococcus neoformans

14: Trevijano-Contador N, Pianalto KM, Nichols CB, Zaragoza O, Alspaugh JA, Pirofski LA. Human IgM Inhibits the Formation of Titan-Like Cells in Cryptococcus neoformans. Infect Immun. 2020 Mar 23;88(4):e00046-20. PMCID: PMC7093138.

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The lymphocyte scavenger receptor CD5 plays a nonredundant role in fungal infection

15: Velasco-de-Andrés M, Català C, Casadó-Llombart S, Simões I, Zaragoza O, Carreras E, Lozano F. The lymphocyte scavenger receptor CD5 plays a nonredundant role in fungal infection. Cell Mol Immunol. 2020 Apr 24.

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Evaluation 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; CANDIPOP Project from GEIH-GEMICOMED (SEIMC) and REIPI. Evaluation of the possible influence of trailing and paradoxical effects on the clinical outcome of patients with candidemia. Clin Microbiol Infect. 2017 Jan;23(1):49.e1-49.e8.

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Identification of Off-Patent Drugs That Show Synergism with Amphotericin B or That Present Antifungal Action against Cryptococcus neoformans and Candida spp

Rossi SA, de Oliveira HC, Agreda-Mellon D, Lucio J, Mendes-Giannini MJS, García-Cambero JP, Zaragoza O. Identification of Off-Patent Drugs That Show Synergism with Amphotericin B or That Present Antifungal Action against Cryptococcus neoformans and Candida spp. Antimicrob Agents Chemother. 2020 Mar 24;64(4):e01921-19. PMCID: PMC7179310.

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Paradoxical Growth of Candida albicans in the Presence of Caspofungin Is Associated with Multiple Cell Wall Rearrangements and Decreased Virulence

Rueda C, Cuenca-Estrella M, Zaragoza O. Paradoxical growth of Candida albicans in the presence of caspofungin is associated with multiple cell wall rearrangements and decreased virulence. Antimicrob Agents Chemother. 2014;58(2):1071-83. PMCID: PMC3910852.

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Cryptococcus neoformans induces antimicrobial responses and behaves as a facultative intracellular pathogen in the non mammalian model Galleria mellonella

Trevijano-Contador N, Herrero-Fernández I, García-Barbazán I, Scorzoni L, Rueda C, Rossi SA, García-Rodas R, Zaragoza O. Cryptococcus neoformans induces antimicrobial responses and behaves as a facultative intracellular pathogen in the non mammalian model Galleria mellonella. Virulence. 2015;6(1):66-74. PMCID: PMC4603429.

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The formation of titan cells in Cryptococcus neoformans depends on the mouse strain and correlates with induction of Th2-type responses

García-Barbazán I, Trevijano-Contador N, Rueda C, de Andrés B, Pérez-Tavárez R, Herrero-Fernández I, Gaspar ML, Zaragoza O. The formation of titan cells in Cryptococcus neoformans depends on the mouse strain and correlates with induction of Th2-type responses. Cell Microbiol. 2016 Jan;18(1):111-24.

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Accumulation of endogenous free radicals is required to induce titan-like cell formation in Cryptococcus neoformans

Irene García-Barbazán, Alba Torres-Cano, Rocío García-Rodas, Martin Sachse, Daniel Luque, Diego Megías, Oscar Zaragoza. mBio. 2024 Jan 16;15(1):e0254923

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