Otázka v titulku není tak pošetilá, jak vypadá. Změřit a zvážit se dá lidské srdce, mozek, ledviny nebo třeba játra a výsledek není jen zajímavostí pro encyklopedie, ale také důležitým ukazatelem zdraví nebo nemoci. Tím spíš bychom potřebovali mít představu o rozsáhlosti imunitního systému.

Problém je zjevný: Zatímco srdce nebo mozek jsou kompaktní orgány a patolog je může lehce položit na váhu, s imunitním systémem nic podobného udělat nejde. Jakákoliv snaha o jeho uchopení v konkrétních číslech se stává složitou inventurou, která vyžaduje sečíst nebo spíš odhadnout pravděpodobné množství řady typů buněk rozptýlených v celém těle.

Kolují v krvi, v některých tkáních se hromadí, v jiných se vyskytují spíš sporadicky. Liší se životností i početností, některé imunitní složky jsou hojné, jiné vzácnější nebo vznikají až v reakci na nemoc.

Zmapovat tento víc než nepřehledný terén vzala jako výzvu skupina vědců z Weizmannova vědeckého institutu v Izraeli.

Kombinace metod

Kde začít počítat? Výzkumný tým vedený systémovým biologem Ronem Senderem vyšel ze starších histologických studií, kde byl počet buněk na gram tkáně už odhadnutý. Ovšem tyto výsledky se nedaly jednoduše sčítat, protože vznikaly různými metodami, takže nebyly vždy srovnatelné.

A tak si vědci museli pomoci dalšími postupy. Na řadu přišla modernější metoda MIBI-TOF (multiplexed ion beam imaging by time of flight), která umožňuje určit počet imunitních buněk ve vrstvách tkáně, a tzv.

transkripční atlas, což je způsob, jak rozlišit jednotlivé typy buněk podle produkce RNA. Tato rozmanitá data pak za pomoci statistiky srovnávali do celkového obrázku. V něm museli ještě zohlednit odlišnosti imunitního systému mezi pohlavími a v souvislosti s věkem.

Jak to dopadlo?

Analýza ukázala, že imunitní systém mladého dospělého muže tvoří přibližně 1,8 bilionu buněk. Na jeho průměrnou tělesnou hmotnost 73 kg připadá celkem 1,2 kg imunitních buněk. U mladé ženy vážící 60 kg je to kolem 1,5 bilionu imunitních buněk, které mají dohromady kolem 1 kg.

Desetileté dítě o váze 32 kg má v těle asi 1 bilion imunitních buněk o hmotnosti 600 g. Celkově je imunitní systém těžší než srdce (250 až 350 g) a ledviny (250 až 300 g) dohromady, ale o něco lehčí než mozek (1,2 až 1,4 kg) nebo játra (1,5 až 1,7 kg).

Slabší zastoupení ve střevě

Kromě počítání hojnosti a váhy imunitních buněk izraelský tým zajímalo i to, zda jejich rozložení v těle odpovídá dosavadním předpokladům. Podle nich by se většina imunitních buněk měla soustředit ve střevě.

To je pochopitelné, protože tato část těla je v neustálém kontaktu s patogeny, které se tam dostávají s jídlem a pitím. Sender a jeho tým ale překvapivě zjistili, že tomu tak není. Ve střevě se nacházejí jen asi 3 % imunitních buněk.

Vědci pro to našli i vysvětlení. Důvodem je typ obrany střeva. Ten nespočívá v útočných imunitních buňkách, ale protilátkách. To má tu výhodu, že působí cíleně. Proto drtivou část střevních imunitních buněk tvoří specialisté na tvorbu protilátek a jejich zastoupení ve střevě představuje až 70 % této populace imunitních buněk v těle.

Podobně nízké množství kolem 2 % až 4 % našli také na kůži a plicích, což jsou rovněž orgány v neustálém kontaktu se zevním prostředím. Překvapivě také v krvi kolují pouze 2 % imunitních buněk, ačkoli obsahuje 90 % všech tělesných buněk.

Naopak ve velké koncentraci se nacházejí v kostní dřeni (40 %) a v lymfatických uzlinách (39 %). „Naše analýza naznačuje, že nejdůležitějšími imunologickými orgány jsou kostní dřeň, lymfatické uzliny a slezina,“ uzavírá Ron Sender.

Výsledky se mohou změnit

Čísla, k nimž ve Weizmannově institutu došli, jsou jen odhad, i když podložený velmi důkladnou analýzou dostupných dat. Vycházet ale mohli jen z toho, co bylo k dispozici. Počty imunitních buněk navíc zdaleka nejsou neměnné.

K jejich vychýlení stačí onemocnění nebo přibývající věk. „Imunitní systém je dynamický a strukturovaný takovým způsobem, aby reagoval na měnící se podmínky, například na výskyt patogenů,“ vysvětluje Ron Milo, jeden z autorů studie.

„Je však obtížné odhadnout dopad různých zdravotních potíží na počet imunitních buněk a jejich rozdělení v těle.“ Zatím je například známo, že změny doprovázející stárnutí věkem vedou mimo jiné k výraznému úbytku imunitních buněk v kostní dřeni.

Nakolik to ale souvisí s chronickými nebo vážnými chorobami, častými ve vyšším věku, zatím není jasné.

Ve Weizmannově institutu předpokládají, že na jejich práci navážou další výzkumy založené na využití modernější techniky. V budoucnu by tak mohly vést k vytvoření kvantitativních modelů lidského imunitního systému a jeho změn například při infekci. Tyto znalosti by pak mohly výrazně zvýšit účinnost léčby.

Kateřina Pavelcová