Síntesis verde mediada por hongos de nanocompuestos ZnO–MnO con propiedades antimicrobianas y anticancerígenas

Por qué importan las partículas diminutas producidas por hongos

Las infecciones resistentes a los antibióticos y el cáncer son dos de los problemas médicos más apremiantes de nuestra época. Muchas bacterias ya no responden a los fármacos habituales, y los tratamientos contra el cáncer pueden dañar tejido sano. Este estudio explora un ayudante inesperado de la naturaleza: un hongo común del suelo capaz de fabricar diminutas partículas de metales mezclados. Estas partículas, formadas por óxidos de zinc y manganeso, se crearon mediante un proceso limpio y de bajo desperdicio y luego se probaron por su capacidad para detener bacterias peligrosas y afectar células cancerosas preservando en la medida de lo posible las sanas.

Convertir un hongo útil en una nano-fábrica

Los investigadores emplearon el hongo Aspergillus terreus como un taller vivo. En lugar de recurrir a químicos agresivos o altas temperaturas, cultivaron el hongo en un caldo nutritivo y utilizaron el líquido que rodeaba las células fúngicas como medio de reacción. Cuando se añadieron sales de zinc y manganeso a este filtrado fúngico, moléculas naturales del hongo actuaron tanto como agentes constructores como estabilizadores, guiando la formación de nanocompuestos de óxido de zinc–óxido de manganeso. Cambios en el color y en la absorción de luz confirmaron la formación de partículas. Imágenes más detalladas mostraron capas delgadas en forma de lámina de unos 75–100 nanómetros de ancho —alrededor de mil veces más pequeñas que el grosor de un cabello humano.

Un vistazo al nuevo nano-material

Para entender lo que habían fabricado, el equipo usó varias herramientas estándar de la ciencia de materiales. Mediciones por rayos X indicaron que el producto final contenía cristales bien ordenados tanto de óxido de zinc como de óxido de manganeso, integrados estrechamente en una sola estructura. Microscopios electrónicos mostraron láminas superpuestas en forma de placas en lugar de esferas aisladas, lo que sugiere una alta área superficial donde pueden ocurrir reacciones químicas. Otras pruebas confirmaron que elementos procedentes del hongo permanecían en la superficie de las partículas. Estas moléculas biológicas residuales pueden actuar como un recubrimiento natural, ayudando a que los nanocompuestos interactúen con fuerza con las células vivas mientras se producen sin subproductos tóxicos.

Combatir bacterias resistentes en el laboratorio

Los nuevos nanocompuestos se sometieron a pruebas frente a varias bacterias causantes de enfermedad, incluyendo Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Bacillus subtilis y Klebsiella pneumoniae. En ensayos simples en placas, las partículas generaron zonas claras sin bacterias, sobre todo alrededor de B. subtilis y E. coli. Mediciones más precisas en cultivo líquido mostraron que dosis relativamente bajas podían detener el crecimiento bacteriano, y dosis algo mayores podían matar las células en lugar de solo ralentizarlas. En 24 horas, el número de bacterias viables cayó de forma pronunciada cuando se expusieron a los nanocompuestos, especialmente a concentraciones más altas. Los autores sugieren que las partículas en forma de lámina se adhieren a las superficies bacterianas, generan especies reactivas de oxígeno, dañan membranas y ADN, y alteran proteínas clave: ataques múltiples que dificultan que los microbios desarrollen resistencia.

Dirigir el cáncer preservando las células sanas

Debido a que las partículas basadas en zinc y manganeso se han asociado con efectos citotóxicos sobre tumores, el equipo también probó su material en líneas celulares humanas. Compararon su impacto sobre una línea celular pulmonar normal (WI-38) y una línea de cáncer de mama (MCF-7). Los nanocompuestos resultaron mucho más dañinos para las células cancerosas que para las normales: el crecimiento de las células tumorales disminuyó significativamente a dosis que las células sanas podían tolerar en su mayoría. A partir de estos datos, los investigadores calcularon un índice de selectividad de alrededor de 3,4, lo que significa que el material era aproximadamente tres veces más tóxico para las células cancerosas que para las sanas. Esta acción selectiva sugiere que tales nanocompuestos podrían, en el futuro, adaptarse como tratamientos que afecten con más fuerza a los tumores que al tejido circundante.

Qué podría significar esto para futuros tratamientos

En términos simples, este trabajo muestra que un hongo común puede aprovecharse para fabricar partículas diminutas de metales mezclados que realizan una doble función: inhibir o matar con fuerza varias bacterias importantes y, al mismo tiempo, frenar el crecimiento de células de cáncer de mama dejando comparativamente indemnes a las células normales. Todo ello se logra mediante un proceso que evita químicos agresivos y alto consumo energético. Si bien estas pruebas se realizaron en platos, no en animales ni en personas, apuntan a una forma más verde de diseñar nuevas herramientas antimicrobianas y anticancerígenas. Con más estudios sobre seguridad en el organismo y estabilidad en sangre, dichos nanocompuestos biosintetizados podrían integrarse en una nueva generación de terapias eficaces y respetuosas con el medio ambiente.

Cita: Selim, S., Alhujaily, A., Saied, E. et al. Fungal-mediated green synthesis of ZnO–MnO nanocomposites with antimicrobial and anticancer properties. Sci Rep 16, 10842 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-45546-6

Palabras clave: nanotecnología verde, resistencia antimicrobiana, biosíntesis fúngica, nanocompuestos de zinc y manganeso, nanopartículas anticancerígenas