Antonio es Jefe del Departamento de Bioquímica de la Facultad de Medicina de la UAM e Investigador Principal del grupo. En los últimos años, su investigación se ha centrado en: i) El factor de transcripción Nrf2 como una nueva diana terapéutica en el Parkinson y la Enfermedad de Alzheimer (EA); ii) El papel del estrés oxidativo en la muerte neuronal y la neuroinflamación en enfermedades neurodegenerativas; iii) La regulación farmacológica de la autofagia en el cerebro como una nueva estrategia terapéutica para las proteinopatías neurodegenerativas.

Ha recibido varios proyectos de investigación financiados por agencias privadas, locales y gubernamentales para estudiar las bases moleculares de la enfermedad de Parkinson y la enfermedad de Alzheimer; ha publicado más de 100 artículos principales y de revisión, de los cuales más de 50 están relacionados con la neuroprotección en modelos preclínicos de Parkinson y EA. Es asesor de evaluación de ayudas para agencias autonómicas y gubernamentales españolas, y de Aclipse One Inc., una filial de Aclipse Therapeutics LLC en Delaware.