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El enfoque principal de la investigación de nuestro grupo se basea en la Medicina y la Biología de Sistemas Integrativos, con especial énfasis en la comprensión del papel del microbioma en el envejecimiento, el rendimiento cognitivo y la salud metabólica y mental. Para lograr nuestros objetivos, llevamos a cabo una investigación altamente multidisciplinar que combina tecnologías de última generación post-genómicas -incluyendo metagenómica de shotgun, metabolómica y lipidómica por NMR y HPLC-MS/MS, y secuenciación de ARN, entre otras- con técnicas bioinformáticas computacionales avanzadas como el machine learning, la quimiometría y la estadística multivariante.

El grupo tiene una amplia experiencia en el análisis bioinformático de conjuntos de datos ómicos y su integración. Nuestra investigación se lleva a cabo en grandes cohortes humanas y validamos nuestros hallazgos utilizando modelos preclínicos como ratones y Drosophila melanogaster.

Nuestro objetivo es extraer e integrar datos ómicos y clínicos para obtener una comprensión holística de las complejas interacciones huésped-microbioma y la naturaleza multifactorial y heterogénea de las enfermedades no transmisibles. A través de este trabajo, tratamos de dilucidar los mecanismos moleculares que subyacen a la salud y la enfermedad. Nuestro objetivo final consiste en identificar nuevos biomarcadores o patrones que puedan servir de base para desarrollar terapias eficaces personalizadas y a medida, así como herramientas de diagnóstico, pronóstico y seguimiento para su traslación clínica.

Principales líneas de investigación

- Papel del microbioma en la salud metabólica (por ejemplo, obesidad, MASLD, diabetes), el comportamiento (adicción a la comida), el rendimiento cognitivo, la salud mental (depresión, ansiedad) y los trastornos neurodegenerativos (enfermedad de Alzheimer).

- Influencia de biomas no bacterianos (virus, arqueas, protistas y hongos) en la cognición y la salud metabólica y mental

- Metabolismo microbiano intestinal de la histidina en MASLD y otras enfermedades metabólicas relacionadas con la obesidad

- Regulación microbiana intestinal del metabolismo del triptófano en la cognición y la salud mental y metabólica.

- Impacto del eje microbioma-intestino-cerebro y del eje grasa-cerebro en la depresión

- Papel del microbioma intestinal en la fase inicial y la progresión de la enfermedad de Alzheimer

- Papel y mecanismos del microbioma intestinal en el envejecimiento y el deterioro cognitivo relacionado con la edad

- Influencia de las bacterias y virus intestinales en la adicción a la comida.

Objetivos estratégicos

Nuestros objetivos clave son:

  • Comprender la compleja naturaleza de las enfermedades no transmisibles (obesidad, diabetes, MASLD, trastornos mentales y neurológicos).
  • Dilucidar el papel de las intrincadas interacciones entre el huésped y el microbioma
  • Desentrañar los mecanismos moleculares subyacentes
  • Desarrollar opciones de tratamiento más eficaces, personalizadas, a medida y de fácil acceso, así como mejores herramientas de diagnóstico, pronóstico y seguimiento.

Para alcanzar estos objetivos, nos proponemos:

  • Incorporar una visión pan-kingdom del microbioma (incluyendo miembros en gran medida desatendidos como los virus o los eucariotas) y llevar a cabo un perfil funcional exhaustivo (combinando metagenómica con metabolómica), para captar eficazmente las interacciones huésped-microbioma.
  • Identificar firmas monómicas en cohortes longitudinales y a gran escala.
  • Validar los perfiles identificados en cohortes independientes.
  • Integrar los perfiles monómicos con datos clínicos y de neuroimagen (radiómica basada en IRM) para obtener una imagen holística de los mecanismos subyacentes a las interacciones microbioma-huésped.
  • Evaluar el posible papel causal de las especies/genes de la microbiota intestinal, sus metabolitos y miARN en células, ratones (por ejemplo, microbioma fecal y trasplantes virales) y modelos de mosca (por ejemplo, monocolonización con especies candidatas, suplementación dietética con metabolitos seleccionados, etc.).
Publicaciones
Rosell-Díaz M, Santos-González E, Motger-Albertí A, Gallardo-Nuell L, Arnoriaga-Rodríguez M, Coll-Martínez C, Ramió-Torrentà L, Garre-Olmo J, Puig J, Ramos R, Mayneris-Perxachs J, Manuel Fernández-Real J

Lower serum ferritin levels are associated with worse cognitive performance in aging

JOURNAL OF NUTRITION HEALTH & AGING, 2024, 28, 100190-100190 dx.doi.org/10.1016/j.jnha.2024.100190
Mayneris-Perxachs J, Castells-Nobau A, Fernández-Real JM

"Indole-gence"for the mind

CELL HOST & MICROBE, 2024, 32, 151-153 dx.doi.org/10.1016/j.chom.2024.01.006
Rosell-Díaz M, Petit-Gay A, Molas-Prat C, Gallardo-Nuell L, Ramió-Torrentà L, Garre-Olmo J, Pérez-Brocal V, Moya A, Jové M, Pamplona R, Puig J, Ramos R, Bäckhed F, Mayneris-Perxachs J, Fernández-Real JM

Metformin-induced changes in the gut microbiome and plasma metabolome are associated with cognition in men.

METABOLISM-CLINICAL AND EXPERIMENTAL, 2024, 157, 155941-155941 dx.doi.org/10.1016/j.metabol.2024.155941
Samulenaite S, García-Blanco A, Mayneris-Perxachs J, Domingo-Rodríguez L, Cabana-Domínguez J, Fernàndez-Castillo N, Gago-García E, Pineda-Cirera L, Burokas A, Espinosa-Carrasco J, Arboleya S, Latorre J, Stanton C, Hosomi K, Kunisawa J, Cormand B, Fernández-Real JM, Maldonado R, Martín-García E

Gut microbiota signatures of vulnerability to food addiction in mice and humans.

Gut, 2024 dx.doi.org/10.1136/gutjnl-2023-331445
Milbank E, Díaz-Trelles R, Dragano N, Latorre J, Mukthavaram R, Mayneris-Perxachs J, Ortega F, Federici M, Burcelin R, Karmali PP, Tachikawa K, Chivukula P, López M, Fernández-Real JM, Moreno-Navarrete JM

Liver lipopolysaccharide binding protein prevents hepatic inflammation in physiological and pathological non-obesogenic conditions

PHARMACOLOGICAL RESEARCH, 2023, 187, 106562-106562 dx.doi.org/10.1016/j.phrs.2022.106562
Paton B, Foguet-Romero E, Suarez M, Mayneris-Perxachs J, Boqué N, Caimari A, Canela N, Herrero P

Brain N-Glycosylation and Lipidomic Profile Changes Induced by a High-Fat Diet in Dyslipidemic Hamsters

INTERNATIONAL JOURNAL OF MOLECULAR SCIENCES, 2023, 24 dx.doi.org/10.3390/ijms24032883
Sol J, Obis È, Mota-Martorell N, Pradas I, Galo-Licona JD, Martin-Garí M, Fernández-Bernal A, Ortega-Bravo M, Mayneris-Perxachs J, Borrás C, Viña J, de la Fuente M, Mate I, Biarnes C, Pedraza S, Vilanova JC, Brugada R, Ramos R, Serena J, Ramió-Torrentà L, Pineda V, Daunis-I-Estadella P, Thió-Henestrosa S, Barretina J, Garre-Olmo J, Portero-Otin M, Fernández-Real JM, Puig J, Jové M, Pamplona R

Plasma acylcarnitines and gut-derived aromatic amino acids as sex-specific hub metabolites of the human aging metabolome

Aging Cell, 2023, 22 dx.doi.org/10.1111/acel.13821
Mayneris-Perxachs J, Fernández-Real JM

Proline-related metabolites: Towards biological diagnosis of depression

PSYCHIATRY AND CLINICAL NEUROSCIENCES, 2023, 77, 195-195 dx.doi.org/10.1111/pcn.13535
Arnoriaga-Rodríguez M, Leal Y, Mayneris-Perxachs J, Pérez-Brocal V, Moya A, Ricart W, Fernández-Balsells M, Fernández-Real JM

Gut Microbiota Composition and Functionality Are Associated With REM Sleep Duration and Continuous Glucose Levels

JOURNAL OF CLINICAL ENDOCRINOLOGY & METABOLISM, 2023, 108, 2931-2939 dx.doi.org/10.1210/clinem/dgad258
Swann JR, Diaz Heijtz R, Mayneris-Perxachs J, Arora A, Isaksson J, Bölte S, Tammimies K

Characterizing the metabolomic signature of attention-deficit hyperactivity disorder in twins

Neuropharmacology, 2023, 234, 109562-109562 dx.doi.org/10.1016/j.neuropharm.2023.109562
Proyectos competitivos
Codi oficial: PI20/01090 Data inicio:01/01/2021 Data fi: 31/12/2024 Investigador/a principal: JORDI MAYNERIS PERXACHS Organisme finançador: INSTITUTO DE SALUD CARLOS III
Codi oficial: UKRI Cognitive Decline Data inicio:01/01/2022 Data fi: 31/12/2024 Investigador/a principal: JORDI MAYNERIS PERXACHS Organisme finançador: UK RESEARCH AND INNOVATION (UKRI)
Codi oficial: 2023_FI_1 00515 Sara Pauli Data inicio:01/06/2023 Data fi: 31/05/2026 Investigador/a principal: JORDI MAYNERIS PERXACHS, SARA PAULÍ I PLA Organisme finançador: AGÈNCIA DE GESTIÓ UNIVERSITARIS I RECERCA (AGAUR)
Codi oficial: PI23/00575 Data inicio:01/01/2024 Data fi: 31/12/2026 Investigador/a principal: JORDI MAYNERIS PERXACHS Organisme finançador: INSTITUTO DE SALUD CARLOS III
Codi oficial: CNS2023-144218 Data inicio:01/04/2024 Data fi: 30/06/2026 Investigador/a principal: JORDI MAYNERIS PERXACHS Organisme finançador: MINISTERIO DE ECONOMIA Y COMPETITIVIDAD MINECO /
Codi oficial: 2023_IBEC_JMP Data inicio:01/03/2024 Data fi: 30/06/2025 Investigador/a principal: JORDI MAYNERIS PERXACHS Organisme finançador: FUNDACIO INSTITUT DE BIOENGINYERIA DE CATALUNYA
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