Gli organi del sistema immunitario variano tra i differenti tipi di pesci.
Negli Agnatha mancano dei veri e propri organi linfoidi, come timo e midollo osseo, ma questi pesci primitivi si affidano a regioni di tessuto linfoide presenti all'interno di altri organi per produrre le cellule dell'immunità.
Per esempio, eritrociti, macrofagi e plasmacellule vengono prodotte dal rene anteriore, mentre alcune aree dell'intestino, dove maturano i granulociti, somigliano ad un midollo osseo primitivo.

Nei pesci cartilaginei sono presenti il timo e una milza ben sviluppata, che costituisce il principale organo dell'immunità, dove si sviluppano diversi linfociti, plasmacellule e macrofagi.

Gli Actinopterygii presentano una massa di tessuto associata alle meningi in cui si sviluppano i granulociti e il loro cuore è rivestito frequentemente da tessuto contenente linfociti, cellule reticolari ed un piccolo numero di macrofagi.
Il rene di questi pesci è un importante organo emopoietico.
Il principale tessuto immune dei Teleostei è costituito dal rene, in cui vengono ospitate diverse cellule immuni.
In più, i teleostei possiedono timo, milza e aree di tessuto immunitario sparse tra i tessuti delle mucose, come pelle, branchie, intestino e gonadi.
Si ritiene che gli eritrociti, i neutrofili ed i granulociti dei teleostei risiedano nella milza, mentre i linfociti si trovano all'interno del timo.
Questa divisione è molto simile a quella presente nel sistema immunitario dei mammiferi.
Recentemente è stato descritto in una specie di teleostei un sistema linfatico simile a quello dei mammiferi. Anche se non ancora confermato, si pensa che vi sia la presenza di linfonodi dove si accumulano i linfociti T immaturi prima di incontrare l'antigene.

U. Fazzini
2004-2005

Sistema immunitario
Come altri vertebrati, i pesci teleostei hanno sviluppato i mezzi per proteggersi o difendersi da tutto ciò che viene considerato un potenziale rischio.
Questa capacità è mediata da meccanismi di difesa, essenzialmente un insieme di cellule e fattori secreti che operano in modo complesso e sofisticato: il sistema immunitario. Ai fini del presente manuale, questo complesso argomento sarà sintetizzato a scopo divulgativo.
Il termine “difesa” è utilizzato in senso lato per indicare tutti i meccanismi e gli strumenti che gli organismi utilizzano per proteggersi da insulti esterni come agenti patogeni (virus, batteri, funghi o parassiti), ma anche sostanze chimiche, molecole estranee e persino l'azione di altri animali. In questo senso, una delle proprietà principali del sistema immunitario è quella di distinguere il “se” (self) dal “non se o estraneo” (no self) (antigene), e di eliminare il secondo attraverso l'induzione di una varietà di meccanismi.
In termini generali, il sistema immunitario è la risposta dell'ospite a un antigene (Ag) che, per essere considerato tale, deve essere in grado di stimolare una risposta immunologica.
Il meccanismo di riconoscimento si sarebbe originato con la formazione di “recettori cellulari” associati a molecole di superficie in grado di legarsi ad altre molecole sulla superficie di altre cellule. Questo semplice meccanismo si è evoluto nella vasta complessità della risposta immunitaria. Mentre il riconoscimento iniziale di un Antigene specifico è effettuato principalmente da cellule appartenenti al gruppo dei linfociti, sono necessarie altre cellule accessorie per la individuazione e il trattamento dell'antigene, nonché mediatori secreti, o citochine, necessari per la proliferazione, l'interazione e la regolazione delle cellule immunitarie.
La risposta immunitaria è tradizionalmente suddivisa in due categorie: innata (naturale o aspecifica) e acquisita (adattativa, anticipatoria, specifica).
Recentemente, si è iniziato a parlare di “risposta combinatoria”.
Da un punto di vista evolutivo, i pesci sembrano rappresentare la transizione tra la risposta immunitaria innata e la comparsa della più complessa risposta immunitaria acquisita. La maggior parte degli organi, dei tessuti e delle funzioni immunitarie noti nei mammiferi hanno strutture e funzioni omologhe nei pesci, anche se strutturalmente meno complesse, il che può essere legato a una risposta più limitata o meno efficace, a una minore variabilità anticorpale o a una risposta di memoria immunitaria relativamente più scarsa.
Il rene, il timo, le branchie, il fegato, la milza, la pelle e il tratto digestivo dei pesci sono coinvolti nei processi del sistema immunitario (collegamento con il sistema ematopoietico); il rene della testa svolge il ruolo principale nella funzione immunitaria, ospitando molti tipi di cellule immunitarie coinvolte nella fagocitosi, nell'elaborazione degli antigeni, nella produzione di immunoglobuline e nella memoria immunitaria.

Immunità innata
La risposta innata rappresenta il meccanismo di difesa più precoce presente in tutte le forme viventi fin dalla nascita.
È inducibile da molecole estranee e reagisce rapidamente fornendo la capacità di riconoscere e distruggere particelle riconosciute come non self.
La caratteristica di "non specificità" le consente di reagire indipendentemente dal riconoscimento o dai contatti precedenti con il potenziale invasore.
La risposta innata si basa sul riconoscimento di prodotti costituzionali degli organismi che sono stati preservati nel corso dell'evoluzione, mediati da proteine ​​recettoriali chiamate PRR ("recettori di riconoscimento di patogeni o pattern"), che distinguono il non self infettivo dal self non infettivo.
Questo meccanismo ben caratterizzato nei vertebrati superiori è presente nei pesci dove i PRR e le citochine ortologhe sono funzionali e più complessi di quelli riscontrati negli invertebrati. La risposta cellulare include barriere fisiche formate da epiteli intatti e muco secreto che ricopre la pelle, le branchie e il tratto digerente, impedendo agli organismi e ad altri agenti aggressivi di entrare liberamente; e cellule più specializzate come monociti/macrofagi, granulociti e cellule citotossiche non specifiche (equivalenti alle cellule natural killer o NK dei mammiferi), che possono eliminarle o ingerirle. Queste cellule vengono reclutate verso il sito di infezione per mezzo di chemiochine, citochine, proteine ​​responsabili della comunicazione intercellulare che regola sia le cellule che secernono citochine, sia altri tipi di cellule.
Le citochine inducono l'attivazione dei recettori di membrana, la proliferazione e la differenziazione cellulare, la chemiotassi e persino la modulazione della secrezione di anticorpi o immunoglobuline, tra le altre funzioni.
La risposta umorale utilizza una varietà di proteine ​​e glicoproteine ​​che distruggono o inibiscono la crescita o lo sviluppo di organismi infettivi, tra cui ad esempio peptidi antibatterici, proteasi, sistema del complemento, transferrine, proteina C-reattiva, lisozimi e interferone (IFN) e le sue proteine ​​antivirali inducibili.

Immunità acquisita
La risposta immunitaria acquisita, adattativa, anticipatoria, combinatoria o specifica è una risposta inducibile non immediata, descritta come "specifica" perché è efficace solo contro il particolare agente estraneo che ha innescato la sua reazione.
In generale si potrebbe dire che l'immunità acquisita entra in azione quando le prime barriere difensive attraverso la risposta innata non sono state sufficientemente efficaci nel prevenire un'infezione.
Il sistema acquisito si basa sul riconoscimento selettivo dell'Antigene e ha il potenziale per avviare due tipi di risposta: umorale (da parte dei linfociti B) e mediata dalle cellule (linfociti T) e ha il vantaggio di una componente di memoria.

La risposta umorale si basa sul riconoscimento dell'antigene mediante anticorpi (Ab) o "immunoglobuline" (Ig), che si legano specificamente a un singolo tipo di antigene.
Il processo mediante il quale un antigene attiva un singolo tipo di cellule B è noto come "selezione clonale". Cioè, quando l'Antigene viene riconosciuto da un linfocita B naïve e da un certo numero di altri tipi di cellule, queste cellule subiscono un processo di proliferazione cellulare (espansione clonale) finché non ci sono abbastanza cellule per sviluppare una risposta adeguata, portando infine alle plasmacellule che producono Ab. Quindi, è l'Antigene che seleziona il clone cellulare specificamente in grado di fissarlo e, una volta sintetizzato, l'Antigene secreto circola nel flusso sanguigno e in diversi fluidi corporei dove si lega specificamente all'Antigene che ne ha indotto la formazione.
Possono funzionare attivando il sistema del complemento, agglutinando i batteri, opsonizzando gli antigeni, agendo come un anticorpo helper o rilasciando istamina, o neutralizzando direttamente il patogeno.
I pesci teleostei hanno diverse immunoglobuline (IgM, IgD, IgH e IgT), di cui l'IgM è stata studiata maggiormente.
I linfociti T (helper e citotossici) svolgono un ruolo centrale nella regolazione della risposta immunitaria, partecipando attivamente a varie funzioni che coinvolgono la secrezione, il riconoscimento e l'attivazione, ma prendono anche parte direttamente alla distruzione di agenti aggressivi.
La memoria immunologica fornisce all'ospite che è stato precedentemente sfidato e guarito da un dato patogeno, un efficace stato di "allerta preventiva" contro il contatto successivo con lo stesso patogeno che ospita lo stesso Antigene.
Le cellule B o T della memoria fanno parte di una popolazione di cellule linfoidi in grado di generare una risposta immunitaria "secondaria" efficiente e più rapida, una reazione più forte alle sfide successive con un patogeno che trasporta un antigene che è già stato incontrato.
Specificità e memoria distinguono i sistemi immunitari acquisiti e innati.
Il sistema immunitario normalmente funziona in modo efficiente ma, come qualsiasi altro, è vulnerabile a fattori che possono deprimerlo influenzando la risposta. Anche fattori intrinseci o esterni possono alterare il comportamento e lo sviluppo della risposta immunitaria. I fattori intrinseci sono quelli come età, peso, sesso, condizioni nutrizionali o sanitarie o stadio di sviluppo; i fattori estrinseci sono correlati al cambiamento stagionale (luce e temperatura), alla qualità dell'acqua o alla salinità, ad esempio.
Poiché i pesci sono pecilotermi, le variazioni di temperatura sono critiche e la temperatura ottimale per una risposta adeguata è quella dell'ambiente in cui la specie si sviluppa normalmente. All'interno della finestra di temperatura normale della specie, più alta è la temperatura, più breve è la fase di induzione e maggiore può essere la risposta immunitaria. Al contrario, a basse temperature, la fase di induzione è più lunga e si verifica una riduzione della concentrazione di anticorpi o addirittura una completa mancanza di risposta.
In sintesi, la funzione principale della risposta immunitaria è quella di eliminare l'antigene attraverso una varietà di meccanismi cellulari e umorali. L'importanza relativa dei due tipi di risposta (innata e acquisita) varia e sono anche influenzati da diversi fattori.
È importante sottolineare che, sebbene la divisione tra immunità innata e acquisita serva per la descrizione di un sistema complesso, entrambe le risposte lavorano insieme interagendo e regolandosi a vicenda. Oltre ai processi fisiologici intrinseci e normali, il sistema immunitario è essenzialmente vulnerabile anche all'effetto cumulativo acuto o cronico dello stress.
I pesci, come altri organismi, sono in grado di rispondere positivamente allo stress mediante reazioni fisiologiche e comportamentali per adattarsi alla nuova situazione (eustress). Tuttavia, quando lo stimolo che causa stress è molto acuto o persistente, supera la capacità di adattamento (distress), riducendo alcune reazioni di difesa come la fagocitosi, la risposta infiammatoria o la riparazione dei tessuti, e portando infine a "immunosoppressione", facilitando l'invasione da parte di agenti infettivi.
Alcuni patogeni inoltre possono anche indurre immunosoppressione, ad esempio attraverso complessi meccanismi di evasione in alcune infezioni virali o secernendo modulatori che impediscono una risposta immunitaria efficace, come nel caso di alcuni parassiti.