Des de fa més de 25 anys que molts dels membres del grup MARS treballem junts compartint unes línies directrius de la recerca en l'àmbit de la Microbiologia de l'aigua relacionada amb la salut. Per tal de continuar avançant conjuntament en l'aportació de coneixement en aquest camp i anar complint els objectius generals indicats anteriorment en l'àmbit de la recerca, ens plantegem els següents objectius:
Objectius generals
Els objectius generals són la millora del coneixement dels microorganismes de transmissió fecal-oral a l'ambient per poder donar millors eines a la gestió de recursos d'aigua amb l'objectiu final de millorar la prevenció de la transmissió de les esmentades malalties. Si en aquest intent es pot generar alguna eina de diagnòstic o algun model predictiu susceptible de ser comercialitzat, no cal dir que també hi estarem alerta i endegarem les accions oportunes. Per anar aconseguint aquests objectius, s'organitzarà la recerca com s'indica a continuació:
La constant evolució dels mètodes genòmiques i el millor coneixement dels microorganismes comensals del tub digestiu i per tant l'aparició d'indicadors tal vegada millors que els actuals fan que calgui millorar els aspectes metodològics.
Aplicació de tècniques genòmiques a l'estudi de Microbiologia d'aigües relacionada amb salut i la detecció de patògens i microorganismes indicadors. En aquesta àrea pensem en tres aspectes: i) aplicació de PCR quantitativa per a detectar patògens i indicadors en mostres amb matrius complexes i amb un nombre molt baix d'unitats; ii) aproximacions metagenòmiques (DGGE i seqüenciació massiva per estudis metagenòmics) per a la identificació i detecció d'alguns bacteris de difícil o complex cultiu; iii) detecció d’indicadors (com els bacteriòfags) per a l’avaluació de tractaments basats en els principis ARCPC (Anàlisi de Risc de Controls de Punts Crítics).
Disponibilitat de soques hoste específiques per a l'enumeració de fags. Cercar hostes que ens permetin detectar contaminació fecal d'aquelles espècies que més contribueixen a la contaminació al nostre territori (vaques, porc i aviram).
Normalització i estandardització. Es participa en xarxes internacionals per estandarditzar alguns mètodes.
Estudis de prevalença. Desenvolupem estudis de prevalença considerant els següents aspectes: i) patògens, amb especial atenció als que són transmesos per aigua i indicadors presents en les femtes de diferents orígens, aigua residual crua i aigua tractada , aigües superficials, aigües subterrànies, biosòlids i aliments en contacte amb aigües contaminades ii) microorganismes indicadors de l‘origen de contaminació fecal.
Indicadors alternatius. Estudi de la potencial utilitat dels indicadors alternatius (colífags) i la utilització de les tècniques genòmiques per a detectar patògens en la validació i el monitoreig del processament de l’aigua residual atenent sobre tot a les tecnologies de processament avançades (UV, microfiltració i ultrafiltració, osmosi inversa), sanejament de llots, que seran necessaris quan s’implementin les noves regulacions a la UE.
Supervivència i desinfecció. Supervivència dels diferents patògens i indicadors en el medi ambient natural , i en els processos de desinfecció per a predir i quantificar els riscos, així com també la utilització dels indicadors tradicionals i els indicadors de l’origen de la contaminació fecal en l’elaboració de models predictius.
Epidemiologia molecular. Es realitzen estudis d’epidemiologia molecular d’ alguns dels patògens, principalment de virus, dels que es coneix la seva prevalença.
Estudis de mecanismes de patogenicitat de patògens d’humans i animals relacionats amb aigua i aliments
Interaccions bacteriòfags/bacteris entèrics. En aquesta àrea treballem en tres línies principals:
La primera línia es centra en la importància dels fags sobre la transferència horitzontal de gens relacionats amb la virulència bacteriana. Dins d'aquesta línia, el nostre grup té una àmplia experiència en l'estudi de bacteriòfags que codifiquen la toxina Shiga i altres fags que contenen gens de virulència en E. coli patògenes. L'estudi de l'ecologia d'aquests fags i la seva interacció amb els hostes bacterians ha motivat els nostres estudis.
La segona línia de recerca és l'estudi de partícules fàgiques que porten gens de resistència als antibiòtics. La resistència als antibiòtics, un dels problemes més rellevants per la salut humana a tot el món, requereix especial atenció. Entre altres vehicles de transmissió de resistències, el nostre grup descriu que la transducció mitjançant bacteriòfags i partícules relacionades amb fags és una de les menys estudiades I que la seva importància podria ser major a com s’havia considerat fins el moment.
La tercera línia estudia la importància de la presència de fags dins del cos humà i la seva influència en el diagnòstic clínic, desenvolupem estudis metagenòmics o de fagomes i el paper dels fags en la regulació de les poblacions de bacteris.
El nostre grup pertany a la xarxa de fags FAGOMA i a la International Society for Viruses of Microorganisms.
Utilitzem les tècniques metagenòmiques per l’estudi de la diversitat microbiana en diferents ecosistemes aquàtics, incloent rius, plantes de tractament d’aigües residuals, així com també d’ambients extrems com l’Antàrtida.
Els bacteris Gram-negatius presenten a la seva superfície diferents glicoestructures. A mès, en els últims anys, s’ha incrementat considerablement el nombre de bacteris en els que s’han descrit estructures de la superfície decorades amb sucres, com pilis i flagells. Els glicans presents a la superfície bacteriana son importants en les interaccions bacteria-hoste, així com en les interaccions amb el medi ambient.
La composició dels glicans presents a la superfície dels bacteris presenta una major diversitat que els glicans d’eucariotes i poden canviar en funció de les condicions ambientals. L’elevada variabilitat de sucres i estructures del glicans bacterians, junt amb la reduïda informació genètica, fa difícil predir les vies de biosíntesis de glicans i el mecanisme de transferència a les proteïnes, així com el seu paper en el procés d’infecció.
Les Aeromonas mesòfiles son bacteris oportunistes que expressen diferents glicoestructures a la seva superfície, com un exopolisacàrid de α-glucà exclusivament de D-glucosa i un flagell polar glicosilat. La nostra recerca es centra en l’anàlisi de les vies de biosíntesis i els mecanismes de transferència del glicà implicats en la glicosilació del flagell polar en aquest grup de microorganismes, així com en el paper de la glicosilació en l’assemblatge o estabilitat del flagell i en la resposta immune. L’objectiu es poder extrapolar aquest estudis a d’altres bacteris Gram-negatius, donat que l’anàlisi d’aquestes glicoestructures pot permetre trobar noves dianes terapèutiques i desenvolupar aplicacions industrials per produir macromolècules glicosilades in bacteris hoste estandarditzats.
La constant evolució dels mètodes genòmiques i el millor coneixement dels microorganismes comensals del tub digestiu i per tant l'aparició d'indicadors tal vegada millors que els actuals fan que calgui millorar els aspectes metodològics.
Aplicació de tècniques genòmiques a l'estudi de Microbiologia d'aigües relacionada amb salut i la detecció de patògens i microorganismes indicadors. En aquesta àrea pensem en tres aspectes: i) aplicació de PCR quantitativa per a detectar patògens i indicadors en mostres amb matrius complexes i amb un nombre molt baix d'unitats; ii) aproximacions metagenòmiques (DGGE i seqüenciació massiva per estudis metagenòmics) per a la identificació i detecció d'alguns bacteris de difícil o complex cultiu; iii) detecció d’indicadors (com els bacteriòfags) per a l’avaluació de tractaments basats en els principis ARCPC (Anàlisi de Risc de Controls de Punts Crítics).
Disponibilitat de soques hoste específiques per a l'enumeració de fags. Cercar hostes que ens permetin detectar contaminació fecal d'aquelles espècies que més contribueixen a la contaminació al nostre territori (vaques, porc i aviram).
Normalització i estandardització. Es participa en xarxes internacionals per estandarditzar alguns mètodes.
Estudis de prevalença. Desenvolupem estudis de prevalença considerant els següents aspectes: i) patògens, amb especial atenció als que són transmesos per aigua i indicadors presents en les femtes de diferents orígens, aigua residual crua i aigua tractada , aigües superficials, aigües subterrànies, biosòlids i aliments en contacte amb aigües contaminades ii) microorganismes indicadors de l‘origen de contaminació fecal.
Indicadors alternatius. Estudi de la potencial utilitat dels indicadors alternatius (colífags) i la utilització de les tècniques genòmiques per a detectar patògens en la validació i el monitoreig del processament de l’aigua residual atenent sobre tot a les tecnologies de processament avançades (UV, microfiltració i ultrafiltració, osmosi inversa), sanejament de llots, que seran necessaris quan s’implementin les noves regulacions a la UE.
Supervivència i desinfecció. Supervivència dels diferents patògens i indicadors en el medi ambient natural , i en els processos de desinfecció per a predir i quantificar els riscos, així com també la utilització dels indicadors tradicionals i els indicadors de l’origen de la contaminació fecal en l’elaboració de models predictius.
Epidemiologia molecular. Es realitzen estudis d’epidemiologia molecular d’ alguns dels patògens, principalment de virus, dels que es coneix la seva prevalença.
Estudis de mecanismes de patogenicitat de patògens d’humans i animals relacionats amb aigua i aliments
Interaccions bacteriòfags/bacteris entèrics. En aquesta àrea treballem en tres línies principals:
La primera línia es centra en la importància dels fags sobre la transferència horitzontal de gens relacionats amb la virulència bacteriana. Dins d'aquesta línia, el nostre grup té una àmplia experiència en l'estudi de bacteriòfags que codifiquen la toxina Shiga i altres fags que contenen gens de virulència en E. coli patògenes. L'estudi de l'ecologia d'aquests fags i la seva interacció amb els hostes bacterians ha motivat els nostres estudis.
La segona línia de recerca és l'estudi de partícules fàgiques que porten gens de resistència als antibiòtics. La resistència als antibiòtics, un dels problemes més rellevants per la salut humana a tot el món, requereix especial atenció. Entre altres vehicles de transmissió de resistències, el nostre grup descriu que la transducció mitjançant bacteriòfags i partícules relacionades amb fags és una de les menys estudiades I que la seva importància podria ser major a com s’havia considerat fins el moment.
La tercera línia estudia la importància de la presència de fags dins del cos humà i la seva influència en el diagnòstic clínic, desenvolupem estudis metagenòmics o de fagomes i el paper dels fags en la regulació de les poblacions de bacteris.
El nostre grup pertany a la xarxa de fags FAGOMA i a la International Society for Viruses of Microorganisms.
Utilitzem les tècniques metagenòmiques per l’estudi de la diversitat microbiana en diferents ecosistemes aquàtics, incloent rius, plantes de tractament d’aigües residuals, així com també d’ambients extrems com l’Antàrtida.
Els bacteris Gram-negatius presenten a la seva superfície diferents glicoestructures. A mès, en els últims anys, s’ha incrementat considerablement el nombre de bacteris en els que s’han descrit estructures de la superfície decorades amb sucres, com pilis i flagells. Els glicans presents a la superfície bacteriana son importants en les interaccions bacteria-hoste, així com en les interaccions amb el medi ambient.
La composició dels glicans presents a la superfície dels bacteris presenta una major diversitat que els glicans d’eucariotes i poden canviar en funció de les condicions ambientals. L’elevada variabilitat de sucres i estructures del glicans bacterians, junt amb la reduïda informació genètica, fa difícil predir les vies de biosíntesis de glicans i el mecanisme de transferència a les proteïnes, així com el seu paper en el procés d’infecció.
Les Aeromonas mesòfiles son bacteris oportunistes que expressen diferents glicoestructures a la seva superfície, com un exopolisacàrid de α-glucà exclusivament de D-glucosa i un flagell polar glicosilat. La nostra recerca es centra en l’anàlisi de les vies de biosíntesis i els mecanismes de transferència del glicà implicats en la glicosilació del flagell polar en aquest grup de microorganismes, així com en el paper de la glicosilació en l’assemblatge o estabilitat del flagell i en la resposta immune. L’objectiu es poder extrapolar aquest estudis a d’altres bacteris Gram-negatius, donat que l’anàlisi d’aquestes glicoestructures pot permetre trobar noves dianes terapèutiques i desenvolupar aplicacions industrials per produir macromolècules glicosilades in bacteris hoste estandarditzats.