Een team van milieu- en moleculair biologen van het Weizmann Institute of Science in Israël heeft in samenwerking met collega’s van het Edmond en Lily Safra Children’s Hospital en de Hebrew University-Hadassah Medical School een uitgebreide telling gemaakt van de immuuncellen die zich in het menselijk lichaam bevinden. De groep beschrijft hun onderneming in een artikel gepubliceerd in Proceedings of the National Academy of Sciences.
Er zijn veel verschillende soorten immuuncellen in het menselijk lichaam en ze bevinden zich op verschillende locaties. De meeste zijn geïdentificeerd, maar tot nu toe was niet bekend hoeveel cellen van elk type gemiddeld aanwezig zijn in het menselijk lichaam, hoeveel ruimte ze innemen en hoeveel ze wegen. In dit nieuwe onderzoek hebben de wetenschappers deze leemte opgevuld door een drieledige telling te doen van de immuuncellen in drie typen gemiddelde menselijke lichamen – een volwassen man, een volwassen vrouw en een kind.
De onderzoekers gebruikten een combinatie van drie methoden om schattingen te maken van de populaties immuuncellen in verschillende weefsels in het menselijk lichaam. Ten eerste bestudeerden ze beschikbare literatuur om zoveel mogelijk gegevens te verzamelen over de verschillende types immuuncellen. Ten tweede deden ze celvisualisaties om fenotypen van cellen te categoriseren en complexe types immuuncellen te beschrijven, om te bepalen hoeveel ruimte verschillende immuuncellen innemen. Ten derde pasten ze computationele technieken toe om het aantal cellen in verschillende delen van het lichaam te schatten, waarmee ze het gewicht en de massa konden berekenen.
De onderzoekers schatten dat er ongeveer 1,8 biljoen immuuncellen in het lichaam van een gemiddelde volwassen man zitten, met een gewicht van ongeveer 1,2 kg. Voor een gemiddelde volwassen vrouw schatten ze 1,5 biljoen immuuncellen met een gewicht van ongeveer 1 kg. Voor een gemiddeld 10-jarig kind schatten ze 1 biljoen immuuncellen met een gewicht van ongeveer 0,6 kg.
Lymphocyten maken 40% van het totale aantal immuuncellen uit, maar slechts 15% van de massa. Dit komt doordat macrofagen 10% van het aantal immuuncellen uitmaken, maar door hun grotere formaat 50% van de massa. Het beenmerg en het lymfestelsel bevatten de meeste immuuncellen, ongeveer 40% respectievelijk 39%. Andere belangrijke locaties zijn de huid, longen en het maag-darmstelsel.
De onderzoekers valideerden hun schattingen met behulp van gegevens van multiplex-visualisaties van lymfoïde organen en methyleringsgebaseerde deconvolutie voor andere weefsels. Over het algemeen was er overeenstemming tussen de verschillende methodes.
Er zijn wel verschillen tussen mannen en vrouwen, waarbij vrouwen over het algemeen sterkere immuunresponsen hebben. Ook treden er veranderingen op met de leeftijd, zoals afname van beenmerg en toename van myeloïde cellen.
De analyse geeft een kwantitatief overzicht van de verdeling van immuuncellen en kan helpen om de immuunfunctie en modellering ervan beter te begrijpen. Meer gegevens over variatie tussen populaties zou waardevol zijn voor toekomstig onderzoek.
De onderzoekers benadrukken dat hun analyse beperkingen kent door de beperkte beschikbaarheid van data en resolutie met betrekking tot de celtypes in veel weefsels. Ze zijn optimistisch dat geavanceerde technieken zoals computationele deconvolutie en multiplex-analyse veel potentie hebben om meer licht te werpen op de celulaire samenstelling van het menselijk lichaam voor soortgelijke analyses.
De schattingen van het aantal, de massa en de verdeling van immuuncellen in het menselijk lichaam die dit onderzoek heeft opgeleverd, kunnen dienen als basis voor het beantwoorden van belangrijke kwantitatieve vragen over het immuunsysteem die tot nu toe onbeantwoord zijn gebleven (Bron: MedicalXpress, Scientias).
