Toto jsme my

Z kolika buněk je tvořeno lidské tělo? A jaký je podíl jednotlivých buněčných typů? Odpovědět na tyto otázky není z řady důvodů snadné a jakákoli odpověď bude vždy zatížena značnou nejistotou. Tým vedený Ianem A. Hattonem z montrealské McGillovy univerzity a lipského Ústavu Maxe Plancka pro matematiku v přírodních vědách se o to přesto pokusil.

Počty (A) a biomasa (B) buněk v těle muže s tělesnou hmotností 70 kg; studie přináší údaje i o ženě (60 kg) a desetiletém dítěti (32 kg). Obrázek A nezahrnuje nejaderné buněčné elementy (červené krvinky a krevní destičky), kterých je dohromady 29 bilionů, tedy čtyřikrát více než zakreslených jaderných buněk. Obrázek B pro změnu nezahrnuje buňky kosterního svalstva (21,5 kg), které tvoří téměř polovinu celkové buněčné biomasy (45 kg). Zvláště v biomase adipocytů bílé tukové tkáně, ale také v biomase svalových buněk jsou značné individuální rozdíly, zatímco jejich počet je relativně stálý. Vysvětlení barev: Různé odstíny červené: krevní a lymfoidní buňky (ve schématu A bez červených krvinek a krevních destiček); žlutá až okrová: epitel (včetně pokožky) a endotel (výstelka cév a srdce); různé odstíny hnědé: svalové buňky; zelená: kmenové a různé pomocné buňky; světle modré odstíny: buňky tukové tkáně; tmavě modré odstíny: buňky nervové tkáně (včetně neuroglií); fialová: buňky vazivové a kostní tkáně.

Upraveno podle humancelltreemap.mis.mpg.de

Hatton s kolegy vyšli z dat o složení tkání lidského těla publikovaných ve zprávě Mezinárodní komise pro radiologickou ochranu (ICRP, Pergamon Oxford, 1975) a propojili je s novějšími poznatky o jednotlivých tkáních a buněčných typech. Celkem zpracovali data o asi čtyřech stovkách buněčných typů z šedesáti různých tkání. Takto získali představu o složení těla dospělého muže o hmotnosti 70 kg. Následně odvodili analogické údaje pro ženu (60 kg) a desetileté dítě (32 kg).

Odhadli, že referenční mužské tělo je tvořeno asi 36 biliony buněk, z nichž však čtyři pětiny (29 bilionů) připadají na bezjaderné buněčné elementy v krvi (červené krvinky a krevní destičky). V těle ženy je 28 bilionů buněk, v těle dítěte 17 bilionů. Zabývali se pouze buňkami, které jsou tělu vlastní. Vědomě pominuli mikrobiom, o kterém se dlouho tradovalo, že v počtu buněk převyšuje lidské buňky desetinásobně, ale studie publikovaná v roce 2016 tento poměr revidovala na přibližně 1 : 1 (Vesmír 95, 266, 2016/5).

Jaderných buněk s lidskou DNA je tedy v mužském těle asi 7 bilionů. Zatímco početně dominují krevní a lymfoidní buňky spolu s buňkami krycích a výstelkových tkání (epitely, cévní endotel), na celkové biomase se nejvýrazněji (zhruba polovinou) podílejí buňky kosterního svalstva následované buňkami tukové tkáně.

Rozpětí velikostí sahá přes šest řádů (od červených krvinek po svalové buňky) a obecně platí, že čím větší buňky jsou, tím je jich méně. Všechny velikostní kategorie přispívají k celkové biomase přibližně stejným dílem.

Autoři upozorňují na mnohé zdroje nejistoty. Objem některých buněk je pouze odhadován z mikroskopických snímků místo přímého měření, údaje v dostupné literatuře jsou často nekonzistentní a u některých buněčných typů je značná variabilita mezi jedinci, především pokud jde o biomasu.

Podrobné výstupy projektu jsou k nahlédnutí na humancelltreemap.mis.mpg.de.

Hatton I. A. et al.: PNAS, 2023, DOI: 10.1073/pnas.2303077120