التعرف الجزيئي، والتوصيف والنشاط المضاد للبكتيريا لجزيئات الفضة النانوية المحوَّلة بواسطة الفطريات ضد Bacillus subtilis sh3 و Klebsiella pneumoniae sh4

تحويل الفطريات الوديّة إلى مقاتلين صغار

تقف العدوى المقاومة للمضادات الحيوية والسرطان كاثنتين من أكثر المخاوف الصحية إلحاحًا في عصرنا. تستكشف هذه الدراسة حليفًا غير متوقع ضد كليهما: فطر تربة شائع قادر على تصنيع جسيمات فضية أصغر آلاف المرات من حبة الرمل. تُعرف هذه النقاط الصغيرة بجزيئات الفضة النانوية، وهي تُنتج بطريقة صديقة للبيئة ثم تُختبر كسلاح ضد بكتيريا يصعب علاجها وخلايا سرطان الثدي.

لماذا تكتسب جزيئات الفضة الصغر أهمية

العديد من البكتيريا التي كانت تستجيب بسهولة للمضادات الحيوية باتت تتجاهلها الآن، مما يجعل الالتهابات الروتينية أكثر صعوبة وأحيانًا مميتة. يُعرف عن الفضة منذ زمن طويل قدرتها على إبطاء أو وقف نمو الميكروبات، لكن تصغيرها إلى المقياس النانوي يزيد كثيرًا من مساحتها السطحية ونشاطها الكيميائي. التحدي هو إنتاج مثل هذه الجزيئات بطريقة بسيطة ومنخفضة التكلفة وغير سامة. هنا يستخدم الباحثون سلالة فطرية، Fusarium oxysporum SH1، لتحويل ملح الفضة المذاب إلى جزيئات صلبة، معتمدين على جزيئات يفرزها الفطر نفسه بدلاً من مواد كيميائية قاسية. توفّر هذه الطريقة «الخضراء» إنتاجًا أنظف وجزيئات مغطاة بالفعل بمركبات طبيعية مثبّتة.

من طماطم متعفنة إلى مواد نانوية دقيقة

تم عزله السلالة الفطرية أصلًا من طماطم فاسدة وتم تحديدها بعناية باستخدام طرق تقليدية معتمدة على المظهر والتسلسل الجيني. لصنع الجزيئات نما الفريق الفطر، وجمع السائل المحيط بخيوطه، وأضاف محلولًا فضيًا. أشارت تغيرات لونية مرئية إلى تحويل أيونات الفضة إلى جزيئات صلبة. ثم استخدم العلماء مجموعة من أدوات التصوير والتحليل لفحص المنتج. أظهرت المِجاهر الإلكترونية جزيئات كروية إلى حد كبير بأقطار تقدر بعشرات النانومترات، فيما أكدت طرق أخرى أنها فضة بلورية وأن بروتينات الفطر والسكريات ومركبات طبيعية أخرى غطت أسطحها، مما ساعد على ثباتها وتجانس أحجامها.

استهداف البكتيريا الصعبة

بعد ذلك اختبر الفريق مدى قدرة هذه الجزيئات الفضية المصنوعة بواسطة الفطريات على وقف نمو بكتين سريريين مزعجين: Bacillus subtilis sh3، سلالة موجبة لصبغة غرام، وKlebsiella pneumoniae sh4، سلالة سالبة لصبغة غرام، وكلاهما مقاوم لعدة عائلات من المضادات الحيوية. في اختبارات الأطباق البتري، صنعت الجزيئات مناطق صفاء واضحة حيث عجزت البكتيريا عن النمو، وحتى عند تراكيز منخفضة جدًا — أقل من تلك المذكورة في دراسات فضة سابقة كثيرة. عند دمج الجزيئات مع مضادات حيوية مألوفة مثل سيبروفلوكساسين وأزترونام، كبرت مناطق التثبيط حول أقراص الدواء بشكل ملحوظ. يشير ذلك إلى أن جزيئات الفضة والأدوية تعزز تأثير بعضهما البعض، مما قد يعيد فعالية أدوية بدأت تفقد فعاليتها.

ضغط انتقائي على خلايا السرطان

اختبرت نفس الجزيئات أيضًا على نوعين من الخلايا البشرية المزرعة مخبريًا: خلايا سرطان الثدي MCF7 وخلايا صبغة الجلد الطبيعية (الخلايا الميلانينية) المسماة HFB4. باستخدام اختبار لوني معياري لحيوية الخلايا، وجد الباحثون أن خلايا السرطان فقدت قابليتها للحياة عند جرعات جزيئية أقل بكثير من الخلايا الطبيعية. كشفت صور المجهر أن الخلايا المعالجة بالجينات الدوائية تحولت إلى شكل مستدير، وانكمشت، وانفصلت عن السطح، وهو ما يتوافق مع تلف بالغ، بينما أظهرت الخلايا الطبيعية تغيرات أخف عند جرعات مشابهة. يشير هذا النمط إلى درجة من الانتقائية: تحت ظروف الاختبار، تصيب جزيئات الفضة الفطرية خلايا السرطان أشد مما تصيب الخلايا السليمة.

ما الذي قد يعنيه هذا للعلاجات المستقبلية

بعبارة بسيطة، توضح هذه الدراسة أن فطرًا طبيعيًا يمكن أن يعمل كمصنع مصغّر لصنع جزيئات فضية نانوية ضاربة للبكتيريا المقاومة للأدوية وأكثر شراسة تجاه خلايا سرطان الثدي مقارنة بالخلايا السليمة. تستخدم العملية ظروفًا معتدلة وتتجنب المواد الكيميائية السامة، مما يجعلها جذابة من منظور بيئي. وبينما تظل هذه النتائج مبكرة ومحدودة بالتجارب المخبرية، فإنها تشير إلى مستقبل قد تُضاف فيه جزيئات الفضة المصنوعة بالفطر إلى المضادات الحيوية لاستعادة فعاليتها أو تُدرج في استراتيجيات جديدة لمكافحة السرطان. ستحتاج الدراسات المستقبلية في الحيوانات ولاحقًا لدى البشر إلى تأكيد السلامة والجرعات وكيفية عمل هذه الجزيئات داخل الكائنات الحية بدقة.

الاستشهاد: Ismail, M.AM., Rafat, S., Hamza, H.A. et al. Molecular identification, characterization and antibacterial activity of fungal-mediated silver nanoparticles against Bacillus subtilis sh3 and Klebsiella pneumoniae sh4. Sci Rep 16, 10728 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-42107-9

الكلمات المفتاحية: جزيئات الفضة النانوية, التخليق الأخضر, مقاومة المضادات الحيوية, Fusarium oxysporum, خلايا سرطان الثدي