GRUPO DE NUTRICIÓN MOLECULAR Y METABOLISMO (NUTRIMOL)

Miembros del grupo

Personal Investigador

• Virginia García Cañas (CT, CSIC)
• Carolina Simó Ruiz (CT, CSIC)

Personal Postdoctoral

• Dr. Oswaldo Hernández-Hernández (RyC)

Resumen de investigación

Los efectos de los alimentos sobre la salud y la enfermedad no se pueden entender sin un profundo conocimiento de cómo los componentes de los alimentos actúan a nivel molecular. En el grupo de Nutrición Molecular y Metabolismo (NUTRIMOL) del CIAL tenemos como objetivos:

1. El estudio de la actividad biológica y metabolismo de los alimentos y sus constituyentes en diferentes situaciones fisiológicas y patológicas.
2. Esclarecer los cambios en el metabolismo y los mecanismos moleculares subyacentes a la bioactividad de dichos constituyentes.

Para el desarrollo de nuestras investigaciones empleamos:

• Metodologías in vitro, ex vivo, técnicas de biología molecular y técnicas de simulación gastrointestinal.
• Tecnologías ómicas y meta-ómicas de alto rendimiento: (meta)-genómica, (meta)-transcriptómica y metabolómica:
  • Técnicas de secuenciación masiva de lecturas largas para el ensamblado y caracterización de genomas/metagenomas y transcriptomas/metatranscriptomas en muestras biológicas y en sistemas de simulación gastrointestinal.
  • Análisis metabolómicos dirigidos y no dirigidos mediante técnicas basadas en espectrometría de masas en tándem (UPLC-QqQ) y de alta resolución (UPLC-Q/TOF) en muestras biológicas (suero, plasma, orina, tejidos, heces, cultivos celulares, etc.) y procedentes de sistemas de simulación gastrointestinal.
• Flujos de trabajo bioinformáticos para la integración de la información del (meta)genoma, (meta)transcriptoma y del metaboloma con el objetivo de caracterizar la diversidad funcional y los cambios en la función del microbioma en distintas condiciones experimentales en muestras biológicas y en sistemas de simulación intestinal.

Publicaciones recientes destacadas

• C. Simó, T. Fornari, M.R. García-Risco, A. Peña-Cearra, L. Abecia, J. Anguita, H. Rodríguez, V. García-Cañas. Resazurin-based high-throughput screening method for the discovery of dietary phytochemicals to target microbial transformation of L-carnitine into trimethylamine, a gut metabolite associated with cardiovascular disease. Food and Function (2022) 13. (https://doi.org/10.1039/D2FO00103A).
• C. Simó, V. García-Cañas. Dietary bioactive ingredients to modulate the gut microbiota-derived metabolite TMAO. New opportunities for functional food development. Food and Function (2020) 11, 6745. (https://doi.org/10.1039/D0FO01237H).
• M.A. Pascual-Itoiz, A. Peña-Cearra, I. Martín-Ruiz, J.L. Lavín, C. Simó, H. Rodríguez, E. Atondo, J.M. Flores, A. Carreras-González, J. Tomás-Cortázar, D. Barriales, A. Palacios, V. García-Cañas, A. Pellón, A. Fullaondo, A.M. Aransay, R. Prados-Rosales, R. Martín, J. Anguita, L. Abecia. The mitochondrial negative regulator MCJ modulates the interplay between microbiota and the host during ulcerative colitis. Scientific Reports (2020) 10, 572.
• V. García-Cañas, E. Aznar, C. Simó. Screening gut microbial trimethylamine production by fast and cost-effective capillary electrophoresis. Analytical and Bioanalytical Chemistry (2019) 411, 2697.
  (https://link.springer.com/article/10.1007/s00216-019-01716-2)
• C. Simó,V. García-Cañas. Food Transcriptomics. An Overview. Reference Module in Food Science. 2019. Elsevier (2019), ISBN: 9780081005965.
• C. Simó, V. García-Cañas. Food Metabolomics. An Overview. Reference Module in Food Science. Elsevier (2019), ISBN: 9780081005965.
• V. García-Cañas, C. Simó. Acquiring metabolic profiles by mass spectrometry for in depth metabolic coverage. Nutrimetabonomics: Principles and Techniques. Royal Society of Chemistry (2018). ISBN: 9781782627777.

Proyectos de investigación recientes

• Investigación de nuevos ingredientes alimentarios con actividad moduladora del metabolismo microbiano intestinal relacionado con el desarrollo de la arteriosclerosis (AGL2017-89055-R)
  • Investigadoras responsables: Virginia García-Cañas y Carolina Simó
  • Duración: 2018-2021
• LC-MS/MS para el análisis sensible e inequívoco de metabolitos de origen microbiano en muestras biológicas
  • Investigadora responsable: Carolina Simó
  • Duración: 2019-2022
• Estudio ómico del impacto de la microbiota intestinal en la configuración de neutrófilos en el desarrollo de cáncer. Diseño de nuevas estrategias de inmunoterapia
  • Investigadoras responsables: Virginia García-Cañas y Carolina Simó
  • Duración: 2020-2021
• Aplicabilidad del uso combinado de la tecnología de secuenciación masiva con nanoporos y herramientas bioinformáticas al análisis integrado del metagenoma y metatranscriptoma en sistemas in vitro de simulación gastrointestinal
  • Investigadora responsable: Virginia García-Cañas
  • Duración: 2022-2023

Capacidades Científico-Técnicas

Análisis de Ácidos Grasos de Cadena Corta (AGCC) mediante LC-MS/MS (descargar pdf)

Los ácidos grasos de cadena corta son los principales metabolitos derivados de la fermentación bacteriana en el intestino de la fibra alimentaria. Son aprovechados por el epitelio intestinal como substrato energético para mantener su integridad y función. Son ácidos monocarboxílicos de pequeño tamaño con un número máximo de 6 átomosde carbono. Entre ellos, destacan el ácido acético (C2), ácido propiónico (C3), ácido butírico (C4), ácido isobutírico (C4), ácido valérico (C5), ácido isovalérico (C5) y ácido caproico (C6).
En el laboratorio llevamos a cabo de forma habitual el análisis de AGCCs en muestras biológicas (suero/plasma, tejidos y muestras fecales) mediante LC-M/MS con límites de cuantificación por debajo de 1 nmol/mL (0.01 nmol/mg heces).