Od loňska známe celkem přesnou odpověď: U štíhlého dospělého muže vědci napočítali celkem 36 bilionů buněk, u ženy 28 bilionů a u desetiletého dítěte 17 bilionů. Zjistili i počty jednotlivých typů buněk.

Do mravenčí práce s počítáním buněk se pustil tým Iana A. Hattona z Institutu Maxe Plancka pro matematiku ve vědách, který sídlí v Lipsku. Dali si za cíl co nejpřesněji odhadnout nejen celkové množství buněk lidského těla, ale i počet a velikost jednotlivých typů a jejich buněčnou hmotu.

Rozhodli se také podrobně prozkoumat vztah mezi velikostí buněk a jejich počtem, čemuž se nikdo dříve nevěnoval. Museli nastudovat a porovnat údaje z více než 1 500 literárních zdrojů. Nakonec se jim podařilo zmapovat více než 400 typů buněk v přibližně 60 různých tkáních a orgánech.

Při nemoci se mění

U zdravých lidí mají všechny buňky tu správnou velikost pro svou funkci a v tkáních jsou uspořádané v optimálním počtu. Velikost buněk je přímo provázaná s jejich metabolismem a biosyntézou. Podle odborníků se buňky stejného typu velikostně přizpůsobují prostředí, ve kterém se nacházejí.

Příkladem mohou být svalové a smyslové buňky v obličeji, které jsou mnohem menší než buňky stejného typu v nohách. Ke změnám v počtu a velikosti dochází u řady onemocnění, což má následky a vede k narušení metabolismu a dalších buněčných funkcí.

Aby bylo možné tyto změny sledovat, tak je třeba znát detailně normální stav. Výsledky projektu zveřejněné v roce 2023 v prestižním vědeckém časopise PNAS tedy nejsou jen pro zajímavost, ale přináší i cenné údaje využitelné v medicínském výzkumu.

3 modely

Když vědci procházeli literární zdroje týkající se počtu a velikosti buněk, tak naráželi na to, že se většina čísel týká mužů. Údaje k ženám a dětem však z nich nelze jednoduše odvodit, Ian A. Hatton se svým týmem musel použít složité koeficienty.

Nejsou to totiž jen počty červených krvinek, které se u mužů, žen a dětí výrazně liší.

Převažují malé buňky

Kromě spousty čísel vyplynulo ze studie vícero zajímavých zjištění. Například to, že lidské buňky se velikostně liší až o sedm řádů. A že velkých buněk je v organismu méně než těch malých. Matematická analýza ukázala, že podobný vzor distribuce velikostí byl už v přírodě opakovaně pozorován.

Ian A. Hatton jako příklad uvádí oceán, ve kterém se nejdrobnější mořské bakterie podílejí na biomase přibližně stejným dílem jako velryby, kterých je početně o mnoho řádů méně. Podobné poměry panují i v lidském těle, kde se každá buněčná velikostní třída podílí na buněčné biomase přibližně stejným množstvím.

Stejný počet bakterií

Kromě našich vlastních buněk lidské tělo osidluje velké množství bakterií. Ron Sender z Weizmannova vědeckého ústavu v Izraeli přišel se svým týmem v roce 2016 s odhadem, že tělo 70kg muže hostí 38 bilionů bakterií s buněčnou masou pouhých 0,2 kg. Znamená to tedy, že bakterií je přibližně stejný počet jako lidských buněk.

V lidském těle jsou z daleka nejpočetnější krevní buňky. Bezjaderných červených krvinek je u 70kg dospělého muže kolem 7,2 bilionů (7,2 × 10 na 12), destiček (což jsou v podstatě útržky buněčné cytoplazmy) 7 bilionů a bílých krvinek 3,4 bilionů.

Pokud se však hodnotí buněčná biomasa, tak zcela převažují méně početné buňky kosterních svalů (22 kg) a tukové tkáně (13 kg).

Nervový systém: 170 × 10 na 9

Přibližně polovinu tvoří vlastní nervové buňky, tedy neurony. Zbývající část je podpůrná a skládá se především z gliových buněk, které zajišťují správnou funkci neuronů.

Játra: 3,9 × 10 na 11

Kromě jaterních buněk jsou v celkovém počtu zahrnuty i makrofágy, lymfocyty a buňky tvořící výstelku žlučovodů.

Žaludek: 2,8 × 10 na 10

Samotný žaludek váží pouhých 150 g, z čehož tvoří 100 g buněčná masa, zbytek je mezibuněčná hmota.

Střeva: 8,6 × 10 na 11

Větší část buněk připadá na tenké střevo, a to 7,2 × 10 na 11. V tlustém střevě jsou v porovnání s tenkým střevem početnější fibroblasty, což jsou buňky pojivové tkáně.

Kosterní svaly: 5,8 × 10 na 11

U štíhlého muže váží kolem 22 kg a u štíhlé ženy asi 14 kg, což odpovídá přibližně 3,6 × 10 na 11 buněk.

Kůže: 6,1 × 10 na 11

Do celkového počtu zahrnuli vědci kromě obvyklých kožních buněk například i Langerhansovy buňky, které jsou zapojené do imunitní obrany.

Plíce: 2,3 × 10 na 11

K tomu ještě průdušky tvoří dalších 2,8 × 10 na 10 buněk a průdušnici 2,9 × 10 na 9 buněk.

Cévy: 2,5 × 10 na 12

Údaj se týká pouze počtu výstelkových buněk, které tvoří stěnu cév. Koluje v nich přibližně 2,7 × 10 na 13 buněk, což je asi 2,6 kg krevní buněčné masy.

Ledviny: 1,1 × 10 na 11

K nim přiléhají nadledviny, které jsou složeny z dalších přibližně1,7 × 10 na 10 buněk.

Tuková tkáň: 3,2 × 10 na 11

I u štíhlého muže vážícího 70 kg tvoří tuková tkáň asi 13 kg. Z poloviny jde o podkožní tuk a zbytek je rozmístěný v břiše, některých orgánech a kostní dřeni.

Kloubní chrupavky: 1,5 × 10 na 10

Jsou tvořeny pouze jediným typem buněk, a to chondrocyty.

Kosti: 9 × 10 na 10

Samotné kostní buňky váží pouze kolem 120 g, přitom kosti tvoří přibližně 10 % hmotnosti těla.

Údaje počtu buněk se týkají dospělého muže ve věku 20 až 50 let, který je vysoký 176 cm a váží 70 kg. Vědci z Institutu Maxe Plancka spočítali buňky i u ženy stejného věkového rozmezí, která váží 60 kg a měří 163 cm.

Posledním modelem bylo desetileté dítě s výškou 138 cm a váhou 32 kg. Podrobné výsledky jsou na webových stránkách humancelltreemap.mis.mpg.de.

Kateřina Pavelcová