Proste pytanie zasługuje na prostą odpowiedź. Ile komórek ma twoje ciało?
Niestety, komórki nie potrafią wypełnić formularza spisu powszechnego, a więc nie mogą same ci tego powiedzieć. A chociaż jest wystarczająco łatwo spojrzeć przez mikroskop i policzyć pewne typy komórek, ta metoda także nie jest praktyczna. Pewne typy komórek łatwo jest zobaczyć, podczas gdy inne – takie jak poplątane neurony – splatają się w kompletną niewyraźność. Nawet gdybyś liczył dziesięć komórek na sekundę, zabrałoby dziesiątki tysięcy lat policzenie do końca. A dodatkowo byłyby pewne problemy logistyczne przy liczeniu wszystkich komórek twojego ciała – na przykład, posiekanie własnego ciała na maleńkie płatki do oglądania pod mikroskopem.
Chwilowo najlepsze, czego możemy oczekiwać, to badanie opublikowane w “Annals of Human Biology”, zatytułowane – z godną podziwu jasnością -
“An Estimation of the Number of Cells in the Human Body” [
Oszacowanie liczby komórek w ciele człowieka].
Autorzy – zespół naukowców z Włoch, Grecji i Hiszpanii – przyznają, że w żadnym razie nie są pierwszymi ludźmi, którzy zajęli się tą kwestią. Przejrzeli pisma naukowe i książki z ostatnich dwóch stuleci i znaleźli wiele szacunków. Obejmują one jednak olbrzymi wachlarz, od 5 miliardów do 200 milionów bilionów komórek. I praktycznie rzecz biorąc, żaden z naukowców, którzy podawali te liczby, nie dostarczył wyjaśnienia, jak do nich doszedł. Najwyraźniej temat dojrzał do zbadania.
Jeśli naukowcy nie mogą policzyć komórek w ciele ludzkim, to jak mogą oszacować ich liczbę? Przeciętna waga komórki wynosi 1 nanogram. Dla dorosłego mężczyzny, który waży 70 kilogramów, prosta arytmetyka doprowadziłaby nas do wniosku, że ma on 70 bilionów komórek.
Z drugiej strony, można także dokonać tej kalkulacji na podstawie objętości komórek. Przeciętną objętość komórki ssaka szacuje się na 4 miliardowe części centymetra sześciennego. (Dla zdobycia jakiegoś zrozumienia tej wielkości zobacz The Scale of the Universe.) Na podstawie typowej objętości dorosłego mężczyzny można wywnioskować, że ludzkie ciało zawiera 15 bilionów komórek.
Wybór więc albo objętości, albo wagi, daje ci radykalnie inne liczby. Co gorsza, nasze ciała nie są wypakowane komórkami w jednolity sposób, jak słoik pełen żelków. Komórki mają różne rozmiary i rosną z różną gęstością. Spójrz na probówkę z krwią, a zobaczysz, że czerwone krwinki są upakowane gęsto. Gdyby użyć ich gęstości rozmieszczenia do oszacowania komórek w ciele ludzkim, dochodzi się do osłupiających 724 bilionów komórek. Komórki skóry na odmianę, są tak rzadkie, że dają oszacowanie zaledwie mizernych 35 miliardów komórek.
Tak więc autorzy nowej pracy zabrali się za oszacowanie liczby komórek trudną drogą, licząc osobno narządy i typy komórek. (Nie próbowali liczyć wszystkich mikrobów, dla których nasze ciało też jest domem, pozostając wyłącznie przy ludzkich komórkach.) Przeszukali literaturę naukową w pogoni za szczegółami o objętości i gęstości komórek w woreczku żółciowym, stawie kolanowym, jelitach, szpiku kostnym i wielu innych tkankach. Następnie oszacowali totalną liczbę każdego rodzaju komórek. Oszacowali, na przykład, że mamy 50 miliardów komórek tłuszczowych i dwa miliardy komórek mięśnia sercowego.
Dodając te wszystkie liczby wyszło im… werble… 37,2 biliona komórek.
To nie jest ostateczna liczba, ale to jest bardzo dobry początek. Choć prawdą jest, że ludzie mają bardzo różne rozmiary – a więc różni się liczba posiadanych przez nich komórek – dorośli ludzie nie różnią się o rzędy wielkości, chyba, że w kinie. Naukowcy oświadczyli z wielką pewnością, że powszechne oszacowanie liczby komórek człowieka na bilion jest błędne. Widzą jednak swoje oszacowanie jako okazję do współpracy – może dzięki bazie danych w Internecie, zgromadzoną przez wielu specjalistów od różnych części ciała – będzie można zbliżyć się do lepszego oszacowania.
Ciekawość jest wystarczającym uzasadnieniem do zastanawiania się, ile komórek zawiera ciało człowieka, ale mogą być także korzyści naukowe z wiedzy o tej liczbie. Naukowcy dowiadują się o organizmie człowieka przez budowanie wyrafinowanych modeli komputerowych płuc, serca i innych narządów. Jeśli te modele mają dziesięciokrotnie więcej komórek niż rzeczywisty narząd, to ich wyniki mogą być bardzo nietrafne.
Liczba komórek w narządzie ma także znaczenie przy pewnych sytuacjach chorobowych. Autorzy tego badania stwierdzili na przykład, że zdrowa wątroba ma 240 miliardów komórek, ale w kilku badaniach marskości wątroby odkryto, że chory narząd ma ich zaledwie 172 miliardy.
Najważniejszy, być może, jest sam zdumiewający fakt, że około 34 bilionów komórek może działać przez dziesięciolecia, dając jedno ciało ludzkie, zamiast chaotycznej wojny samolubnych mikrobów. Ewolucja na najbardziej nawet podstawowym poziomie wielokomórkowości jest wystarczająco nadzwyczajna. Nasi przodkowie jednak wyszli daleko poza budowę prostych gąbek, ewoluując olbrzymi kolektyw wielu różnych typów. Aby zrozumieć dogłębnie ten kolektyw, musimy wiedzieć jakiej jest właściwie wielkości.
How Many Cells Are In Your Body?
The Loom, 23 października 2013
Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska
