В человеческом теле на клеточном уровне днём и ночью продолжается активность, которая поддерживает в нём жизнь. Среди этих жизненно важных процессов особое место занимает обновление клеток: беспрестанный цикл замены умирающих клеток новыми. Учёные имеют довольно чёткое представление об общем количестве клеток в организме, их разнообразии и продолжительности жизни, однако интенсивность процесса клеточного обновления долгое время оставалась загадкой. Приоткрыть завесу тайны решилась команда биологов из Института имени Вейцмана в Израиле.
Вероятно, Вам приходилось сталкивать с мифом, согласно которому каждые 7 лет происходит полное обновление клеток всего организма. Звучит относительно правдоподобно, однако в действительности всё гораздо сложнее. Некоторые клетки живут всего несколько дней, в то время как «срок годности» других клеток – например, нейронов мозжечка или липидов хрусталика в наших глазах – ограничен только продолжительностью жизни человека. Таким образом, человеческий организм далёк от нарушения парадокса Корабля Тесея, который заключается в поиске ответа на вопрос: «Если все детали оригинального объекта были заменены, остаётся ли он тем же объектом?»
Исследовательская работа Рона Сендера и Рона Мило основывается на базе данных публикаций, в рамках которых было проведено прямое измерение количества и продолжительности жизни различных типов клеток в организме человека. Для дальнейших вычислений Сендер и Мило использовали усреднённого человека – здорового мужчину в возрасте от 20 до 30 лет, рост которого составляет 170 см, а вес – 70 кг. В расчёте интенсивности обновления клеток биологи учитывали все клетки, количество которых составляет не менее 0,1% от общей клеточной популяции. Затем, руководствуясь средней массой клетки, учёные вычислили общую массу клеток каждого типа.
На базе имеющихся данных Сендер и Мило сделали вывод, что средний темп обновления клеток в организме их «образцового» человека составляет примерно 80±20 граммов в день, что соответствует 330 миллиардам клеток в день или 3,8 миллиона в секунду. Примерно 86% новых клеток приходится на клетки крови – преимущественно эритроциты (красные кровяные тельца) и нейтрофилы. Ещё 12% составляют эпителиальные клетки, которые выстилают слизистую желудочно-кишечного тракта. На обновлённые клетки кожи приходится всего 1,1% от общей клеточной популяции, а на лёгочные и эндотелиальные клетки (выстилающие внутреннюю поверхность кровеносных сосудов и сердца) и того меньше – по 0,1% на каждый тип.
Хотя количественное преобладание обновлённых единиц остаётся за кровяными клетками, их общая масса составляет всего 48,6% от массы всех новых клеток. При этом масса относительно немногочисленных клеток эпителия желудочно-кишечного тракта вытягивает на 41%. Самое любопытное, что на клетки кожи приходится 4% от общей массы, равно как и на адипоциты – главную составляющую жировой ткани, численность которых практически не регистрируется, не дотягивая и до 0,1%. С такими оборотами в процессе клеточного обновления не обойтись без образования отходов в виде мёртвых клеток: некоторые из них просто отпадают, превращаясь в пыль, как, например, клетки кожи, а другие поглощаются паразитами или частично перерабатываются и усваиваются организмом – не пропадать же добру.
Сендер и Мило в полной мере осознают, что итоговые цифры могут варьироваться в зависимости от возраста, пола, состояния здоровья и габаритов тела человека. Однако их исследование предлагает общую информацию для расчёта индивидуальных темпов клеточного обновления, которая поможет учёным и медикам понять, как этот биологический процесс отражается на общем состоянии организма. Кроме того, биологи затронули вопросы, касающиеся альтернативных вариантов течения деления клеток, например, при наличии доброкачественных или злокачественных образований. В дальнейшем учёные хотели бы подробнее изучить, как именно онкологические заболевания влияют на распределение энергетических и биосинтетических ресурсов, изначально предназначенных для естественной регенерации тканей.
Подписывайтесь на «Гродно 24» в Дзен Новости и на наш канал в Дзен