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SPARKinfect: Cracking the Electrical Code of Staphylococcus aureus to Understand How Superbugs Survive in Different Environments

Description du projet

Comment le code électrique de Staphylococcus aureus influe sur la persistance bactérienne

Comprendre les mécanismes favorisant la persistance bactérienne au cours d’une infection est essentiel pour lutter contre la résistance aux antimicrobiens, qui constitue un défi mondial majeur. Le projet SPARKinfect, financé par le CER, met en place un nouveau cadre bioélectrique pour comprendre comment le potentiel membranaire régule la physiologie et la survie de Staphylococcus aureus au cours d’une infection intracellulaire. Il vise à montrer comment les états électriques évoluent au cours de l’infection. Il cherche également à identifier les mécanismes à l’origine de ces adaptations et à déterminer comment ils influencent la sensibilité aux antibiotiques et la persistance bactérienne. En apportant un éclairage sur le rôle du potentiel membranaire en tant que régulateur de la pathogenèse bactérienne, SPARKinfect jettera les bases de stratégies thérapeutiques contre les infections résistantes aux antimicrobiens.

Objectif

The emergence of multidrug-resistant pathogens such as Staphylococcus aureus (MRSA) poses a global health threat. A central yet underexplored driver of bacterial survival is the membrane potential (Δψ), a fundamental electrical property that regulates energy transduction, cell division, and antibiotic susceptibility. Evidence indicates that Δψ is not a passive backdrop but an active regulator of physiology, enabling adaptation to stress. Yet no systematic framework quantifies or explains Δψ dynamics of S. aureus during infection.

SPARKinfect will focus on S. aureus bioelectric physiology during intracellular infection, where bacteria are shielded from antibiotics and immunity. Using Nernstian dyes and confocal–FLIM microscopy, I will build quantitative single-cell maps of Δψ in host cells with high temporal and spatial resolution. Comparative measurements in planktonic cultures and biofilms will serve as reference states to identify infection-specific electrical signatures. I will combine these data with host–pathogen co-culture, and antibiotic challenges to test how electrical states govern persistence and treatment outcomes.

The project will first establish how intracellular Δψ dynamics differ from those observed in extracellular lifestyles, then uncover the genetic determinants of electrophysiological adaptation using imaging of mutant libraries, and finally demonstrate how specific electrical states causally shape antibiotic uptake, activity, and survival outcomes. By linking single-cell physiology to infection and treatment, SPARKinfect will provide the first mechanistic framework to explain how Δψ underpins the persistence of S. aureus inside host cells.

The results will pioneer a bioelectric perspective on pathogenesis. Beyond basic science, SPARKinfect will yield insights into intracellular antibiotic tolerance, guide novel therapeutic strategies, and establish a versatile pipeline for microbial electrophysiology applicable to other priority pathogens.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

Mots‑clés

Programme(s)

Thème(s)

Régime de financement

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

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Appel à propositions

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) HORIZON-WIDERA-2025-TALENTS-01

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Coordinateur

UNIVERSIDADE NOVA DE LISBOA
Contribution nette de l'UE
€ 191 343,12
Coût total
Aucune donnée