Recerca en Nutrició, Salut, Metabolòmica i Exposoma
L’objectiu de la nostra recerca és la identificació de biomarcadors nutricionals associats a patrons alimentaris saludables mitjançant l’estudi de la metabolòmica i la identificació de metabotips, nutritips i fenotips de fragilitat i envelliment saludable per prevenir l’aparició precoç de malalties i discapacitats.
La recerca del grup s’adhereix als Principis FAIR, de l’anglès, findable, accessible, interoperable i reusable, és a dir, trobable, accessible, interoperable i reutilitzable (Wilkinson et al., 2016).
Caracterització de l’exposoma humà mitjançant una plataforma metabolòmica multi-analítica quantitativa, integral i a gran escala
El nostre grup de recerca ha desenvolupat Exposome-UB, una plataforma metabolòmica capdavantera, quantitativa i a gran escala, dissenyada per caracteritzar de manera integral l’exposoma humà. Aquesta metodologia permet el perfilat simultani de gairebé 2.000 metabòlits, que inclouen:
-
Metabòlits endògens
-
Compostos derivats dels aliments
-
Fàrmacs i els seus metabòlits
-
Residus de productes domèstics i de cura personal
-
Contaminants ambientals
-
Compostos bioactius derivats de la microbiota
Publicada a Analytical Chemistry (2020), aquesta metodologia va ser reconeguda com a Article de Recerca de l’Any 2021 per l’American Chemical Society i per revistes de referència com International Journal of Obesity, Journal of Agricultural and Food Chemistry i Analytical Chemistry.
La seva rellevància clínica i potencial translacional s’ha validat en múltiples estudis, incloent assajos d’intervenció dietètica i aplicacions en cohorts dins els àmbits de la salut cardiometabòlica, la fragilitat i l’envelliment saludable, i l’obesitat (doi: 10.1021/acs.analchem.0c02008 ; doi: 10.1038/s41366-020-0628-1 ; doi: 10.1021/acs.jafc.8b07023)
Innovació en Metabolòmica Clínica: Desenvolupament de la Plataforma de Biomarcadors Clínics
Juntament amb el Metabolomics Innovation Centre (TMIC Wishart Node) i la Universitat d’Alberta hem desenvolupat un innovador panell de metabolòmica que permet quantificar més de 1.000 metabolits en sèrum i plasma, clau per a la investigació clínica i el descubriment de biomarcadors.
Els panells de biomarcadors clínics utilitzen cromatografia líquida acoblada a espectrometria de masses (LC-MS/MS) en mode de monitoratge de reaccions múltiples (MRM), garantint una alta precisió i una àmplia cobertura de metabolits.
LINIES D'INVESTIGACIÓ
-
Estudi de biomarcadors nutricionals associats amb patrons dietètics, polifenols i compostos bioactius, metabotips i fenotips de risc de malaltia
El desenvolupament de nous biomarcadors d’estil de vida, incloent-hi marcadors d’exposició nutricional o dietètica, ens ajuden a entendre el paper de la dieta en el desenvolupament i/o prevenció de malalties.
-
Desenvolupament de taules de composició d’aliments amb components bioactius d’interès en epidemiologia nutricional
Els compostos bioactius dels aliments són constituents extranutricionals presents en petites quantitats que poden aportar beneficis per a la salut. La incorporació d’aquests compostos en les recomanacions dietètiques representa un avenç en l’alimentació basada en l’evidència científica.
-
Desenvolupament de bases de dades de biomarcadors d’ingesta i biomarcadors de risc de malaltia mitjançant l’enfocament de la metabolòmica
El consum d’aliments rics en fitoquímics s’ha associat amb la prevenció de malalties cardiovasculars i metabòliques en diverses poblacions.
-
Estandardització dels protocols d’anàlisi metabolòmica en mostres biològiques
Per garantir la qualitat de les dades metabolòmiques, el nostre grup està duent a terme diversos experiments i desenvolupant eines bioinformàtiques per estandarditzar diferents passos del flux de treball metabolòmic.
-
Eines de bioinformàtica per a la interpretació biològica i la visualització de dades
Saber mésDes del grup hem desenvolupat eines com la Food-Biomarker Ontology (FOBI), la primera ontologia dissenyada per integrar dades de metabolòmica i nutrició, i POMAShiny.
-
Nutrició de precisió i personalitzada mitjançant l'estudi dels efectes dels patrons dietètics i el paper de l’eix microbiota-intestí-organs en l’envelliment saludable
Els enfocaments de nutrició de precisió inclouen l’estudi de diferents factors, com la genètica, el gènere, les característiques ambientals (per exemple, els hàbits alimentaris, el comportament alimentari o l’activitat física), la microbiota i el metaboloma, on el repte rau en caracteritzar les diferències fenotípiques entre individus que contribueixen a l’estat de salut.
-
Avaluació científica dels missatges sobre alimentació, nutrició i salut presents a la societat, i desenvolupament d'un recurs per a la presa de decisions informades basades en l'evidència científica
Línia liderada per la Dra. Montse Rabassa per combatre la desinformació en nutrició i salut, oferint continguts fiables i accessibles per empoderar les dones en diferents etapes de la vida i ajudar-les a prendre decisions informades sobre la seva alimentació i benestar, i basades en l’evidència.
Estudis Clínics
Els estudis clínics són imprescindibles per avançar en la comprensió del desenvolupament de malalties i promoure la investigació de nous tractaments basays en la nutrició i medicina de precisió.
Treballem amb mostres biològiques com sang, orina i femta, tant en estudis observacionals com d’intervenció, i gràcies a la metabolòmica dirigida i quantitativa, i l’estudi de l’exposoma podem identificar, quantificar i analitzar fins a 2.000 biomarcadors de salut.
Descobreix els estudis publicats pel grup
Panells de metabolòmica dirigida i quantitativa per a l’anàlisi de l’exposoma, medi ambient, nutrició, microbioma intestinal i biomarcadors clínics
El grup ha desenvolupat dos panells —MEGA-UB i EXPOSOME-UB— que permeten la quantificació absoluta de més de 2.000 metabòlits, convertint aquest en l’estudi de metabolòmica dirigida més complet fins ara. Aquests panells donen suport a preguntes específiques de recerca en medicina de precisió, nutrició i estudis de l’exposoma, utilitzant volums mínims de mostres biològiques (menys de 100 μL).
In-house Software Development
Des del grup hem desenvolupat eines com la Food-Biomarker Ontology (FOBI) (Castellano-Escuder P, et al., 2020), la primera ontologia dissenyada per integrar dades de metabolòmica i nutrició, i POMAShiny (Castellano-Escuder P, et al., 2021), que ofereix mètodes estadístics univariants, mètodes multivariants i de reducció de dimensions, tècniques de selecció de característiques, enfocaments d’anàlisi de regressió regularitzada, algorismes de classificació basats en aprenentatge automàtic, estratègies de models de predicció i diverses opcions d’interacció visual d’alta qualitat.
Seguint els principis FAIR, ambdòs codis font i els fitxers de dades estan disponibles a partir dels repositoris públics de GitHub.
Anàlisi del Contingut de Polifenols de la Dieta
Gràcies a la recerca desenvolupada pel grup, hem desenvolupat una eina software patentada per a la quantificació de la ingesta total, de classes, subclasses i de la ingesta individual dels polifenols de la dieta.
En què et podem ajudar?
Departament de Nutrició, Ciències de l'Alimentació i Gastronomia
Facultat de Farmàcia i Ciències de l'Alimentació, INSA-UB
Universitat de Barcelona Campus Diagonal, Avda. Joan XXIII, 27-31, Edifici B 08028 – Barcelona
Correu electrònic: grc.nutrimetabolomic@ub.edu