Nutrición, Inflamación y Metabolismo: Estrategias Integradas para la Prevención y el Tratamiento de Enfermedades (NUIM)

Líder: Dra. Judit Ribas

Esta línea caracteriza la base mecanística mediante la cual los nutrientes, los patrones dietéticos y los compuestos bioactivos modifican los procesos biológicos a nivel molecular, celular y de sistemas.

Integra plataformas multiómicas, modelos experimentales, bioinformática y modelización computacional para identificar vías biológicas, redes reguladoras y biomarcadores con potencial traslacional.

Una función central de esta línea es generar recursos moleculares (paneles de firmas, biomarcadores candidatos y modelos predictivos exploratorios) que puedan ser utilizados por las líneas clínica, de microbioma, de estilo de vida y de implementación.

Las campañas multiómicas a gran escala, los estudios de validación de biomarcadores en cohortes amplias y el desarrollo de herramientas de apoyo a la decisión clínica basadas en inteligencia artificial dependen de los proyectos financiados de los grupos participantes y de la financiación externa que las actividades del programa contribuirán a obtener; el programa transversal apoya estas tareas mediante la coordinación, la integración de datos entre líneas y el desarrollo de proyectos piloto.

Tarea 1.1. Desarrollar y aplicar modelos experimentales (in vitro, in vivo y ex vivo) para analizar los mecanismos moleculares y celulares que subyacen a las interacciones entre la dieta y el huésped.

Dentro del alcance del programa: coordinación de las hipótesis generadas por los modelos experimentales con las cuestiones clínicas y de cohortes abordadas en otras líneas.

La ejecución del trabajo experimental se apoya en los recursos propios de los grupos participantes.

Tarea 1.2. Realizar análisis multiómicos dirigidos al huésped en cohortes clínicas y poblacionales.

Dentro del alcance del programa: armonización de los enfoques analíticos entre grupos y apoyo a análisis exploratorios de pequeña escala mediante la convocatoria de proyectos piloto.

Las campañas multiómicas a gran escala dependen de financiación externa.

Tarea 1.3. Integrar datos multiómicos y clínicos para identificar firmas moleculares inflamatorias asociadas a la dieta.

Dentro del alcance del programa: desarrollo compartido de pipelines y mantenimiento de un marco analítico común accesible al resto de líneas, ejecutable mediante los recursos bioinformáticos existentes y las contribuciones en especie de los grupos participantes.

Tarea 1.4. Identificar y validar biomarcadores nutricionales, moleculares y genéticos.

Dentro del alcance del programa: actividades de descubrimiento de biomarcadores y validación inicial utilizando muestras y datos generados a través de los proyectos piloto y de los estudios propios de los grupos participantes.

La validación independiente en cohortes de gran tamaño depende de financiación externa.

Tarea 1.5. Desarrollar modelos predictivos exploratorios para recomendaciones nutricionales personalizadas basadas en perfiles integrados de pacientes.

Dentro del alcance del programa: desarrollo de modelos de prueba de concepto utilizando datos de cohortes ya disponibles en los grupos participantes (por ejemplo, cohortes de medicina del sueño aportadas por la L4 y cohortes de diabetes aportadas por la L3), con el fin de generar resultados preliminares que respalden futuras solicitudes de financiación externa.

Las variables relacionadas con el estilo de vida aportadas por la L3 y la L4 se incorporan como factores modificadores del efecto.

La validación clínica de los resultados de estos modelos en estudios prospectivos de intervención no forma parte del alcance del programa y depende de financiación futura.

Tarea 1.6. Explorar la aplicación de métodos de inteligencia artificial y aprendizaje automático para la predicción de la respuesta a intervenciones dietéticas y el apoyo a la toma de decisiones.

Dentro del alcance del programa: definición metodológica, desarrollo de modelos exploratorios utilizando datos de cohortes existentes y preparación de solicitudes de financiación que permitan el desarrollo completo de los modelos, su validación prospectiva y su implementación clínica.

El desarrollo de herramientas de apoyo a la decisión clínica listas para su aplicación asistencial queda explícitamente fuera del alcance del programa y se plantea como una fase posterior supeditada a la obtención de financiación externa.

Contribución a la Tarea 2.2 de la Línea de Investigación 2.

La L1 aporta apoyo al análisis mecanístico en la investigación de la L2 sobre los mecanismos inmunológicos implicados en el eje microbiota-intestino-sistema inmunitario, aplicando análisis de vías biológicas y técnicas ómicas dirigidas para caracterizar los acontecimientos moleculares que se producen tras las interacciones entre la microbiota y el sistema inmunitario identificadas por la L2.

La L1 no lidera el diseño del estudio ni la recogida de muestras para esta tarea.

Líder: Dra. Gemma Belli

Esta línea estudia la relación bidireccional entre la dieta, el microbioma intestinal y la fisiología del huésped.

Su ámbito abarca la composición de las comunidades microbianas y su capacidad funcional, la interacción metabólica entre el huésped y la microbiota, la modulación inmunitaria en la barrera intestinal y más allá de ella, así como la identificación de los mecanismos mediados por el microbioma mediante los cuales las exposiciones dietéticas afectan a la salud.

La línea genera datos sobre el fenotipo de la microbiota que son utilizados por la L1 (integración multiómica huésped-microbioma), la L3 (resultados secundarios en estudios clínicos) y la L4 (variables de resultado en los análisis de interacción entre estilo de vida y nutrición).

Una característica definitoria de esta línea es que la pregunta principal de investigación se centra siempre en la dimensión microbiana; cuando la cuestión principal pasa a ser un resultado clínico o una respuesta molecular del huésped, la responsabilidad principal recae respectivamente en la L3 o en la L1.

Las campañas metagenómicas a gran escala se sustentan en los recursos propios de los grupos y en financiación externa; el programa contribuye mediante la convocatoria de proyectos piloto y a través de la integración transversal de los datos del microbioma con los fenotipos clínicos y de estilo de vida.

Tarea 2.1. Realizar estudios observacionales para evaluar los efectos de los patrones dietéticos y de nutrientes específicos sobre la composición y la función de la microbiota intestinal.

Dentro del alcance del programa: coordinación entre líneas de los protocolos de medición de la microbiota y apoyo a pequeños estudios exploratorios mediante la financiación de proyectos piloto.

Los análisis de cohortes prospectivas de mayor tamaño y los estudios de intervención con variables de resultado relacionadas con la microbiota dependen de los recursos propios de los grupos y de financiación externa.

Tarea 2.2. Investigar los mecanismos inmunológicos implicados en el eje microbiota-intestino-sistema inmunitario, incluyendo las vías proinflamatorias y tolerogénicas.

La L2 lidera el diseño de los estudios y el trabajo de análisis inmunológico en modelos experimentales o clínicos adecuados utilizando los recursos propios de los grupos participantes.

La L1 contribuye con el análisis de vías biológicas y redes de interacción.

Tarea 2.3. Realizar análisis metagenómicos en cohortes clínicas y poblacionales.

Responsabilidad principal de aquellos estudios cuya pregunta analítica se centra en la estructura de las comunidades microbianas, su diversidad o el contenido funcional de sus genes.

La capacidad de secuenciación y los costes analíticos se sustentan en proyectos financiados de los grupos participantes y en el acceso a plataformas científico-técnicas.

Contribución a la Tarea 1.2 de la Línea de Investigación 1.

La L2 coordina la logística de las muestras y proporciona acceso al material procedente de las cohortes de los estudios desarrollados en las Tareas 2.1 y 2.2, garantizando la calidad de las muestras, su correcta anotación y su vinculación con los datos del microbioma, de modo que la L1 pueda realizar análisis integrados huésped-microbioma.

Contribución a las Tareas 4.1, 4.2 y 4.3 de la Línea de Investigación 4.

La L2 proporciona datos de resultados del microbioma para su utilización en los análisis de la L4 sobre cómo el sueño, la actividad física, el estrés y las exposiciones ambientales modifican la relación entre la dieta y el microbioma.

La L2 no lidera la caracterización de las exposiciones relacionadas con el estilo de vida; aporta los datos del fenotipo del microbioma que la L4 utiliza como variable de resultado.

Líder: Dra. Minerva Granado

Esta línea evalúa el papel de la nutrición en la prevención, la aparición, la progresión y el tratamiento de enfermedades agudas y crónicas.

Constituye el principal eje clínico del programa y es responsable del diseño y la ejecución de estudios de intervención nutricional, de la medición e interpretación de variables de resultado clínicamente relevantes y de la evaluación comparativa de estrategias nutricionales en distintas patologías.

Su acceso a diversas poblaciones clínicas a través de hospitales asociados y cohortes existentes, junto con la participación activa de los investigadores de la L3 en la cohorte poblacional ILERVAS y en los trabajos asociados a CIBERDEM, constituye el recurso principal que permite realizar análisis comparativos entre patologías y sustenta el carácter traslacional del programa mediante datos de pacientes bien caracterizados a gran escala.

Es importante destacar que los ensayos clínicos aleatorizados y los estudios de intervención clínica con variables de resultado relacionadas con la enfermedad se llevan a cabo en el marco de proyectos financiados obtenidos por los grupos participantes; el papel del programa transversal consiste en coordinar la participación de las distintas líneas en estos estudios, integrar sus resultados con el trabajo del programa en biomarcadores y microbioma, e impulsar componentes piloto y estudios de viabilidad mediante la convocatoria interna.

Tarea 3.1. Coordinar estudios de intervención dietética y de estilo de vida en entornos controlados y de práctica clínica real, dirigidos a variables de resultado clínicas o relacionadas con la enfermedad.

La L3 es responsable del diseño de los protocolos, la tramitación de las aprobaciones éticas, el reclutamiento de pacientes, la prescripción y el seguimiento dietético, así como de la recogida de las variables de resultado principales en los estudios de intervención.

Estos estudios se financian mediante proyectos externos de los grupos participantes.

El programa contribuye mediante la coordinación de mediciones complementarias entre líneas (especialmente los protocolos de evaluación del estilo de vida de la L4 y los subestudios multiómicos de la L1 y la L2), así como mediante financiación piloto para estudios de viabilidad o para incorporar componentes relacionados con la nutrición a estudios ya existentes.

Tarea 3.2. Participar y coordinar ensayos clínicos aleatorizados que evalúen patrones dietéticos utilizando variables de resultado clínicas relevantes para la enfermedad.

La ejecución de los ensayos clínicos aleatorizados (reclutamiento, administración de la intervención, medición de las variables de resultado principales, monitorización de la seguridad y análisis estadístico) se sustenta en proyectos financiados obtenidos por los grupos participantes y en la infraestructura de investigación clínica del IRBLleida.

El papel del programa transversal se limita a coordinar las contribuciones entre líneas (subestudios de biomarcadores, microbioma y estilo de vida), apoyar la armonización de la evaluación dietética entre los distintos ensayos y financiar pequeños estudios exploratorios complementarios mediante la convocatoria de proyectos piloto cuando esté científicamente justificado.

Tarea 3.3. Evaluar los efectos de las intervenciones nutricionales sobre variables de resultado clínicas, bioquímicas y funcionales.

La medición, la interpretación clínica y la monitorización de la seguridad corresponden a la L3 en todos los estudios de intervención vinculados al programa y se realizan con los recursos clínicos existentes y los recursos propios de los grupos participantes.

Tarea 3.4. Comparar los efectos diferenciales de distintas estrategias nutricionales en múltiples patologías.

Dentro del alcance del programa: coordinación de análisis comparativos entre patologías utilizando estudios en curso y finalizados de los grupos participantes; elaboración de revisiones sistemáticas y documentos de posicionamiento; e identificación de hipótesis transversales que puedan servir de base para futuras solicitudes de financiación externa.

Contribución a la Tarea 5.1 de la Línea de Investigación 5.

La L3 proporciona acceso a poblaciones de pacientes relevantes y experiencia en variables de resultado clínicas para los estudios sobre nutracéuticos liderados por la L5, incluyendo el codiseño de la evaluación de resultados y asesoramiento sobre la monitorización de la seguridad.

La ejecución de estudios clínicos sobre nutracéuticos depende de los recursos propios de los grupos participantes o de financiación externa.

Contribución a la Tarea 6.1 de la Línea de Investigación 6.

La L3 aporta experiencia en monitorización clínica de la seguridad dentro de contextos específicos de enfermedad para los análisis de adherencia e implementación realizados por la L6.

Contribución a las Tareas 1.4, 1.5 y 1.6 de la Línea de Investigación 1.

La L3 aporta conocimiento clínico al desarrollo de los modelos exploratorios de apoyo a la decisión realizados por la L1, definiendo formatos de salida clínicamente relevantes y revisando los resultados de los modelos de acuerdo con la práctica clínica.

La validación clínica prospectiva de cualquier herramienta de apoyo a la decisión queda fuera del alcance del programa.

Líder: Dr. Jordi de Batlle

Esta línea investiga cómo los factores relacionados con el estilo de vida modifican el impacto de la nutrición sobre el estado inflamatorio, la dinámica del microbioma y la salud metabólica.

Su aportación conceptual consiste en considerar las exposiciones relacionadas con el estilo de vida no como objetos de investigación independientes, sino como factores modificadores y mediadores de la relación entre nutrición y enfermedad.

La línea se basa principalmente en las cohortes ya disponibles a través de los grupos participantes (por ejemplo, cohortes de medicina del sueño y subconjuntos relevantes de la cohorte poblacional ILERVAS en los que los investigadores de la L4 participan activamente), que proporcionan datos objetivos sobre sueño, ritmos circadianos y actividad física junto con información dietética y clínica de los mismos individuos.

Estas cohortes constituyen recursos propios de los grupos participantes; la contribución del programa consiste en la integración entre líneas, la armonización de la medición y/o el análisis de los factores relacionados con el estilo de vida en los estudios de intervención, y el desarrollo de proyectos piloto sobre las interacciones entre estilo de vida y nutrición.

Tarea 4.1. Caracterizar las alteraciones del sueño y de los ritmos circadianos como factores modificadores de las respuestas inflamatorias y metabólicas inducidas por la dieta, utilizando cohortes ya disponibles a través de los grupos participantes (por ejemplo, cohortes de medicina del sueño).

Dentro del alcance del programa: análisis secundarios de datos existentes y pequeños estudios piloto integrados en protocolos en curso.

Los datos de resultados relacionados con el microbioma son proporcionados por la L2.

Tarea 4.2. Caracterizar los patrones de actividad física como factores modificadores de las respuestas inflamatorias y metabólicas inducidas por la dieta, utilizando datos de acelerometría procedentes de cohortes existentes.

Dentro del alcance del programa: análisis secundarios y estudios piloto específicos.

Los datos de resultados relacionados con el microbioma son proporcionados por la L2.

Tarea 4.3. Caracterizar el estrés psicológico y las exposiciones ambientales como factores modificadores de las respuestas inflamatorias y metabólicas inducidas por la dieta, utilizando datos de cohortes existentes y subestudios específicos integrados en los ensayos de intervención de la L3.

Dentro del alcance del programa: análisis secundarios y coordinación de mediciones complementarias relacionadas con el estrés y las exposiciones ambientales.

Los datos de resultados relacionados con el microbioma son proporcionados por la L2.

Contribución a la Tarea 3.1 de la Línea de Investigación 3.

La L4 aporta protocolos estandarizados para la medición de factores relacionados con el estilo de vida (instrumentos validados para la evaluación del sueño, acelerometría, marcadores del ritmo circadiano e instrumentos para la evaluación del estrés percibido) a los estudios de intervención dietética liderados por la L3, incorporándolos como covariables o variables modificadoras del efecto.

La L4 no modifica la estructura de las variables de resultado principales de los ensayos de la L3.

Contribución a la Tarea 1.5 de la Línea de Investigación 1.

La L4 proporciona el componente relacionado con el estilo de vida del perfil integrado del paciente utilizado en los modelos de nutrición personalizada desarrollados por la L1, aportando variables procesadas y armonizadas sobre sueño, ritmos circadianos, actividad física y estrés.

Líder: Dr. Jose Serrano

Esta línea abarca todo el proceso de investigación, desde la identificación de compuestos naturales hasta la demostración de su eficacia en estudios preclínicos y clínicos, con un marcado enfoque en la innovación y la transferencia a los sectores agroalimentario y de la salud.

Conecta la investigación básica y la aplicada mediante la identificación de compuestos bioactivos, la caracterización de su biodisponibilidad y seguridad, y la evaluación de su eficacia.

La investigación incorpora como elemento esencial la codesarrollo con socios del sector agroalimentario.

El desarrollo completo de esta línea, incluidos los ensayos clínicos, se lleva a cabo mediante financiación obtenida por los grupos participantes, colaboraciones con empresas y proyectos competitivos externos; el programa transversal contribuye mediante la coordinación, la integración entre líneas (especialmente con la L3 para las variables de resultado clínicas) y el impulso de proyectos piloto.

Tarea 5.1. Coordinar la cadena de investigación en nutracéuticos: identificación y caracterización de compuestos, evaluación de la biodisponibilidad y la seguridad, estudios sobre el mecanismo de acción y evaluación de la eficacia.

La ejecución de los estudios preclínicos y clínicos depende de proyectos financiados de los grupos participantes, colaboraciones industriales y financiación competitiva externa.

Dentro del alcance del programa: coordinación de las contribuciones entre líneas (aportaciones clínicas de la L3 y análisis mecanísticos de la L1), apoyo a estudios iniciales de viabilidad mediante la convocatoria de proyectos piloto y posicionamiento estratégico para futuras solicitudes de financiación externa.

Contribución a la Tarea 6.1 de la Línea de Investigación 6.

La L5 proporciona información específica sobre la seguridad y la biodisponibilidad de los nutracéuticos para los análisis de adherencia e implementación realizados por la L6 en ensayos que incluyen intervenciones con nutracéuticos.

Líder: Dra. Amalia Zapata

Esta línea aplica métodos de ciencia de la implementación e investigación conductual para generar evidencia sobre cómo, por qué y en qué condiciones las intervenciones nutricionales basadas en la evidencia llegan a los pacientes y a la población, y logran los efectos esperados en entornos clínicos y comunitarios reales.

Su valor reside en cerrar la brecha traslacional entre las intervenciones cuya eficacia ha sido demostrada en ensayos controlados y su implementación efectiva en la práctica.

La línea no desarrolla ensayos independientes de intervención nutricional; en su lugar, incorpora análisis de implementación y comportamiento a los estudios liderados por la L3 y la L5, y explora el diseño de herramientas de salud digital susceptibles de ser implementadas.

El desarrollo y la validación completos de herramientas digitales dependen de financiación externa; el programa contribuye mediante la generación de resultados de investigación sobre los determinantes conductuales y la ciencia de la implementación, el apoyo metodológico a los estudios de la L3 y la L5, y el desarrollo de prototipos piloto como instrumento de investigación, no como un producto final listo para su uso.

Tarea 6.1. Evaluar la adherencia, la efectividad en condiciones reales y la sostenibilidad a largo plazo de las intervenciones nutricionales en las poblaciones incluidas en los estudios de la L3 y la L5.

Dentro del alcance del programa: evaluaciones de procesos, análisis con métodos mixtos y medición de resultados de implementación integrados en estudios en curso, apoyados mediante contribuciones en especie y financiación piloto.

La monitorización de la seguridad clínica es proporcionada por la L3 y la L5, tal como se ha descrito anteriormente.

Los resultados esperados de esta línea incluyen publicaciones científicas revisadas por pares sobre los determinantes de la adherencia, la fidelidad de la implementación y la coste-efectividad de las intervenciones nutricionales en poblaciones clínicas específicas, además de contribuciones a publicaciones metodológicas transversales sobre evaluación de procesos en investigación en nutrición (financiadas mediante la convocatoria interna de proyectos piloto).

Tarea 6.2. Investigar los determinantes conductuales y de implementación de la adherencia a intervenciones nutricionales personalizadas, utilizando el prototipado exploratorio de herramientas digitales como instrumento metodológico.

Dentro del alcance del programa: aplicación de teorías del cambio de comportamiento al diseño de estrategias de implementación de intervenciones nutricionales, revisiones del panorama de las herramientas digitales existentes para nutrición y estudios a pequeña escala sobre la usabilidad y aceptabilidad de prototipos basados en los algoritmos desarrollados en la Tarea 1.5.

Los resultados esperados incluyen publicaciones científicas revisadas por pares sobre los determinantes conductuales de la adherencia a la nutrición personalizada y sobre principios de diseño para la implementación digital de intervenciones nutricionales.

El desarrollo de aplicaciones de salud digital listas para su uso, su validación formal de eficacia y su implantación en condiciones reales no forman parte del alcance del programa y dependen de financiación externa, cuya obtención pretende facilitar la investigación exploratoria desarrollada en el marco del programa.