thumb|right|250px|Z vrstičnim elektronskim mikroskopom napravljena slika nevtrofilca pri požiranju bakterije antraksa (Bacillus anthracis) Imúnski sistém je organski sistem, sestavljen iz specializiranih celic, organov in procesov, ki nadzorujejo organizem in ga varujejo pred patogeni. Ključna značilnost imunskega sistema je sposobnost razločevanja med telesu lastnimi in tujimi molekulami, ki so izražene na površini celic ali plavajo v medceličnini, pri čemer v normalnih okoliščinah sprožijo imunski odziv samo tuje. Tistim molekulam, ki sprožijo imunski odziv tako, da se vežejo na specifične imunske receptorje, pravimo antigeni. Pogosti so na bakterijah, virusih, zajedavcih in glivah, antigen pa je lahko tudi zdravilna učinkovina v zdravilu, pelod, različne kemikalije, v določenih primerih pa tudi človeku lastne molekule.
Pri mnogih vrstah organizmov lahko imunski sistem razdelimo na podzvrsti, in sicer na prirojeni in pridobljeni imunski sistem. Imunost, ki jo zagotavlja imunski sistem, lahko razdelimo tudi na celično in humoralno; prvo posredujejo neposredno določene imunske celice, drugo pa protitelesa v telesnih tekočinah.
V človeku predstavljajo krvno-možganska pregrada, krvno-likvorska pregrada in podobne pregrade na meji med telesnimi tekočinami in možgani ločnico med perifernim imunskim sistemom in nevroimunskim sistemom, ki varuje možgane.
Patogeni so sposobni hitrega razvoja in prilagoditev, zaradi česar se lahko izognejo odkritju in nevtralizaciji, ki jo sproži imunski sistem, a se je vseeno razvilo mnogo obrambnih mehanizmov, ki patogene prepoznajo in onesposobijo. Tudi enostavni enocelični organizmi posedujejo osnovna orodja v obliki encimov, ki služijo kot zaščita pred okužbo z bakteriofagi. Drugi osnovni mehanizmi so se razvili v starodavnih evkariontih in se ohranili v njihovih potomcih, današnjih rastlinah in nevretenčarjih. Te mehanizmi so fagocitoza, protimikrobni peptidi (defenzini) in sistem komplementa. Vretenčarji s čeljustjo (Gnathostomata), med katere spada tudi človek, imajo še bolj zapleten mehanizem obrambe, saj se lahko imunski sistem skozi čas prilagaja, da učinkoviteje prepozna patogene. Pridobljeni (specifični) imunski sistem ima sposobnost ohranjanja imunskega spomina po prvem odzivu na specifičen patogen. Ob vsakem naslednjem srečanju z istim patogenom je odziv okrepljen. Ta proces pridobljene imunosti je osnova cepljenja.
Okvare imunskega sistema lahko vodijo v avtoimunske bolezni, vnetja in rakave spremembe. O imunski oslabljenosti govorimo, ko je aktivnost imunskega sistema zmanjšana, kar vodi v ponavljajoče se in življenju nevarne okužbe. Pri človeku je posledica genetske bolezni, kot je huda kombinirana imunska pomanjkljivost (SCID), pridobljenih stanj, kot je HIV/aids, ali uporabe imunosupresivnih zdravil. Avtoimunost je po drugi strani posledica prevelike aktivnosti imunskega sistema, ki napada normalno tkivo, ki ga prepoznava kot tujek. Med pogostejša takšna stanja spada Hašimotov tiroiditis, revmatoidni artritis, sladkorna bolezen tipa 1 in lupus.
Z imunskim sistemom se znanstveno ukvarja imunologija, ki je tradicionalno panoga medicine; zaradi pomena za zdravje je najbolj raziskan človeški imunski sistem, vendar imajo pri odkrivanju njegovega delovanja ključno vlogo tudi poskusi na modelnih živalskih vrstah.
Zgodovina raziskav Imunologija je veda, ki preučuje sestavo in naloge imunskega sistema. Izvira iz medicine in zgodnjih študij vzrokov za imunost pred boleznimi. Najstarejša omemba imunosti je iz časa atenske kuge leta 430 pr. n. št. Tukidid je zapisal, da so preboleli iz prejšnjih izbruhov lahko skrbeli za obolele brez tveganja ponovitve bolezni. V 18. stoletju je Pierre-Louis Moreau de Maupertuis eksperimentiral s strupom škorpijonov in opazil, da so nekateri psi in miši nanj odporni. To in podobna opažanja je kasneje izrabil Louis Pasteur pri razvoju cepiva in teorije, da so povzročitelji mnogih bolezni mikroorganizmi, kar je nasprotovalo do tedaj razširjenemu prepričanju, da je za bolezni odgovorna miazma (starogrško »onesnaženje«, »madež«), strupena oblika zraka, tudi »slab/nočni zrak«. Šele ko je Robert Koch leta 1891 izvedel svoje znamenite poskuse, so bili mikroorganizmi splošno prepoznani kot vzrok nalezljivih bolezni. Z Reedovim odkritjem virusa rumene mrzlice leta 1901 so spoznali, da lahko bolezni povzročajo tudi virusi.
Proti koncu 19. stoletja je pričela imunologija bliskovito napredovati z odkritji na področjih humoralne in celične imunosti. Še posebej pomembno je delo Paula Ehrlicha, ki je s teorijo stranskih verig pojasnil specifičnosti reakcije med antigenom in protitelesom, ter Ilje Mečnikova, ki velja za očeta celične imunologije. Za svoje delo sta leta 1908 prejela Nobelovo nagrado za fiziologijo ali medicino. Za prelomna odkritja na področju imunologije je bilo skupno podeljenih že 11 Nobelovih nagrad za fiziologijo ali medicino, vključno s prvo, ki jo je prejel Emil von Behring za odkritje antiseruma proti toksinom tetanusa v krvi živali, okuženih s to boleznijo.
Slojevita organizacija Imunski sistem je organiziran v sloje z naraščajočo stopnjo specifičnosti proti patogenom. Najosnovnejša obramba organizma je njegova zunanja plast (integument), ki predstavlja za bakterije in viruse mehansko in kemično prepreko. Če jo patogen uspe prečkati, sproži prirojeni imunski odziv, ki je hiter, a nespecifičen. Sistem prirojene imunosti imajo vse živali in rastline. Najbolj specifičen je sistem pridobljene imunosti, ki ga sproži prirojeni imunski sistem, če se patogenom uspe izogniti prirojenem odzivu. Sistema obrambe aktivirajo receptorji za nespecifične molekulske vzorce (pri prirojenemu imunskemu sistemu) in specifične tarčne molekule (antigene), ki jih na svoji površini izražajo patogeni organizmi.
Tako prirojena in pridobljena imunost temeljita na sposobnost imunskega sistema, da razločuje med telesom lastnimi in tujimi molekulami. Pri imunologiji so lastne molekule tiste komponente organizma, ki jih imunski sistem razločuje od tujih snovi.Smith A.D. (Ed) Oxford dictionary of biochemistry and molecular biology. (1997) Oxford University Press. Iz tega sledi, da so tuje molekule tiste, ki jih imunski sistem prepozna za tuje. Ena vrsta takšnih molekul so antigeni (iz angleškega izraza antibody generators, »tvorci protiteles«), ki so definirani kot snovi, ki po vezavi na specifične imunske receptorje pridobljenega imunskega sistema sprožijo imunski odgovor. Imunski sistem proizvaja ogromno različnih receptorjev te vrste, ki se izražajo na površini posebnih celic, imenovanih limfociti (natančneje na limfocitih B in T). Ko se na enega od teh receptorjev veže antigen, je to signal imunskemu sistemu za boj proti točno temu patogenu. Pride do močnega, a lokaliziranega odziva na mestu, kjer je bil patogen zaznan, hkrati pa se manjši del limfocitov pretvori v t. i. spominske celice. Te potujejo do limfatičnih organov, kjer lahko preživijo več let, in stimulirajo proizvodnjo limfocitov z enakimi imunskimi receptorji, kar ob morebitnem kasnejšem vdoru istega patogena omogoči bistveno hitrejši ter učinkovitejši odziv. Pojav, ki mu pravimo imunski spomin, predstavlja temelj imunizacije z vnašanjem umetno inaktiviranih patogenov v telo – cepljenja.
+ Komponente imunskega sistemaPrirojeni imunski sistemPridobljeni imunski sistem Nespecifični odziv Odziv je odvisen od vrste patogena in antigena Izpostavljenost vodi v takojšnji največji odziv Med izpostavljenjem in največjim odzivom je zamik Celične in humoralne komponenete Celične in humoralne komponente Brez imunskega spomina Izpostavljenost vodi do imunskega spomina V neki obliki v vseh oblikah življenja na ZemljiSamo v vretenčarjih s čeljustjo
Imunskega sistema ni vedno smiselno razločevati na prirojeno in pridobljeno komponento, saj sta medsebojno marsikje povezani in soodvisni. Sesalčji imunski sistem sestavljajo:
zunanje ovire (koža, sluznice, želodčna kislina, črevesna flora ipd.) limfatični organi (priželjc, vranica, bezgavke in limfne kapilare ter žile) imunske celice (makrofagi, granulociti, antigen predstavitvene celice, limfociti) sistem komplementa protitelesa (imunoglobulini – Ig) citokini in kemokini
Prirojeni imunski sistem Mikroorganizmi in toksini, ki uspešno vstopijo v organizem, se srečajo s celicami in mehanizmi prirojenega imunskega odziva. Le-tega navadno sproži vezava mikroba na receptorje za prepoznavo molekularnih vzorcev PRR (pattern recognition receptors), ki prepoznavajo komponente, prisotne pri širokem spektru mikroorganizmov. Sprožijo ga tudi poškodovane celice in celice pod stresom, katerih (nekatere) signale prepoznajo isti receptorji kot za patogene. Prirojena obramba ni specifična, kar pomeni, da se na patogene odziva nespecifično. Ne zagotavlja dolgotrajne imunosti proti patogenu. V večini organizmov je prirojeni imunski sistem poglavitni sistem zaščite.
Površinske ovire Organizme pred okužbami ščitijo številne različne zunanje bariere – mehanske, kemične in biološke. Voskasta kutikula na večini rastlinskih listov, zunanji skelet pri členonožcih, lupina in membrane na izvaljenem jajcu in koža so primeri mehanskih ovir, ki predstavljajo prvi sloj obrambe pred okužbami. Ker pa organizmi niso povsem ločeni od svojega okolja, so se v okolici telesnih odprtin (pljuča, črevesje, sečila itn.) razvili tudi drugi sistemi obrambe. Kašljanje in kihanje predstavlja mehansko izmetavanje patogenov in drugih dražljivih snovi iz dihalnega trakta. Solze in seč izplavljajo patogene, medtem ko jih sluz v dihalnem in prebavnem traktu ujame.
Tudi kemične ovire ščitijo pred okužbami. Koža in dihalne poti izločajo protimikrobne peptide, kot so β-defenzini. Encimi, kot so lizocim in fosfolipaza A2 v solzah, slini in materinem mleku, so prav tako protibakterijske učinkovine. Vaginalni izločki služijo po menarhi kot kemična ovira, saj postanejo rahlo kisli. Semenska tekočina vsebuje defenzine in cink za ubijanje patogenov. V želodcu delujejo želodčna kislina in proteaze kot močna kemična obramba pred zaužitimi patogeni.
V sečilih in prebavnem traktu se nahaja komenzalna bakterijska flora, ki služi kot biološka ovira, saj poteka tekma za hrano in prostor med njimi in patogenimi organizmi, včasih tudi s spreminjanjem pH in količine razpoložljivega železa. Zaradi tega simbiotskega razmerja med komenzali in imunskim sistemom je verjetnost, da bodo patogeni dosegli zadostno številčnost za povzročitev bolezni, zmanjšana. Ker pa večina antibiotikov precej nespecifično cilja na bakterije in hkrati ne učinkuje na glive, lahko peroralni antibiotiki vodijo do glivnih okužb, kot so vaginalne kandidoze (okužba s kvasovko iz rodu kandid). Obstajajo zadostni dokazi, da lahko s probiotiki, kot so čiste kulture rodu Lactobacillus iz nepasteriziranega jogurta, dosežemo povrnitev zdravega ravnovesja v mikrobni populaciji po črevesni okužbi, podobne učinke pa lahko dosežemo tudi pri bakterijskem gastroenteritisu, kronični vnetni črevesni bolezni, okužbah sečil in bolnišničnih okužbah prebavil.
Vnetje Vnetje je eden prvih odzivov imunskega sistema na okužbo. Simptomi vnetja so rdečina, otekanje, toplota na otip in bolečine, ki so posledica povečanega krvnega pretoka skozi tkivo. Vnetje spodbudijo eikozanoidi in citokini, ki se sproščajo iz poškodovanih in okuženih celic. Med eikozanoide štejemo med drugim prostaglandine, ki povzročajo dvig telesne temperature in dilatacijo krvnih žil, povezano z vnetjem, in levkotriene, ki pritegnejo nekatere bele krvne celice (levkocite). Pogosti citokini so interlevkini, odgovorni za komunikacijo med levkociti, kemokini, ki povzročajo kemotakso (gibanje, ki ga izzove kemični stimulant), in interferoni s protivirusnim delovanjem, kot je zaviranje sinteze beljakovin v gostiteljski celici. Včasih se sproščajo tudi rastni dejavniki in citotoksični faktorji. Citokini in druge molekule privlačijo imunske celice na mesto okužbe in spodbujajo zdravljenje poškodovanega tkiva po odstranitvi patogenov.
Sistem komplementa