Immunology and Serology - 01 Intro to Immunology

    IMMUNOLOGY AND SEROLOGY  INTRODUCTION TO IMMUNOLOGY   OUTLINE  •   History and Definition of Terms  o   Nobel Prizes Awarded for Immunologic Studies  o   Brief History of Immunology  •   Immunity and the Immune System   o   Two General Types of Immunity  o   Immunization  •   Cells and Organs of the Immune System   o   Major Lineages  o   Two Types of Immune System Organs  •   Definition of Terms    •     HISTORY AND DEFINITION OF TERMS  NOBEL PRIZES AWARDED FOR IMMUNOLOGIC STUDIES  1700  Edward Jenner                          Vaccination of cowpox against smallpox  1885                  Louis Pasteur  Reported live attenuated vaccine against rabies  1901  Emil von Behring  Antiserum therapy esp. against diphtheria  1905  Robert Koch  Tuberculosis  1908  Paul Ehrlich  Theories of Immunity (Cellular & Humoral)    Elie Metchnikoff  Phagocytosis  1912  Alexis Carrell                            Organ grafting  1913                  Charles Richet                           Anaphylaxis  1919                  Jules Bordet                              Theories of Immunity / Complement  1930                  Karl Landsteiner                        Human Blood groups  1945                  Sir Alexander Fleming; Sir Ernst Borischain; Lord Howard Walter Floray  Penicillin   1949                  Salk and Sabin                           Development of polio vaccine  1951                  Max Theiler                              Yellow Fever vaccine  1952                  Selman Abraham Waksman      Streptomycin as first antibiotic effective against TB  1957                  Daniel Bovet                             Antihistamine research  1959                  Severo Ochoa; Arthur Kornberg                  Mechanism of biological synthesis of DNA and RNA  1960                  Sir Frank Macfarlane Burnet; Sir Peter Brian Medawar  Acquired Immunological Tolerance  1965                  Francois Jacob; Andrei Lwoff; Jacques Monod                          Genetic control of enzymes and viruses synthesis  1966                  Payton Rous                              Tumor-inducing viruses  1968                  Robert Holley; Har Gobind Khorana; Marshall Nirenberg                          Genetic code and its function in protein synthesis  1969                  Max Delbruck; Alfred Hershey; Salvador Luria                             Replication mechanism and genetic structure of viruses  1972                  Rodney Porter;                         Gerald Edelman   Chemical structure of Immunoglobulins  1975  David Baltimore; Renato  Dulbecco; Howard Martin Ternin  Interaction between tumor viruses and genetic material of the cell  1975                  Kohler                                             First monoclonal antibody  1977                  Rosalyn Yallow  Radioimmunoassay of peptide hormones  1978                  Werner Arber; Daniel Nathans;   Hamilton Smith  Restriction enzymes/application to  problems of molecular genetics  1980                  Baruj Benacerraf;                  Jean Dausset; George Snell                              Immunogenetics and Histocompatibility  1983                  Barbara McClintock              Mobile genetic elements (transposons)  1984                  Cesar Milstein; George Kohler; Niels Jerne  Hybridoma Technology / Monoclonal antibodies  1987                  Susumo Tonegawa                    Immunoglobulin genetics ab diversity  1989                  J. Michael Bishop;  Harold Varmus;                     Cellular origin of retroviral oncogenes  1990                  Joseph Murray; E. Donnell Thomas                          Organ & Cell Transplantation  1996                  Peter Doherty; Rolf Zinkernagel                           Specificity of cell mediated immune defense (dual recognition)  1997                  Stanley Prusiner  Prions as a new biological principle of infection  1999                  Gunter Blobel                            Signal transduction    Durham and Gruber              Agglutination    Graber and Williams              Immunoelectrophoresis    Isihazaka                                       IgE    Isaacs and Lindenmann        Interferons    Edward Jenner                          Smallpox vaccine    Kraus                                              Precipitation  2005                  Frazer                                            Development of human papilloma virus vaccine     BRIEF HISTORY OF IMMUNOLOGY  IMMUNOLOGY  •   Started as science of immunity  •   Began in Ancient China  o   To protect people from sickness (smallpox)  o   Used inhalation of dried smallpox crust for protection  o   The initial practice was rejected  •   In Turkey, Europe  o   Wife of British Ambassador, Lady Montague introduced variolation   o   Variolation - using a common needle, collect lesion of smallpox virus from infected person and transferred to a healthy person wanting immunization; rejected due to no scientific basis  ▪   She tried them to her children  •   Edward Jenner  introduced a safer version  o   Introduced cross-immunity (creation of permanent immunity upon exposure/recovery form other disease or infection)  o   Observed milkmaids with cowpox who did not acquire smallpox after recovering from cowpox  o   Used for creating generean vaccine  ▪   Helped in eradicating smallpox  •   Louis Pasteur  o   Father of immunology  o   Furthered the study of immunology  o   Used Jenner's studies for discovering more vaccines  o   Contributions  ▪   Rabies vaccine  ▪   Pasteurization - heating to kill bacteria  ▪   Various vaccine     

    IMMUNITY AND THE IMMUNE SYSTEM  •   Immunology -  area of biology that is concerned with the  process by which all living organisms defend themselves against infection.  o   Preventive aid to mankind (vaccines)  o   Focuses on immunizing techniques; prevention   •   Serology -  deserved equal recognition as immunology  o   Focuses on detection or diagnosis of diseases  •   Immunity -  ability of an organism to recognize and defend  itself against specific pathogen or antigens.  •   Immune system is part of the lymphatic system  o   Advantages  ▪   Defends against diseases and infections  ▪   Allows recovery against diseases and infections  o   Disadvantages  ▪   May develop into autoimmune diseases/disorders  ▪   Hypersensitivity & allergies  ▪   Transplant rejection  TWO GENERAL TYPES OF IMMUNITY   •   Natural/Innate Immunity (non-specific)  o   External (epithelial barriers)  o   Internal Defense (phagocytosis, inflammation)  •   Acquired/Adaptive Immunity (specific)  NATURAL/INNATE IMMUNITY  •   Inborn immunity  •   Anatomical Barriers  (external)  – first line of defense  o   Mechanical Factors  ▪   Skin  ▪   Mucus  ▪   Saliva  ▪   Tears  o   Chemical Factors  ▪   Fatty acids  ▪   Lysozymes  ▪   Defensins  ▪   Surfactants  o   Biological Factors  ▪   Normal flora of the skin and GIT  •   Humoral barriers to infection  o   Aka biochemical factors, body fluids for non-specific immunity   o   Humoral factors play an important role in inflammation, characterized by edema and phagocytic cells. These factors are found in the serum or at the site of infection.  o   B1. Non specific plasma proteins:  ▪   Complement system -  Once activated  complement can lead to increased vascular permeability, recruitment of phagocytic cells, and lysis and opsonization if bacteria.  ▪   Coagulation system -  Some products of the  coagulation system can contribute to the non-specific defenses because of their ability to increase vascular permeability and act as chemotactic agents for phagocytic cells.  ▪   Lactoferrin and transferrin   ▪   Interferons  - proteins that can limit virus  replication in cells.  ▪   Betalysin  - heat stable, found in serum only bec.  it is released by platelets during coagulation.  ▪   Properdin  - serum protein that exerts bactericidal  and viricidal effects in the presence of C3 and magnesium.  o   B2. Interleukins (IL)  ▪   Interleukin 1  - regulation of immune responses,  inflammatory reactions, and hematopoiesis; T-cell activation factor  ▪   Interleukin 2  - activates cytotoxic T cell, NK cells  and LAK cells  ▪   Interleukin 3  - stimulates hematopoietic cells  ▪   Interleukin 4 -  activates B cell  ▪   Interleukin 5  - also known as eosinophil  differentiation factor (EDF); regulates eosinophil growth and activation  ▪   Interleukin 6  - also referred to as B-cell  stimulatory factor-2 (BSF-2); final differentiation of B-cells; shares functions with IL-4 and IL-6, IFN beta 2.  ▪   Interleukin 7  - stimulates maturation of early B  and T cells.  ▪   Interleukin 8  - known asneutrophil chemotactic  factor; activates neutrophils; principal inflammatory cytokine.  ▪   Interleukin 9  - proliferation of T cells,  thymocytes, mast cells  ▪   Interleukin 10  - inhibition of cytokine synthesis  ▪   Interleukin 11  - stimulates  megakaryocytopoiesis; regulates hematopoiesis  ▪   Interleukin  12   -  stimulation  and  maintenance  of  Th1  cellular  immune  responses  against  various intracellular  pathogens,  such  as  Leishmania, Toxoplasma,  Measles  virus,  and  Human  immunodeficiency virus 1 (HIV); activates NK cells  ▪   Interleukin 17  - o proinflammatory cytokine  produced by activated memory T cells  ▪   Interleukin 24  - plays important roles in tumor  suppression, wound healing and psoriasis  ▪   Interleukin 27  - regulates the activity of B and T  lymphocytes  ▪   Interleukin 28  - plays a role in immune defense  against viruses  ▪   Interleukin 29  - plays a role in host defenses  against microbes  ▪   Interleukin 31  - may play a role in inflammation  of the skin  ▪   Interleukin 32  - induces monocytes and  macrophages  •   Cellular barriers to infection  o   These cells are the main line of defense in the non-specific immune system.  o   Neutrophils  o   Macrophages  ▪   Tissue macrophages:  •   Liver: Kupffer cells  •   Kidney: Mesengial macrophage  •   Lung: Alveolar macrophage  •   Lymph nodes: dendritic cells  •   Spleen: Splenic macrophage  •   Skin: Langerhan’s cells  •   Brain and CNS: Microglial cells  •   Connective tissue: Histiocytes  •   Small intestines: Payer’s patches  •   Mast cells 

    o   Dendritic cells  o   Natural killer (NK) and lymphokine activated killer (LAK) cells  o   Eosinophils  o   Basophils  o   Monocytes  ADAPTIVE/ACQUIRED IMMUNITY  •   third line of defense  o   Affords protection against re-exposure to the same pathogen  •   Lymphocytes  - cells responsible for the specific immune  response  o   found in blood and lymph  •   Types  o   B  – cells   – mature in marrow  o   T  – cells   – mature in thymus  o   Helper / Cytotoxic/Killer / Suppressor / Memory  •   Types of Acquired/Adaptive Immunity  o   Active Immunity   – result of actual infection  ▪   Naturally Acquired Active Immunity   –  exposure to antigen  •   immunity may be life long or temporary  •   body generates immune response to antigen  ▪   Artificially Acquired Active Immunity   – through  vaccination  •   body generates immune response  to antigen  •   immunity may be life long or temporary  o   Passive Immunity   – result of transmission of  antibodies  ▪   Naturally Acquired Passive Immunity   – natural  antibodies  •   antibodies pass from mother to fetus via placenta  ▪   Artificially Acquired Passive Immunity   –  injection of antibodies  •   immunity is short-lived  •   Types of Specific Immunologic Reactions  o   Adaptive can be Cellular (cell-mediated) and Humoral (antibody-mediated)  o   Humoral Immunity   ▪   involves B cell activation  ▪   production of antibodies in blood plasma and lymph  ▪   B cells that are stimulated are called plasma cells will actively secrete antibodies  ▪   Antibodies are found in ECF(blood plasma, lymph, mucus, etc) and surface of B cells  ▪   Defense against bacteria, bacterial toxins, and viruses that circulate freely in body fluids before they enter cells  o   Cellular Immunity  ▪   action of T cells  ▪   active against cancer cells and transplanted tissues  ▪   kills cell through lysis  ▪   important in viral and fungal infections and in infections caused by AFB      IMMUNIZATION  •   Process of inducing immunity naturally or artificially by vaccination or administration of antibody  •   Vaccination  - A type of active immunization wherein any  vaccine or toxoid is administered for prevention of disease  •   Herd Immunity  - For every type of disease, there is a  recommended percentage of immunized population to achieve herd immunity  VACCINES  •   Proteins, polysaccharides or nucleic acids delivered to the immune system to induce specific responses that inactivate, destroy or suppress the pathogen  FOUR TYPES OF COVID-19 VACCINES  •   There are four categories of vaccines in clinical trials: whole virus, protein subunit, viral vector and nucleic acid (RNA AND DNA). Some of them try to smuggle the antigen into the body, others use the body’s own cells to make the viral antigen  •   Whole Virus  o   Many  conventional  vaccines  use  whole  viruses  to trigger  an  immune  response.  There  are  two  main approaches. Live attenuated vaccines use a weakened form of the virus that can still replicate without causing illness. Inactivated vaccines use viruses whose genetic material has been destroyed so they cannot replicate, but  can  still  trigger  an  immune  response.  Both  types use  well-established  technology  and  pathways  for regulatory approval, but live attenuated ones may risk causing disease in people with weak immune systems and often require careful cold storage, making their use more  challenging  in  low-resource  countries.  Inactivated virus vaccines can be given to people with compromised  immune  systems  but  might  also  need cold storage.  •   Protein Subunit  o   Subunit  vaccines  use  pieces  of  the  pathogen  -  often fragments of protein - to trigger an immune response. Doing so minimises the risk of side effects, but it also means  the  immune  response  may  be  weaker. This  is why  they  often  require  adjuvants,  to  help  boost  the immune  response.  An  example  of  an  existing  subunit vaccine is the hepatitis B vaccine.  •   Nucleic Acid  o   Nucleic  acid  vaccines  use  genetic  material  –  either  RNA or DNA  – to provide cells with the instructions to  make  the  antigen.  In  the  case  of  COVID-19,  this  is usually  the  viral  spike  protein.  Once  this  genetic material gets into human cells, it uses our cells' protein factories  to  make  the  antigen  that  will  trigger  an immune  response.  The  advantages  of  such  vaccines are that they are easy to make, and cheap. Since the antigen  is  produced  inside  our  own cells  and  in  large quantities,  the  immune  reaction  should  be  strong.  A downside,  however,  is  that  so  far,  no  DNA  or  RNA vaccines  have  been  licensed  for  human  use,  which may  cause  more  hurdles  with  regulatory  approval.  In addition,  RNA  vaccines  need  to  be  kept  at  ultra-cold temperatures,  -70C  or  lower,  which  could  prove challenging  for  countries  that  don’t  have  specialised 

    cold  storage  equipment,  particularly  low-  and  middle-income countries.  •   Viral Factor  o   Viral vector vaccines also work by giving cells genetic instructions  to  produce  antigens.  But  they  differ  from nucleic acid vaccines in that they use a harmless virus, different from the one the vaccine is targeting, to deliver these  instructions  into the cell.  One type  of virus  that has often been used as a vector is adenovirus, which causes  the  common  cold.  As  with  nucleic  acid vaccines,  our  own  cellular  machinery  is  hijacked  to produce the antigen from those instructions, in order to trigger an immune response. Viral vector vaccines can mimic  natural  viral  infection  and  should  therefore trigger  a  strong  immune  response.  However,  since there is a chance that many people may have already been  exposed  to  the  viruses  being  used  as  vectors, some  may  be  immune  to  it,  making  the  vaccine  less effective.  CYTOKINES  •   Chemical messengers that regulate the immune system, orchestrating both innate and adaptive response to infection  Cytokine  Family  Primary   Cell Type  Activity  Interferons       Alpha  Leukocytes  Antiviral, antiproliferative,  enhance MHC I, NK  Activity  Beta  Fibroblasts,  epithelial cells  Same  Gamma  T Cell, NK cells  Antiviral, enhance MHC I  & II, antiproliferative  TNF      Alpha  Macrophage,  lymphocytes  Activate macrophages  and cytotoxic cells;  Induces IL-1, IL-6, Acute  Phase Proteins  Beta  T Cells  Active Macrophages;  Induces IL-1, IL-6  Interleukins      IL-1  Most cells,  macrophages, DC  Induces inflammation,  fever & sepsis, activate  TNF-alpha  IL-2  T Cells  Induces proliferation and  maturation of T cells  IL-6  Most cells  B cell stimulation,  mediator of acute phase  reactions  IL-10  T Cells, monocytes/  macrophages  Inhibits IFN-Gamma & IL- 12 productions  IL-11  Bone marrow  stromal cells,  mesenchymal cells  Induces  immunosuppression,  synergistic effects on  hematopoiesis  IL-12  Dendritic cells,  macrophages, B  cells  induces production of  IFN-Gamma, TNF-Alpha,  IL-2  IL-15  T cells, fibroblasts,  microglia, epithelial  cells  Induces production of  peripheral blood,  maturation of NK cells  IL-23  Macrophages, DC  Same as IL-12,  differentiates CD4 T Cells  to TH17    Cytokine  Family  Primary   Cell Type  Activity  Growth Factors      M_CSF  Monocytes  Proliferation of  macrophage precursors  G-CSF  Macrophages  Proliferation,  differentiation, activation  of neutron  GM-CSF  T cells,  macrophages  Proliferation of  granulocytes and  macrophage precursors      CELLS AND ORGANS OF THE IMMUNE SYSTEM  MAJOR LINEAGES  •   two major lineages: myeloid precursor and lymphoid precursor  •   Myeloid Precursor  o   mast cells  o   monocytes  o   PMN (polymorphonuclears)  o   rbc  o   platelets  o   dendritic cells  o   macrophages  •   Lymphoid Precursor  o   T cell  o   B cell  o   NK    TWO TYPES OF IMMUNE SYSTEM ORGANS  •   Primary   – maturation sites  o   Bone Marrow  ▪   central organ where all immune cells are born  ▪   B cells maturation  o   Thymus  ▪   T cell maturation  •   Secondary   – activation sites  o   Lymph Nodes  o   Lymphatics  o   Spleen  o   MALT  (Mucous Associated Lymphoid Tissues)  ▪   Tonsils  ▪   Peyer’s patches  ▪   Appendix 

      •   The organs of the immune system are stationed throughout the body. They are generally referred to as lymphoid organs because they are concerned with the growth, development, and deployment of lymphocytes, the white cells that are the key operatives of the immune system. The blood and lymphatic vessels that carry lymphocytes to and from the other structures can also be considered lymphoid organs.  •   Lymph nodes   – are small, bean-shaped with clusters in  the neck, armpit, abdomen, and groin. Each lymph node contains specialized compartments which contains platoons of B lymphocytes, T lymphocytes and other cells.  •   Spleen  - fist-sized organ at the upper left of the abdomen,  which contains two main types of tissue: the red pulp and the white pulp. Like the lymph nodes, the spleen is subdivided into compartments that specialize in different kinds of immune cells.  •   Phagocytes  are large white cells that can engulf and  digest microorganisms and other antigenic particles. Important phagocytes are monocytes (Links to an external site.) and macrophages.  •   Dendritic cells  are irregularly shaped white blood cells  found in the spleen and other lymphoid organs.  •   Neutrophils  are not only phagocytes but also  granulocytes, they contain granules filled with potent chemicals which can destroy microorganisms.  •   Mast cell  is a noncirculating counterpart of the basophil.  Located in the lungs, skin, tongue, and linings of the nose and intestinal tract, the mast cell is responsible for the symptoms of allergy.  DEFINITION OF TERMS  •   Acquired immunodeficiency syndrome (AIDS):   A life- threatening disease caused by a virus and characterized by breakdown of the body's immune defenses.   •   Agammaglobulinemia:  An almost total lack of  immunoglobulins, or antibodies.   •   Allergen:   Any substance that causes an allergy.   •   Allergy:  An inappropriate and harmful response of the  immune system to normally harmless substances.   •   Anaphylactic shock:  A life-threatening allergic reaction  characterized by a swelling of body tissues including the throat, difficulty in breathing, and a sudden fall in blood pressure.   •   Antibody:  A soluble protein molecule produced and  secreted by B cells in response to an antigen, which is capable of binding to that specific antigen.   •   Antigen:  Any substance that, when introduced into the  body, is recognized by the immune system.   •   Antigen-presenting cells:  B cells, cells of the monocyte  lineage (including macrophages as well as dendritic cells), and various other body cells that "present" antigen in a form that T cells can recognize.   •   Antinuclear antibody (ANA):  An autoantibody directed  against a substance in the cell's nucleus.   •   Antiserum: S erum that contains antibodies.   •   Antitoxins:   Antibodies that interlock with and inactivate  toxins produced by certain bacteria.   •   Appendix:  Lymphoid organ in the intestine.   •   Attenuated:  Weakened; no longer infectious.   •   Autoantibody:  An antibody that reacts against a person's  own tissue.   •   Autoimmune disease:  A disease that results when the  immune system mistakenly attacks the body's own tissues. Rheumatoid arthritis and systemic lupus erythematosus are autoimmune diseases.   •   B cells:  Small white blood cells crucial to the immune  defenses. Also known as B lymphocytes, they are derived from bone marrow and develop into plasma cells that are the source of antibodies.   •   Bone marrow:  Soft tissue located in the cavities of the  bones. The bone marrow is the source of all blood cells.   •   Complement:  A complex series of blood proteins whose  action "complements" the work of antibodies. Complement destroys bacteria, produces inflammation, and regulates immune reactions.   •   Complement cascade:  A precise sequence of events  usually triggered by an antigenantibody complex, in which each component of the complement system is activated in turn.   •   Constant region:  That part of an antibody's structure that  is characteristic for each antibody class.   •   Co-Stimulation:   The delivery of a second signal from an  antigen-presenting cell to a T cell. The second signal rescues the activated T cell from anergy, allowing it to produce the lymphokines necessary for the growth of additional T cells.   •   Cytokines:  Powerful chemical substances secreted by  cells. Cytokines include lymphokines produced by lymphocytes and monokines produced by monocytes and macrophages.   •   Cytotoxic T cells:  A subset of T lymphocytes that can kill  body cells infected by viruses or transformed by cancer.   •   Dendritic cells:  White blood cells found in the spleen and  other lymphoid organs. Dendritic cells typically use threadlike tentacles to enmesh antigen, which they present to T cells.   •   Epitope:  A unique shape or marker carried on an  antigen's surface, which triggers a corresponding antibody response.   •   Graft-versus-host disease (GVHD):  A life-threatening  reaction in which transplanted immunocompetent cells attack the tissues of the recipient.   •   Helper T cells:  A subset of T cells that typically carry the  T4 marker and are essential for turning on antibody production, activating cytotoxic T cells, and initiating many other immune responses.   •   Hematopoiesis:  The formation and development of blood  cells, usually takes place in the bone marrow.  

    •   Histocompatibility testing:  A method of matching the  self antigens (HLA) on the tissues of a transplant donor with those of the recipient. The closer the match, the better the chance that the transplant will take.   •   Human leukocyte antigens (HLA):  Protein in markers of  self used in histocompatibility testing. Some HLA types also correlate with certain autoimmune diseases.   •   Hybridoma:  A hybrid cell created by fusing a B  lymphocyte with a long-lived neoplastic plasma cell, or a T lymphocyte with a lymphoma cell. A B-cell hybridoma secretes a single specific antibody.   •   Hypogammaglobulinemia:  Abnormally low levels of  immunoglobulins.   •   Idiotypes:  The unique and characteristic parts of an  antibody's variable region, which can themselves serve as antigens.   •   Immune complex:  A cluster of interlocking antigens and  antibodies.   •   Immune response:  The reactions of the immune system  to foreign substances.   •   Immunoassay:  A test using antibodies to identify and  quantify substances. Often the antibody is linked to a marker such as a fluorescent molecule, a radioactive molecule, or an enzyme.   •   Immunocompetent:  Capable of developing an immune  response.   •   Immunoglobulins:  A family of large protein molecules,  also known as antibodies.   •   Immunosuppression:  Reduction of the immune  responses, for instance by giving drugs to prevent transplant rejection.   •   Immunotoxin:  A monoclonal antibody linked to a natural  toxin, a toxic drug, or a radioactive substance.   •   Inflammatory response:  Redness, warmth, swelling,  pain, and loss of function produced in response to infection, as the result of increased flood flow and an influx of immune cells and secretions.   •   Interleukins:  A major group of lymphokines and  monokines.   •   Langerhans cells:  Dendritic cells in the skin that pick up  antigen and transport it to lymph nodes.   •   Lymph:  A transparent, slightly yellow fluid that carries  lymphocytes, bathes the body tissues, and drains into the lymphatic vessels.   •   Lymphatic vessels:  A bodywide network of channels,  similar to the blood vessels, which transport lymph to the immune organs and into the bloodstream.   •   Lymph nodes:  Small bean-shaped organs of the immune  system, distributed widely throughout the body and linked by lymphatic vessels. Lymph nodes are garrisons of B, T, and other immune cells.   •   Lymphoid organs:  The organs of the immune system,  where lymphocytes develop and congregate. They include the bone marrow, thymus, lymph nodes, spleen, and various other clusters of lymphoid tissue. The blood vessels and lymphatic vessels can also be considered lymphoid organs.   •   Lymphokines:  Powerful chemical substances secreted by  lymphocytes. These soluble molecules help direct and regulate the immune responses.   •   Macrophage:  A large and versatile immune cell that acts  as a microbe-devouring phagocyte, an antigen-presenting cell, and an important source of immune secretions.   •   Major histocompatibility complex (MHC):  A group of  genes that controls several aspects of the immune response. MHC genes code for self markers on all body cells.   •   Mast cell:  A granule-containing cell found in tissue. The  contents of mast cells, along with those of basophils, are responsible for the symptoms of allergy.   •   Monoclonal antibodies:  Antibodies produced by a single  cell or its identical progeny, specific for a given antigen. As a tool for binding to specific protein molecules, monoclonal antibodies are invaluable in research, medicine, and industry.   •   Monokines:  Powerful chemical substances secreted by  monocytes and macrophages. These soluble molecules help direct and regulate the immune responses.   •   Natural killer (NK) cells:  Large granule-filled lymphocytes  that take on tumor cells and infected body cells. They are known as "natural" killers because they attack without first having to recognize specific antigens.   •   Nucleic acids:  Large, naturally occurring molecules  composed of chemical building blocks known as nucleotides. There are two kinds of nucleic acids, DNA and RNA.   •   OKT3:  A monoclonal antibody that targets mature T cells.   •   Opsonize:  To coat an organism with antibodies or a  complement protein so as to make it palatable to phagocytes.   •   Peyer's patches:  A collection of lymphoid tissues in the  intestinal tract.   •   Phagocytes:  Large white blood cells that contribute to the  immune defenses by ingesting microbes or other cells and foreign particles.   •   Plasma cells:  Large antibody-producing cells that develop  from B cells.   •   Polymorphs:  Short for polymorphonuclear leukocytes or  granulocytes.   •   Protozoa:  A group of one-celled animals, a few of which  cause human disease (including malaria and sleeping sickness).   •   Rheumatoid factor:  An autoantibody found in the serum  of most persons with rheumatoid arthritis.   •   RNA (ribonucleic acid):  A nucleic acid that is found in the  cytoplasm and also in the nucleus of some cells. One function of RNA is to direct the synthesis of proteins.   •   Serum:  The clear liquid that separates from the blood  when it is allowed to clot. This fluid retains any antibodies that were present in the whole blood.   •   Severe combined immunodeficiency disease (SCID):  A  life-threatening condition in which infants are born lacking all major immune defenses.   •   Spleen:  A lymphoid organ in the abdominal cavity that is  an important center for immune system activities.   •   Stem cells:  Cells from which all blood cells derive. The  bone marrow is rich in stem cells.   •   Subunit vaccine:  A vaccine that uses merely one  component of an infectious agent, rather than the whole, to stimulate an immune response.   •   Superantigens:  A class of antigens, including certain  bacterial toxins, that unleash a massive and damaging immune response.   •   Suppressor T cells:  A subset of T cells that turn off  antibody production and other immune responses.  

    •   T cells:  Small white blood cells that orchestrate and/or  directly participate in the immune defenses. Also known as T lymphocytes, they are processed in the thymus and secrete lymphokines.   •   Thymus:  A primary lymphoid organ, high in the chest,  where T lymphocytes proliferate and mature.   •   TIL:  Tumor-infiltrating lymphocytes. These immune cells  are extracted from the tumor tissue, treated in laboratory, and reinjected into the cancer patient.   •   Tissue typing:  See histocompatibility testing.   •   Tolerance:  A state of nonresponsiveness to a particular  antigen or group of antigens.   •   Tonsils and adenoids:  Prominent oval masses of  lymphoid tissues on either side of the throat.   •   Toxins:  Agents produced by plants and bacteria, normally  very damaging to mammalian cells, that can be delivered directly to target cells by linking them to monoclonal antibodies or lymphokines.   •   Vaccine:  A substance that contains antigenic components  from an infectious organism. By stimulating an immune response (but not disease), it protects against subsequent infection by that organism.   •   Variable region:  That part of an antibody's structure that  differs from one antibody to another.