הדלת המסתובבת של התאים: מדעני מכון ויצמן למדע מיפו את קצב ההתחדשות של גופנו

האם ספינת תסאוס נותרה אותה הספינה גם לאחר שהוחלפו בה כל הקרשים והמפרשים? באיזה שלב, אם בכלל, היא הפסיקה להיות ספינתו של מייסדה האגדי של אתונה? כמו בפרדוקס הפילוסופי הקדום, גם תאי הגוף שלנו מתחלפים ללא הרף, ורק מעטים מ"הקרשים" שבאנו איתם לעולם נותרים על כנם בבגרותנו. מדעני מכון ויצמן למדע בחנו את תחלופת התאים בגוף במבט-על ומיפו את קצב התחדשותם. מממצאיהם עולה כי מדי שלושה חודשים גופנו מייצר כ-30 טריליון תאים חדשים – מספר המשתווה לסך התאים הכולל בגוף – ומדי שנה וחצי אנחנו מייצרים 50 קילוגרם של תאים, כמשקלם הממוצע של התאים בגופנו; זאת בניגוד לסברה קודמת לפיה מדובר בפרק זמן ארוך יותר של כשבע שנים.

קבוצת המחקר של פרופ' רון מילוא מהמחלקה למדעי הצמח והסביבה מנסה להבין את העולם במספרים. בשורת מחקרים מהשנים האחרונות פיתחו בקבוצה שיטות ליצירת "מפקדי אוכלוסין ביולוגיים". במחקר הנוכחי, בהובלת תלמיד המחקר רון סנדר, יישמו החוקרים כלים אלה על נתונים סטטיסטיים אודות השכיחות, המסה ומחזור החיים של תאים בגוף. לפי המחקר, מדי יום, מתים ונולדים בגופנו כ-300 מיליארד תאים (כ-4 מיליון תאים בכל שנייה). בקצה אחד של קצב התחלופה מצויים השיאנים – כדוריות הדם האדומות והתאים המצפים את דפנות המעיים – ומן העבר השני ניצבים תאי המוח והלב שחלקם אינם מתחדשים כלל.

החוקרים בדקו גם את קצב התחלופה של חיידקי המעיים המהווים כמה מאות גרם ממשקל גופנו ומצטיינים בקצב תחלופה גבוה במיוחד של לפחות 100 גרם ביום

במסגרת המחקר יצרו המדענים מפות של תחלופת התאים היומית בגוף הן לפי מספר התאים והן לפי המסה שלהם. מניתוח התחלופה היומית לפי מספר התאים עולה כי תאי הדם הלבנים והאדומים –  שאורך חייהם הוא בין יום אחד לכמה חודשים – אחראים לכ-90% מתחלופת התאים בגוף. על אף שהם תאים קלים יחסית, ידם של תאי הדם על העליונה גם כשמסתכלים על התפלגות התחלופה היומית לפי מסה, עם נתח של כ-50% (כ--40-50 גרם ליום). תאי האפיתל של דפנות המעיים שהינם גדולים בהרבה מתאי הדם ומתחלפים, בממוצע, מדי כמה ימים, ניצבים אחריהם במפת התחלופה עם נתח של 12% בהתפלגות לפי מספר תאים וכ-40% בהתפלגות לפי מסה. תאי השומן והעור משתרכים מאחור עם כ-4% מהתחלופה היומית לפי מסה, תאי השריר תופסים נתח של כ-1%, ותאי הריאה – 0.5% בלבד.

החוקרים לא שכחו לבדוק גם את קצב התחלופה של חיידקי המעיים המהווים כמה מאות גרם ממשקל גופנו ומצטיינים בקצב תחלופה גבוה במיוחד של לפחות 100 גרם ביום.

"מעבר לשאלה הפילוסופית של 'ספינת תסאוס', מפות התחלופה שיצרנו יאפשרו לחקור כיצד משתנים היחסים בין סוגי תאים שונים לאורך השנים, ויאפשרו לבחון גם כיצד מופר האיזון בין תאים חדשים לתאים מתים בסרטן ובמחלות רבות אחרות", מסביר פרופ' רון מילוא. "בעתיד נוכל אולי לפתח גם בדיקות אבחון לאיתור רמות תחלופה חריגות בסוגי תאים מסוימים וכך לזהות סימנים מוקדמים להתפתחות מחלות".