Identificazione molecolare, caratterizzazione e attività antibatterica delle nanoparticelle d’argento mediata da funghi contro Bacillus subtilis sh3 e Klebsiella pneumoniae sh4

Trasformare funghi amichevoli in piccoli combattenti

Le infezioni resistenti agli antibiotici e il cancro sono due delle preoccupazioni sanitarie più urgenti del nostro tempo. Questo studio esplora un alleato inaspettato contro entrambi: un comune fungo del suolo in grado di produrre particelle d’argento migliaia di volte più piccole di un granello di sabbia. Questi minuscoli frammenti, noti come nanoparticelle d’argento, sono ottenuti in modo ecocompatibile e poi testati come armi contro batteri difficili da trattare e cellule del cancro al seno.

Perché le piccole particelle d’argento sono importanti

Molti batteri che un tempo venivano facilmente sconfitti dagli antibiotici ora li ignorano, rendendo le infezioni di routine più difficili e talvolta mortali. L’argento è noto da tempo per rallentare o arrestare la crescita microbica, ma ridurlo alla scala nanometrica aumenta notevolmente la sua area superficiale e reattività. La sfida è produrre queste particelle in modo semplice, economico e non tossico. Qui i ricercatori usano un ceppo fungino, Fusarium oxysporum SH1, per trasformare il sale d’argento disciolto in nanoparticelle solide, sfruttando le molecole secrete dal fungo invece di agenti chimici aggressivi. Questa via “verde” promette una produzione più pulita e particelle già rivestite con sostanze stabilizzanti naturali.

Dai pomodori ammuffiti a nanomateriali di precisione

Il ceppo fungino è stato originariamente isolato da pomodori marci e identificato con cura sia tramite metodi tradizionali basati sull’aspetto sia mediante sequenziamento genetico. Per ottenere le particelle, il team ha coltivato il fungo, raccolto il liquido che circonda i suoi filamenti e aggiunto una soluzione d’argento. Un cambiamento di colore visibile ha segnalato la conversione degli ioni d’argento in nanoparticelle solide. Gli scienziati hanno quindi utilizzato una serie di strumenti di imaging e analisi per verificare quanto prodotto. I microscopi elettronici hanno mostrato particelle per lo più sferiche di decine di nanometri, mentre altri metodi hanno confermato che si trattava di argento cristallino e che proteine fungine, zuccheri e altri composti naturali ricoprivano le superfici, contribuendo alla stabilità e all’omogeneità delle dimensioni.

Mirare ai batteri più difficili

In seguito il gruppo ha valutato quanto queste nanoparticelle d’argento prodotte dal fungo riuscissero a fermare due batteri clinici problematici: Bacillus subtilis sh3, un ceppo Gram-positivo, e Klebsiella pneumoniae sh4, un ceppo Gram-negativo, entrambi resistenti a diverse famiglie di antibiotici. In test su piastre di Petri, le nanoparticelle hanno creato zone chiare in cui i batteri non potevano crescere, anche a concentrazioni molto basse, inferiori a quelle riportate in molti studi precedenti sull’argento. Quando le particelle sono state combinate con antibiotici noti come ciprofloxacina e aztreonam, le zone di inibizione intorno ai dischetti impregnati di farmaco sono diventate visibilmente più grandi. Ciò suggerisce che le nanoparticelle d’argento e i farmaci si potenzino a vicenda, potenzialmente ridando efficacia a medicinali che stanno perdendo efficacia.

Pressione selettiva sulle cellule tumorali

Le stesse nanoparticelle sono state testate anche su due tipi di cellule umane coltivate in laboratorio: cellule MCF7 del cancro al seno e cellule normali pigmentate della pelle (melanociti) chiamate HFB4. Utilizzando un test colorimetrico standard per la vitalità cellulare, i ricercatori hanno osservato che le cellule tumorali perdevano vitalità a dosi di nanoparticelle molto più basse rispetto alle cellule normali. Immagini microscopiche hanno rivelato che le cellule tumorali trattate si arrotondavano, si riducevano e si staccavano dalla superficie, coerente con danni importanti, mentre le cellule normali mostravano cambiamenti più lievi a dosi simili. Questo schema indica un certo grado di selettività: nelle condizioni del test, le nanoparticelle d’argento fungine colpiscono le cellule tumorali più duramente rispetto alle cellule sane.

Cosa potrebbe significare per i trattamenti futuri

In termini semplici, questo lavoro dimostra che un fungo naturale può agire come una piccola fabbrica per produrre nanoparticelle d’argento capaci di essere efficaci contro batteri resistenti ai farmaci e più dannose per le cellule del cancro al seno rispetto alle cellule normali. Il processo impiega condizioni miti ed evita sostanze chimiche tossiche, risultando interessante dal punto di vista ambientale. Pur essendo risultati preliminari limitati a esperimenti in vitro, indicano una possibile futura applicazione in cui nanoparticelle d’argento prodotte da funghi potrebbero essere aggiunte agli antibiotici per ristabilirne l’efficacia o integrate in nuove strategie antitumorali. Saranno necessari ulteriori studi su animali e, in seguito, sull’uomo per confermare sicurezza, dosaggio e i meccanismi d’azione all’interno degli organismi viventi.

Citazione: 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

Parole chiave: nanoparticelle d'argento, sintesi verde, resistenza agli antibiotici, Fusarium oxysporum, cellule del cancro al seno