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Research Lines

Caracterización y estudio de la funcionalidad de microorganismos probióticos

En el ámbito de esta línea de investigación el grupo trabaja en el aislamiento y caracterización de cepas potencialmente probióticas para su aplicación en alimentación tanto humana como animal. En este sentido el grupo posee una colección, en continua extensión, de cepas aisladas de tracto gastrointestinal y/o leche materna. Una vez aisladas de su hospedador, normalmente humano pero en algunas ocasiones también de animales, las cepas son caracterizadas fenotípicamente y genotípicamente (Figura 2) siguiendo las recomendaciones emitidas a este respecto por FAO/OMS y EFSA como paso previo a la caracterización de su potencial funcional en diferentes modelos in vitro. Como paso final en el desarrollo de probióticos el grupo de investigación participa también en el diseño y ejecución de estudios de intervención para demostración de la eficacia.

Microbiota intestinal de grupos de población de edades extremas.

Se busca identificar posibles desviaciones (disbiosis) en la composición y función de la microbiota intestinal en grupos humanos específicos y entender la relación de éstas con la salud/enfermedad y el estado fisiológico y cognitivo del individuo. Nuestra actividad es este campo se centra en dos grupos poblacionales de gran interés; neonatos (Figura 3) y personas de edad avanzada.
Pretendemos determinar las alteraciones en el microbioma, asi como las inmunológicas, nutricionales y ambientales (por ejemplo el impacto del uso de antibióticos, vacunas, medicamentos, nutrición enteral/parenteral, etc..) asociadas a las alteraciones observadas. Concomitantemente estudiamos el efecto de estos factores en otras características asociadas a la microbiota, como son la presencia en la microbiota intestinal de genes de resistencia a antibióticos (resistoma) o la de genes de virulencia/patogenicidad. El objetivo es desarrollar estrategias de intervención nutricional dirigidas a corregir estas alteraciones o a reducir el impacto de los factores que las determinan, por ejemplo mediante el uso de probióticos seleccionados en el marco del y trabajo de la línea de investigación anterior.

Desarrollo y aplicación de modelos in vitro e in vivo de interacción microbiota–hospedador en el entorno intestinal.

Trabajamos en el desarrollo de modelos sencillos y de coste asequible, tanto in vitro (cultivos fecales, líneas celulares)  como in vivo (Drosophila, Caernohabditis), que nos permitan evaluar la actividad tanto de microbiotas complejas como de cepas aisladas. Esos modelos son después utilizados para el estudio de la respuesta que la microbiota intestinal y probióticos específicos (Figura 4) inducen en el hospedador. La comparación de la respuesta inducida por microbiotas con disbiosis, respecto a microbiotas de grupos control sanos, nos permite identificar objetivos funcionales en la microbiota como paso previo a la evaluación de la capacidad de cepas probióticas para corregir esas alteraciones.

Identificación de áreas de aplicación y desarrollo de herramientas basadas en las nuevas tecnologías para su aplicación en la investigación en microbiología, alimentación y salud

Esta es una línea en la que estamos dando los primeros pasos en colaboración con informáticos e investigadores de otras instituciones. El objetivo es desarrollar herramientas/aplicaciones basadas en las nuevas tecnologías con el fin de facilitar la actividad investigadora en el ámbito del trinomio alimentación, microbiota y salud. En este sentido como paso inicial y prueba de contexto, nos planteamos el desarrollo de una herramienta que permita simplificar el proceso de recogida e integración de datos nutricionales en los estudios, tanto observacionales como de intervención, que realizamos. En un segundo paso se pretende evaluar, más allá de su utilidad en el contexto de la investigación, la potencial utilidad de este tipo de aplicaciones como herramientas de ayuda en la gestión de una dieta adecuada por la población general.