Desaťročia sme verili, že máme v tele desaťkrát viac baktérií než vlastných buniek. Vedci teraz tento mýtus rozbili
Koľko baktérií je v ľudskom tele? Vedci prepočítali známy pomer 10 : 1 a zistili, že bakteriálnych a ľudských buniek máme takmer rovnako.
V odbornej aj popularizačnej literatúre sa desaťročia objavovalo rovnaké tvrdenie. V ľudskom tele má žiť desaťkrát viac baktérií ako vlastných buniek. Číslo sa citovalo tak často, až sa z neho stala samozrejmosť. Výskumníci z Weizmannovho inštitútu vedy však ukázali, že tento pomer bol výrazne nadhodnotený. Počty baktérií a ľudských buniek sú v skutočnosti oveľa vyrovnanejšie.
Podľa štúdie v časopise PLOS Biology sa v tele referenčného dospelého muža nachádza približne 38 biliónov bakteriálnych buniek a asi 30 biliónov ľudských buniek. Pomer teda vychádza približne na 1,3 baktérie na jednu ľudskú bunku. Celková hmotnosť baktérií pritom dosahuje len okolo 0,2 kilogramu. Namiesto desaťnásobnej prevahy ide o približne porovnateľné počty.
Výpočet neplatí ale pre každého univerzálne. Autori pracovali s modelom muža vo veku 20 až 30 rokov, vysokého 170 centimetrov a vážiaceho 70 kilogramov. Pri výslednom pomere počítali s neistotou približne 25 percent, pričom rozdiely medzi jednotlivými ľuďmi môžu byť ešte väčšie.
Sto biliónov baktérií vzniklo z jednoduchého násobenia
Pôvodný odhad počtu baktérií pochádzal zo 70. rokov minulého storočia a stál na veľmi hrubom výpočte. Vedci predpokladali, že jeden gram obsahu tráviaceho traktu obsahuje približne 100 miliárd baktérií. Toto číslo následne vynásobili odhadovaným litrom jeho obsahu a dostali sa k 100 biliónom bakteriálnych buniek.
Takýto postup však nebral do úvahy, že baktérie nie sú v tráviacom trakte rozložené rovnomerne. V žalúdku a vo väčšine tenkého čreva ich je v porovnaní s hrubým črevom zanedbateľné množstvo. Weizmannov tím preto vychádzal z približne 0,4 litra obsahu hrubého čreva a z dostupných meraní koncentrácie baktérií. Výsledkom bol odhad 38 biliónov buniek.
Neprehliadni
Nepresný bol aj starší výpočet počtu ľudských buniek. Pracoval s predstavou akejsi priemernej bunky, hoci rozdiely medzi jednotlivými typmi buniek sú obrovské. Červená krvinka je najmenej stokrát menšia ako veľká tuková alebo svalová bunka, no v krvnom obehu sa ich nachádzajú desiatky biliónov. Počítanie podľa skutočného zastúpenia jednotlivých typov buniek preto prinieslo úplne iný výsledok.
Väčšinu buniek v našom tele tvoria bunky bez jadra
Z približne 30 biliónov ľudských buniek tvorí okolo 25 biliónov červených krviniek. Predstavujú teda zhruba 84 percent všetkých buniek v tele, hoci na jeho celkovej hmotnosti majú len malý podiel. Po započítaní ďalších buniek krvotvornej línie sa ich zastúpenie blíži k 90 percentám.
Podstatný detail spočíva v tom, že zrelé červené krvinky nemajú bunkové jadro. Ak by vedci baktérie porovnávali len s ľudskými bunkami obsahujúcimi jadro, pomer by opäť vyšiel približne desať ku jednej. Autori však červené krvinky považujú za plnohodnotné bunky a nevidia dôvod, prečo by sa mali z celkového počtu vynechať.
Prepočítanie pomeru tak naráža aj na metodickú otázku, čo vlastne pri podobných bilanciách považujeme za bunku. Samotná zmena definície dokáže výsledok posunúť od takmer vyrovnaného stavu späť k desaťnásobnej prevahe baktérií.
Mikrobióm nepotrebuje početnú prevahu, aby ovplyvňoval telo
Nižší počet baktérií neznamená, že by mikrobióm stratil svoj biologický význam. Štúdia skúmala ich množstvo, nie zdravotné účinky. Zloženie črevnej mikrobioty sa spája s fungovaním metabolizmu a imunity, sklonom k niektorým ochoreniam aj s tým, ako telo spracúva určité lieky.ň
Mikrobióm sa preto niekedy označuje za „druhý genóm“. Prirovnanie sa netýka počtu buniek, ale veľkého množstva bakteriálnych génov a chemických procesov, ktoré dokážu ovplyvňovať ľudský organizmus. Aj početne menšie spoločenstvo môže mať na telo výrazný vplyv.
Autori zároveň upozornili na slabé miesto svojho výpočtu. Nie je isté, nakoľko dobre hustota baktérií nameraná v stolici zodpovedá priemernej hustote v celom hrubom čreve. Koncentrácia sa mení od približne 100 miliónov baktérií na gram pri prechode z tenkého čreva až po 100 miliárd baktérií na gram nameraných v stolici.
Rozdiel vzniká vstrebávaním vody, množením baktérií počas jedného až dvoch dní prechodu hrubým črevom aj ich uvoľňovaním zo sliznice. Násobenie koncentrácie zo stolice celkovým objemom črevného obsahu preto môže viesť skôr k hornému odhadu. Výsledok ovplyvňuje aj množstvo obsahu v hrubom čreve, ktoré sa medzi ľuďmi a v rôznych situáciách mení.
Vedci sa orientačne zaoberali ženami, novorodencami, seniormi aj ľuďmi s obezitou. Neanalyzovali však pacientov počas antibiotickej liečby, prípravy na kolonoskopiu, črevných infekcií ani chronických ochorení tráviacej sústavy. Pomer baktérií a ľudských buniek preto nie je pevná hodnota, ktorú možno automaticky priradiť každému človeku.
„Kvalifikované odhady v bunkovej biológii môžu byť mimoriadne silným nástrojom,“ hovorí profesor Ron Milo.
Menej baktérií neznamená menší vplyv na telo
Počet buniek v jednotlivých tkanivách môže pomôcť vysvetliť, napríklad prečo niektoré orgány podliehajú rakovine častejšie ako iné. Takéto výpočty majú význam aj pri skúmaní vývoja organizmu či postupného hromadenia mutácií.
Príbeh pomeru 10 : 1 zároveň ukazuje, ako dlho môže vo vede prežívať číslo postavené na hrubom odhade. Pôvodný výpočet sa desaťročia citoval ako hotový fakt, hoci jeho základ nikto poriadne neprepočítal.
