Host susceptibility to invasive fungal infections
Líneas de investigación
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Susceptibilidad del huésped a las infecciones fúngicas invasoras
Se estima que más de un millón y medio de personas mueren al año en el mundo debido a una enfermedad fúngica invasora (EFI). Los tratamientos con inmunosupresores, terapias con corticoides, trasplantes de células hematopoyéticas y órgano sólido así como tratamientos quimioterapéuticos contra el cáncer han favorecido el aumento de estas infecciones fúngicas. El género Aspergillus es la principal causa de EFI por hongos filamentosos, siendo A. fumigatus la especie principalmente aislada en la mayoría de los casos y más frecuentemente asociada a Aspergilosis Invasora.
Muchas de estas infecciones están infra-diagnosticadas debido, tanto a la falta de sospecha clínica como a las limitaciones diagnósticas. Esta línea de investigación tiene como principal objetivo mejorar el pronóstico de la infecciones en pacientes con riesgo de desarrollar infecciones invasoras por hongos. Para ello se estudian marcadores del individuo (denominados biomarcadores del hospedador) que puedan ser detectados de forme temprana en muestras de pacientes en riesgo y que nos permita estratificar a los mismos en función de la susceptibilidad a desarrollar una infección invasora por hongos. Además, estudios realizados en los últimos años muestran que el fondo genético del hospedador está asociado con la predisposición al desarrollo de este tipo de enfermedades. En concreto se han identificado polimorfismos genéticos de nucleótido simple (“Single Nucleotide Polymorphism”- SNP) en genes que codifican para componentes celulares que interaccionan con estructuras fúngicas y/o que están involucradas en la respuesta inmune del huésped frente a agentes infecciosos como Aspergillus. En este sentido se han estandarizado y aplicado herramientas para la detección de SNPs en humanos de genes diana asociados concretamente con la susceptibilidad a la Aspergilosis Invasora.
Estudio de los mecanismos de virulencia en Aspergillus fumigatus
En paralelo al estudio de la respuesta del hospedador se sigue una línea cuyo objetivo es caracterizar mecanismos de virulencia en A. fumigatus. Uno de los principales mecanismos por los que A. fumigatus es capaz de causar enfermedad en humanos es su capacidad de adaptarse a las condiciones ambientales del hospedador. Entre las moléculas y los genes que se han relacionado con la virulencia de este hongo se encuentran componentes de la pared celular, genes y moléculas relacionadas con la evasión de la respuesta inmune, sistemas de detoxificación de los compuestos derivados del oxígeno, la producción de toxinas, la obtención de nutrientes como hierro, fósforo, nitrógeno y la adaptación a pH y temperatura del hospedador. Estos estudios permiten profundizar en el conocimiento sobre la patogenicidad de este hongo e identificar nuevas dianas terapéuticas
Publicaciones destacadas
Alastruey-Izquierdo A, Alcazar-Fuoli L, Rivero-Menéndez O, Ayats J, Castro C, García-Rodríguez J, Goterris-Bonet L, Ibáñez-Martínez E, Linares-Sicilia MJ, Martin-Gomez MT, Martín-Mazuelos E, Pelaez T, Peman J, Rezusta A, Rojo S, Tejero R, Anza DV, Viñuelas J, Zapico MS, Cuenca-Estrella M; the FILPOP2 Project from GEMICOMED (SEIMC) and REIPI. Molecular Identification and Susceptibility Testing of Molds Isolated in a Prospective Surveillance of Triazole Resistance in Spain (FILPOP2 Study). Antimicrob Agents Chemother. 2018 Aug 27;62(9):e00358-18. doi: 10.1128/AAC.00358-18. PMID: 29941643; PMCID: PMC6125503.
Alastruey-Izquierdo A, Alcazar-Fuoli L, Rivero-Menéndez O, Ayats J, Castro C, García-Rodríguez J, Goterris-Bonet L, Ibáñez-Martínez E, Linares-Sicilia MJ, Martin-Gomez MT, Martín-Mazuelos E, Pelaez T, Peman J, Rezusta A, Rojo S, Tejero R, Anza DV, Viñuelas J, Zapico MS, Cuenca-Estrella M; the FILPOP2 Project from GEMICOMED (SEIMC) and REIPI. Molecular Identification and Susceptibility Testing of Molds Isolated in a Prospective Surveillance of Triazole Resistance in Spain (FILPOP2 Study). Antimicrob Agents Chemother. 2018 Aug 27;62(9):e00358-18. doi: 10.1128/AAC.00358-18. PMID: 29941643; PMCID: PMC6125503.
PUBMED DOIGonçalves SM, Lagrou K, Rodrigues CS, Campos CF, Bernal-Martínez L, Rodrigues F, Silvestre R, Alcazar-Fuoli L, Maertens JA, Cunha C, Carvalho A. Evaluation of Bronchoalveolar Lavage Fluid Cytokines as Biomarkers for Invasive Pulmonary Aspergillosis in At-Risk Patients. Front Microbiol. 2017 Nov 29;8:2362. doi:10.3389/fmicb.2017.02362. PMID: 29238334; PMCID: PMC5712575.
Gonçalves SM, Lagrou K, Rodrigues CS, Campos CF, Bernal-Martínez L, Rodrigues F, Silvestre R, Alcazar-Fuoli L, Maertens JA, Cunha C, Carvalho A. Evaluation of Bronchoalveolar Lavage Fluid Cytokines as Biomarkers for Invasive Pulmonary Aspergillosis in At-Risk Patients. Front Microbiol. 2017 Nov 29;8:2362. doi:10.3389/fmicb.2017.02362. PMID: 29238334; PMCID: PMC5712575.
PUBMED DOIAlcazar-Fuoli L, Buitrago M, Gomez-Lopez A, Mellado E. An alternative host model of a mixed fungal infection by azole susceptible and resistant Aspergillus spp strains. Virulence. 2015;6(4):376-84. doi: 10.1080/21505594.2015.1025192. PMID: 26065322; PMCID: PMC4601236.
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PUBMED DOIAlcazar-Fuoli L, Cairns T, Lopez JF, Zonja B, Pérez S, Barceló D, Igarashi Y, Bowyer P, Bignell E. A modified recombineering protocol for the genetic manipulation of gene clusters in Aspergillus fumigatus. PLoS One. 2014 Nov 5;9(11):e111875. doi: 10.1371/journal.pone.0111875. PMID: 25372385; PMCID:PMC4221250.
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PUBMED DOIBertuzzi M, Schrettl M, Alcazar-Fuoli L, Cairns TC, Muñoz A, Walker LA, Herbst S, Safari M, Cheverton AM, Chen D, Liu H, Saijo S, Fedorova ND, Armstrong-James D, Munro CA, Read ND, Filler SG, Espeso EA, Nierman WC, Haas H, Bignell EM. The pH-responsive PacC transcription factor of Aspergillus fumigatus governs epithelial entry and tissue invasion during pulmonary aspergillosis. PLoS Pathog. 2014 Oct 16;10(10):e1004413. doi: 10.1371/journal.ppat.1004413.
Bertuzzi M, Schrettl M, Alcazar-Fuoli L, Cairns TC, Muñoz A, Walker LA, Herbst S, Safari M, Cheverton AM, Chen D, Liu H, Saijo S, Fedorova ND, Armstrong-James D, Munro CA, Read ND, Filler SG, Espeso EA, Nierman WC, Haas H, Bignell EM. The pH-responsive PacC transcription factor of Aspergillus fumigatus governs epithelial entry and tissue invasion during pulmonary aspergillosis. PLoS Pathog. 2014 Oct 16;10(10):e1004413. doi: 10.1371/journal.ppat.1004413.
DOIYasmin S, Alcazar-Fuoli L, Gründlinger M, Puempel T, Cairns T, Blatzer M, Lopez JF, Grimalt JO, Bignell E, Haas H. Mevalonate governs interdependency of ergosterol and siderophore biosyntheses in the fungal pathogen Aspergillus fumigatus. Proc Natl Acad Sci U S A. 2012 Feb 21;109(8):E497-504. doi: 10.1073/pnas.1106399108. Epub 2011 Nov 21. PMID: 22106303; PMCID: PMC3286978.
Yasmin S, Alcazar-Fuoli L, Gründlinger M, Puempel T, Cairns T, Blatzer M, Lopez JF, Grimalt JO, Bignell E, Haas H. Mevalonate governs interdependency of ergosterol and siderophore biosyntheses in the fungal pathogen Aspergillus fumigatus. Proc Natl Acad Sci U S A. 2012 Feb 21;109(8):E497-504. doi: 10.1073/pnas.1106399108. Epub 2011 Nov 21. PMID: 22106303; PMCID: PMC3286978.
PUBMED DOIAlcazar-Fuoli L, Mellado E, Garcia-Effron G, Buitrago MJ, Lopez JF, Grimalt JO, Cuenca-Estrella JM, Rodriguez-Tudela JL. Aspergillus fumigatus C-5 sterol desaturases Erg3A and Erg3B: role in sterol biosynthesis and antifungal drug susceptibility. Antimicrob Agents Chemother. 2006 Feb
Alcazar-Fuoli L, Mellado E, Garcia-Effron G, Buitrago MJ, Lopez JF, Grimalt JO, Cuenca-Estrella JM, Rodriguez-Tudela JL. Aspergillus fumigatus C-5 sterol desaturases Erg3A and Erg3B: role in sterol biosynthesis and antifungal drug susceptibility. Antimicrob Agents Chemother. 2006 Feb;50(2):453-60. doi: 10.1128/AAC.50.2.453-460.2006. PMID: 16436696; PMCID: PMC1366924.
PUBMED14. Alcazar-Fuoli L, Mellado E, Alastruey-Izquierdo A, Cuenca-Estrella M, Rodriguez-Tudela JL. Aspergillus section Fumigati: antifungal susceptibility patterns and sequence-based identification. Antimicrob Agents Chemother. 2008 Apr
Alcazar-Fuoli L, Mellado E, Alastruey-Izquierdo A, Cuenca-Estrella M, Rodriguez-Tudela JL. Aspergillus section Fumigati: antifungal susceptibility patterns and sequence-based identification. Antimicrob Agents Chemother. 2008 Apr;52(4):1244-51. doi: 10.1128/AAC.00942-07. Epub 2008 Jan 22. PMID: 18212093; PMCID: PMC2292508.
PUBMED DOIAlcazar-Fuoli L, Mellado E, Alastruey-Izquierdo A, Cuenca-Estrella M, Rodriguez-Tudela JL. Species identification and antifungal susceptibility patterns of species belonging to Aspergillus section Nigri. Antimicrob Agents Chemother. 2009 Oct
Alcazar-Fuoli L, Mellado E, Alastruey-Izquierdo A, Cuenca-Estrella M, Rodriguez-Tudela JL. Species identification and antifungal susceptibility patterns of species belonging to Aspergillus section Nigri. Antimicrob Agents Chemother. 2009 Oct;53(10):4514-7. doi: 10.1128/AAC.00585-09. Epub 2009 Jul 27. PMID: 19635955; PMCID: PMC2764190.
PUBMED DOIAlcazar-Fuoli L, Mellado E, Cuenca-Estrella M, Sanglard D. Probing the role of point mutations in the cyp51A gene from Aspergillus fumigatus in the model yeast Saccharomyces cerevisiae. Med Mycol. 2011 Apr
Alcazar-Fuoli L, Mellado E, Cuenca-Estrella M, Sanglard D. Probing the role of point mutations in the cyp51A gene from Aspergillus fumigatus in the model yeast Saccharomyces cerevisiae. Med Mycol. 2011 Apr;49(3):276-84. doi: 10.3109/13693786.2010.512926. Epub 2010 Sep 10. PMID: 20831364.
PUBMED DOIAlcazar-Fuoli L, Cuesta I, Rodriguez-Tudela JL, Cuenca-Estrella M, Sanglard D, Mellado E. Three-dimensional models of 14α-sterol demethylase (Cyp51A) from Aspergillus lentulus and Aspergillus fumigatus: an insight into differences in voriconazole interaction. Int J Antimicrob Agents. 2011 Nov
Alcazar-Fuoli L, Cuesta I, Rodriguez-Tudela JL, Cuenca-Estrella M, Sanglard D, Mellado E. Three-dimensional models of 14α-sterol demethylase (Cyp51A) from Aspergillus lentulus and Aspergillus fumigatus: an insight into differences in voriconazole interaction. Int J Antimicrob Agents. 2011 Nov;38(5):426-34. doi: 10.1016/j.ijantimicag.2011.06.005. Epub 2011 Aug 25. PMID: 21871783.
PUBMED DOIAlcazar-Fuoli L, Mellado E. Ergosterol biosynthesis in Aspergillus fumigatus: its relevance as an antifungal target and role in antifungal drug resistance.
Alcazar-Fuoli L, Mellado E. Ergosterol biosynthesis in Aspergillus fumigatus: its relevance as an antifungal target and role in antifungal drug resistance. Front Microbiol. 2013 Jan 10;3:439. doi: 10.3389/fmicb.2012.00439. PMID: 23335918; PMCID: PMC3541703.
PUBMED DOIBernal-Martínez L, Alcazar Fuoli L, Miguel-Revilla B, Carvalho A, Cuétara Garcia MS, Garcia-Rodriguez J, Cunha C, Gómez-García de la Pedrosa E, Gomez-Lopez A. High-Resolution Melting Assay for Genotyping Variants of the CYP2C19 Enzyme and Predicting Voriconazole Effectiveness. Antimicrob Agents Chemother. 2019 May 24
Bernal-Martínez L, Alcazar Fuoli L, Miguel-Revilla B, Carvalho A, Cuétara Garcia MS, Garcia-Rodriguez J, Cunha C, Gómez-García de la Pedrosa E, Gomez-Lopez A. High-Resolution Melting Assay for Genotyping Variants of the CYP2C19 Enzyme and Predicting Voriconazole Effectiveness. Antimicrob Agents Chemother. 2019 May 24;63(6):e02399-18. doi: 10.1128/AAC.02399-18. PMID: 30910893; PMCID:PMC6535561.
PUBMED DOILupiañez CB, Martínez-Bueno M, Sánchez-Maldonado JM, Badiola J, Cunha C, Springer J, Lackner M, Segura-Catena J, Canet LM, Alcazar-Fuoli L, López-Nevot MA, Fianchi L, Aguado JM, Pagano L, López-Fernández E, Alarcón-Riquelme M, Potenza L, Gonçalves SM, Luppi M, Moratalla L, Solano C, Sampedro A, González-Sierra P, Cuenca-Estrella M, Lagrou K, Maertens JA, Lass-Flörl C, Einsele H, Vazquez L; PCRAGA Study Group, Loeffler J, Ríos-Tamayo R, Carvalho A, Jurado M, Sainz J. Polymorphisms within the ARNT2 and CX3CR1 Genes Are Associated with the Risk of Developing Invasive Aspergillosis. Infect Immun. 2020 Mar 23
Lupiañez CB, Martínez-Bueno M, Sánchez-Maldonado JM, Badiola J, Cunha C, Springer J, Lackner M, Segura-Catena J, Canet LM, Alcazar-Fuoli L, López-Nevot MA, Fianchi L, Aguado JM, Pagano L, López-Fernández E, Alarcón-Riquelme M, Potenza L, Gonçalves SM, Luppi M, Moratalla L, Solano C, Sampedro A, González-Sierra P, Cuenca-Estrella M, Lagrou K, Maertens JA, Lass-Flörl C, Einsele H, Vazquez L; PCRAGA Study Group, Loeffler J, Ríos-Tamayo R, Carvalho A, Jurado M, Sainz J. Polymorphisms within the ARNT2 and CX3CR1 Genes Are Associated with the Risk of Developing Invasive Aspergillosis. Infect Immun. 2020 Mar 23;88(4):e00882-19. doi: 10.1128/IAI.00882-19. PMID: 31964743; PMCID: PMC7093133.
PUBMED DOIAlcazar-Fuoli L, Clavaud C, Lamarre C, Aimanianda V, Seidl-Seiboth V, Mellado E, Latgé JP. Functional analysis of the fungal/plant class chitinase family in Aspergillus fumigatus.
Alcazar-Fuoli L, Clavaud C, Lamarre C, Aimanianda V, Seidl-Seiboth V, Mellado E, Latgé JP. Functional analysis of the fungal/plant class chitinase family in Aspergillus fumigatus. Fungal Genet Biol. 2011 Apr;48(4):418-29. doi: 10.1016/j.fgb.2010.12.007. Epub 2010 Dec 22. PMID: 21184840.
PUBMED DOIAn alternative host model of a mixed fungal infection by azole susceptible and resistant Aspergillus spp strains
15. Alcazar-Fuoli L, Buitrago M, Gomez-Lopez A, Mellado E. An alternative host model of a mixed fungal infection by azole susceptible and resistant Aspergillus spp strains. Virulence. 2015;6(4):376-84. doi: 10.1080/21505594.2015.1025192. PMID: 26065322.
PUBMED DOIContent with Investigacion .
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Laura Alcázar Fuoli
Research Scientist
Graduated in Biochemistry from the Autonomous University of Madrid and PhD in Biology from the Complutense University of Madrid in 2006. She completed her doctoral thesis at the National Center of Microbiology (CNM) under the direction of Dr. Emilia Mellado, in the study of the synthesis of Ergosterol in Aspergillus fumigatus. In 2012 Laura joined the reference laboratory in mycology with a researcher contract for the “Miguel Servet” program after having worked for three years as an associate researcher at Imperial College London. During that period his research focused on host adaptation mechanisms and virulence factors of A. fumigatus. In 2014 he obtained the position of Senior Scientist of Public Research Organizations carrying out his research work at the CNM.
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Leticia Bernal Martínez
Staff Scientist
ORCID code: 0000-0002-1694-5522
Leticia Bernal Martínez obtaned her PhD at the CNM, ISCIII and she is currently staff at the Mycology Laboratory. She has more than fifteen years of experience in Molecular Mycology. His research has focused on the development of new diagnostic techniques for invasive fungal infection.
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