Rozmaite pierwotniaki i robaki znacznie różnią się swoimi właściwościami strukturalnymi i biochemicznymi, cyklami rozwojowymi i patomechanizmem działania. Nic dziwnego, że z tego powodu różne pasożyty wywołują całkiem odrębną, swoistą odpowiedź immunologiczną. Ogólnie rzecz biorąc, pierwotniaki chorobotwórcze uległy ewolucji, by przetrwać wewnątrz komórek gospodarza, tak więc w odporności przeciw tym organizmom pośredniczą mechanizmy podobne do tych, które eliminują bakterie wewnątrzkomórkowe i wirusy. Natomiast eliminacja takich pasożytów jak robaki, które żyją w tkankach zewnątrzkomórkowych, często jest związana z odpowiedzią zależną od swoistych przeciwciał.
1. Główny mechanizm obronny przeciwko pierwotniakom, które żyją wewnątrz makrofagów, to odporność typu komórkowego (CMI), szczególnie aktywacja makrofagów przez cytokiny pochodzące od limfocytów T CD4+ (CDs = kompleks różnicowania, markery powierzchniowe identyfikujące typy limfocytów). Być może najlepiej udokumentowanym tego przykładem jest zarażenie myszy pierwotniakiem Leishmania major, który żyje wewnątrz endosomów makrofagów. Oporność na ten rodzaj infekcji jest związana z produkcją interferonu gamma (INF-γ) przez subpopulację limfocytów pomocniczych (Th1 limfocytów CD4+). Odwrotnie, aktywacja przez pierwotniaki limfocytów Th2 powoduje zwiększoną przeżywalność pasożytów i zaostrzenie uszkodzeń, wywołanych supresyjnym działaniem na makrofagi cytokin, wytwarzanych przez Th2. Szczepy myszy, które są oporne na infekcje Leishmania major, produkują duże ilości INF-γ w odpowiedzi na antygeny leiszmaniowe, a przeciwciała anty-INF-γ czynią te myszy podatne na infekcję. W przeciwieństwie, szczepy wsobne, które są podatne na śmiertelną leiszmaniozę, produkują więcej IL-4 w odpowiedzi na infekcję niż szczepy oporne, a wstrzyknięcie przeciwciał anty-IL-4 indukuje oporność u szczepów wrażliwych. INF-γ pobudza makrofagi i nasila wewnątrzkomórkowe zabijanie leiszmanii, a wysokie poziomy IL-4 (i innych, wytwarzanych przez Th2 cytokin) hamują aktywację makrofagów przez INF-γ. Leiszmanioza mysia jest jednym z pierwszych udokumentowanych przykładów dominującej odpowiedzi Th1 lub Th2, decydujących o oporności lub wrażliwości na chorobę i pozostaje paradygmatem tego fenomenu. Gen(y), które kontrolują u wsobnych myszy (i prawdopodobnie również u ludzi) odpowiedź immunologiczną – ochronna versus uszkadzająca – nie zostały jeszcze zidentyfikowane. Obecnie w wielu laboratoriach trwają próby, by zmienić efekt tych infekcji za pomocą cytokin lub antagonistów cytokin. Obiecującym kandydatem jest IL-12, która indukuje odpowiedź ochronnych Th1 u wrażliwych szczepów myszy.
2. Pierwotniaki, które namnażają się wewnątrz komórek żywiciela i powodują ich lizę, pobudzają odpowiedź swoistą limfocytów cytotoksycznych (CTL), podobnie jak wirusy cytopatyczne.
Przykładem takiego organizmu jest zarodziec malarii. Przez wiele lat sądzono, że głównym mechanizmem obronnym przeciw malarii były przeciwciała, stąd pierwsze próby uodporniania przeciw tej infekcji skupiały się na wytwarzaniu przeciwciał. Obecnie wiadomo, że główną obronę przeciw rozprzestrzenianiu się tego wewnątrzkomórkowego pierwotniaka stanowi odpowiedź CTL. W rzeczywistości, niska skuteczność szczepienia białkami malarii jest przypisywana niezdolności takiej immunizacji do stymulacji CTLs.
3. Przeciwciała IgE i eozynofile pośredniczą w obronie przeciwko robakom. Jest to szczególny rodzaj komórkowej cytotoksyczności zależnej od przeciwciał (ADCC), w której przeciwciała IgE wiążą się z powierzchnią robaków, a następnie poprzez receptory FCE przyczepiają się eozynofile. Wydzielane z ich ziaren enzymy niszczą pasożyty.
Produkcję swoistych przeciwciał IgE i eozynofilię często obserwuje się w zakażeniach wywołanych przez takie robaki, jak Nippostrongylus, nicienie, Ascaris i przywry. Odpowiedź jest przypisywana właściwościom robaków do stymulacji subpopulacji limfocytów pomocniczych Th2 CD4+, które wydzielają IL-4 i IL-5. IL-4 pobudza produkcję IgE, a IL-5 stymuluje rozwój i aktywację eozynofilów. Eozynofile mogą zabijać robaki skuteczniej niż inne leukocyty, ponieważ główne białko zasadowe ziaren eozynofilów może być bardziej toksyczne dla robaków, niż enzymy proteolityczne oraz reaktywne formy tlenu wytwarzane przez neutrofile i makrofagi. Jednak tylko w niewielkiej liczbie inwazji robaków, oficjalnie ustalono in vivo obowiązkową rolę IgE i eozynofilów, być może dlatego, że robaki mogą być zniszczone przez pobudzone makrofagi, aczkolwiek mniej skutecznie. Usunięcie niektórych nicieni jelitowych może być wynikiem mechanizmów zależnych od IL-4. Wprawdzie nie jest to dobrze poznane, lecz najwyraźniej nie wymaga IgE. (ILs – interleukiny, ogólne określenie dla grupy glikoprotein wytwarzanych przez makrofagi i niektóre limfocyty T w odpowiedzi na stymulację antygenową czy mitogenną).
Swoista odpowiedź immunologiczna przeciwko pasożytom może również być przyczyną uszkodzenia tkanek. Niektóre pasożyty i ich produkty stymulują rozwój ziarniniaków z towarzyszącym włóknieniem. Złożone w wątrobie jaja Schistosoma mansoni aktywują limfocyty T CD4+, które z kolei pobudzają makrofagi i indukują reakcję nadwrażliwości typu późnego (DTH). Powoduje to tworzenie ziarniniaków dookoła jaj przywr, które odgradzają je od zdrowych tkanek. Jednak nasilone włóknienie, związane z tą przewlekłą odpowiedzią komórkową, prowadzi do zaburzeń przepływu krwi żylnej w wątrobie, nadciśnienia wrotnego i marskości. W limfatycznej filariozie, pasożyty tkwią w naczyniach limfatycznych, prowadząc do przewlekłej reakcji komórkowej i ostatecznie do włóknienia. Powoduje to zastój limfy i znaczny obrzęk limfatyczny (słoniowaciznę). Przewlekłe i uporczywe inwazje pasożytnicze często są związane z tworzeniem kompleksów antygenów pasożytniczych i swoistych przeciwciał. Krążące kompleksy immunologiczne (CIC) mogą odkładać się w naczyniach krwionośnych i kłębuszkach nerkowych, wywołując odpowiednio zapalenie naczyń i nerek. Choroby związane z odkładaniem kompleksów immunologicznych były opisywane w schistosomatozie i malarii. Afrykańska trypanosomatoza również jest powiązana z produkcją autoprzeciwciał reagujących z wieloma własnymi tkankami. Zapalenie mięśnia sercowego i neuropatia, obserwowane w chorobie Chagasa, wywoływanej przez pierwotniaka Trypanosoma cruzi, są prawdopodobnie reakcjami autoimmunologicznymi, a nie wynikiem miejscowej infekcji, ponieważ nawet w czynnych uszkodzeniach nie ma obecnych pasożytów lub jest ich niewiele.
