Імунна система важить стільки ж, скільки ананас, – дослідження

Імунна система організму, що складається з різноманітних тканин, підготовлених для захисту від загарбників, являє собою бурхливу масу з близько 1,8 трильйона клітин, як показало нове дослідження.

Якщо ця приголомшлива цифра не вкладається у вашій голові, пояснимо її таким чином: У дорослого чоловіка середнього розміру ці імунні клітини разом важать близько 1,2 кілограма або 2,6 фунта – це приблизно стільки ж, скільки один ананас або шість хом’яків. Хоча це залежить від розміру людини (і хом’яків теж).

Незадоволений попередніми оцінками, Рон Сендер, біолог з Наукового інституту Вейцмана в Ізраїлі, та його колеги взялися підрахувати, скільки імунних клітин є в людському організмі, де вони знаходяться і скільки вони разом важать.

Дотримуючись конвенції, автори покладалися на стандартну еталонну модель людського тіла – 70-кілограмового дорослого чоловіка у віці від 20 до 30 років – яка має очевидні обмеження при поширенні результатів на інші статеві, вагові та вікові групи.

Попередні дослідження імунної системи використовували різноманітні методи для аналізу чоловічого організму, які здебільшого зосереджувалися на конкретних тканинах або типах клітин, або вивчали гризунів, що обмежувало їх узагальнення на людей у всіх формах і видах в обох випадках.

“Незважаючи на велику кількість досліджень, що вивчають імунну систему людини з різних сторін, існує потреба у всебічному переписі розподілу і маси різних типів імунних клітин”, – пишуть дослідники у своїй роботі.

Одне з актуальних питань серед імунологів – який орган є найбільшим резервуаром імунних клітин в організмі людини. Часто кажуть, що шлунково-кишковий тракт містить найбільше імунних клітин, хоча деякі дослідження вказують на те, що найбільш імуногенними є лімфатичні вузли, а не кишківник.

Лімфатичні вузли – це невеликі бобовидні тканини вздовж лімфатичних судин, де імунні клітини затримуються перед тим, як потрапити в кровотік. Проте, очевидно, існує тісний зв’язок між імунними клітинами в кишківнику, здоров’ям і хворобами.

Сендер та його колега Рон Майло, який також працює в Інституті Вейцмана, зробили собі ім’я як біологи, що підраховують клітини, вираховують цифри та руйнують міфи.

Нещодавно вони переглянули підрахунки кількості бактеріальних клітин в організмі людини і виявили, що ми не переважаємо їх у 10 разів, як вважалося раніше. Вони також підрахували, як часто клітини нашого тіла відновлюються: Клітини, що вистилають кишківник, замінюються кожні кілька днів, клітини крові оновлюються кожні кілька місяців, тоді як інші клітини, такі як нейрони, можуть існувати все життя.

У своєму останньому дослідженні Сендер та його колеги об’єднали результати попередніх досліджень та аналізів зразків тканин, щоб оцінити кількість імунних клітин в організмі, зазначивши, як кількість імунних клітин може змінюватися залежно від інфекцій, статі, ваги та віку.

Аналіз показав, що більшість імунних клітин знаходяться в лімфатичній системі та кістковому мозку, а не в шлунково-кишковому тракті (ШКТ), що підтверджується картуванням різних типів імунних клітин, знайдених в організмі. (Сендер та ін., PNAS, 2023)

Дослідники екстраполювали свої результати на дорослих чоловіків, щоб оцінити кількість імунних клітин у дорослих жінок і дітей, ґрунтуючись, головним чином, на пропорціях тіла.

У порівнянні з 73-кілограмовим чоловіком у віці 20 років, доросла жінка того ж віку вагою 60 кілограмів, ймовірно, мала б близько 1,5 трильйона імунних клітин, що додало б до загальної ваги 1 кілограм. Дитина у віці 10 років мала б трохи менше: 1 трильйон імунних клітин при вазі 600 грамів.

Ці результати, однак, слід інтерпретувати з обережністю, оскільки жінки більш схильні до аутоімунних захворювань, таких як ревматоїдний артрит і вовчак, а дитяча імунна система все ще дозріває.

Лімфоцити, які виробляють антитіла для нейтралізації загарбників і здійснюють клітинні атаки, складають близько 40 відсотків імунних клітин, як показало дослідження. Але оскільки вони є одними з найменших клітин в організмі, лімфоцити становлять лише 15 відсотків від усієї маси імунної системи.

Нейтрофіли, які виробляються в кістковому мозку і поглинають бактеріальних зловмисників, складають ще 40 відсотків імунних клітин і 15 відсотків від загальної маси системи.

“З іншого боку, макрофаги, дендритні клітини і тучні клітини, які в 3-10 разів більші, складають менше 20 відсотків імунних клітин, але на них припадає понад 60 відсотків маси імунних клітин”, – пишуть Сендер і його колеги.

На додаток, кишківник містить лише 3 відсотки всіх імунних клітин в організмі людини, в той час як у крові їх міститься лише 2 відсотки.

Це означає, що найбільш важливими імунологічними органами є лімфатичні вузли, кістковий мозок і селезінка, де знаходиться більшість лімфоцитів і нейтрофілів. Однак кишківник є домом для основної маси плазматичних клітин, і тому він робить найбільший внесок в імунітет організму, опосередкований антитілами.

Дослідження було опубліковано в PNAS..