Ученые выяснили, сколько весит иммунная система человека

Фото из открытых источников

Согласно недавнему исследованию, опубликованному в Proceedings of the National Academy of Sciences, иммунная система человека состоит примерно из 1,8 триллиона клеток, весящих около 1,2 килограмма у среднего взрослого человека, что составляет около 1,6 процента от общей массы тела.

Несмотря на то, что макрофаги составляют всего 10% от общего числа иммунных клеток, они составляют почти 50% от общей клеточной массы иммунной системы из-за своего большого размера. Этот непропорциональный вклад в иммунную массу подчеркивает важную роль, которую макрофаги играют в защитных механизмах организма. Эти универсальные клетки находятся в большинстве тканей и выполняют важнейшие функции, такие как фагоцитоз чужеродных агентов, элиминация апоптотических клеток и переработка питательных веществ.

Макрофаги демонстрируют замечательную пластичность, способные принимать различные фенотипы в ответ на сигналы окружающей среды. Они могут поляризоваться на провоспалительные макрофаги M1, которые инициируют иммунные реакции против патогенов, или противовоспалительные макрофаги M2, которые способствуют восстановлению тканей и разрешению воспаления. Это функциональное разнообразие в сочетании с их значительным вкладом в массовую деятельность подчеркивает важность макрофагов в поддержании иммунного гомеостаза и организации как врожденных, так и адаптивных иммунных реакций.

Вес отдельных иммунных клеток значительно варьируется, отражая их различные функции и размеры в иммунной системе. Вот разбивка среднего веса для ключевых типов иммунных клеток:

• Нейтрофилы: примерно 7,5 × 10^-12 г (7,5 пикограмм) на клетку
• Лимфоциты: около 3,5 × 10^-12 г (3,5 пикограмма) на клетку
• Макрофаги: Значительно крупнее, весом около 5 × 10^-10 г (500 пикограмм) на клетку
• Эозинофилы: примерно 8 × 10^-12 г (8 пикограмм) на клетку
• Базофилы: Примерно 9 × 10^-12 г (9 пикограмм) на клетку

Эти различия в весе вносят свой вклад в общее распределение массы иммунной системы, при этом макрофаги составляют почти 50% от общей клеточной массы, несмотря на то, что они составляют всего 10% иммунных клеток. Это несоответствие в весе отдельных клеток объясняет, почему определенные типы клеток, хотя и меньшие по количеству, могут вносить значительный вклад в общую массу иммунной системы.

Костный мозг служит важнейшим резервуаром для различных иммунных клеток, играя жизненно важную роль как во врожденном, так и в адаптивном иммунитете. В нем обитает значительная популяция зрелых нейтрофилов, образующих резерв костного мозга, который может быть быстро мобилизован во время воспалительных эпизодов или инфекций. Этот резерв позволяет при необходимости резко увеличить количество циркулирующих нейтрофилов.

Кроме того, костный мозг содержит значительную популяцию Т-клеток памяти, особенно центральных CD8+ Т-клеток памяти (ТКМ). Эти ТКМ эффективно рекрутируются и удерживаются в костном мозге, где они могут вызывать мощные антиген-специфические реакции на вспоминание в течение длительных периодов времени. Костный мозг также содержит В-лимфоциты и плазматические клетки, способствуя долговременной иммунной памяти и выработке антител.

Этот разнообразный резервуар иммунных клеток в костном мозге обеспечивает быстрый и эффективный ответ на различные иммунологические проблемы, что подчеркивает его важность для поддержания общей готовности иммунной системы.

Лимфоциты и нейтрофилы, два важнейших компонента иммунной системы, демонстрируют различные модели распределения в организме. Лимфоциты, составляющие около 40% всех иммунных клеток, в основном сосредоточены в лимфоидных тканях, таких как лимфатические узлы и селезенка. Эти клетки, которые включают в себя Т-клетки, В-клетки и естественные клетки-киллеры, циркулируют между кровью и лимфой, постоянно патрулируя в поисках потенциальных угроз.

Нейтрофилы, с другой стороны, составляют такую же долю иммунных клеток, как и лимфоциты, но имеют другое распределение. Большинство нейтрофилов находится в костном мозге, и только часть циркулирует в крови в нормальных условиях. В качестве первых реагирующих на инфекцию или травму нейтрофилы могут быстро мобилизоваться из костного мозга и мигрировать к местам воспаления.

Такое стратегическое распределение позволяет быстро развертывать нейтрофилы, сохраняя при этом резервный пул, обеспечивая эффективный иммунный ответ при необходимости.