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Investigation

Antibiotic Resistance

Research Lines

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Serología

​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.

Research projects

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Proyectos en los que el Laboratorio ha participado como IP en los últimos años 
-    "La Coordinación de actividades de investigación en el CNM para realizar una respuesta integradora frente a la pandemia por SARS-CoV2 en España"    
-    “Estudio ENE_COVID_SENIOR: Prospective study to establish the immune status in the elderly after receiving a full course of vaccination”
-    “Respuesta inmune frente a la infección por SARS-CoV-2: efecto en vacunados naive y en seropositivos frente a las variantes más transmisibles y relevancia de la genética del hospedador”.
-    “Estudio de Seroprevalencia de Crimea-Congo”


Proyectos como colaboradores científicos
-    “Multi-center, Adaptive, Randomized Clinical Trial of Convalescent Plasma Therapy Versus Standard of Care for the Treatment of COVID-19 in Hospitalized Patients”
-    “Investigación y vigilancia integrada de los arbovirus emergentes West nile, toscana y dengue en algunas zonas de España”
-    “Análisis epidemiológico y virológico de los agentes virales incluidos en la vacuna triple vírica: nuevos retos”
-    “Estudio de Seroprevalencia de Crimea-Congo en poblaciones de riesgo”
-    “Estudio ENE_COVID_SENIOR II: Prospective study to establish the immune status in the elderly after receiving a full course of vaccination”


Estudios relevantes 
-    “2º estudio de seroprevalencia en España”
-    “Estudio Nacional de sero-epidemiología de la infección por SARS-Cov-2 en España, Estudio ENE-COVID”
-    “A Phase 2, Comparative, Randomised, Adaptive Trial to Evaluate the immunogenicity against SARS-Cov2 and safety of boosted vaccination with COMIRNATY in subjects having received prime vaccination with VAXZERIA”. Estudio CombiVacs. 
-    “Estudio de respuesta de inmunogenicidad de las vacunas autorizadas contra la COVID-19 en sujetos que han recibido previamente una vacuna experimental”
-    “Prospective study to establish the immune status in the elderly after receiving a full course of vaccination. ENE-COVID SENIOR I y II”
-    “Estudio de Seroprevalencia de Crimea-Congo en grupos de riesgo”
Convenios y contratos de los últimos años 
-“Estudio de sensibilidad y la especificidad clínica del ensayo Access SARS-CoV-2 IgG en el instrumento access2 de Beckman Coulter”
“Evaluación de ensayos de serología mediante la técnica de quimioluminiscencia flash con el analizador liaison XL”
“ENE-COVID SENIOR II Prospective study to establish the immune status in the elderly after receiving a full course of vaccination.”
 

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Leon KE, Schubert RD, Casas-Alba D, Hawes IA, Ramachandran PS, Ramesh A, Pak JE, Wu W, Cheung CK, Crawford ED, Khan LM, Launes C, Sample HA, Zorn KC, Cabrerizo M, Valero-Rello A, Langelier C, Muñoz-Almagro C, DeRisi JL, Wilson MR. Genomic and serologic characterization of enterovirus A71 brainstem encephalitis. Neurol Neuroimmunol Neuroinflamm. 2020

Leon KE, Schubert RD, Casas-Alba D, Hawes IA, Ramachandran PS, Ramesh A, Pak JE, Wu W, Cheung CK, Crawford ED, Khan LM, Launes C, Sample HA, Zorn KC, Cabrerizo M, Valero-Rello A, Langelier C, Muñoz-Almagro C, DeRisi JL, Wilson MR. Genomic and serologic characterization of enterovirus A71 brainstem encephalitis. Neurol Neuroimmunol Neuroinflamm. 2020 Mar 5;7(3):e703. doi: 10.1212/NXI.0000000000000703. PMID: 32139440; PMCID: PMC7136061.

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

Detection of Rhabdovirus viral RNA in oropharyngeal swabs and ectoparasites of Spanish bats

Aznar C, Vazquez-Moron S, Martson D, Juste J, Ibáñez C, Berciano JM, Salsamendi E, Aihartza J, Banyard AC, McElhinney L, Fooks AR, Echevarria JE. Detection of Rhabdovirus viral RNA in oropharyngeal swabs and ectoparasites of Spanish bats. Journal of General Virology. 2013. 94: 69-75.

PUBMED DOI

Genomic non-coding regions reveal hidden patterns of mumps virus circulation in Spain, 2005 to 2015

Gavilán AM, Fernández-García A*, Rueda A, Castellanos A, Masa J, López-Perea N, Torres de Mier MV, de Ory F, Echevarría JE. Non-coding sequences reveal hidden patterns of mumps virus circulation in Spain, 2005 to 2015. Eurosurveillance,2018, 23(15): 1-8. *Corresponding author.

PUBMED DOI

First cases of European Bat Lyssavirus type 1 in Iberian serotine bats: implications for the molecular epidemiology of bat rabies in Europe.

Mingo-Casas P, Sandonís V, Obón E, Berciano JM, Vázquez-Morón S, Juste J, Echevarría JE. First cases of European Bat Lyssavirus type 1 in Iberian serotine bats: implications for the molecular epidemiology of bat rabies in Europe. Plos Neglected Tropical Diseases, 2018: 12(4): e0006290.

PUBMED DOI

Last cases of rubella and congenital rubella syndrome in Spain, 1997–2016: The success of a vaccination program

Seppälä EM, López-Perea N, Torres de Mier MV, Echevarría JE, Fernández García A, Masa-Calles J. Last cases of rubella and congenital rubella syndrome in Spain, 1997–2016: The success of a vaccination program. Vaccine, 2019, 37(1):169-175.

PUBMED DOI

Combination of Cefditoren and N-acetyl-l-Cysteine Shows a Synergistic Effect against Multidrug-Resistant Streptococcus pneumoniae Biofilms

Llamosí M, Sempere J, Coronel P, Gimeno M, Yuste J, Domenech M. Combination of Cefditoren and N-acetyl-l-Cysteine Shows a Synergistic Effect against Multidrug-Resistant Streptococcus pneumoniae Biofilms. Microbiol Spectr. 2022 Dec 21;10(6):e0341522

PUBMED DOI

Clearance of mixed biofilms of Streptococcus pneumoniae and methicillin-susceptible/resistant Staphylococcus aureus by antioxidants N-acetyl-L-cysteine and cysteamine

Sempere J, Llamosí M, Román F, Lago D, González-Camacho F, Pérez-García C, Yuste J, Domenech M. Clearance of mixed biofilms of Streptococcus pneumoniae and methicillin-susceptible/resistant Staphylococcus aureus by antioxidants N-acetyl-L-cysteine and cysteamine. Sci Rep. 2022 Apr 23;12(1):6668

PUBMED DOI

Clinical Relevance and Molecular Pathogenesis of the Emerging Serotypes 22F and 33F of Streptococcus pneumoniae in Spain

Sempere J, de Miguel S, González-Camacho F, Yuste J, Domenech M. Clinical Relevance and Molecular Pathogenesis of the Emerging Serotypes 22F and 33F of Streptococcus pneumoniae in Spain. Front Microbiol. 2020 Feb 27;11:309.

PUBMED DOI

Combination of Antibodies and Antibiotics as a Promising Strategy Against Multidrug-Resistant Pathogens of the Respiratory Tract

Domenech M, Sempere J, de Miguel S, Yuste J. Combination of Antibodies and Antibiotics as a Promising Strategy Against Multidrug-Resistant Pathogens of the Respiratory Tract. Front Immunol. 2018 Nov 20;9:2700. doi: 10.3389/fimmu.2018.02700. PMID: 30515172; PMCID: PMC6256034.

DOI

Chemotherapy with Phage Lysins Reduces Pneumococcal Colonization of the Respiratory Tract

Corsini B, Díez-Martínez R, Aguinagalde L, González-Camacho F, García-Fernández E, Letrado P, García P, Yuste J. Chemotherapy with Phage Lysins Reduces Pneumococcal Colonization of the Respiratory Tract. Antimicrob Agents Chemother. 2018 May 25;62(6):e02212-17. doi: 10.1128/AAC.02212-17. PMID: 29581113; PMCID: PMC5971604.

DOI

Impact of Biological Therapies on the Immune Response after Pneumococcal Vaccination in Patients with Autoimmune Inflammatory Diseases

Richi P, Yuste J, Navío T, González-Hombrado L, Salido M, Thuissard-Vasallo I, Jiménez-Díaz A, Llorente J, Cebrián L, Lojo L, Steiner M, Cobo T, Martín MD, García-Castro M, Castro P, Muñoz-Fernández S. Impact of Biological Therapies on the Immune Response after Pneumococcal Vaccination in Patients with Autoimmune Inflammatory Diseases. Vaccines. 2021 Feb 28;9(3):203. doi: 10.3390/vaccines9030203. PMID: 33671007; PMCID: PMC7997274.

DOI

Pleiotropic Effects of Cell Wall Amidase LytA on Streptococcus pneumoniae Sensitivity to the Host Immune Response

Ramos-Sevillano E, Urzainqui A, Campuzano S, Moscoso M, González-Camacho F, Domenech M, Rodríguez de Córdoba S, Sánchez-Madrid F, Brown JS, García E, Yuste J. Pleiotropic effects of cell wall amidase LytA on Streptococcus pneumoniae sensitivity to the host immune response. Infect Immun. 2015 Feb;83(2):591-603. doi: 10.1128/IAI.02811-14. PMID: 25404032; PMCID: PMC4294232.

DOI

PSGL-1 on Leukocytes is a Critical Component of the Host Immune Response against Invasive Pneumococcal Disease

Ramos-Sevillano E, Urzainqui A, de Andrés B, González-Tajuelo R, Domenech M, González-Camacho F, Sánchez-Madrid F, Brown JS, García E, Yuste J. PSGL-1 on Leukocytes is a Critical Component of the Host Immune Response against Invasive Pneumococcal Disease. PLoS Pathog. 2016 Mar 14;12(3):e1005500. doi: 10.1371/journal.ppat.1005500. PMID: 26975045; PMCID: PMC4790886.

DOI

Comparison of methods and characterization of small RNAs from plasma extracellular vesicles of HIV/HCV coinfected patients

Martínez-González E; Brochado-Kith O; Gómez-Sanz A; et al; Fernández-Rodríguez A (AC). (9/9). 2020. Small RNA sequencing from plasma extracellular vesicles of HIV/HCV coinfected patients: a protocol comparison SCIENTIFIC REPORTS. 9. ISSN 2045-2322.

DOI

Relative telomere length impact on mortality of COVID-19: Sex differences

Virseda-Berdices A; Concostrina-Martinez L; Martínez-González O;et al; Fernández-Rodríguez A (AC). (14/14). 2022. Relative telomere length impact on mortality of COVID-19: Sex differences.Journal of medical virology. 95, pp.e28368. ISSN 0146-6615.

DOI

Hepatitis C Virus Influences HIV-1 Viral Splicing in Coinfected Patients

Martínez-Román P; López-Huertas MR; Crespo-Bermejo C; et al; Briz V (AC). (16/15). 2020. Hepatitis C virus influences HIV-1 viral splicing in coinfected patients JOURNAL OF CLINICAL MEDICINE. MDPI. ISSN 2077-0383.

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Our general objective is to provide early knowledge about any emerging antibiotic resistance mechanism in our country. This contribution of knowledge is based on transversal objectives that we consider key, such as 1) the ability to adapt research to emerging resistance problems, 2) the promotion of cooperative and multidisciplinary research studies working in networks with different Spanish and foreign centers, 3) the transfer of research results in an agile way to the clinical practice of the national health system, and 4) the promotion of the interrelation of research with reference, advice, training and dissemination seeking the empowerment of all. 

More specifically, our main scientific objectives are the characterization of the molecular bases of antibiotic resistance in pathogenic bacteria, the study of the molecular epidemiology and population structure of resistant bacteria, the characterization of the mobile genetic elements that carry resistance genes, and the development of diagnostic techniques and therapeutic alternatives against bacteria with extensive resistance to antibiotics. In this sense, research into the dissemination pathways of Enterobacteriaceae, Acinetobacter baumannii and carbapenemase-producing Pseudomonas aeruginosa (as a paradigm of extensive resistance and pan-resistance) is one of our current priority objectives.

Our general objective is to provide early knowledge about any emerging antibiotic resistance mechanism in our country. This contribution of knowledge is based on transversal objectives that we consider key, such as 1) the ability to adapt research to emerging resistance problems, 2) the promotion of cooperative and multidisciplinary research studies working in networks with different Spanish and foreign centers, 3) the transfer of research results in an agile way to the clinical practice of the national health system, and 4) the promotion of the interrelation of research with reference, advice, training and dissemination seeking the empowerment of all. 

More specifically, our main scientific objectives are the characterization of the molecular bases of antibiotic resistance in pathogenic bacteria, the study of the molecular epidemiology and population structure of resistant bacteria, the characterization of the mobile genetic elements that carry resistance genes, and the development of diagnostic techniques and therapeutic alternatives against bacteria with extensive resistance to antibiotics. In this sense, research into the dissemination pathways of Enterobacteriaceae, Acinetobacter baumannii and carbapenemase-producing Pseudomonas aeruginosa (as a paradigm of extensive resistance and pan-resistance) is one of our current priority objectives.

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