Identification moléculaire, caractérisation et activité antibactérienne des nanoparticules d'argent médiées par des champignons contre Bacillus subtilis sh3 et Klebsiella pneumoniae sh4

Transformer des champignons inoffensifs en petits combattants

Les infections résistantes aux antibiotiques et le cancer sont deux des préoccupations sanitaires majeures de notre époque. Cette étude explore un allié inattendu contre les deux : un champignon de sol courant capable de fabriquer des particules d'argent des milliers de fois plus petites qu'un grain de sable. Ces microparticules, appelées nanoparticules d'argent, sont produites de manière respectueuse de l'environnement puis testées comme armes contre des bactéries difficiles à traiter et contre des cellules de cancer du sein.

Pourquoi les particules d'argent minuscules comptent

De nombreuses bactéries qui cédaient autrefois facilement aux antibiotiques s'en protègent désormais, rendant les infections courantes plus difficiles, parfois mortelles. On sait depuis longtemps que l'argent peut ralentir ou arrêter la croissance microbienne, mais le réduire à l'échelle nanométrique augmente fortement sa surface et sa réactivité. Le défi est de fabriquer de telles particules de façon simple, peu coûteuse et non toxique. Ici, les chercheurs utilisent une souche de champignon, Fusarium oxysporum SH1, pour transformer un sel d'argent dissous en nanoparticules solides, en s'appuyant sur les molécules sécrétées par le champignon plutôt que sur des produits chimiques agressifs. Cette voie « verte » promet une production plus propre et des particules déjà enrobées de substances stabilisantes naturelles.

Des tomates moisies aux nanomatériaux de précision

La souche fongique a été initialement isolée à partir de tomates avariées et soigneusement identifiée à la fois par des méthodes traditionnelles basées sur l'apparence et par le séquençage génétique. Pour fabriquer les particules, l'équipe a cultivé le champignon, collecté le liquide entourant ses filaments, puis ajouté une solution d'argent. Un changement de couleur visible a signalé que les ions argent étaient en train d'être convertis en nanoparticules solides. Les scientifiques ont ensuite utilisé une série d'outils d'imagerie et d'analyse pour vérifier leur production. Les microscopes électroniques ont montré des particules principalement sphériques de l'ordre de dizaines de nanomètres, tandis que d'autres méthodes ont confirmé qu'il s'agissait d'argent cristallin et que des protéines fongiques, des sucres et d'autres composés naturels en recouvraient la surface, contribuant à leur stabilité et à une taille homogène.

Viser des bactéries tenaces

Ensuite, l'équipe a testé la capacité de ces nanoparticules d'argent issues du champignon à inhiber deux bactéries cliniques problématiques : Bacillus subtilis sh3, une souche Gram positive, et Klebsiella pneumoniae sh4, une souche Gram négative, toutes deux résistantes à plusieurs familles d'antibiotiques. Dans des tests en boîte de Pétri, les nanoparticules ont créé des zones nettes d'inhibition de la croissance bactérienne, et ce à des concentrations très faibles, inférieures à celles rapportées dans de nombreuses études antérieures sur l'argent. Lorsque les particules étaient combinées à des antibiotiques connus comme la ciprofloxacine et l'aztréonam, les zones d'inhibition autour des disques imprégnés de médicament devenaient sensiblement plus grandes. Cela suggère que les nanoparticules d'argent et les antibiotiques se renforcent mutuellement, permettant potentiellement de restaurer l'efficacité de médicaments qui perdent de leur puissance.

Pression sélective sur les cellules cancéreuses

Les mêmes nanoparticules ont également été testées sur deux types de cellules humaines cultivées en laboratoire : des cellules de cancer du sein MCF7 et des mélanocytes cutanés normaux appelés HFB4. À l'aide d'un test colorimétrique standard de viabilité cellulaire, les chercheurs ont constaté que les cellules cancéreuses perdaient de la viabilité à des doses de nanoparticules bien plus faibles que les cellules normales. Des images microscopiques ont montré que les cellules cancéreuses traitées se sont arrondies, rétrécies et sont devenues détachées de la surface, signes de dommages importants, tandis que les cellules normales présentaient des modifications plus légères à doses similaires. Ce schéma indique un certain degré de sélectivité : dans les conditions testées, les nanoparticules d'argent d'origine fongique affectent davantage les cellules cancéreuses que leurs homologues saines.

Ce que cela pourrait signifier pour les traitements futurs

En termes simples, ce travail montre qu'un champignon d'origine naturelle peut servir d'usine miniature pour fabriquer des nanoparticules d'argent capables d'attaquer des bactéries résistantes aux médicaments et d'être relativement plus toxiques pour les cellules de cancer du sein que pour les cellules normales. Le procédé utilise des conditions douces et évite les produits chimiques toxiques, ce qui le rend attrayant d'un point de vue environnemental. Bien que ces résultats soient préliminaires et limités à des expériences in vitro, ils ouvrent la voie à un avenir où des nanoparticules d'argent fabriquées par des champignons, soigneusement conçues, pourraient être ajoutées aux antibiotiques pour restaurer leur efficacité ou intégrées à de nouvelles stratégies anticancéreuses. Des études complémentaires chez l'animal puis, éventuellement, chez l'humain seront nécessaires pour confirmer la sécurité, la posologie et le fonctionnement exact de ces particules dans des organismes vivants.

Citation: 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

Mots-clés: nanoparticules d'argent, synthèse verte, résistance aux antibiotiques, Fusarium oxysporum, cellules du cancer du sein