Immunological memory: What's in a name?

Abstract

Immunological memory is one of the core topics of contemporary immunology. Yet there are many discussions about what this concept precisely means, which components of the immune system display it, and in which phyla it exists. Recent years have seen the multiplication of claims that immunological memory can be found in "innate" immune cells and in many phyla beyond vertebrates (including invertebrates, plants, but also bacteria and archaea), as well as the multiplication of concepts to account for these phenomena, such as "innate immune memory" or "trained immunity". The aim of this critical review is to analyze these recent claims and concepts, and to distinguish ideas that have often been misleadingly associated, such as memory, adaptive immunity, and specificity. We argue that immunological memory is a gradual and multidimensional phenomenon, irreducible to any simple dichotomy, and we show why adopting this new view matters from an experimental and therapeutic point of view.

Innate and Adaptive Immune Memory: an Evolutionary Continuum in the Host’s Response to Pathogens

“…This definition encompasses all processes described as immune memory in plants, invertebrates and verte-brates, although it does not discriminate between the differences in action observed within various organismal groups. In a recent review, Pradeu and Du Pasquier (2018) propose a multidimensional model of immune memory, in which they discriminate no less than six varieties of immune memory: classical adaptive memory in vertebrates, NK-cell immune memory, trained immunity in myeloid cells, priming in invertebrates, immunological memory in plants (e.g., SAR), and Crispr/Cas-based memory in bacteria and archaea (Pradeu and Du Pasquier, 2018). These forms of immunological memory differ in their properties based on a number of basic characteristics of the response: strength, speed, extinction (reversal to the basal state), duration, and specificity.…”

Dynamics of Neutrophiles Phagocitary Activity after Repeated Vaccinations of Laboratory Animals by Experimental Diphtheriae Bacterial Antigen Drug

“…Встановлено широке коло мікроорганізмів та компонентів мікробних клітинпотужних індукторів вродженої імунної пам'яті, котрі спричиняють епігенетичне перепрограмування уроджених імунних клітин (стійкі зміни в експресії генів і клітинної фізіології) і таким чином стимулюють імунологічну пам'ять, аналогічну тій, що спостерігається в набутому імунітеті [4]. Раніше це явище було відомо для нижчих організмів (включаючи безхребетних, рослин, бактерій та археїв), позбавлених адаптивного імунітету, але здатних підвищувати стійкість до реінфекції [4][5][6]. Хоча існує думка, що імунологічна пам'ять є поступовим і багатовимірним явищем, непридатним до будь-якої простої дихотомії [5], в поточній науковій літературі для опису здатності організму виробляти загострену імунологічну відповідь для захисту від повторної інфекції, незалежну від адаптаційного імунітету використовується термін «тренований уроджений імунітет», запропонований Netea MG (2011) [7].…”

“…Раніше це явище було відомо для нижчих організмів (включаючи безхребетних, рослин, бактерій та археїв), позбавлених адаптивного імунітету, але здатних підвищувати стійкість до реінфекції [4][5][6]. Хоча існує думка, що імунологічна пам'ять є поступовим і багатовимірним явищем, непридатним до будь-якої простої дихотомії [5], в поточній науковій літературі для опису здатності організму виробляти загострену імунологічну відповідь для захисту від повторної інфекції, незалежну від адаптаційного імунітету використовується термін «тренований уроджений імунітет», запропонований Netea MG (2011) [7]. Ця імунологічна пам'ять може тривати від 1 тижня до кількох місяців і описана в уроджених імунних клітинах, таких як моноцити, макрофаги та природні NK клітинивбивці.…”

Dimensions of immunologic memory

“…This is perhaps best illustrated by the prominence of “memory inflation,” the numerical expansion of virus‐specific memory T cells in certain experimental and naturally occurring scenarios as emphasized by several contributors . At the same time, the very concept of “immunological memory” has undergone a substantial “inflation” (as it were) of its own, being now invoked for cell types other than T and B cells (innate lymphocytes, monocyte/macrophages) and species other than vertebrates (invertebrates, plants, archaea, and bacteria) . Another topic extensively discussed throughout this issue is the role of persisting antigen in shaping immunological memory in the context of chronic viral infections, cancer and the preservation of protective immunity .…”

“…This perspective in turn is complemented by reviews that outline the particular role of antigen receptors and other facets such as cytokines and fat metabolism in control of memory generation and maintenance . Perhaps not surprisingly, the diverse dimensions of immunological memory are expounded by more reviews for CD8 + T cells than those devoted to additional T‐cell subsets or B cells . We assume this to be more the result of the collective research attention (what one might call “herd immunology”) than the importance of any one cell type in immunological memory and host protection.…”