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Mechanisms of Antimicrobial Resistance and Host-Pathogen Interactions

31 de January de 2017



Our ability to control infectious diseases is continuously being eroded by antimicrobial resistance, a current major health problem worldwide. A large proportion of the research activities in our group is related to the study of physiological and biochemical aspects of the mechanisms of resistance to antimicrobial agents in bacteria. We consider clinical relevant Enterobacteria and non-fermenters, among others. 

Our laboratory belongs to Idival’s Clinical and Molecular Microbiology Group  and is contributing to the “Resistance Program” of the Spanish network for research on infection diseases (Red Española de Investigación en Patología Infecciosa, REIPI) supported by the Institute of Health Carlos III (ISCIII). This network is devoted to the study of different clinical and microbiological aspects of infections caused by resistant bacteria of clinical relevance, an important problem in many Spanish hospitals. 

 Immunofluorescence image showing a human immune cell (green) killing Acinetobacter baumannii bacteria (red).

Answering the need for studies of the mechanisms involved in the antimicrobials and host-pathogen relationship, we also seek to develop a multi-disciplinary research on host-pathogen interactions in these clinical relevant multi-drug-resistant (MDR) species by using cell sorting, advanced microscopy, and genomics.

Institute of Health Carlos III has granted the research lines of this group in the Strategic Action in Health 2016 with a total amount of 86.515€. The project under the name “Integrated biology of the infection and antimicrobial resistance in Acinetobacter baumannii and A. pittii” is led by the researcher Miguel Servert José Ramos and it will be developed at IDIVAL.

From right to left; Santiago Redondo Salvo, María Lázaro-Díez, Itziar Chapartegui González and Dr. José Ramos Vivas.

The main objectives in this project are: 

1) To develop new tools for the study of host-pathogen interactions in Acinetobacter spp.

2) To study the impact of different antibiotics at subMICs on Acinetobacter spp. species, biofilms, and on relevant host-pathogen interactions in vitro.

3) To unravel the dynamics and roles of vesicle-like droplets produced by MDR strains on biofilms and during host-pathogen interactions.

4) To perform a detailed analysis of the immune responses of human immune and non-immune cells against these MDR pathogens with different phenotypes. 




Scanning Electron microphotography showing an human blood clot infected with Acinetobacter baumannii (blue).

 

 

 

Nuestras capacidad para controlar las enfermedades infecciosas se ve continuamente erosionada por la aparición y dispersión de resistencia a los antibióticos, lo que es ya un problema mundial grave. 

Una gran parte de las actividades de investigación de nuestro grupo está relacionada con el estudio de aspectos fisiológicos y bioquímicos de la resistencia bacteriana a los antibióticos. En nuestro laboratorio de Microbiología Celular del Instituto IDIVAL estudiamos enterobacterias (Enterobacter, Klebsiella), bacterias no fermentadoras (Acinetobacter) y Gram positivos (Staphylococcus aureus), entre otras.

                                     Fotografía de inmunofluorescencia que muestra una célula del sistema inmunitario humano                                                        atacando bacterias de la especie multirresistente Acinetobacter baumannii (rojo).

El laboratorio pertenece al Grupo de investigación Microbiología Clínica y Molecular que forma parte de la Red Española de Investigación en Patología Infecciosa (REIPI), apoyada por el Instituto de Salud Carlos III (ISCIII) número de Expediente PI 16/01103. Esta red está dedicada al estudio de los distintos aspectos clínicos y microbiológicos de las infecciones causadas por bacterias resistentes a los antibióticos, un problema que es ya importante en los hospitales Españoles.

Respondiendo a la necesidad de buscar nuevas estrategias para combatir a estas bacterias, nuestro laboratorio realiza estudios sobre su interacción con células humanas. Para ello, desarrollamos una investigación multidisciplinar, desarrollando una serie de herramientas que nos permitirán caracterizar dichas interacciones y poder así buscar nuevas dianas terapéuticas y nuevos tratamientos contra estas bacterias multirresistentes (MDR). 

El Instituto de Salud Carlos III ha financiado las líneas de este grupo en un proyecto liderado por el investigador Miguel Servet José Ramos en la convocatoria de la Acción Estratégica en Salud 2016 en concreto el proyecto titulado: Biología integrada de la infección y la resistencia antimicrobiana en Acinetobacterbaumannii and A. pittii, dotado con 86.515€, y que se desarrollará en el Instituto de Investigación Sanitaria Valdecilla (IDIVAL).


     Equipo de Investigación: María Lázaro Díez, Itziar Chapartegui González y Santiago Redondo.

 

Los principales objetivos de este proyecto son:

1) Desarrollar nuevas herramientas para el estudio de las interacciones de Acinetobacter con células humanas.

2) Estudiar el impacto de distintas concentraciones de antibióticos contra las biocapas formadas por estas bacterias.

3) Estudiar la dinámica de la producción de vesículas por estas bacterias durante la formación de biocapas o durante su interacción con células humanas.

4) Realizar un análisis detallado de la respuesta inmunitaria de células humanas cuando se enfrentan a estos patógenos.

 

                        

Fotografía electrónica de barrido mostrando un coágulo sanguíneo humano invadido por bacterias de la especie Acinetobacter baumannii. (azul).

 

 

 

 

Nuestras capacidad para controlar las enfermedades infecciosas se ve continuamente erosionada por la aparición y dispersión de resistencia a los antibióticos, lo que es ya un problema mundial grave. 

Una gran parte de las actividades de investigación de nuestro grupo está relacionada con el estudio de aspectos fisiológicos y bioquímicos de la resistencia bacteriana a los antibióticos. En nuestro laboratorio de Microbiología Celular del Instituto IDIVAL estudiamos enterobacterias (Enterobacter, Klebsiella), bacterias no fermentadoras (Acinetobacter) y Gram positivos (Staphylococcus aureus), entre otras.

                                     Fotografía de inmunofluorescencia que muestra una célula del sistema inmunitario humano                                                        atacando bacterias de la especie multirresistente Acinetobacter baumannii (rojo).

El laboratorio pertenece al Grupo de investigación Microbiología Clínica y Molecular que forma parte de la Red Española de Investigación en Patología Infecciosa (REIPI), apoyada por el Instituto de Salud Carlos III (ISCIII) número de Expediente PI 16/01103. Esta red está dedicada al estudio de los distintos aspectos clínicos y microbiológicos de las infecciones causadas por bacterias resistentes a los antibióticos, un problema que es ya importante en los hospitales Españoles.

Respondiendo a la necesidad de buscar nuevas estrategias para combatir a estas bacterias, nuestro laboratorio realiza estudios sobre su interacción con células humanas. Para ello, desarrollamos una investigación multidisciplinar, desarrollando una serie de herramientas que nos permitirán caracterizar dichas interacciones y poder así buscar nuevas dianas terapéuticas y nuevos tratamientos contra estas bacterias multirresistentes (MDR). 

El Instituto de Salud Carlos III ha financiado las líneas de este grupo en un proyecto liderado por el investigador Miguel Servet José Ramos en la convocatoria de la Acción Estratégica en Salud 2016 en concreto el proyecto titulado: Biología integrada de la infección y la resistencia antimicrobiana en Acinetobacterbaumannii and A. pittii, dotado con 86.515€, y que se desarrollará en el Instituto de Investigación Sanitaria Valdecilla (IDIVAL).


     Equipo de Investigación: María Lázaro Díez, Itziar Chapartegui González y Santiago Redondo.

 

Los principales objetivos de este proyecto son:

1) Desarrollar nuevas herramientas para el estudio de las interacciones de Acinetobacter con células humanas.

2) Estudiar el impacto de distintas concentraciones de antibióticos contra las biocapas formadas por estas bacterias.

3) Estudiar la dinámica de la producción de vesículas por estas bacterias durante la formación de biocapas o durante su interacción con células humanas.

4) Realizar un análisis detallado de la respuesta inmunitaria de células humanas cuando se enfrentan a estos patógenos.

 

                        

Fotografía electrónica de barrido mostrando un coágulo sanguíneo humano invadido por bacterias de la especie Acinetobacter baumannii. (azul).

 

 

 

 

Nuestras capacidad para controlar las enfermedades infecciosas se ve continuamente erosionada por la aparición y dispersión de resistencia a los antibióticos, lo que es ya un problema mundial grave. 

Una gran parte de las actividades de investigación de nuestro grupo está relacionada con el estudio de aspectos fisiológicos y bioquímicos de la resistencia bacteriana a los antibióticos. En nuestro laboratorio de Microbiología Celular del Instituto IDIVAL estudiamos enterobacterias (Enterobacter, Klebsiella), bacterias no fermentadoras (Acinetobacter) y Gram positivos (Staphylococcus aureus), entre otras.

                                     Fotografía de inmunofluorescencia que muestra una célula del sistema inmunitario humano                                                        atacando bacterias de la especie multirresistente Acinetobacter baumannii (rojo).

El laboratorio pertenece al Grupo de investigación Microbiología Clínica y Molecular que forma parte de la Red Española de Investigación en Patología Infecciosa (REIPI), apoyada por el Instituto de Salud Carlos III (ISCIII) número de Expediente PI 16/01103. Esta red está dedicada al estudio de los distintos aspectos clínicos y microbiológicos de las infecciones causadas por bacterias resistentes a los antibióticos, un problema que es ya importante en los hospitales Españoles.

Respondiendo a la necesidad de buscar nuevas estrategias para combatir a estas bacterias, nuestro laboratorio realiza estudios sobre su interacción con células humanas. Para ello, desarrollamos una investigación multidisciplinar, desarrollando una serie de herramientas que nos permitirán caracterizar dichas interacciones y poder así buscar nuevas dianas terapéuticas y nuevos tratamientos contra estas bacterias multirresistentes (MDR). 

El Instituto de Salud Carlos III ha financiado las líneas de este grupo en un proyecto liderado por el investigador Miguel Servet José Ramos en la convocatoria de la Acción Estratégica en Salud 2016 en concreto el proyecto titulado: Biología integrada de la infección y la resistencia antimicrobiana en Acinetobacterbaumannii and A. pittii, dotado con 86.515€, y que se desarrollará en el Instituto de Investigación Sanitaria Valdecilla (IDIVAL).


     Equipo de Investigación: María Lázaro Díez, Itziar Chapartegui González y Santiago Redondo.

 

Los principales objetivos de este proyecto son:

1) Desarrollar nuevas herramientas para el estudio de las interacciones de Acinetobacter con células humanas.

2) Estudiar el impacto de distintas concentraciones de antibióticos contra las biocapas formadas por estas bacterias.

3) Estudiar la dinámica de la producción de vesículas por estas bacterias durante la formación de biocapas o durante su interacción con células humanas.

4) Realizar un análisis detallado de la respuesta inmunitaria de células humanas cuando se enfrentan a estos patógenos.

 

                        

Fotografía electrónica de barrido mostrando un coágulo sanguíneo humano invadido por bacterias de la especie Acinetobacter baumannii. (azul).