През последните години бактериалната вирулентност и свързаните с нея биофилмни инфекции се очертаха като сериозен глобален здравен проблем. Биофилмите са триизмерни бактериални структури с висока резистентност към антибиотици и са отговорни за 65–80% от всички бактериални инфекции, често свързани с хронични и трудни за лечение състояния. Сред основните причини за такива инфекции са мултирезистентните патогени. Настоящият проект е фокусиран върху разработването на иновативни стратегии за борба с вирулентността, базирани на комбинираното приложение на полимерни наноматериали и природни растителни метаболити. Целта на изследването е да се идентифицират и приложат капсулирани растителни екстракти и фракции, ефективни при: инхибиране на образуването на биофилм, насочване към механизмите за кворум-сенсинг, повлияване на характеристиките на бактериалната вирулентност и модулиране на вродените възпалителни механизми. В резултат на синергичното действие между приложените синтетични и природни агенти, проектът има за цел да постигне ефективност при преодоляване на антибиотичната резистентност.

Фокусът е поставен върху въвеждането на иновативен подход за капсулиране на растителни фитохимикали (феноли, алкалоиди, терпени и др.) в полимерни наночастици, за да се подобри тяхната биотолерантност, специфичност и ефикасност. Благодарение на малкия си размер и уникалните си физикохимични свойства, полимерните наноматериали ще позволят ефективно проникване в бактериалните клетки, с очаквано нарушаване на жизненоважни вътреклетъчни процеси. Методологично, изследването ще включва данни за: ефективни антибактериални и антибиофилмни дози; синергични ефекти между полимерните наноматериали и растителните съединения; изясняване на структурните промени в биофилмите и морфологията на бактериалните клетки; цитотоксичност върху човешки клетъчни линии; ефекти върху инфламазома и вродените имунни сигнални пътища; биотолерантност и терапевтичен потенциал. В зависимост от наблюдаваната активност, някои от тестваните агенти могат да бъдат предложени за клинична и биомедицинска употреба. Мултидисциплинарният подход, заложен в този проект, има за цел да положи основите за ново поколение антивирулентни агенти и терапевтични стратегии, насочени към контрол и елиминиране на инфекциозни биофилми, с потенциално приложение в медицината, както и в други сектори с висок риск.