Facultad de Ciencias

miRBiota (RTI2018-093873-A-I00)

2019-2021

I.P.: Dr. Almudena García Ruiz

Duración: 3 años (01/01/2019-31/12/2021)

Financiación: Ministerio de Ciencia Innovación y Universidades. Agencia Estatal de Investigación. 

Consorcio: IMDEA y UAM 

La microbiota intestinal desempeña un papel importante en la salud y enfermedades humanas. Los desequilibrios, o disbiosis, en la microbiota intestinal están relacionados con enfermedades que incluyen trastornos infecciosos, inflamatorios y metabólicos como la obesidad y la diabetes tipo 2, que son las principales causas de mortalidad mundial. El desarrollo de estrategias que contribuyan a la modulación de la composición microbiana intestinal resulta vital para la promoción de una microbiota intestinal saludable. Estas estrategias incluyen el uso de probióticos, prebióticos, bacteriófagos o trasplantes de microbiota fecal (TMF). Aunque el TMF ha mostrado un potencial prometedor para el tratamiento de ciertas enfermedades, existen aún ciertos riesgos y posibles consecuencias a largo plazo por el uso de estos procedimientos para la salud, limitando su aplicación en la práctica médica. Existe así, una necesidad urgente de
desarrollar nuevos enfoques para modular la microbiota intestinal de manera específica.
Hallazgos recientes sugieren la existencia de comunicación cruzada entre la microbiota intestinal y el huésped y la dieta a través de miRNAs. Los miRNAs son pequeños RNAs no codificantes con diferentes efectos biológicos. Curiosamente, los miRNAs son
transportados en vesículas extracelulares (ej. exosomas) y otros complejos (es decir, Ago2, HDL, etc.), que les protegen frente a la degradación. Los exosomas son producidos por células de mamíferos y están involucrados en la comunicación intercelular. Además, los miRNAs transportados por exosomas podrían de alguna manera resistir las duras condiciones del tracto GI y ser fácilmente absorbidos. No obstante, la posibilidad de regular la microbiota intestinal a través de miRNAs encapsulados en exosomas no se ha explorado hasta el momento.
El objetivo principal de este proyecto es determinar si los miRNAs humanos reconfiguran el ecosistema intestinal microbiano basado en la modulación de la microbiota intestinal y probar cómo los exosomas dietéticos (ej. exosomas de leche bovina) o exosomas miméticos pueden explotarse como nuevas estrategias moduladoras de la microbiota intestinal. El enfoque de investigación incluirá: (i) el uso de un cribado exploratorio para evaluar por primera vez, la capacidad de los miRNAs humanos para modular el crecimiento de bacterias intestinales individuales, de una amplia colección de microorganismos intestinales disponibles en las instituciones colaboradoras; (ii) el uso de suspensiones fecales o microbiota sintética para probar la capacidad de los miRNAs candidatos para regular las bacterias intestinales que crecen en mezclas complejas "fisiológicas"; (iii) el uso del análisis transcriptómico y los estudios de biología molecular para predecir, determinar y validar los objetivos moleculares de las interacciones miRNA-bacteria; y (iv) el uso de metodologías de vanguardia para aislar e incorporar miRNAs exógenos en exosomas dietéticos (exosomas de leche bovina) y miméticos de exosomas para modular la microbiota y las células intestinales de mamíferos; y evaluar diferentes aspectos de la resistencia gastrointestinal y la captación celular de exosomas en la dieta para probar su potencial como portadores terapéuticos de ARN exógenos.
Comprender los nuevos mecanismos de acción de cómo los miRNAs encapsulados en exosomas dietéticos podrían modular nuestra microbiota puede abrir nuevos enfoques para tratar la disbiosis o enfermedades relacionadas con el intestino.