As doenças infeciosas constituem um conjunto de doenças que incluem todas as doenças causadas por um agente patogénico como as bactérias, vírus ou fungos. Com o passar dos anos, estas doenças têm vindo a representar uma crescente preocupação para a saúde pública, agravada pelo aparecimento de novos agentes patogénicos e pelo aumento da resistência a fármacos antimicrobianos. Dada esta realidade torna-se essencial a investigação das etapas associadas ao mecanismo de infeção destes microrganismos e possíveis alvos terapêuticos. Os glicanos encontram-se frequentemente ligados a proteínas e/ou lípidos, e constituem os ligandos para proteínas específicas, designadas lectinas. As lectinas são proteínas com uma capacidade específica para se ligarem a hidratos de carbono, não tendo atividade enzimática nem origem imunológica. Desde as bactérias até aos mamíferos, encontram-se em vários organismos e apresentam uma diversidade notável de estruturas e funções. Os glicanos e lectinas desempenham papéis cruciais no funcionamento das células, órgãos e no sistema imunitário de animais e humanos. Até hoje, as lectinas de plantas foram as mais estudadas e, por isso, estão melhor caracterizadas, fornecendo dados essenciais sobre a dinâmica da interação com diferentes glicanos. Embora os estudos sobre lectinas microbianas sejam menos extensos do que os das plantas e dos animais, estes oferecem perceções valiosas sobre os mecanismos de infeção. Os avanços recentes na investigação em glicobiologia indicam que estas moléculas medem interações-chave na interface entre o agente patogénico e o hospedeiro, controlando a adesão às células hospedeiras e promovendo toxicidade. Esta dissertação examina em profundidade as interações entre glicanos e lectinas no contexto das infeções patogénicas, destacando as oportunidades terapêuticas emergentes. São analisadas as lectinas utilizadas por agentes patogénicos como o fungo Aspergillus fumigatus e a bactéria Escherichia coli uropatogénica, bem como o papel crucial das glicoproteínas nos vírus SARS-CoV-2 e HIV. A compreensão detalhada destes mecanismos permitiu a descoberta e síntese de potentes inibidores da adesão patogénica, que, apesar de ainda se encontrarem em fases experimentais, podem vir a representar uma nova geração de agentes terapêuticos promissores para o tratamento eficaz destas doenças.

Infectious diseases are a group of illnesses that include all diseases caused by a pathogenic agent, such as bacteria, viruses or fungi. Over the years, these diseases have become a growing concern for public health, aggravated by the emergence of new pathogens and increased resistance to antimicrobial drugs. Given this reality, it is essential to investigate the steps associated with the infection mechanism of these microorganisms and potential therapeutic targets. Glycans are often linked to proteins and/or lipids, which can act as ligands for specific proteins that bind to glycans, known as lectins. Lectins are non-immunogenic proteins with a specific ability to bind to carbohydrates but have no enzymatic activity. From bacteria to mammals, they are found in various organisms and have a remarkable diversity of structures and functions. Glycans and lectins play crucial roles in the functioning of cells, organs and the immune system of animals and humans. To date, plant lectins have been the most studied and are therefore the best characterised, providing essential data on the dynamics of interaction with different glycans. Although studies on microbial lectins are less extensive than those on plants and animals, they offer valuable insights into infection mechanisms. Recent advances in glycobiology research indicate that these molecules mediate key interactions at the interface between pathogen and host, controlling adhesion to host cells and promoting toxicity. This dissertation analyses in depth the interactions between glycans and lectins in the context of pathogenic infections, highlighting emerging therapeutic opportunities. Lectins used by pathogens such as the fungus Aspergillus fumigatus and the uropathogenic bacterium Escherichia coli are analysed, as well as the crucial role of glycoproteins in the SARS CoV-2 and HIV viruses. A detailed understanding of these mechanisms has led to the discovery and synthesis of potent inhibitors of pathogen adhesion, which, although still in their early stages, may represent a new generation of promising therapeutic agents for the effective treatment of these diseases.

Trabalho Final de Mestrado Integrado, Ciências Farmacêuticas, 2024, Universidade de Lisboa, Faculdade de Farmácia.