Hvilke af kroppens celler skifter vi oftest ud?

Vores læser Jonas snakkede forleden med sin bror om, hvor lang tid det tager kroppen at udskifte sine celler.

Her blev de to brødre enige om, at celler i knoglerne måtte være meget lang tid om at blive skiftet ud, mens eksempelvis celler i huden må blive udskiftet ofte.

Ansporet af deres nysgerrighed satte de sig til tasterne og forfattede en kort mail til Spørg Videnskaben. De ville nemlig gerne have os til at hjælpe dem med at finde ud af noget:

»Hvilke celler i kroppen skifter vi oftest, og hvilke skifter vi sjældnest,« skriver Jonas og hans bror – som Jonas har glemt at give os navnet på – i deres mail.

For at besvare de to gutters spørgsmål har vi sendt det videre i retning af celleforsker og lektor ved Institut for Cellulær og Molekylær Medicin ved Københavns Universitet René Villadsen.

René Villadsen kan med det samme fortælle os, at Jonas og hans navnløse bror har fat i noget af det rigtige.

»Det er ganske rigtigt, at vi har forskellige vævstyper i kroppen, og cellerne i disse vævstyper er meget forskellige, når det gælder, hvor ofte de bliver skiftet ud. Celler i hud bliver blandt andet skiftet ud ofte, mens andre typer celler, eksempelvis nerveceller i centralnervesystemet, aldrig bliver skiftet ud,« fortæller han.

Hud udskifter vi hurtigt

At nogle celler bliver skiftet ud ofte, mens andre bliver skiftet ud sjældent, skyldes ifølge René Villadsen blandt andet, at der er forskelligt slitage på dem.

Nogle typer væv oplever stor mekanisk påvirkning. Det kan blandt andet dreje sig om huden, og det er derfor nødvendigt med en konstant fornyelse af cellerne.

Det samme gælder cellerne i tarmvæggen, som også hele tiden udsættes for mekanisk såvel som kemisk påvirkning fra tarmens indhold af føde, mikroorganismer, nedbrydende enzymer med mere.

»Disse typer celler har vi behov for at skifte ofte, og det gør vi også. Typisk fornys cellerne i tarmvæggen med få dages mellemrum,« siger René Villadsen.

I tabellen til højre kan du se, hvor hurtigt forskellige celletyper bliver udskiftet.

Tre forskellige typer celler

René Villadsen forklarer, at man i lærebøger deler celler op i tre typer.

• Fornyende celler, hvilket vil sige celler i væv, som løbende fornyer sig, eksempelvis de ovennævnte hud- og tarmvægsceller.
• Stabile celler, der består af celler, som deler sig meget sjældent, men kan gøre det, hvis der bliver behov for det.

»Det kan eksempelvis dreje sig om leverceller. Leverceller deler sig typisk 1-2 gange om året, men hvis der kommer en skade på leveren, kan cellerne dele sig meget hyppigere og udskifte de beskadigede celler hurtigere,« siger René Villadsen.

• Den sidste celletype er de statiske celler, som så godt som aldrig fornyer sig. Dette drejer sig blandt andet om nerveceller i centralnervesystemet, skeletmuskelceller og til dels også celler i hjertemuskulaturen.

»Tag eksempelvis et motorneuron, der skal aktivere skeletmuskulaturen. Denne type celler kan være op til én meter lange, og de deler sig aldrig. Man kan også godt se, hvorfor det er umuligt for en én meter lang celle at dele sig inde i kroppen,« fortæller René Villadsen.

Huden har stamceller

På det cellulære niveau er de forskellige celletyper indrettet på en måde, som afgør, om de kan dele sig eller ej.

Lad os som eksempel kigge på huden og de celler, som udgør den.

Hudens øverste del, overhuden, består af flere forskellige lag. Det yderste lag celler er rent faktisk døde og skaber som sådan en forhorning af huden, som beskytter den. Samtidig er det dette lag, som langsomt bliver slidt ned ved berøring.

I de dybere lag i huden ligger celler, der fungerer som stamceller og giver ophav til nye celler.

Stamcellerne er en slag cellernes svar på en schweitzerkniv. De kan blive til alt muligt, afhængigt af hvad kroppen har brug for. I fagsprog hedder det, at de ikke er differentierede.

For huden gælder det, at cellerne eksisterer som forskellige typer celler, afhængigt af hvor dybt i huden de ligger.

Når cellerne så deler sig, bliver de mere og mere differentierede op gennem hudlagene, indtil de bliver til deciderede hudceller i overhuden.

»I huden sker der en automatisk og løbende omsætning, som fornyer cellerne hele tiden. Cellerne vandrer op gennem lagene, i takt med at de modnes. Lærebøgernes angivelser er lidt forskellige på det område; fra cirka 14 dage op til knapt 50 dage,« siger René Villadsen.

»Omsætningstiden vil afhænge af, om man ser på tynd eller tyk hud. Blodets forskellige celler differentieres ligeledes fra stamceller i rygmarven,« fortsætter han.

Selvom huden og blodet altså har stamceller, der kan differentiere sig og blive til nye celler, betyder det ikke, at alle celler i kroppen kan det.

Nervecellerne, som eksempelvis motorneuronerne, er allerede differentierede, og de kan derfor ikke dele sig mere og blive til nye celler.

Celler har en cellecyklus

De fornyende celler deler sig altså hele tiden, mens de statiske slet ikke kan.

For den tredje vævstype, det stabile væv, fungerer det på en helt tredje måde.

Her er cellerne ikke helt differentierede, men de deler sig heller ikke hele tiden.

Årsagen er, at cellerne har en cellecyklus, som består af forskellige stadier. Cellen gennemgår de forskellige stadier et af gangen for at dele sig, og når cellen har været hele cyklus rundt, er én celle blevet til to.

Celler kan gå i dvale

Der er dog et specielt stadie, hvor cellen kan træde helt ud af cellecyklus og forblive der, indtil en udefrakommende stimulus fortæller cellen, at nu er det tid til at dele sig igen.

Sådan kan cellerne i det stabile væv slumre i måneder og år.

»Kommer der så denne stimulus, som eksempelvis kan være signaler fra nabocellerne om, at der er plads til at dele sig, kan cellerne gå tilbage i cellecyklus og begynde at dele sig igen,« fortæller René Villadsen.

Han forklarer, at det er på den måde, at eksempelvis levercellerne kan reparere skader på leveren.

Det kan både være skader på grund af giftstoffer, men man kan også fjerne et stykke af leveren, og så vil leveren kunne vokse igen og genskabe det stykke, som er blevet skåret væk.

»Det på trods af, at leverceller under normale omstændigheder kun deler sig én gang om året. Hvis de får det rigtige signal, kan de dele sig hurtigere for at udbedre en skade,« siger han.

Kræft er celler, hvis celledeling er gået amok

Denne evne til at sætte gang i cellecyklus igen er desuden en af årsagerne til, at kræft bryder frem.

Kræftceller er nemlig kendetegnet ved, at de deler sig uhæmmet. Det vil sige, at de ikke har denne begrænsning i deres celledeling, som gør, at de kun deler sig, når der er behov for og plads til det. De deler sig i stedet hele tiden og skaber plads omkring sig ved at fortrænge de raske celler.

»Kræftceller mangler mange gange denne sensoriske funktion, som stopper dem fra at dele sig,« siger René Villadsen, som selv forsker i, hvordan brystkræftceller opfører sig.

Celler har en udløbsdato

Andre faktorer spiller også ind i, om celler kan dele sig eller ej, og her taler vi om alder.

Med alderen bliver cellernes evne til at dele sig nemlig mindre, og på et tidspunkt kan de ikke mere.

Leonard Hayflick var den forsker i 1960erne, som fandt ud af, at celler og celledelinger har en udløbsdato.

Dette gjorde han ved at lade celler dele sig i cellekulturer og observere, hvor mange gange de kunne dele sig, før de ikke kunne mere.

For de celler, som han undersøgte, drejede det sig om 40-60 celledelinger.

Derfor bliver vi ikke ældre, end vi gør

Senere hen beskrev James Watson (ham som fandt ud af, hvordan DNA’et ser ud), at celler har et fundamentalt problem ved celledeling, nemlig at et lille stykke af enden af DNA’et ikke kan kopieres, da de maskinerier, som kopierer cellerne, skal have et stykke at sætte sig fast på, som ikke kommer med i kopieringen.

Altså bliver DNA’et en smule kortere ved hver celledeling, og på et tidspunkt kan cellerne slet ikke dele sig mere, uden at det går ud over cellens arvemateriale, og der stopper cellerne så med at kunne dele sig.

»Det er nogle små haler på kromosomerne, der hedder telomererne, som bliver kortere ved hver celledeling. På et tidspunkt bliver de så korte, at kromosomerne begynder at klistre sammen, og så kan cellerne ikke finde ud af at kopiere arvematerialet mere, og celledeling stopper,« siger René Villadsen.

»Det er én af forklaringerne på, at vi ikke kan blive ældre, end vi gør,« tilføjer han, som ihukommer, at nogle forskere har lavet et væddemål, om hvorvidt mennesker født efter år 2000 rent faktisk kan blive 150 år gamle.

Send flere spørgsmål til Spørg Videnskaben

Nuvel, vi kom lidt ud af en tangent, som ikke direkte havde noget med Jonas’ spørgsmål at gøre, så inden vi kommer for langt ud af denne tangent, stopper vi René Villadsen.

Vi håber, at Jonas plus brormand har fået det svar, de søgte (se faktaboksen til højre). Vi takker i hvert fald for spørgsmålet og kvitterer med en af vores flotte Spørg Videnskaben-T-shirts, som de altså må dele mellem sig.

Vi takker også René Villadsen for at hjælpe os med et svar.

Som altid vil vi opfordre vores læsere til at undre sig over verden omkring dem og sende deres undren ind til os på sv@videnskab.dk, så skal vi se, om vi kan finde en forsker, som kan svare på det.

Du kan også læse andre spørgsmål og svar i Spørg Videnskaben eller købe én af vores tre bøger med en række af de bedste spørgsmål og svar: Hvorfor lugter mine egne prutter bedst?, og Hvad gør mest ondt – en fødsel eller et spark i skridtet? samt den seneste Hvorfor må man ikke sige neger?