Infectious diseases caused by bacterial pathogens remain a major global public health challenge, as many clinically important strains are rapidly acquiring resistance to multiple antibiotics. Understanding how these pathogens evade innate immune defenses and identifying novel therapeutic targets are therefore essential for developing new strategies to combat antimicrobial resistance.
A major research focus of the laboratory is the study of the mechanisms used by pathogens such as Staphylococcus species and Streptococcus pneumoniae to survive nitrosative and oxidative stresses, two of the most effective antimicrobial strategies employed by the mammalian innate immune system.
We investigate how these priority pathogens, in both planktonic and biofilm lifestyles, reprogram their metabolism to withstand host-derived stresses during interactions with immune cells. At the same time, we examine how innate immune cells remodel their own metabolism to eliminate invading bacteria. Although bacterial pathogenesis depends on the efficient acquisition and utilization of host-derived nutrients, our understanding of the in vivo physiology and metabolism of pathogens during infection remains limited.
To address this limitation, we integrate a broad range of complementary approaches, including microbiology, molecular genetics, biochemistry, genomics, transcriptomics, biophysics (NMR), metabolomics, and mammalian cell culture models. This multidisciplinary strategy enables us to uncover the molecular, metabolic and regulatory mechanisms that determine the outcome of host–pathogen interactions and to identify new avenues for antimicrobial development.
No nosso grupo estudamos os mecanismos que os microorganismos patogéneos utilizam para sobreviver aos compostos químicos gerados pelo sistema imunitário. Em particular, os humanos produzem óxido nítrico e espécies reactivas de oxigénio para combater infecções virais, bacterianas ou causadas por parasitas. Pretendemos identificar e estudar a função e regulação de genes responsáveis pela sobrevivência dos microorganismos a estes stresses, utilizando uma abordagem genética, microbiana e bioquímica. Assim pretende-se elucidar como resistem os microorganismos à barreira de protecção criada pelo nosso sistema imunitário, informação que é crucial para o desenvolvimento de estratégias que diminuam a sua resistência. A sobrevivência dos organismos patogéneos aos antibióticos clássicos é actualmente um dos maiores desafios que a medicina enfrenta, sendo as estirpes resistentes causadoras de um elevado número de mortes, especialmente em ambientes hospitalares. A descoberta de novos fármacos que tenham princípios activos distintos dos antibióticos actuais é um dos grandes desafios da investigação fundamental e biomédica. O nosso grupo descobriu que o monóxido de carbono tem a capacidade de matar bactérias, e está a desenvolver estudos que permitam vir a ter um novo tipo de antibiótico com base em moléculas libertadoras de monóxido de carbono.
