Immunologia komórkowa to nauka o komórkach i cząsteczkach układu odpornościowego organizmu. Dziedzina obejmuje badanie, w jaki sposób te różne komórki i molekuły współpracują ze sobą, aby zapewnić ochronę przed różnymi rodzajami patogenów. Aby lepiej zrozumieć immunologię komórkową, naukowcy badają zarówno zdrowe układy odpornościowe, jak i te, które aktywnie zwalczają patogeny, porównując różnice i podobieństwa w funkcjonowaniu fizjologii komórkowej układu odpornościowego.
Złe funkcjonowanie lub nieprawidłowe działanie układu odpornościowego na poziomie komórkowym jest również przedmiotem badań w immunologii komórkowej. Tematyka badań obejmuje niedobory komórkowe w układzie odpornościowym, w tym pacjentów cierpiących na choroby osłabiające odpowiedź układu odpornościowego, takie jak HIV lub AIDS. Immunolodzy komórkowi badają również nadwrażliwość układu odpornościowego na czynniki środowiskowe, takie jak alergie czy astma. Jak działa choroba autoimmunologiczna — kiedy układ odpornościowy organizmu atakuje różne komórki tkanek w stanach takich jak cukrzyca — to kolejny temat badań immunologii komórkowej. Naukowcy badają również na poziomie komórkowym, dlaczego niektóre przeszczepy narządów są odrzucane przez układ odpornościowy ludzi.
Ci, którzy badają immunologię komórkową, przyglądają się zarówno odpowiedziom wrodzonego układu odpornościowego, jak i odpowiedziom adaptacyjnego układu odpornościowego. Wrodzone reakcje układu odpornościowego są pierwszą linią obrony organizmu przed infekcją, z mechanizmami obronnymi stosowanymi we wszystkich typach infekcji. Adaptacyjne reakcje układu odpornościowego są drugą linią obrony organizmu i wykorzystują komórki, które pełnią określone funkcje, aby pozbyć się infekcji. Te specyficzne funkcje tych komórek układu odpornościowego, takich jak limfocyty T i limfocyty B, obejmują komórki zorientowane na obronę, pamiętające przeszłe infekcje, dzięki czemu mogą później reagować szybciej i mocniej.
Rak i sposób, w jaki rozwija się w ciele człowieka, jest również objęty immunologią komórkową. Rozprzestrzenianie się raka przez organizm człowieka następuje na poziomie komórkowym, ponieważ rak pociąga za sobą niekontrolowany wzrost komórek różnych tkanek organizmu. Immunolodzy komórkowi szukają sposobów na wykorzystanie funkcji układu odpornościowego organizmu, aby zapobiec lub zatrzymać rozprzestrzenianie się raka przez tkanki ciała.
Naukowcy badają również czynniki wpływające na immunologię komórkową. Na przykład wiek osoby może wpływać na funkcjonowanie jej układu odpornościowego na poziomie komórkowym. Naukowcy badają, w jaki sposób czynniki środowiskowe wpływają na odpowiedź układu odpornościowego na poziomie komórkowym, takie jak to, czy pacjent był narażony na określone patogeny we wczesnym, czy później w życiu, wpływ warunków sanitarnych na układ odpornościowy danej osoby oraz jak genetyka wpływa na funkcjonowanie układu odpornościowego w poziom komórki.